摘要：根據三峽庫區城市污水處理工程可行性研究工作的體會，就庫區排水管網規劃與設計的特殊性以及在具體設計中應考慮的因素提出建議。

關鍵詞：三峽庫區 排水管網 污水處理 排水體制

1背景情況

舉世矚目的三峽工程于2003年6月開始蓄水，庫區水環境性質將發生很大的變化。湖庫型水體決定了庫區水環境承載能力有限，水污染防治問題已迫在眉睫?，F實情況是，庫區絕大多數城市經濟相對落后，市政設施和污染防治設施的建設大大滯后于現實要求。大量未經處理的生活污水和工業廢水沿江直接排入，將對即將形成的三峽庫區生態環境帶來十分不利的影響。這一問題若解決不好，必將使庫區水環境遭到嚴重的破壞，最終也將阻礙庫區城市乃至下游城市的可持續發展。為了保護三峽庫區水質和庫區下游人民的身體健康，同時促進城市經濟建設迅速發展，在三峽庫區建設污水處理廠已經成為十分緊迫的任務，管網工程也是其中重要的內容。

目前，庫區絕大多數市縣沒有完善的排水系統，管道系統零星分散，且多為雨污合流。甚至大多數街區未設任何排水設施，污水、雨水隨街漫流。包含生活污水、生產廢水和雨水的合流污水從多處出水口未經處理直接排入長江，使長江岸邊帶水質下降，嚴重影響了人們的生活質量。

庫區城市屬于山地城市，地形地貌和地質條件比較特殊，因為歷史的原因造成街區布置雜亂，城區道路狹窄，使得排水系統規劃和建設十分困難，整個排水管網的投資巨大。由于管網造價高，管網規劃和建設較為復雜，直接影響到整個污水處理工程方案的確定，因此在工程的可行性研究中必須慎重考慮。

2城市污水處理工程可研中必須考慮排水管網的建設要求

排水管網規劃在整個城市污水處理工程規劃和建設中是十分重要的環節。規劃的正確與否直接影響到污水處理廠的數量、廠址和規模，影響到整個工程的投資和運行費用，關系到工程和投資效益的發揮。前一時期我國一些中小城市污水處理廠的建設中存在對管網系統考慮較少或根本未加考慮的問題，一些平原城市甚至依靠過境的農用灌渠收集污水。沒有完善的排水系統，污水得不到有效的收集，使污水處理廠的水質水量得不到保證，達不到預期的效果，造成資金浪費。究其原因，我們認為一方面是由于城市總體規劃與建設需要脫節，規劃的可操作性較差，有的地方總規與分規甚至在原則問題上自相矛盾，這就無助于城市管網的建設；另一方面，管網建設一般由地方財政負擔，資金缺口較大，使得管網建設滯后。出現這些問題，最根本的原因是沒有把管網與處理廠作為一個整體系統加以考慮，人為地割裂二者的統一關系。因此，在城市污水處理工程的可行性研究中，必須同時考慮排水管網的規劃和建設要求，理清城市總體規劃的思路，協調好規劃與建設的關系；同時，排水管網工程資金（至少是主干管部分的資金）必須納入整個工程的投資估算中，以確保建設資金的充足；建成后的管網的維護管理費用宜計入污水處理工程的運行費用中。這一點對山地城市更為重要，這是由于山地城市的排水管網工程費用占城市排水工程建設費的比例相當大。排水管網規劃設計是否科學合理，一方面關系到其作用的發揮，另一方面可為國家和地方政府節省大量資金和日常運行費用。表1是以三峽庫區部分區縣為例的排水工程費用分類列表。可以看出，管網投資占整個城市污水處理工程投資的60%，甚至更高。

3三峽庫區城市排水管網規劃設計的特殊性

表1庫區幾處市縣排水工程費用分類 縣市名稱 規模 (萬m3/d) 工程投資(萬元) 管網投資 (總投資%) 處理廠投資 管網 地基處理 總投資 涪陵 8 5641.00 12312.5 3 756.25 21709.75 56.7 萬州 3 2329.70 6561.24 1800 10908.94 6 0.1 2 1905.67 4270.88 720 7156.55 59.8 忠縣 3 2272.07 6803 1370 10625.07 64.0 巫山 2 1933.04 866.25 983.8 3783.09 22.9* 巫溪 1 1182.32 1653 786.6 3681.89 44.9 注：先期建設的排水管網費不計入其中。

