易 凯，邵 丹，朱阳龙

（贵阳市建筑设计院有限公司，贵州贵阳 550003）

0 前言

贵阳市南明河截污沟新添寨片区污水收集管网工程由排污管网工程及配套河道治理工程组成。本工程的实施对改善新添寨片区环溪河、松溪河的河道环境、水体质量和防洪功能，以及对绿化城市，保护水体，完善城市功能，创造一个良好的生活和招商引资环境起着重要作用。

1 排水体制的考虑

新添寨片区地处山区，河流均为雨源性河流；排洪大沟集雨面积很小，雨水枯水期流量亦很小，稀释能力很弱。所以“总规”（贵阳市城市总体规划）确定本市排水体制为雨污分流制。这不但可以有效地控制生产、生活污水对大沟和河道的污染，同时也可减小污水处理厂的规模和不必要的管道尺寸。

结合以上实际情况，则排水体制为：城区道路、街坊地块主要采用完全分流制，支线雨、污水分别进入雨、污水干线；大沟系统采用截流式分流制，初期雨水截入大沟污水干管系统；城市周边的合流制逐渐改为分流制。由于截流了一定量的初期雨水，初期雨水可以得到一定的处理和控制，这样就弥补了单一合流制或分流制的不足。

2 道路污水收集系统的考虑

在已建及拟建市政道路下，可以按照下列标准进行污水收集系统管网的布置：

（1）道路红线宽度大于30 m时，设置两根污水管，靠近两侧立缘石。

（2）道路红线宽度小于等于30 m时，设置一根污水管，靠近污水量较大一侧布置。

（3）道路污水管不考虑截流倍数。

3 截污干管、污水支管、河岸的设计

3.1 河道平面线型

原雨水大沟（河道）平面线型弯曲、宽窄不一，影响排洪及城市景观。治理过程中考虑截弯取直，增大转弯半径的办法，使整个河道线型流畅美观。原则上大沟转弯半径不小于50 m；局部地段为减少拆迁，最小半径不小于25 m。

3.2 排洪

（1）防洪标准

《贵阳市城市防洪规划报告“南明河流域水口寺桥以上河段”》中未提及新添寨镇防洪标准。新添寨镇属县级镇，城市等级为“一般城镇”，人口小于20万人，根据国家防洪标准，防洪重现期为20～50 a。

目前新添寨地区已成为贵阳高新技术产业开发区，发展势头迅猛，同时比照相似贵阳市小河片区及花溪镇，确定采用重现期P=50 a，故环溪河、松溪河之防洪标准为重现期P=50 a。

（2）洪峰流量

由于防洪规划报告范围不包括新添寨镇，未提供松溪河的洪峰流量，乌当区水利局也无相关资料。故本设计中按室外排水设计规范中雨水设计流量公式及小流域洪峰流量计算的几个经验公式对两河的洪峰流量进行计算。

贵阳市暴雨强度公式：

根据不同性质的地面覆盖情况，选取不同的径流系数ψ可建=0.8，ψ绿地=0.35，计算两条河的洪峰流量。

经过分析和比较，依照室外排水规范雨水设计流量公式计算结果偏大。考虑到环溪河、松溪河流经开发区中心区，重要性程度高，汇水区域内可供开发建设的用地较多，局部地区的径系数将越来越大，因此选择按雨水设计流量公式确定其洪峰流量，即松溪河（上段）：Q50=181 m3/s；松溪河（下段）：Q50=282 m3/s。

治理过程中将原有河道进行截弯取直，增大弯曲半径，使整个河道线型流畅，两条河均建成平面曲线优美的人工河渠，既利于排洪，又为城市增添景观。

3.3 纵坡设计

河道纵坡原则上按现有河床纵坡，并根据排洪需要调整不合理河段，进行局部河床浚深，加大纵坡。河道上、下游河段原则上等宽，按分段流量大小改变河床高度。河岸两侧各设3m宽步道，铺彩色人行道路，步道边与河岸之间设置绿化带。

3.4 大沟宽度

按防洪规划，根据洪峰流量、河道纵坡计算河宽。

河道的河宽及河深按分段流量改变，在满足泄洪的条件下，为照顾景观，采用：

松溪河（上段）——最大水面宽15 m，最大水深2.7m；

松溪河（下段）——最大水面宽20 m，最大水深3.2 m；

环溪河——最大水面宽7 m，最大水深2.5 m。

3.5 污水管（截流干管）

两条河均未实现雨污分流，沿岸污水直接排入河道，水体环境质量恶劣，乌黑发臭，严重地影响了市容市貌且有害于人民身体健康，因此，急需修建污水干管截流两岸污水，实现雨污分流。

