城市排水系統(tǒng)

公元前6世紀，古羅馬城建造了排水溝渠。中國戰(zhàn)國時期的城市中已有陶制的排水溝渠，稱“陶竇”。明清北京城有比較完整的排水溝渠系統(tǒng)。從19世紀起，倫敦等城市為了防止傳染病蔓延，開始建設(shè)近代排水設(shè)施。中國1949年有排水設(shè)施的城市為103個。1983年據(jù)258個城市統(tǒng)計，排水管道總長度為26448公里。

城市排水系統(tǒng)排水量

1983年據(jù)中國258個城市統(tǒng)計，由城市排水管道排出的污水日平均量為5746萬立方米，其中生活污水為1345萬立方米，占23.4%。生活污水量的大小取決于生活用水量。生活用水在使用過程中，絕大部分成為生活污水排出。雨水徑流量同當?shù)氐谋┯陱姸?、匯水面積和產(chǎn)生徑流的地表特征有關(guān)。排水管道設(shè)計所采用的暴雨強度取決于設(shè)計重現(xiàn)期(重復(fù)出現(xiàn)一次的平均年限)。所以，設(shè)計重現(xiàn)期的取值影響工程的技術(shù)經(jīng)濟效果。取值偏高，設(shè)計的雨水徑流量大，將增加建設(shè)投資。但在重要地區(qū)或短期積水即能造成嚴重損失的地區(qū)，設(shè)計重現(xiàn)期則宜取較高值。

城市排水系統(tǒng)排水制度

有兩種基本類型：分流制和合流制。

分流制是設(shè)置污水和雨水兩個獨立的排水管道系統(tǒng)，分別收集和輸送污水和雨水。工廠排放的比較潔凈的廢水（如冷卻水）可收集送入雨水管道系統(tǒng)。

合流制只有一個排水管道系統(tǒng)，污水和雨水合流。為處理合流制中的污水，需設(shè)置污水截流管。

平時，污水通過截流管送入污水處理廠；雨天，超過截流管輸送能力的雨水和污水混合通過溢流井溢入水體。

從環(huán)境保護、防止水體污染方面考慮，分流制比合流制好，但合流制建設(shè)費用較少。中國從1949年以來，新建的城市和舊城市的新建區(qū)一般都采用分流制；舊城一般仍用原有的合流制系統(tǒng)，增設(shè)污水截流管。

城市排水系統(tǒng)排水管道

收集沿途居住區(qū)和工廠排出的污水和雨水的排水管道內(nèi)的水流，通常是憑借管道的坡降重力自流。為減小埋設(shè)深度，城市排水管道一般敷設(shè)在地勢較低處，并盡可能使管道的坡向同地形一致。有時要設(shè)置中途排水泵站，將管道內(nèi)的污水或雨水提升后，再自流輸送。雨水通常分散地就近排入水體。上海、天津、武漢等城市的一些地勢低的地區(qū)，雨水不能自流排出，為排除內(nèi)澇，設(shè)置了雨水泵站，將雨水提升后排入水體。

城市排水系統(tǒng)排水溝道

排水溝道一般分為干溝、支溝、斗溝等數(shù)級，當排水面積較大或地形較復(fù)雜時，排水溝道級數(shù)可適當增加。它主要用以排水，有時也起到蓄水和滯水作用。通常采用明溝將澇（漬）水自流排入容泄區(qū)。但在一些地區(qū)，汛期外江水位高于排水區(qū)內(nèi)的溝道水位，澇水不能自流排出，須設(shè)置泵站抽排。為了節(jié)省排水費用和能源，還要盡量利用排水區(qū)內(nèi)的湖泊、洼地滯蓄一部分澇水。

城市排水系統(tǒng)污水處理

城市污水一般采用一級處理或二級處理。一級處理又稱機械處理，主要是把污水中易于沉淀的污染物質(zhì)除去，處理效率比較低；一般由格柵、沉砂池、沉淀池、污泥消化池和污泥干燥設(shè)備等組成。

常用的二級處理是在一級處理后增加生物處理。生物處理分天然和人工兩種：天然生物處理設(shè)施有生物塘和以處理污水為目的的灌溉田、過濾田；人工生物處理設(shè)施有氧化溝、生物濾池和曝氣池等。污泥脫水干化后,或用作農(nóng)肥,或焚毀。有危害性的工業(yè)廢水，如產(chǎn)生易爆、易燃和有毒氣體的廢水，以及對城市污水的生物處理有抑制作用的廢水等，要在工廠內(nèi)進行預(yù)處理，符合標準后才可排入城市排水管道。

1983年統(tǒng)計，中國城市污水經(jīng)過處理的只有1.6%，其中78%是一級處理。為防止環(huán)境污染，國家制定了農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準。北京等城市用于農(nóng)田灌溉的城市污水都經(jīng)過一級處理。美、英等發(fā)達國家已處于普及二級處理的階段；某些城市對用于農(nóng)田灌溉的污水也要求進行二級處理，而且限制用污水灌溉蔬菜等作物。為滿足更高的環(huán)境要求，美國等國已開始試行城市污水三級處理，以防止湖泊、海灣的富營養(yǎng)化，或?qū)⑻幚砗筮_到城市用水質(zhì)量要求的出水再加利用。中國也在進行污水處理回收利用的研究。

