摘要：根據(jù)三峽庫區(qū)城市污水處理工程可行性研究工作的體會(huì)，就庫區(qū)排水管網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的特殊性以及在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素提出建議。

關(guān)鍵詞：三峽庫區(qū) 排水管網(wǎng) 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(qū)水環(huán)境性質(zhì)將發(fā)生很大的變化。湖庫型水體決定了庫區(qū)水環(huán)境承載能力有限，水污染防治問題已迫在眉睫?，F(xiàn)實(shí)情況是，庫區(qū)絕大多數(shù)城市經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，市政設(shè)施和污染防治設(shè)施的建設(shè)大大滯后于現(xiàn)實(shí)要求。大量未經(jīng)處理的生活污水和工業(yè)廢水沿江直接排入，將對(duì)即將形成的三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來十分不利的影響。這一問題若解決不好，必將使庫區(qū)水環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞，最終也將阻礙庫區(qū)城市乃至下游城市的可持續(xù)發(fā)展。為了保護(hù)三峽庫區(qū)水質(zhì)和庫區(qū)下游人民的身體健康，同時(shí)促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅速發(fā)展，在三峽庫區(qū)建設(shè)污水處理廠已經(jīng)成為十分緊迫的任務(wù)，管網(wǎng)工程也是其中重要的內(nèi)容。

目前，庫區(qū)絕大多數(shù)市縣沒有完善的排水系統(tǒng)，管道系統(tǒng)零星分散，且多為雨污合流。甚至大多數(shù)街區(qū)未設(shè)任何排水設(shè)施，污水、雨水隨街漫流。包含生活污水、生產(chǎn)廢水和雨水的合流污水從多處出水口未經(jīng)處理直接排入長江，使長江岸邊帶水質(zhì)下降，嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量。

庫區(qū)城市屬于山地城市，地形地貌和地質(zhì)條件比較特殊，因?yàn)闅v史的原因造成街區(qū)布置雜亂，城區(qū)道路狹窄，使得排水系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)十分困難，整個(gè)排水管網(wǎng)的投資巨大。由于管網(wǎng)造價(jià)高，管網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)較為復(fù)雜，直接影響到整個(gè)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(wǎng)的建設(shè)要求

排水管網(wǎng)規(guī)劃在整個(gè)城市污水處理工程規(guī)劃和建設(shè)中是十分重要的環(huán)節(jié)。規(guī)劃的正確與否直接影響到污水處理廠的數(shù)量、廠址和規(guī)模，影響到整個(gè)工程的投資和運(yùn)行費(fèi)用，關(guān)系到工程和投資效益的發(fā)揮。前一時(shí)期我國一些中小城市污水處理廠的建設(shè)中存在對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)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(nóng)用灌渠收集污水。沒有完善的排水系統(tǒng)，污水得不到有效的收集，使污水處理廠的水質(zhì)水量得不到保證，達(dá)不到預(yù)期的效果，造成資金浪費(fèi)。究其原因，我們認(rèn)為一方面是由于城市總體規(guī)劃與建設(shè)需要脫節(jié)，規(guī)劃的可操作性較差，有的地方總規(guī)與分規(guī)甚至在原則問題上自相矛盾，這就無助于城市管網(wǎng)的建設(shè)；另一方面，管網(wǎng)建設(shè)一般由地方財(cái)政負(fù)擔(dān)，資金缺口較大，使得管網(wǎng)建設(shè)滯后。出現(xiàn)這些問題，最根本的原因是沒有把管網(wǎng)與處理廠作為一個(gè)整體系統(tǒng)加以考慮，人為地割裂二者的統(tǒng)一關(guān)系。因此，在城市污水處理工程的可行性研究中，必須同時(shí)考慮排水管網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)要求，理清城市總體規(guī)劃的思路，協(xié)調(diào)好規(guī)劃與建設(shè)的關(guān)系；同時(shí)，排水管網(wǎng)工程資金（至少是主干管部分的資金）必須納入整個(gè)工程的投資估算中，以確保建設(shè)資金的充足；建成后的管網(wǎng)的維護(hù)管理費(fèi)用宜計(jì)入污水處理工程的運(yùn)行費(fèi)用中。這一點(diǎn)對(duì)山地城市更為重要，這是由于山地城市的排水管網(wǎng)工程費(fèi)用占城市排水工程建設(shè)費(fèi)的比例相當(dāng)大。排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，一方面關(guān)系到其作用的發(fā)揮，另一方面可為國家和地方政府節(jié)省大量資金和日常運(yùn)行費(fèi)用。表1是以三峽庫區(qū)部分區(qū)縣為例的排水工程費(fèi)用分類列表?？梢钥闯觯芫W(wǎng)投資占整個(gè)城市污水處理工程投資的60%，甚至更高。

