⑴ 國外哪些城市的排水系統的設計值得借鑒參考
城市排水系統存在的問題及解決方案 1、存在問題 近年來,城區規模不斷擴大,城區不透水地面增多,排水量大大增加,原有的區域局部規劃不能滿足現代化生態城市發展的要求,也成為目前城市環境,城市安全建設的緊迫課題之一。造成城市排水系統的許多問題。 例如: (1)現狀管線常有雨污混接現象,降雨時污水量增加,造成污水溢流,環境污染。同時大大增加了污水處理廠的處理費用。 (2)部分現狀管線管徑不合理,大多是根據經驗估算所得。雨水管徑普遍偏小,過水能力不足,導致汛期常常出現溢水現象;污水支管管徑偏大,主幹管管徑偏小,難以充分發揮管渠系統的工程效益。 (3)部分管線覆土厚度偏小,導致兩側街坊管難以接入;另外現狀管渠普遍淤積嚴重,管渠過水能力得不到充分利用。 (4)雨水污水排水系統,沒有統一的規劃設計,各區域排水系統不能形成一個有機的整體。 (5)大范圍的雨污水排水系統,國內沒有很好的水力計算軟體,難以做到整個系統的優化設計。事實上,設計院目前大都是採用經驗估算方式進行設計,造成水力流態不好,管道淤積嚴重,建設泵站過多。這都大大增加了系統的運行管理費用。 (6)雨污排水系統、灌溉渠、城市防洪系統、水景湖面各自獨立,沒有協調規劃,系統間不但不能相互補充利用,反而存在矛盾。 2.目前設計方面存在的問題 目前國內沒有專業的排水系統設計軟體,對於大規模的有幾千乃至上萬條管段的排水系統,由於雨水管渠、污水管道和給水、煤氣、供暖等管道以及河流的交叉處理,雨水管渠與河道的銜接,需要進行大量的高程優化調整,排水系統是重力流,每一點的高程調整,都會影響其下游管渠的高程,實際上人工計算操作是很困難的,國內有的排水繪圖設計輔助軟體,雖然有簡單的計算功能,但對十幾條以上的排水管道難以自動計算,往往靠人工設定高程經驗估算,結果造成埋深及上下游坡降安排不合理,泵站設置過多,增加了建設費用和日後的運行管理費用。 3.解決方案 本公司與日本CSD公司合作,開發了先進的雨水污水管道設計軟體Pipe Rapid,能對大范圍的排水系統,按照①埋深最低;②不同管徑的標准坡度;③指定最小流速;④上下游管底的落差最小等不同條件,進行靈活設定優化設計。通過設計規劃可以達到以下效果: (1)整理分析現狀資料,匯總繪制統一的現狀管線圖,便於今後的管理。 (2)計算分析現狀管渠,提出分期改造的實施方案。 (3)將不同時期敷設的管線納入到新的統一的排水系統中。 (4)對新的雨污排水排水系統進行優化設計。 (5)協調雨水、污水、排洪、灌溉、湖面景區,使之形成有機整體,降低工程費用。 我們以城市的綜合安全和排水系統的良好的運行為目標,根據城鎮環境生態、洪水危害、維護管理等多方面的要求,用我們的一流技術,為您提供可實現環境友好型的、可持續發展的遠期排水系統設計方案。 實例 引言南山區位於深圳特區的西部,東臨深圳灣,西瀕珠江口,北靠羊台山,南至大鏟島和內伶仃島,與香港元朗隔海相望,全區總面積151km2。目前擁有長約40km海岸線,為深圳擁有海岸線最長的城區,是典型的濱海城區。經過多年的發展,南山區已成為深圳市最重要的港口基地、高新技術產業基地、教育基地、旅遊區,並擁有相對特區其它轄區較多的城市用地儲備,對深圳經濟的可持續發展起著舉足輕重的作用。 然而,南山區日益被污染的水環境和年年發生的內澇嚴重阻礙著城區乃至整個特區的發展。據不完全統計,沿岸約有6.37萬m3/d的污水未經處理便區內唯一一條河流---大沙河,約佔大沙河旱季流量80%,導致該河嚴重污染,水質超過內陸V類地表水水質標准。自1997年以來南山區受洪澇災害直接經濟損失為:1997年3500萬元,死亡2人,受傷2人;1998年1100萬元;1999年3800萬元;2000年「4.14」暴雨受損3500萬元,死亡8人,受傷3人。造成以上水災的洪水頻率多為5年至20年一遇的洪峰,只有2000年4月14日發生的洪水是深圳市8年實測資料中發生的最大洪水,當時24小時內降雨達331毫米,以致造成了嚴重的經濟損失和人員傷亡。 