城市污水處理廠一般設(shè)在城市水體的下游、夏季最小頻率風向的上風側(cè)、不受洪水威脅、便于污水利用的地方。污水處理廠與居住區(qū)或公共建筑要保持一定的衛(wèi)生防護距離。

1、從環(huán)境保護方面講，排水工程有保護和改善環(huán)境，消除污水危害的作用。而消除污染，保護環(huán)境，是進行經(jīng)濟建設(shè)必不可少的條件，是保障人民健康和造福子孫后代的大事。

2、從衛(wèi)生上講，排水工程的興建對保障人民的健康具有深遠的意義。

3、從經(jīng)濟上講，首先，水是非常寶貴的自然資源，它在國民經(jīng)濟的各部門中都是不可缺少的。其次，污水的妥善處理，以及雨雪水的及時排除，是保證工農(nóng)業(yè)正常運行的必要條件之一。同時，廢水能否妥善處理，對工業(yè)生產(chǎn)新工藝的發(fā)展也有重要影響。

4、污水本身也有很大的經(jīng)濟價值，如工業(yè)廢水中有價值原料的回收，不僅消除了污染，而且為國家創(chuàng)造了財富，降低產(chǎn)品成本。

由城市收集 、輸送、 處理和排放城市污水和雨水的排水方式。

城市排水系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)是使整個城市的污水和雨水通暢地排泄出去，處理好污水，達到環(huán)境保護的要求。規(guī)劃的主要內(nèi)容包括：估算城市排水量，選擇排水制度，設(shè)計排水管道，確定污水處理方法和城市污水處理廠的位置等。

排水系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，如何經(jīng)濟技術(shù)地優(yōu)化設(shè)計和改擴建城市的排水系統(tǒng)是一個重要的研究課題．在市政建設(shè)和環(huán)境治理工程建設(shè)中，排水系統(tǒng)常占有較大的投資比例。如何在滿足規(guī)定的各種技術(shù)條件下合理設(shè)計城市排水系統(tǒng)，是規(guī)劃設(shè)計中的一個重要課題，應(yīng)此我國出臺了城市排水許可管理辦法，旨在解決此類問題的發(fā)生。

城市排水系統(tǒng)正交式

是各排水流域的干管以最短距離沿與水體垂直相交的方向布置的形式，適用于地勢向水體傾斜的地區(qū)。

城市排水系統(tǒng)截流式

是沿低邊再敷設(shè)主干管，并將各干管的污水截流送至污水廠的布置形式。

城市排水系統(tǒng)平行式

是為了避免因干管坡度過大而導(dǎo)致管內(nèi)流速過大，使管道受到嚴重沖刷或跌水井過多，使干管與等高線及河道基本上平行，主干管與等高線及河道成一傾斜角敷設(shè)的布置形式，適用在地勢向河流方向有較大傾斜的地區(qū)。

城市排水系統(tǒng)分區(qū)

是分別在高地區(qū)和低地區(qū)敷設(shè)獨立的管道系統(tǒng)，高地區(qū)的污水靠重力流直接流入污水廠，低地區(qū)的污水用水泵抽送至高地區(qū)干管或污水廠。

城市排水系統(tǒng)輻射狀

是當城鎮(zhèn)中央部分地勢高，且向周圍傾斜，四周又有多出排水出路時，各排水流域的干管常采用輻射狀分散布置。這種布置具有干管長度短，管徑小，管道埋深淺，便于污水灌溉等優(yōu)點。

城市排水系統(tǒng)環(huán)繞式

是沿四周布置主干管，將各干管的污水截流送往污水廠集中處理的布置形式。

1、應(yīng)加快城市排水系統(tǒng)的建設(shè)。中國多數(shù)城市排水管道不成系統(tǒng)，有的利用街道、河道排水，影響環(huán)境衛(wèi)生。有的排水能力低，致使有的城市雨后長時間積水，對生活、生產(chǎn)影響很大。

2、應(yīng)盡快探索經(jīng)濟、高效、節(jié)能、技術(shù)先進的、符合中國國情的城市污水處理新工藝和新技術(shù)。

3、應(yīng)大力開展污水資源化研究。

4、應(yīng)大力加強水質(zhì)檢測新技術(shù)、操作管理自動化和水處理設(shè)備標準化的研究工作。

5、積極開展研究和加以推廣無害無廢水工藝、閉合循環(huán)和綜合利用等控制工業(yè)污染的新技術(shù)。

6、應(yīng)著手進行區(qū)域排水系統(tǒng)的研究工作，運用系統(tǒng)工程的理論和方法及電子計算技術(shù)，從整個河流的范圍出發(fā)，將區(qū)域規(guī)劃、水資源的有效利用和污水治理等諸多因素進行綜合的系統(tǒng)分析，建立各種模擬試驗和數(shù)學模型，以尋求水污染控制的設(shè)計和管理的最優(yōu)方案。

