二级建造师:针对我国城市给排水系统的优化措施有哪些?
城市给排水是一个系统工程,在给水方面,主要体现在水源及其保护,区域水资源平衡及区域供水规划:在排水方面主要是防洪排涝规划设计以及河网区域污染控制,它要求系统设计必须有开阔的眼界与系统创新的思维。
1、给排水管线布局的优化
给排水管网的设计要符合区域及城市总体规划的要求,充分考虑系统的可扩展性。在设计上还要兼顾水系统维护、检修的方便,尽量做到线路简短和高效,管网尽量设计为环状结构,并进行环、枝结合。配水管网宜布置成环状,供水要求不高时,可为树枝状,等到将来城市发展带动用水量增加时,再连接成环状。
2、对现有管网进行优化改造
随着城市规模的不断扩张,对老旧管网有计划地进行改造是城市给排水系统经常面临的课题,当管道上方由人行道变为车行道时,必须重新计算管线的埋藏深度指标,在可能的情况下还可以考虑对管线进行迁移处理,以避开管线上方道路和高层建筑的压力。当前城市给排水工程出现的质量问题绝大多数是由给排水管道材料所导致。这就要求对老旧管网进行改造时,尽可能用承压力强、抗腐蚀的建议选用承压力强的金属管及钢塑复合管替代原有的镀锌钢管及灰口铸铁管等,以减少爆管的可能性。
3、给排水系统应急处理能力的优化
针对频繁发生的爆管现象,应当加强给排水系统信息化建设,为工程施工提供最新的管网信息,及时预警和防范由于施工原因导致的爆管事故的发生。针对泻洪能力不足的问题,要积极采用高技术手段,科学测算本地最大降水量,综合考虑市政管网排水能力,调整排水管道标准系数,提高泄洪能力。针对水污染问题,有必要建立严密的监测系统,准确统计城市污水管道负荷,及时发现管道淤积和渗透泄漏,预防重大污染事故发生。对于给水系统,设置备用取水源。对于人口密集区域,可考虑设置闭合管网。这一设计理念是,当发生严重水质污染事件时,可以关闭外网,以切断受污染的水源,而内网可以正常使用备用水源。
4、给排水系统排污功能的优化
在进行排水管网的规划时,要把雨水、污水的收集、处理和综合利用结合起来,逐步转变目前的雨、污水合流制或不完全分流制系统为完全的分流制系统。雨、污水的分流有利于对不同性质的水采用不同方法处理和控制,有利于雨水的收集、贮存、处理和利用,避免洪涝灾害。在传统规划方法,污水处理厂一般尽可能地安放在各河系下游、城市郊区。但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远,需铺设的回用水管网费用相应增加。根据长期的实践经验,建设大型的污水处理厂可以发挥规模效益,降低建设费用和日常运行费用。.
5、更新给排水系统设计理念
在系统设计过程中,可以借鉴西方发达国家的系统设计思想,从以排水为主到蓄水利用。例如,德国汉堡市建有大规模的城市地下蓄水库,在汛期蓄集雨水,汛期过后,经过净化又可以用作城市生活用水。德国近些年还推行了一种新型的雨水排水系统,即洼地渗渠系统,通过雨水在低洼草地中的短期储存和在渗渠中的长期储存,让尽可能多的雨水下渗,不仅减少了城市内涝,而且及时补充了地下水,使城市生态系统形成良性循环。
案例:
荷兰鹿特丹市位于海平面以下,洼地很多,排涝压力很大。为此,鹿特丹兴建了水广场,即防涝及雨水利用系统。水广场建在鹿特丹市区最低的洼地上,由形状、大小各不相同的水池组成,各水池有渠相连。平时水广场是市民娱乐休闲的场所,暴雨来临时就变成了实用的防涝系统。水量大时,大水池中的水就会流到沟渠里;水量变小时,沟渠里的水又回流到大水池里。如果城市水资源紧张,水广场储存的水还能净化为淡水资源。
日本是一个灾害频繁的国家,其减灾体系是在与自然灾害抗争的过程中建立起来的,并且在实践中不断加以完善。例如,日本台风多发,因而东京地区的地下排水系统主要是为避免受到台风雨水灾害的侵袭而建立进来的。在东京居住着3000万人口,传统的利用天然水路及其在周围开掘的人工水路的排水系统已经远远不能抵御突然降临的暴雨、洪水和台风的袭击。因此,日本不惜花巨资兴建了地下排水系统。例如,日本在琦玉县春日部市国道16号沿线的地下约50米处,兴建了世界上最先进的地下水道排水系统——首都圈外围排水系统。地下水道排水系统的巨额的投资显然不是我国绝大多数城市可以承受的,但是其设计理念值得借鉴。
6、加强给排水系统管理
如前所述,城市给排水系统管理是整个系统工程的重要组成部分,加强管理是系统正常运行的必要保证。如何管理?日本的经验也值得借鉴。东京下水道局规定,一些不溶于水的洗手间垃圾不允许直接排到下水道,烹饪产生的油污也不允许直接导入下水道中,因为油污会腐蚀排水管道。为此,东京下水道局倡导:用报纸把油污擦干净,再把沾满油污的报纸当做可燃垃圾来处理,并建议市民做菜少用油。
7、推行地下管线共同沟建设模式
随着城市的发展,供电、通信等管线都要埋入地下,由于我国大多数城市缺少整体规划和长远考虑,一条道路往往被多次开挖。建设城市地下管线共同沟可以较好地上述问题的发生。地下管线共同沟是把本来在地上架设或埋入地下的各类公用管线集中安装到地下隧道中,并在地下隧道中预留了宽敞的检修空间。共同沟适用于交通流量大、地下管线多的重要路段,尤其是高速公路和城市主干道。国外大城市都建设了共同沟、地下污水处理场、地下电厂等地下工程,将影响市容和破坏城市环境的各种城市基础设施全部转移到地下。目前,英、法、日等发达国家都兴建了共同沟,巴黎市还把共同沟建设成了观光旅游景点。莫斯科市有130公里长的共同沟;日本在1991年成立了共同沟管理部门,以其推动共同沟的建设工作。目前,我国的共同沟建设问题也应当被提上议事日程。
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