1現狀雨水系統存在問題及分析歷經數月的調研,我們掌握了南山區現狀雨水系統的第一手資料,找出了目前雨水系統存在的問題及產生症結的原因。 1.1雨水系統現狀南山區北高南低,北靠羊台山,南瀕臨蛇口港及深圳灣,整個城區排水自然條件較好。區內的河流僅有大沙河一條,屬海灣水系,集水面積90.69km2,河長18.0km,自北向南穿過南山城區再注入深圳灣,為南山區主要泄洪通道,也是南山區北部、中部及東部城區最終城市排水咽喉。流域面積小於10km2大於1km2的主要小溪流有金雞乾渠、鄭寶坑渠、桂廟路乾渠等3條,均屬珠江口水系,西南橫穿城區下注珠江口的前海。這三條乾渠為南山區西部城區主要城市排水要道。現狀河道防洪標准皆為100年一遇。 由於靠近海灣,前、後海地區及蛇口片區、赤灣與媽灣的城市排水主要由管渠收集後分段就近排入後海及蛇口港。 南山區的排水系統經過多年的規劃建設,已形成了以麒麟路---南油大道---大小南山為雨水分水嶺的幾大較完善的排水系統:深圳灣排水系統、前海排水系統及港灣排水系統。每個系統均有自己獨立的排水管網,一般地面雨水由小區管網收集後通過市政道路雨水系統排入河道或直接排海。在具有較完善排水系統的表面下,每逢暴雨,仍有部分城區面臨著受淹的困擾,而且原本清潔秀麗的大沙河和整個海岸線等水體都遭到不同程度的污染。 1.2存在的主要問題目前南山區雨水系統主要存在城區經常發生洪澇災害和雨污合流、混流兩大類問題,主要表現在以下幾方面:(1)局部地勢低窪的城區長久以來一直受到潮洪威脅形成內澇。目前南山區內澇區主要集中在沙河片區、白石洲地區、南頭檢查站、南頭舊村、南油舊村及工業區、蛇口片區局部地段。 (2)部分地區在開發建設初期沒有充分考慮防洪問題,存在一定洪水災害的隱患。如龍珠個別舊村、蛇口西片區。 (3)部分地區雨水系統極不完善且雨污合流或混流嚴重,合流廢水排入河道或近海,嚴重地破壞了城區的生態水環境。目前存在雨污合流現象的地區主要分布在舊村和老工業區。 (4)部分地區雨水串接到污水管,加重了污水廠運行負荷。這種現象為分散點狀況,並沒有集中在某一片,但每片區都或多或少存在有這種問題。 1.3原因分析城區內澇及作為受水體的河道與近海受污染的原因有其自身地形特點的因素,也有雨水系統規劃設計原因。 (1)部分地區地勢低窪,極易發生內澇某些地區地勢低窪,通常比四周市政道路路面低1m左右,導致區內低窪地段每逢2~5年一遇的雨洪時便不能自排接入市政雨水系統,極易形成雨洪倒灌。如位於城區中西部的南頭、南油片區部分地面標高低於深圳灣5年、100年一遇的潮水位2.32m和2.79m,個別舊村局部地方地面高程甚至還低於2年一遇的潮水位2.08m。而大沙河沿岸區域部分地面標高也低於現狀大沙河入海口處50年、100年一遇的洪水位3.0m和3.5m。 (2)原設計的潮水位標准偏低原來城區雨水管道的規劃設計是以0.99m多年平均高潮位作為管道計算的出海口標高,這一數據小於一年一遇的潮水位1.82m。當外水洪、潮水位大於0.99m時,排水乾渠受洪、潮水位頂托,抬高了水位線,導致上游地面積水。同時部分排水管渠設計沒將地形特點和洪潮水位結合考慮,雖符合城市排水標准,但由於管徑偏小,水力坡降遠大於地面坡降,抬高了管渠水位線,導致上游受淹。 (3)部分現狀排水管渠斷面偏小,尤其是低窪地段部分管渠設計未能達到城市排水標准。 如地處大沙河流域的沙河白石洲地區,局部地勢低窪,承擔著上游塘朗山部分排洪,現狀排洪渠總排水能力為35.5m3/s,小於片區暴雨重現期P=1年的洪峰流量49.9m3/s,更達不到20年一遇和50年一遇的洪峰流量57.6m3/s和73.1m3/s。 (4)在城市飛速建設過程中,破壞了原有的雨水排放系統城市建設中人為的填溝佔道,破壞了原有的雨水排放系統。 一些老區改造後,下游管渠沒有及時配套修建。