3.1排水體制

由于三峽庫區城市中老城區街道一般較狹窄，坡度較大，交通擁擠，短時間徹底將老城區合流制排 水系統改造成分流制系統是非常困難的。通常情況下，新區按分流制規劃建設污水管網。老城區按規劃同時結合舊城改造逐步將不完善的合流制系統改造成一個分流不完全的分流制系統。在污水收集系統中，在收集總量不變的情況下，雨水比例會逐漸遞減，污水比例會逐漸遞增。例如涪陵區在一級截流干管一次性建成后，近期的截留倍數n0取2，遠期n0取1。而忠縣老城區規模相對較小，在確保環境評價可行的前提下，考慮到節省投資，其截流倍數n0取1。

3.2污水廠的數量和廠址受管網定線的制約

一般情況下，污水主干管的數目和走向取決于污水處理廠的數目與位置，因此污水處理廠的數目和位置常常先于管網定線。絕大多數中小城市污水處理廠只設一個，且位于城市下游，管網易于定線和敷設。而庫區城市地處山地，多為舊城加新城的組團結構，由于各城市的地形及地質情況均十分復雜，管道敷設困難，造價高?？紤]這些因素，因而往往是污水處理廠的數目和位置受管網的限制。因此，在考慮污水處理廠的數量和廠址時，必須結合管網建設的特點，按照相對集中、適當分散的原則設置處理廠。在對污水處理管網進行定線規劃時，要仔細考慮諸多因素，必須反復進行現場踏勘，以使管網定線切實可靠達到最優化設計，滿足遠期需要。

（1）定線要充分考慮到城市各組團相互間的功能關系和高程關系。在條件允許的情況下，盡可能兼顧各個組團，減少污水處理廠的數量。按規劃巫溪污水處理系統為兩廠方案，經過反復踏勘現場，發現巫溪的地形較特殊，老城區在大寧河上游，趙家壩和馬鎮壩沿柏楊河分布，三個組團呈V字型。規劃在大寧河和柏楊河交匯處馬蓮溪布置一座污水處理廠，處理老城區和趙家壩的污水，而在馬鎮壩單獨設置一座污水處理廠。這樣兩廠方案不僅通不過環評，而且運行費用也大大高于一廠方案。盡管大寧河、柏楊河兩岸地形、地質情況很復雜，但通過恰當的選線和采取一些特殊的工程措施，是能夠將老城、趙家壩和馬鎮壩的污水全部重力流收集到大寧河和柏楊河交匯處馬蓮溪污水處理廠。所以，一廠方案更為合理。

（2）要充分考慮山地城市地形地貌和地質的特點，合理劃分排水區域，并根據管網建設難易，合理確定污水處理廠數目。例如忠縣最終推薦是采用兩廠方案。如果將忠縣污水集中于一座污水處理廠處理，如表2中方案1，擬在蘇家組團下游設集中的污水處理廠，接納整個州屏組團和蘇家組團的城市污水，污水處理廠規模為3萬m3/d。為將污水全部輸送至污水處理廠，管網將從西山一直敷設到蘇家組團下游，中途需跨越兩江，并在白橋溪設中途加壓泵站，提升高度達15 m，還需在干井橋西橋頭設提升泵站和兩根長500 m的倒虹管?？梢姶朔桨赣捎诹髁康拇罅哭D輸，使得下游污水管線的投資大大增加。方案2同屬一廠方案，污水處理廠擬建于州屏組團白橋溪，管網系統同樣有上述問題。將一廠方案改為兩廠方案，即方案3在蘇家組團和州屏組團分別建污水處理廠，各組團污水管網只負責本組團污水輸送。由于采用適度分散處理，減少了下游管線的轉輸流量，使得該方案不僅在總投資上較為節省，而且運行費用大大降低，同時更便于采用成熟簡便的施工技術，因而更合理。這一點從表2中可以更明確地看出。在萬州由于江河阻隔，經過反復踏勘和經濟比較，最后采用三廠方案。

