1、1温州市区某西郊污水干管系统优化方案探讨摘要：本文首先论述了温州市区该西郊片污水干管的现状和城市污水处理的目标，结合现状对该片污水干管优化提出三个方案，并通过经济、环境、社会等各方面效益进行比较，对优化方案进行比选。 关键词：污水干管优化比选 中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号： 0 引言 近几年来，随着城市发展规模的不断扩大和城市对水环境质量要求的提高，给城市排水系统提出了更高的期望和要求。温州市区相应实施了一系列污水收集、处理系统工程，如道路配套污水管道和泵站工程、沿河截污工程、农村生态净化池工程建设和单项污水工程建设等。2012年温州市委市政府提出到 2014 年底城
2、市污水应收尽，污水处理率达100%，今后将围绕这个目标推进工程建设。 1 温州市区某西郊污水干管现状 温州市区某西郊污水干管建于上世纪 90 年代，东起九山外河，塘河干流，西至翠微山、太平屿，南至景山，北临瓯江，区域面积 6.95km2。主要存在主要问题有：一，早期铺设的管网多铺设在基础承载能力较差的区域，从而由地质沉降而引起管道不均匀下沉，使得管道渗漏现象时有发生。长时间的漏水造成道路结构层下形成空洞，使路面处于随时可能沉陷的状况或影响漏点周边建筑物结构安全。二，该片存在花坦头、2九山和广化路三个污水泵站，污水泵站数量多，造成管理人员短缺，增加管理难度及运行费用。三，原有干管基本上未接纳初期
3、雨水，造成初期雨水直排河道，易造成河道水质污染。 西郊系统污水主要通过江滨路 B 线 d1400 污水干管进入西片污水处理厂。江滨路 B 线污水干管能力进行分析，结论如下： 江滨路 B 线（勤奋路-江湾路）d1400 污水管：主要承担全部的西郊污水、部分的双屿、娄桥.新桥、东郊和梧埏污水，干管承担的西郊系统污水为 4.95 万 m3/d，承担的部分双屿系统污水为 1.47 万 m3/d，承担的部分娄桥.新桥系统污水为 1.01 万 m3/d，承担的部分东郊系统污水为 2万 m3/d，承担的部分梧埏系统污水为 0.49 万 m3/d，因此其承担的排污量为 9.92 万 m3/d（1641L/S）
4、 。污水管管径为 d1400，坡度为 0.0009，充满度 0.75，流速 1.64M/S，初期雨水进入时管道按满流考虑（15.85 万m3/d） ，截流倍数 n0 为 0.6。 2 系统干管优化方案思路 本次优化通过对污水管道接纳初期雨水的不同程度提出三个方案进行比选，通过经济、环境、社会等各方面效益进行比较，以期确定最为合理的工程规模，达到效益最大化。 方案一：污水管道设计时按非满流考虑，以满流情况下承担 1 倍的初期雨水进行校核。 方案二：污水管道设计时按非满流考虑，以满流情况下承担 2 倍的初期雨水进行校核。 方案三：污水管道设计时按非满流考虑，以满流情况下承担 4 倍的3初期雨水进行
5、校核。 3 系统干管优化方案分析 西郊污水系统主要通过勤奋路已建 d1000 污水干管和建设中的广化路 d1000 污水干管将系统污水接至江滨西路 d1400 污水管。西郊片区面积不大，但污水提升泵站数量众多，给运行、维护、管理带来极大的不便和浪费，因此通过合理的规划干管，科学的安排提升泵站的位置显得尤为必要。 为明晰排水系统、优化排水干管布置，将原东郊污水系统东起南塘河西至葡萄棚河，北起塘河干流南至铁路区域 3.48 km2 靠近西郊污水系统范围划至西郊系统。将西郊污水系统的广化路污水泵站 3 万 m3/d、花坦头污水泵站 3.1 万 m3/d、九山污水泵站 5.4 万 m3/d、东郊污水系
6、统的疏港公路污水泵站 2 万 m3/d、三板桥污水泵站 1.9 万 m3/d 和新桥.娄桥污水系统的西山南路污水泵站 1.3 万 m3/d 全部取消，在原九山泵站南侧位置重新建设一座新泵站，并将温州大道（南塘街）-过境公路-勤奋路污水干管进行改造，使得上述污水泵站进水管能够重力流进入。 现选取西郊片区过境公路（城南立交桥）-勤奋路（雪山路）干管进行优化方案分析。 过境公路（城南立交桥）-勤奋路（雪山路）干管承担的西郊系统排污范围为 1.57km2，西郊系统比流量为 0.82，污水量为 1.12 万 m3/d，转输的东郊系统的污水量为 2.8 万 m3/d，转输的新桥.娄桥污水系统的污水量为 0
7、.55 万 m3/d，转输的梧埏污水系统的污水量为 0.49 万 m3/d，因此该干管排污能力为 4.96 万 m3/d（1000L/S） 。方案一：污水管管径为4d1200，坡度为 0.0008，充满度 0.72，流速 1.15m/s，初期雨水进入时管道按满流考虑（9.92 万 m3/d） ，截流倍数 n0 为 1.0。汇水面积8.21km2，24 小时能够接纳的降雨强度为 9.3mm（已考虑 0.65 的径流系数，下同） 。方案二：污水管管径为 d1500，坡度为 0.0006，充满度0.53，流速 1.05m/s，初期雨水进入时管道按满流考虑（14.88 万 m3/d） ，截流倍数 n0
8、 为 2.0。汇水面积 8.21km2，24 小时能够接纳的降雨强度为18.6mm。方案三：污水管管径为 d1800，坡度为 0.0006，充满度0.40，流速 1.05 m/s，初期雨水进入时管道按满流考虑（24.80 万 m3/d） ，截流倍数 n0 为 4.0。汇水面积 8.21km2，24 小时能够接纳的降雨强度为37.2mm。 4 系统优化方案比选 截流倍数是排水系统截流改造中的重要参数，它的大小对截流改造工程的环境效益、建设投资以及运行成本均起着决定性作用。截流改造工程中截流倍数的合理选择，需要分析截流倍数与受纳水体水环境质量之间的定量关系。研究截流倍数与水体环境质量之间的关系，则
9、需要定量计算排水系统的溢流水量、水质以及溢流时间，并在此基础上研究溢流污水在水体中的净化过程。其中，排水系统的溢流水量、水质的确定涉及到降雨，地面产流、汇流，地表污染物的累积、冲刷，污水在管渠中的汇流以及溢流等多种因素。其主要考虑因素有：降雨量、城镇的环境卫生条件、街道的清扫状况和管道养护条件、受纳水体的纳污能力、受纳水体的水质要求、污水厂的处理能力、投资因素等。 根据排放要求，在居住区内排入大河流（Q10m3/S）的 n。=12，5排入小河流（Q=5m3/S -10m3/S）的 n。=35。通过对西郊污水系统干管能力分析，干管能力分析见表 1。 表 1 系统优化污水干管能力分析表 表 2 方案优缺点比较 5 结论 通过三方案比选，方案三工程总投资最高，方案二次之，方案三最小。勤奋河作为市区内河，其水质及环境要求较高，因此适当考虑管道接纳一定的初期雨水，对于改善塘河水质、提高周边居民的生活品质有积极的作用，环境效益及社会效益较为显著，根据对周边已建片区污水入河调查情况分析，入河污水量为 3000T/d.km2，本工程范围每天污水入河量为 4 万吨，方案二可截流雨水为其入河污水量的 4.6 倍，因此从造价及环境效益分析，较为合适。建议采用方案二。