同時城市發展使植被減少,不透水地面增加,造成徑流量的增加,雨水管渠個別地方因此成為排水瓶頸,致使雨水排水不暢。 (5)區內舊村和老工業區排水系統不完備由於歷史遺留等原因,南山區的所有自然村和部分老工業區排水體制均採用雨污合流,沒有嚴格意義上的排水系統,大部分雨污廢水通過道路邊溝排放。雨水管渠容易被各種垃圾淤積堵塞,而清淤工作又不及時,人為減小了管渠的過水斷面,導致一下雨地面就積水。 (6)建設初期缺乏統一的規劃由於區內華僑城、蛇口工業區及南油工業區等工業區早期擁有較大的規劃建設自主權,導致南山區城市及其配套設施建設各自為政,雨水系統在總體上不協調。 2雨水系統改造規劃對策通過對目前南山區雨水系統存在的各種問題產生的原因進行分析,擬訂合理的工程措施與解決問題對策。 2.1原則(1)在整治河道的基礎上完善城市排水設施,提高城市排澇、排洪能力,逐步消除市區的雨澇災害;(2)選擇合理的排水、排洪、防潮方案。用最經濟的手段充分利用地形,結合城市防洪標准,嚴格遵守高水高排,低水低排,分散就近排入受水體;(3)在經濟、合理、可行的前提下,城區的雨水排放盡量採取「平時自排為主、汛期電排為輔」的方式合理布置排水管道和設施。 (4)整個城區雨水系統的改造規劃應結合城區的土地利用規劃,做到以近期為主,近遠期相結合,避免在短期內進行二次改造。 2.2設計標准根據南山區自然地形特點與社會經濟地位,確定城區雨水系統的設計標准。 (1)根據《深圳市城市總體規劃》規定:一般城區雨水管(渠)設計降雨重現期T取1年,低窪易澇城區T取採用2年,特別重要地段如鐵路、橋梁T採用5年。 (2)雨水地表綜合徑流系數Ψ老城區取0.6~0.65,新區取0.7。 (3)設計降雨歷時t取10~15min。 (4)排洪按照《深圳市城市總體規劃》確定:城區主要大型排洪道按100年一遇設計,如大沙河;已整治和已暗渠化的按50年一遇復核,達不到此標准,則按100年一遇標准改造。 (5)排澇採用10年一遇24小時雨水24小時排乾的標准。 (6)洪潮遭遇按以下兩種情況組合,比較計算各乾渠水力線。 第一種組合:設計頻率洪峰徑流與汛期平均高潮位遭遇。 第二種組合:設計頻率最高潮位與多年平均最大洪峰徑流遭遇。 (7)城區雨水管渠的水力計算,一般採用設計頻率暴雨量與平均高潮位0.99m遭遇,並用設計頻率暴雨量與汛期平均高潮位2.08m遭遇進行校核。對於抽排區泵站下游管渠水力計算,採用設計頻率暴雨量與5年一遇高潮位2.32m遭遇。 2.3具體對策(1)盡量利用已有的排水設施,局部增加現有管渠容量。對於成片現狀地勢低窪區(主要集中在舊村),由於集體改造代價太高,而且也不現實,建議近期設臨時泵站,同時對合流管渠進行截流改造。遠期在舊村改造的同時,逐步提高現狀地面標高,重新設置分流排水管渠。 (2)盡快完善管道建設,堅持排水管道與設施建設和交通道路建設同步進行。加強排水管理,健全管理機構,做好水土保持工作,及時進行管渠、河道清淤,保證雨水排放系統的暢通。 (3)城區雨水系統規劃應將城市排水、防澇、防潮統一考慮,鑒於南山區特殊地理位置,建議將以後規劃填海區的雨水管(渠)設計標准提升為重現期1.5年,低窪區提升為重現期3年。 (4)全區雨水系統應統一規劃,統籌考慮,統一標准。規劃要有系統性、綜合性和超前性。規劃市政配套設施用地時應考慮擴建、改建的可能,適當留有餘地,避免出現類似目前鄭寶坑渠排水泵站選址困難的情況。 (5)考慮海床由於年年淤積,海底不斷上升,而且受海潮頂托的影響,對填海區做好地面豎向規劃,並盡可能地抬高雨水入海口標高。 3結論由於沿海城市有其地理的特殊性,其雨水工程的規劃改造也很有特色,通過深圳市南山區的雨水現狀分析,可得出如下結論: (1)沿海城市普遍有地勢低窪,雨水干管(渠)極易受海潮頂托的地形特點,建議適當提高雨水管(渠)的設計標准。 (2)採取高水高排,低水低排;自排為主、抽排為輔;以近期為主,近遠期相結合等排澇原則,用最經濟可行的手段解決城市排水需求。 (3)考慮海床由於年年淤積,海底不斷上升,而且受海潮頂托的影響,對新區做好地面豎向規劃,並盡可能地抬高雨水入海口標高。在實際規劃設計中應因地制宜,充分吸收各地的先進經驗,有針對性地採取切實可行的措施,使沿海城市雨水規劃更趨於合理化。