3三峽庫區(qū)城市排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的特殊性

表1庫區(qū)幾處市縣排水工程費(fèi)用分類 縣市名稱 規(guī)模 (萬m3/d) 工程投資(萬元) 管網(wǎng)投資 (總投資%) 處理廠投資 管網(wǎng) 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(shè)的排水管網(wǎng)費(fèi)不計(jì)入其中。

3.1排水體制

由于三峽庫區(qū)城市中老城區(qū)街道一般較狹窄，坡度較大，交通擁擠，短時(shí)間徹底將老城區(qū)合流制排 水系統(tǒng)改造成分流制系統(tǒng)是非常困難的。通常情況下，新區(qū)按分流制規(guī)劃建設(shè)污水管網(wǎng)。老城區(qū)按規(guī)劃同時(shí)結(jié)合舊城改造逐步將不完善的合流制系統(tǒng)改造成一個(gè)分流不完全的分流制系統(tǒng)。在污水收集系統(tǒng)中，在收集總量不變的情況下，雨水比例會(huì)逐漸遞減，污水比例會(huì)逐漸遞增。例如涪陵區(qū)在一級(jí)截流干管一次性建成后，近期的截留倍數(shù)n0取2，遠(yuǎn)期n0取1。而忠縣老城區(qū)規(guī)模相對(duì)較小，在確保環(huán)境評(píng)價(jià)可行的前提下，考慮到節(jié)省投資，其截流倍數(shù)n0取1。

3.2污水廠的數(shù)量和廠址受管網(wǎng)定線的制約

一般情況下，污水主干管的數(shù)目和走向取決于污水處理廠的數(shù)目與位置，因此污水處理廠的數(shù)目和位置常常先于管網(wǎng)定線。絕大多數(shù)中小城市污水處理廠只設(shè)一個(gè)，且位于城市下游，管網(wǎng)易于定線和敷設(shè)。而庫區(qū)城市地處山地，多為舊城加新城的組團(tuán)結(jié)構(gòu)，由于各城市的地形及地質(zhì)情況均十分復(fù)雜，管道敷設(shè)困難，造價(jià)高?？紤]這些因素，因而往往是污水處理廠的數(shù)目和位置受管網(wǎng)的限制。因此，在考慮污水處理廠的數(shù)量和廠址時(shí)，必須結(jié)合管網(wǎng)建設(shè)的特點(diǎn)，按照相對(duì)集中、適當(dāng)分散的原則設(shè)置處理廠。在對(duì)污水處理管網(wǎng)進(jìn)行定線規(guī)劃時(shí)，要仔細(xì)考慮諸多因素，必須反復(fù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，以使管網(wǎng)定線切實(shí)可靠達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足遠(yuǎn)期需要。

（1）定線要充分考慮到城市各組團(tuán)相互間的功能關(guān)系和高程關(guān)系。在條件允許的情況下，盡可能兼顧各個(gè)組團(tuán)，減少污水處理廠的數(shù)量。按規(guī)劃巫溪污水處理系統(tǒng)為兩廠方案，經(jīng)過反復(fù)踏勘現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)巫溪的地形較特殊，老城區(qū)在大寧河上游，趙家壩和馬鎮(zhèn)壩沿柏楊河分布，三個(gè)組團(tuán)呈V字型。規(guī)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(qū)和趙家壩的污水，而在馬鎮(zhèn)壩單獨(dú)設(shè)置一座污水處理廠。這樣兩廠方案不僅通不過環(huán)評(píng)，而且運(yùn)行費(fèi)用也大大高于一廠方案。盡管大寧河、柏楊河兩岸地形、地質(zhì)情況很復(fù)雜，但通過恰當(dāng)?shù)倪x線和采取一些特殊的工程措施，是能夠?qū)⒗铣?、趙家壩和馬鎮(zhèn)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(zhì)的特點(diǎn)，合理劃分排水區(qū)域，并根據(jù)管網(wǎng)建設(shè)難易，合理確定污水處理廠數(shù)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(tuán)下游設(shè)集中的污水處理廠，接納整個(gè)州屏組團(tuán)和蘇家組團(tuán)的城市污水，污水處理廠規(guī)模為3萬m3/d。為將污水全部輸送至污水處理廠，管網(wǎng)將從西山一直敷設(shè)到蘇家組團(tuán)下游，中途需跨越兩江，并在白橋溪設(shè)中途加壓泵站，提升高度達(dá)15 m，還需在干井橋西橋頭設(shè)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(zhuǎn)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(tuán)白橋溪，管網(wǎng)系統(tǒng)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(tuán)和州屏組團(tuán)分別建污水處理廠，各組團(tuán)污水管網(wǎng)只負(fù)責(zé)本組團(tuán)污水輸送。由于采用適度分散處理，減少了下游管線的轉(zhuǎn)輸流量，使得該方案不僅在總投資上較為節(jié)省，而且運(yùn)行費(fèi)用大大降低，同時(shí)更便于采用成熟簡(jiǎn)便的施工技術(shù)，因而更合理。這一點(diǎn)從表2中可以更明確地看出。在萬州由于江河阻隔，經(jīng)過反復(fù)踏勘和經(jīng)濟(jì)比較，最后采用三廠方案。