1、氣象因素：全球溫室效應(yīng)導(dǎo)致強對流天氣增多。

2、水循環(huán)與地表水位差：由于城區(qū)建筑、不滲水的道路和硬地等因素，使雨水難以浸入地下。

3、斷電：暴雨導(dǎo)致的停電，也會使較好的排水系統(tǒng)不能生效。

4、設(shè)計理念：排水系統(tǒng)的設(shè)計標準與災(zāi)損程度有關(guān)。

5、排水系統(tǒng)建設(shè)滯后：管道老化、排水標準低。

城市排水系統(tǒng)巴黎下水道

巴黎經(jīng)常下雨，但從未發(fā)生因下雨積水導(dǎo)致交通堵塞。 巴黎的下水道系統(tǒng)是一個絕世的偉大工程，這里沒有黑水橫流的垃圾，也沒有臭氣熏天的各種腐爛物體。事實上，自從雨果在《悲慘世界》中介紹冉阿讓背負自己的未來女婿穿過了一段危險又深邃的下水道流沙泥之后，巴黎的下水道系統(tǒng)又經(jīng)過了無數(shù)次的改進，現(xiàn)在，巴黎人甚至將其開發(fā)成了一個下水道博物館，向世人介紹他們的成就。

巴黎的下水道均處在巴黎市地面以下50米，水道縱橫交錯，密如蛛網(wǎng)，總長2347公里，規(guī)模遠超巴黎地鐵。

巴黎每年從污水中收回的固體垃圾有1.5萬立方米，巴黎地區(qū)現(xiàn)有4座污水處理廠，日凈化水能力為300多萬立方米，凈化后的水排入塞納河，而每天沖洗巴黎街道和澆花澆草40萬立方米的非飲用水均來自塞納河。

城市排水系統(tǒng)東京下水道

東京地區(qū)的地下排水系統(tǒng)主要是為避免受到臺風雨水災(zāi)害的侵襲而建的。這一系統(tǒng)于1992年開工，2006年竣工，是世界上最先進的下水道排水系統(tǒng)，其排水標準是“五至十年一遇”，由一連串混凝土立坑構(gòu)成，地下河深達60米。

東京的雨水有兩種渠道可以疏通：靠近河渠地域的雨水一般會通過各種建筑的排水管，以及路邊的排水口直接流入雨水蓄積排放管道，最終通過大支流排入大海；其余地域的雨水，會隨著每棟建筑的排水系統(tǒng)進入公共排雨管，再隨下水道系統(tǒng)的凈水排放管道流入公共水域。

城市排水系統(tǒng)倫敦下水道

1700年的時候，倫敦已經(jīng)是一個擁有57萬人口的歐洲超級大都市，但城市的排水系統(tǒng)極其糟糕。一英尺多深的明渠中塞滿了灰燼、動物尸體，甚至糞便。糟糕的排污系統(tǒng)將街道變得骯臟不堪、臭氣熏天。 1842年，大不列顛帝國派出考察隊去羅馬和巴黎參觀供排水系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)古羅馬的排水系統(tǒng)比起維多利亞時代的英國要先進得多、衛(wèi)生得多。為了改善地下水道，英國政府成立了一個皇家委員會。

1856年，巴瑟杰承擔設(shè)計倫敦新的排水系統(tǒng)的任務(wù)。他計劃將所有的污水直接引到泰晤士河口，全部排入大海。他最初的設(shè)計方案是：地下排水系統(tǒng)全長160公里，位于地下3米的深處，需挖掘350萬噸土，但這個計劃連續(xù)5次被否決。1858年夏天，倫敦市內(nèi)的臭味達到有史以來最嚴重的程度，倫敦市政當局在巨大的輿論壓力下，不得不同意了巴瑟杰的城市排水系統(tǒng)改造方案。

1859年，倫敦地下排水系統(tǒng)改造工程正式動工。1865年工程完工，實際長度超過設(shè)計方案，全長達到1700公里以上，當年倫敦的全部污水都被排往大海。

城市排水系統(tǒng)贛州下水道

早在900年前，中國南方的一座小城贛州卻已經(jīng)建成了一條與巴黎下水道等量齊觀的地下長龍，更關(guān)鍵的是，這條下水道今天還承擔著10萬人口的排水功能。

贛州的古下水道是900年前我們的宋代祖先埋在地下的禮物，它不僅是贛州的，也是所有中國人的。只是，今人在接過這份禮物時，臉上難免泛起一陣潮紅。

這條被埋在地下的“政績”，讓劉彝的功德被傳揚了整整900年。6月14日下午，江西境內(nèi)的章江、貢江一號洪峰在半個小時內(nèi)先后通過了贛州市區(qū)。與南方其它洪水所及的地方不同，媒體形容當時贛州舊城內(nèi)的人們 “生活有序，兒童在城門口水灘里嬉戲釣魚，買賣人在滔滔洪水邊安然地做著生意。 ” 2100433B