⑵ 河道工程和污水工程的區別
河道整治分長河段的整治及局部河段的整治。在一般情況下,長河段的河道整治目版的主要是為了防權洪和航運,而局部河段的河道整治是為了防止河岸坍塌、穩定工農業引水口以及橋渡上下游的工程措施.主要工程類別有:控導工程、護岸工程、護灘工程等。控導工程的作用是約束主流擺動范圍、護灘保堤,引導主流沿設計治導線下泄,有利於引水和保護灘地。護岸工程的作用是防止主流直接頂沖高岸或堤防,防止高岸坍塌,保護高岸、堤防免遭潰決、防止主流改道;護灘工程主要是防止塌灘而在灘岸線上做的工程。
污水工程主要是指對於生活污水的收集、輸送、處理和加以利用的過程。
污水工程主要包括小區污水工程、道路污水工程、城市污水處理工程、污水處理廠(場)工程。
兩者的不同之處在於,河道工程重點在於河道的治理,污水工程在於對所有污水的處理,一個重在治理,一個重在處理。
⑶ 城市中的雨水是直接排入河道的嗎
1、回答這個這個問題首先要了解城市的排水體制,目前,城市排水體制一般分為合流制、分流制、混合制三種:
(1)合流制排水系統:合流制排水系統是將城市生活污水、工業廢水和雨水徑流匯集人在一個管渠內予以輸送、處理和排放。 那麼這一排水體制情況下,如果該城市建有污水處理廠,那麼雨水是同污水一起通過管道進入污水處理廠進行處理,處理後外排。
(2)分流制排水系統:當生活污水、工業廢水和雨水用兩個或兩個以上排水管渠排除時,稱為分流制排水系統。其中排除生活污水、工業廢水的系統稱為污水排水系統;排除雨水的系統稱為雨水排水系統。根據排除雨水方式的不同,又分為完全分流制、不完全分流制和截流式分流制。完全分流制排水系統分設污水和雨水兩個管渠系統,前者匯集生活污水、工業廢水,送至處理廠,經處理後排放或加以利用。後者通過各種排水設施匯集城市內的雨水和部分工業廢水(較潔凈),就近排入水體。但初期雨水未經處理直接排放到水體後,將對水體造成污染。
2、過去可能是為節約管網造價費用,排水體制多為雨污合流,雨水和污水最終均要匯入污水廠進行處理後再排入河道;截流制是雨污河流的一個改進,在雨水匯入污水管段的節點設置截流井,在雨量過大時截流井將超過負荷的合流水直接排放,緩解污水廠壓力。
現在,規劃部門規定新城區排水體制必須為雨污分流,即雨水和污水各自配置獨立的管網,污水經過污水廠處理後排放,雨水直接排入河道。
未來,隨著淡水資源的短缺,雨水資源的利用也將提升其重要性。可將雨水儲蓄並利用於道路澆灑,消防,沖廁,景觀或者再處理為自來水等。
3、以上介紹了排水體制、雨水的排放情況、國內的一些發展狀況,現在又回到問題上面來:城市中的雨水是直接排入河道的嗎?我的答案是這樣的:
(1)如果該城市的排水體制是合流制即沒有雨污分流,那麼雨水是進入了該城市的污水處理廠進行處理,然後排入河道或者進行回用。
(2)如果該城市的排水體制是分流制,那麼雨水通常是直接排放到自然水體即河道等,或這是蓄水池以便於雨水回用。
⑷ 滇池治理
治理措施
實施環湖截污和交通工程
環湖截污工程包括分片區截污、河道截污、集鎮及村莊截污、乾渠(管)截污四個層次推進截污工作。在全力抓好以滇池北岸工程為核心的片區截污和以盤龍江水環境綜合治理為重點的河道截污的同時,著力推進環湖乾渠(管)截污以及環湖公路項目建設,以形成環滇池截污的最後一道屏障,構築環湖截污線107公里,將最大限度地截流片區點源、城市面源、農村面源污水,截留率分別達到90%、50%、30%,送至污水處理廠和雨水處理站處理後,通過環湖濕地進入滇池,從而有效削減入湖污染物。環湖截污乾渠投資估算54.55億元,目前東岸截污乾渠已經開工,南岸乾渠截污已經完成工程初步設計,西岸和北岸干管截污完善工程正在開展可行性研究。
實施外流域引水及節水工程