（3）采用各種與地形相適應(yīng)的管道敷設(shè)方式，盡量利用先進(jìn)、合理的施工技術(shù)，減小施工難度，降低造價(jià)。如忠縣污水管網(wǎng)采用繞山布管，避免了高揚(yáng)程提升，從而節(jié)省了提升費(fèi)用，雖然管線長度有所增加，但總的費(fèi)用還是降低了。有時(shí)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(shè)置主干管。例如巫溪老城區(qū)，沿大寧河西岸建設(shè)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(shè)，大寧河?xùn)|岸部分管段也是采用管橋形式架空敷設(shè)。

表2污水處理廠方案比較 方案 管網(wǎng) 處理廠 合計(jì) 投資 (萬元) 運(yùn)行費(fèi)用 (萬元/a) 投資 (萬元) 運(yùn)行費(fèi)用 (萬元/a) 投資 (萬元) 運(yùn)行費(fèi) (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(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，減少對(duì)于企事業(yè)單位正常的生產(chǎn)、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(shí)也存在特殊情況，過江方案反而比不過江在經(jīng)濟(jì)上更有優(yōu)勢(shì)，套用一般原則往往會(huì)作出錯(cuò)誤判斷。例如涪陵區(qū)，在對(duì)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(jié)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(qū)，征地費(fèi)用高，且對(duì)于環(huán)境、景觀影響較大，與城市規(guī)劃相背離。同時(shí)遠(yuǎn)期需建設(shè)第二個(gè)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(jīng)濟(jì)，但從遠(yuǎn)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(yōu)勢(shì)并不突出。同時(shí)，從運(yùn)行費(fèi)用方面分析，兩個(gè)方案運(yùn)行費(fèi)用也相差不大，再考慮衛(wèi)生防護(hù)技術(shù)措施的要求，則橫梁子廠址方案在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)于灌溪溝廠址方案，在這里如果套用一般原則會(huì)作出錯(cuò)誤判斷。兩方案具體經(jīng)濟(jì)比較見表3。

4庫區(qū)市縣排水管網(wǎng)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的體會(huì)

通過參加三峽庫區(qū)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(gè)科學(xué)合理的工程方案，設(shè)計(jì)者必須腳踏實(shí)地。

（1）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研獲得第一手資料十分重要，應(yīng)給予高度重視，設(shè)計(jì)人員要有認(rèn)真負(fù)責(zé)的精神，反復(fù)從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上作出比較選擇。

（2）庫區(qū)情況遠(yuǎn)比平原城市復(fù)雜，是膽略和科學(xué)決策的考驗(yàn)，需要靈活多變地處理實(shí)際問題，不能照搬和教條，要有靈活應(yīng)用規(guī)范的能力。

表3涪陵兩廠址的簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)比較 廠址 近期（8萬m3/d） 遠(yuǎn)期（14萬m3/d） 合計(jì)(萬元) 項(xiàng)目 投資(萬元) 項(xiàng)目 投資(萬元) 近期 遠(yuǎn)期 橫梁子 管網(wǎng) 10556.7 管網(wǎng) 1755.8 11231.7 2130.8 征地 675 征地 375 灌溪溝 管網(wǎng) 3777.7 管網(wǎng) 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(jīng)驗(yàn)的人來承擔(dān)重任，不僅需要有本專業(yè)的知識(shí)，還要有豐富的路橋工程建設(shè)方面的知識(shí)。

5結(jié)語

（1）庫區(qū)市縣城市污水工程必須強(qiáng)調(diào)城市排水管網(wǎng)和污水處理廠建設(shè)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

（2）現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作十分必要，而且應(yīng)多次反復(fù)，對(duì)每次踏勘的感受應(yīng)及時(shí)做好總結(jié)，這是做好以后工作的前提。

（3）應(yīng)用科學(xué)技術(shù)原理，大膽靈活地處理新問題。

（4）抓住重點(diǎn)和關(guān)鍵，工藝和管道工程師密切配合。

（5）從可研、初設(shè)到施工運(yùn)行管理都離不開現(xiàn)場(chǎng)第一手真實(shí)資料，應(yīng)用多學(xué)科專業(yè)知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真地去解決問題才能把工作做好，達(dá)到使工程滿意的目的。

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