（3）采用各種與地形相適應的管道敷設方式，盡量利用先進、合理的施工技術，減小施工難度，降低造價。如忠縣污水管網采用繞山布管，避免了高揚程提升，從而節省了提升費用，雖然管線長度有所增加，但總的費用還是降低了。有時由于城市的布局特殊，可能無法布置污水主干管，需要沿江河架空設置主干管。例如巫溪老城區，沿大寧河西岸建設的2 km的污水截流干管，由于地形影響，主要采用管橋形式架空敷設，大寧河東岸部分管段也是采用管橋形式架空敷設。

表2污水處理廠方案比較 方案 管網 處理廠 合計 投資 (萬元) 運行費用 (萬元/a) 投資 (萬元) 運行費用 (萬元/a) 投資 (萬元) 運行費 (萬元/a) 方案1 8095 146.74 2594.84 333.51 10689.84 480.25 方案2 7595 97.84 2588.13 314.63 10183.13 412.47 方案3 6983 37.84 3240.73 330.26 10223.73 368.10

（4）盡量少拆遷，在布管順暢、經濟的基礎上，減少對于企事業單位正常的生產、工作和居民生活的影響。

3.3存在穿越江河和翻山的問題

雖然一般說來污水盡量不過江，但有時也存在特殊情況，過江方案反而比不過江在經濟上更有優勢，套用一般原則往往會作出錯誤判斷。例如涪陵區，在對江南灌溪溝和江東橫梁子兩廠址方案比較中，雖然灌溪溝廠址方案可以節省過江倒虹管和江東壓力箱涵的投資，但是由于灌溪溝廠址位于江南主城區，征地費用高，且對于環境、景觀影響較大，與城市規劃相背離。同時遠期需建設第二個污水處理廠處理江東污水。雖然近期灌溪溝廠址方案在投資上較為經濟，但從遠期分析，灌溪溝廠址方案與橫梁子廠址方案相比，其投資方面的優勢并不突出。同時，從運行費用方面分析，兩個方案運行費用也相差不大，再考慮衛生防護技術措施的要求，則橫梁子廠址方案在經濟上優于灌溪溝廠址方案，在這里如果套用一般原則會作出錯誤判斷。兩方案具體經濟比較見表3。

4庫區市縣排水管網工程規劃設計的體會

通過參加三峽庫區部分市縣城市污水處理工程可行性研究，我們充分感覺到，要想得到一個科學合理的工程方案，設計者必須腳踏實地。

（1）現場調研獲得第一手資料十分重要，應給予高度重視，設計人員要有認真負責的精神，反復從技術和經濟上作出比較選擇。

（2）庫區情況遠比平原城市復雜，是膽略和科學決策的考驗，需要靈活多變地處理實際問題，不能照搬和教條，要有靈活應用規范的能力。

表3涪陵兩廠址的簡單經濟比較 廠址 近期（8萬m3/d） 遠期（14萬m3/d） 合計(萬元) 項目 投資(萬元) 項目 投資(萬元) 近期 遠期 橫梁子 管網 10556.7 管網 1755.8 11231.7 2130.8 征地 675 征地 375 灌溪溝 管網 3777.7 管網 1755.8 7377.7 3935.8 征地 3600 征地(4萬m3/d) 征地(2萬m3/d) 2000 180

（3）需要有豐富工程經驗的人來承擔重任，不僅需要有本專業的知識，還要有豐富的路橋工程建設方面的知識。

5結語

（1）庫區市縣城市污水工程必須強調城市排水管網和污水處理廠建設的協調統一。

（2）現場踏勘工作十分必要，而且應多次反復，對每次踏勘的感受應及時做好總結，這是做好以后工作的前提。

（3）應用科學技術原理，大膽靈活地處理新問題。

（4）抓住重點和關鍵，工藝和管道工程師密切配合。

（5）從可研、初設到施工運行管理都離不開現場第一手真實資料，應用多學科專業知識和工程經驗，認真地去解決問題才能把工作做好，達到使工程滿意的目的。

1孫慧修主編.排水工程上冊.第二版.北京：中國建筑工業出版社，1987 2張自杰主編.排水工程下冊.第三版.北京：中國建筑工業出版社，1996 3鄧榮森，等.庫區有關市縣的污水處理工程可行性研究文本.2001