滇池屬半封閉寬淺型高原湖泊,主要依靠城市排水和雨季徑流水補充,水體置換及循環周期長,自凈能力極差。通過從外流域引水入湖加快水循環的方式促進滇池水生生態環境恢復,是治理滇池的關鍵措施。經過深入研究論證,確定了從曲靖市牛欄江引水補充滇池生態用水的方案。牛欄江-滇池補水工程規劃靜態總投資76.44億元,施工工期為4年。目前,關鍵性工程—德澤水庫已增加列入全國「十一五」水庫建設規劃;工程規劃和項目建議書已通過水利部水利水電規劃設計總院審查。牛欄江為金沙江中游的一條支流,從昆明市嵩明縣發源,流經曲靖、昭通進入金沙江,總長440公里,多年平均來水量17億立方米,水質年平均優於Ⅲ類。實施牛欄江-滇池補水工程具有多方面的綜合效益:一是增加滇池生態環境水量,使滇池水體置換周期縮短一半;二是增加昆明城市供水水源,有效緩解昆明城市用水緊張局面外流域調水補給,增強水動力。
實施入湖河道整治工程
開展29條主要入湖河道及90條支流的截污、清淤、生態修復等綜合整治,目前,已完成7條河道的全面整治,其餘的正在開展綜合整治,河道污染程度有所減輕。
實施農業農村面源治理工程。在生活居住區建設分散式污水處理設施,建立農村垃圾「村收集、鄉運輸、縣處置」的運轉機制。滇池流域全面禁止和限制規模畜禽養殖,已關閉養殖戶3.46萬戶,遷出禁養畜禽520餘萬頭,有效削減了入湖污染負荷。
實施生態修復與建設工程
滇池環湖生態建設的范圍為界樁後延100米以內的區域,約33.3平方公里,全面開展滇池湖濱「四退三還」工程。通過實施「退塘、退田、退人、退房」,實現「還湖、還濕地、還林」,規劃建設湖濱生態總面積為5萬畝。截至2009年6月底,已完成「退塘、退田」3.1萬畝,建設湖濱生態2.8萬畝,其中濕地1.7萬畝,生態林1.1萬畝,滇池沿湖各縣(區)「退人退房」工作共完成退人1250餘人,退房7.8萬平方米,滇池濕地建設取得了前所未有的突破。
實施生態清淤工程
滇池污染底泥疏挖及處置二期工程是《滇池治理「十五」計劃》確定的項目,結轉到「十一五」期間實施。該項目主要內容包括底泥疏浚、底泥堆場建設、堆場余水處理、堆場復耕等。疏浚水域面積441萬平方米,底泥疏浚工程量343萬立方米。在底泥淤積嚴重的區域,有計劃有步驟地開展生態清淤,削減內污染源,在一期疏浚的基礎上,已開工實施二期疏浚工程,共疏浚底泥近1000萬立方米。目前已開展污染底泥處置工程,同時污染底泥的無害化、減量化、資源化工作正在積極推進。
從上世紀90年代至今年5月底,滇池治理累計安排資金96.42億元(中央資金21億元,地方配套57.34億元,其他方式18.08億元)。其中,「十一五」前3年安排33.8億元(中央資金8.1億元,地方配套22.8億元,國外貸款2.9億元)。
據我了解 每年的投入量應該是2億
⑸ 淺談鄭州市污水處理廠回水綜合利用工程
下面是中達咨詢給大家帶來關於鄭州市污水處理廠回水綜合利用工程,以供參考。
多年來,水資源短缺一直是困擾鄭州市可持續發展的一大課題;特別是近年來,隨著城市化水平的不斷提高,經濟及建設事業快速穩定地發展,城市人日迅速膨脹,居民生活水平和環境質量日益提高,用水量也隨之迅速增加,水資源供需矛盾變得越來越突出。
一、水資源及利用情況
鄭州是一個降水量時空分布不均、水資源十分貧乏的地區,人均水資源年佔有量不足230m3,還不到全省人均的一半,僅佔全國人均水資源量的1/10,約為全球人均1/40,遠遠不能滿足城市生產、生活的基本需求;鄭州市現被列為我國對33座最嚴重缺水的城市之一。多年來,水資源短缺一直是困擾鄭州市可持續發展的一大課題;特別是近年來,隨著城市化水平的不斷提高,經濟及建設事業快速穩定地發展,城市人日迅速膨脹,居民生活水平和環境質量日益提高,用水量也隨之迅速增加,水資源供需矛盾變得越來越突出。另外,隨著氣候的變化和環境污染的日益加劇,水資源短缺現象漸趨嚴重。
早期鄭州市區供水以賈魯河水源為主,由於上游生態環境變壞、氣候乾旱、上游水資源開發利用量加大等綜合因素,致使賈魯河及其支流賈峪河水源不足,尖崗、常庄兩座水庫天然蓄水量逐年減少,只能作為城市供水的備用水源。1970年後開始引用黃河水,目前黃河水供水量占城市供水量的3/4,地下水開采量占城市供水量的1/4。進入九十年代以來,作為鄭州市主要供水水源的黃河流量較以往明顯減少,黃河花園日河段山於泥沙淤積,使河床抬高,造成「小洪水、高水位、大漫灘」的現象頻繁發生,近年來,黃河斷流形勢嚴峻,己逼近我省開封附近。目前黃河花園口河段水質污染已較為嚴重,一般為Ⅳ類水質標准;此外,突發性水污染事故也時有發生,使黃河水受到嚴重污染,為超地面水Ⅴ類水質標准,黃河水源已不能滿足城市供水要求,市區供水受到了嚴重影響。鄭州市各水源地的污染狀況也十分嚴重,而作為鄭州市「大水缸」的西流湖,其污染狀況更是觸目驚。已引起有關部門及公眾的高度重視,不日即著手進行治理。
鄭州市地下水資源開發利用存在著缺乏規劃和管理、超量開采、水位持續下降、漏斗面積不斷擴大等問題,存在開采層、開采區和開采時間集中的「三集中」現象,長期「三集中」開采中深層水,已導致中深層地下水水位持續下降,形成地下水位下降漏斗,目前鄭州城市水廠及單位自備井地下水年開采量約6620萬m3;另據有關部門推測,僅市區都市村莊的地下水非法對采量每年就達1000萬m3,相當於西流湖儲水量的二十倍。鄭州市的淺層地下水187km3和中深層水20km2的水質己受到污染,淺層地下水因受污染已基本無法飲用,淺層地下水的回補又十分緩慢,如不採取有效措施,長此以往將造成地下水資源枯竭、地面沉陷等難以挽回的後果。
以上可以看出,鄭州市的地面徑流(包括過境的黃河水流及境內的河流等)及地下水資源短缺的形勢確實十分嚴峻,且存在著嚴重的污染,容不得絲毫的樂觀;隨著城市化進程的不斷加快,水資源供需矛盾將變得越來越突出,預計到2005年全市總需水量將達到168.6O萬m3/d,而鄭州市目前滿負荷供水能力只有127萬m3/d,也就是說,4年之後鄭州市供水缺口將超過40萬m3/d,而這其中還未考慮黃河斷流、水源污染等不確定因素。目前及今後,水資源短缺都將是鄭州市社會經濟發展的一大制約因素。如果不增加新的供水水源和提高水的使用效率,鄭州市今後的社會經濟和城市發展目標必將因水的制約而受到大的影響。另據黃河水文資源研究所在一份報告預測,至2020年,黃河下遊河道有可能全a竭,對於黃河水供水量約占城市總供水量的3/4的鄭州市來說,地下水幾乎是承載我們生存的最後儲備,是城市留給後代的唯一資源。因此,對有限的水資源進行合理開發有效利用、開辟新的城市水源已刻不容緩。
二、污水回用的工程介紹
1、污水回用的必要性
隨著城市供水規模的迅速擴大,城市污水量也隨之增加,目前鄭州市的污水量排放己達74萬m3/d,觸污水如不淤處理而直接排入河道或於農灌,將造成極其嚴重的地而、河道及地下水污染。2000年12月28日,總投資7.6億元的鄭州市污水處理廠一期工程的建成投產,傾州市城市污水的處理能力達到40萬m3/d,污水處理率近55%,對城市環境和面貌的改善起到了積極的推動作用。然而,大量處理後的污水如果直接排放,不僅會造成城市水資源的無端流失,而且使高額的建廠投資和水處理費得不到有效的回收利用,任由「肥水」流入外人田是對資源和資金的極大浪費。城市污水資源化既可緩解水的供需矛盾,又可減輕水污染程度並有效降低地下水的開采量,從而達到改善生活環境和面貌、提高城市品位的目的,這不僅是城市發展的需要,也是廣大市民的願望和政府工作的一個重心。城市污水資源化是解決城市水資源短缺的一條重要途徑,它代表著當今的時代潮流,具有十分廣闊的發展前景。鑒於目前水資源嚴重短缺的狀況,在鄭州市開展污水口用項目建設是十分必要和迫切的;目前該工程己被列為加快鄭州市城市化進程十四項重點工程之一。
2、污水回用問題的提出
金水河由西南流向東北橫穿整個鄭州中心市區,經燕庄至八里廟入東風渠,是鄭州市一條主要泄洪河道,泄洪量佔70%,對城市安全和人民生活以及市容市貌影響極大。金水河是一條季節性排洪河道,自上游修建水庫以來,清水完全斷流。金水河濱河公園是1997年市政府投資1.5億元興建的一座開放式公園,全長11.3km,面積82.7公頃,其中綠化面積50公頃左右;由於河道水源缺乏,每年需從尖崗水庫輸水干管引水200-300萬噸,另在沿河綠化帶內打淺井8眼,年采水量100萬噸左右。為改善河道景觀,建有10座閘壩,通過節節攔蓄,使河內水深達0.5-3米,形成連貫水面面積20多萬平方米,增加水體30多萬方,加上兩岸各25米寬的綠化帶,猶如一條玉帶鑲嵌在市區的版圖上,成為一條景觀河。由於水量引入偏少且原水本已遭受污染,再加上水在河內停留時間過長,造成了河水水質的惡化,需定期更換清水,保持良好觀賞水面;由於水價。經費及管理體制等原因,金水河的正常引水受到很大影響,往往使河水得不到及時更換,大大影響了濱河公園的觀瞻效果。金水河清水源問題也日漸成為廣大市民所關注的焦點。
熊耳河是市區南部的主要防洪排水河道,流經鄭州市的二七區、管城區後,匯入東風渠。熊耳河屬季節性河流,上游無水庫調蓄,旱季無水,澇季匯集大面積降水,形成洪水沿河渲泄,威脅著兩岸工農業生產和居民的生命財產安全,同時也影響到京廣、隴海兩大鐵路的安全。目前河道內雜草叢生,緊靠河岸各種建築物林立,垃圾、污水隨意傾倒,原有的橋梁大都破舊孔徑偏小,嚴重阻水,下游多年來未加整治,斷面偏小,堤防殘缺不全,坡緩泄水慢,排洪能力低,一遇洪水就漫溢河道、堤防,造成災害。平時河道內主要排放沿河附近的生產和生活污水。在金水河完成綜合治理後,有鄭州市第二條「龍須溝」之稱的熊耳河的綜合治理已列入明年工作計劃。問題是熊耳河濱河公園建成後,污水被全部截流,河道將處於乾涸無水的境地,今後熊耳河清水源也將成為一個極其現實的問題。
就現實情況而言,污水回水用作上述河道水源是唯一切實可行的辦法,其將成為穩定可靠的景觀水源,可徹底改善河道水質,使昔日的「龍須溝」變成景觀河。
2、水質情況
為滿足回用水水質要求,首先需對二級污水處理廠出水進行三級深度處理。根據城市污水二級處理的主要出水指標要求(見表1),鄭州市污水處理廠一期工程的設計出水水質指標見表2。通過表1和表2的對比可以看出,鄭州市污水廠設計出水指標完全符合排放標準的要求;但對於NHN3-N與P的去除作用較弱,N、P含量達到一定的指標就可能引起水體的富營養化,因而三級處理的重點應放在在脫氮除磷上,同時應滿足《地表水環境質量標准》(GHZB1-1999)的要求,見表3。根據回水用途及將來綜合開發項目對水質的要求,計劃按表3中所列Ⅲ11或Ⅳ類水質指標進行三級深度處理。
表1城市污水處理主要排放標准(mg/L)指標CODcrBOD5SSNH3-N總P一級標准602020150.5二級標准1203030251.0
表2鄭州市污水處理廠設計主要水質指標(mg/L)指標CODcrBOD5SSNH3-N總P進水350150220304.0出水1002030251.0處理程度71%71%87%86%75%
表3地表水環境質量標准基本項目標准值(mg/L)分類總磷(P計)凱氏氮CODcrBOD5備注Ⅰ≤0.02≤0.5≤15≤3主要適用於源頭、國家自然保護區Ⅱ≤0.1≤0.5≤15≤3主要適用於集中式生活飲用水水源地一級保護區、珍貴魚類保護區魚蝦產卵場等Ⅲ≤0.1≤1≤20≤4主要適用於集中式生活飲用水水源地二級保護區、一般魚類保護區及游泳區Ⅳ≤0.2≤2≤30≤6主要適用於一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區Ⅴ≤0.2≤3≤40≤10主要適用於農業用水區及一般景觀要求水域
3、工程簡介
污水廠出水經過三級處理後,用水泵加壓輸送至金水河上游的金海水庫(原址)和熊耳河的上游,以原庫區為基礎建設調蓄池,在充分發揮水庫對城市防洪所起作用的基礎上,重點開發其調蓄和水體景觀功能;口水通過庫區湖面水體的調蓄後,作為兩河上游水源沿河道排放,徹底改善河水水質,形成良好的城市河道水體景觀。將來逐步發展輸水管線及河道周邊地區的綠化噴灌、沖洗、燒酒等衛生用水的綜合利用項目,進而發展城市中水系統,開發調蓄池景觀、防護隔離帶的綠化、美化、服務等相關產業建設,使城市檔次和品位得到明顯提高。
項目一期的三級水處理及供水設施暫按10萬m3/d規模一次性投資建成,並適當預留發展空間;水處理及加壓設施計劃建設在鄭州市東郊東風渠與七里河交日處的三角地帶,位於市污水廠出水口附近;調蓄地位置設在桐柏路以東、航海路以南、工人路以西、南三環以北地區;其間為三級水處理廠向調蓄池供水的輸水管線,線路總長約21km。工程總投資約990萬元。口水的進一步綜合利用以及景觀、綠化、服務等相關項目的開發及實施規模等,將來視項目實施的效果及發展前景而定。
蓄水池建設通過測清淤,擴大了湖面面積,使金海水庫庫容由原來的138.5萬m3增加到500萬m3以上,大大增強了原金海水庫的防洪調蓄能力,可確保水庫及城市安全。鑒於調蓄池位於金水河上游,其景觀水通過閘門控制,可自流排入金水河,通過節節攔蓄,使河內形成連貫水面,同時增加了河道的蓄水量。人民公園和紫荊山公園與金水河毗鄰,河道水體不僅為兩大公園增添了景觀,同時也為園中小湖提供了清水源,將園內水體、水景等修飾改造,與金水河形成貫通的水體,擴大了水域面積,變死水為活水,增加了水體動感和觀賞勝,開發、健全國內水體娛樂項目,使公園環境質量得到明顯改觀。熊耳河上游距調蓄池的最近距離尚有21km,熊耳河完成截污及濱河公園建成後,可通過輸水管中途分水或調蓄池水加壓等方式向熊耳河上游提供3萬m3/d左右的景觀水源。在河道下游,排放水仍可實施農灌,發展高效農業。
三、前景展望及設想
1、景觀建設方面通過建設調蓄池、引水進入市內河道,形成湖面及河道景觀水體;建設水體防護隔離帶,搞好綠化和景點建設。
2、綜合利用方面首先可通過泵站加壓解決金水河濱河公園、綠城廣場、碧沙崗公園、人民公園、紫荊山公園以及有河南「長安街」之稱的金水路東段等公共綠地噴灌、人工噴泉、水景。沖洗車輛、澆灑道路及行道樹澆灌等用水;依託金水河沿河地帶大的賓館、飯店、機關事業單位。大中專院校集中的優勢地位,實行分質供水,改造建設中水系統,實施開發帶動戰略,建設開放式口水使用體系,使污水利用資源化、長期化、合理化,建設節水型城市,為鄭州的綠化、美化再作貢獻。同時針對鄭州市洗車業迅猛發展的局面,建議採取強制性的限制洗車措施,嚴禁自來水的使用,引導洗車業在沿河地帶的發展,鼓勵使用回水資源,節約潔凈城市水資源。作為開放式的污水口用項目,可帶動工程沿線地區參與項目的實施和開發,擴大用水范圍,進一步提高回水使用率。
其次,以金水河沿線口水綜合開發利用為樣板,以熊耳河綜合整治工程為起點,高標准、高質量進行綠化、美化及景觀建設,重點做好口水綜合利用及功能延伸工作,提高口水資源使用率,最大限度發揮工程效益。
3、綜合開發挖潛方面鄭東新區為鄭州市今後發展的重心,高起點建設鄭東新區為污水廠回水的綜合利用提供了廣闊的發展空間,可充分利用三級水處理廠地處新城區的區位優勢,大力發展鄭東新區的中水系統建設,充分發掘廠站的處理及供水能力,力爭使處理廠回水綜合利用規模再上新台階。因此,在規劃實施階段建議將中水管道系統建設納入到市政大配套中,一步到位建立起一套獨立完整的中水管道系統,使有限的城市水資源得到更加充分的利用。同時,配合鄭東新區生態綠地系統的建設,考慮向區內的森林公園以及金水河、東風渠、熊耳河、七里河濱河等帶狀公園,同時也包括規劃建設的綠化廣場、小游園、街頭綠地等提供綠化澆灌用水;在新區東北規劃開辟的大型人工湖——軒轅湖也將成為提供水源的一大目標。總之,回水綜合利用項目的發展前景將是十分廣闊的,其發揮的社會、經濟和環境效益將會越來越巨大。
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