3.5.1 污水量计算（按贵阳市总体规划）

（1）污水量标准

按开发区“控规”（贵阳市新天寨排水工程规划），本区为高新技术产业开发区，居民生活水平较高，生活用水量标准定为300 L/P·d，生活污水量标准按生活用水量标准的85%计算，即

生活污水量标准 =300×0.85=255 L/P·d（2）人口密度

按“总规”，规划总人口额为11.2万人，流动人口考虑按规划总人口的10%计算（即1.1万人），则计算总人口为12.3万人。规划城市建设用地为1 033.58 hm2，其中绿地为 97 hm2。

人口密度（N）=12.3万人/（1033.58-97）=131人/hm2

（3）比流量

由于生活污水总量 (Q1)=12.3×0.3×0.85=3.14万m3/d，开发区“控规”工业污水总量Q2=5万m3/d，则有

公共污水量(Q3)=0.2Q1=0.63万m3/d

三者比例关系：Q1∶Q2∶Q3=1∶1.59∶0.2

比流量 q0=300×(1+1.59+0.2)×131/86 400=1.27 L/s·hm2。

（4）污水总量：8.8万 m3/d。

（5）变化系数

按总变化系数KZ=2.7/Q0.11，且2.3≥KZ≥1.3。（6）截流倍数

截流倍数考虑采用n0=3，即截污干管之排污能力为该段污水总量之4倍，居于“规范”（室外排水设计规范）n0=1～5的中限。其根据是：雨污混合水经常溢流入大沟，而大沟枯水期流量极小，稀释能力很弱。并且管径加大，一方面投资增加，另一方面影响两侧雨水系统顺利排泄。

设计污水总量(Q设计)=4×8.80=35.2万m3/d

关于城市初期雨水收集的考虑，综合考虑城市水体景观与投资，道路雨水系统不收集初期雨水。大沟污水干管系统收集一定量的初期雨水，截流倍数采用n0=3。道路雨水系统在排入大沟前，通过雨水跳越井，将雨水系统主干管的初期雨水截入大沟污水干管系统。

3.5.2截污干管断面

污水管断面按分段流量及纵坡计算确定，采用钢筋混凝土圆管，布置在河道挡墙后，6 m河道保护线范围内，其最大断面环溪河d=600 mm，松溪河d=1 000 mm。

大沟两侧截污干管断面按分段流量及纵坡计算确定。为节约投资，大于500 mm管道采用钢筋砼圆管，小于等于500 mm管道采用双璧波纹管，管径为600～100 mm，间隔30～40 m设置检查井，以方便检修清掏和两侧支管的接入。管道纵坡i与设计河底纵坡相近。

在雨污分流系统建成之前，超过截污能力之雨污混合水将溢流入河。

设计采用钢筋混凝土排水管，圆管与方沟相比，具有造价低，挖方量省，水流条件好，工期快等优点，故截流沟考虑埋设圆管，管径为600～1 000 mm，间隔30～40 m设置检查井，以方便检修清掏和两侧支管的接入。

3.6 河道与污水管横断面的设计

综合考虑河道的排污、泄洪、工程量大小、污水管道检修等因素进行横断面设计。河道两侧设置人行道，布置绿化。河道红线外，沿线两岸进行开发，以土地增值收益作为本工程投资的一部分。根据以上分析，可提出以下几种可行性方案：

方案一：采用一级沟槽，大沟沟墙为挡土墙，污水干管布置在挡土墙后。该方案的优点是污水管不受汛期雨水影响，工程量小，造价低。但具有景观稍生硬的缺点。

方案二：采用两级沟槽，污水干管布置在一级步道下。该方案的优点是二级沟槽的布置，亲水性好，景观上较为美观。但增加了一级沟槽的造价，造价较高，征地拆迁大。

方案三：采用生态护岸，传统的浆砌块石、混凝土护岸是一个封闭系统。该方案只考虑行洪排涝能力，没有考虑生态功能，使一些水生动物失去了生存和避难场所，阻止了水体与土壤的渗透交换，丧失了自然提防固有的调节水量和水体自净的作用，所以建设生态护岸必须采取适当的工程措施：

（1）在河岸边坡较缓的地方，采取自然土质岸坡、自然缓坡、植树、植草、干砌、块石堆砌等各种方式护堤，为水生植物的生长、水生动物的繁育、两栖动物的栖息繁衍活动创造条件。

（2）在河岸边坡较陡的地方，采用木桩、木框加毛块石等工程措施，这种护岸工程既能稳定河床，又能改善生态和美化环境，避免了混凝土工程带来的负面作用。在应用草皮、木桩护坡时也可以运用土工编制物，袋内灌泥土、粗沙及草籽的混合物，既抗冲刷，又能长出绿草。

4 边坡支护的考虑

河道截污沟的埋设，挡墙及截污沟基槽的开挖，将使沿线两岸形成高2.50～6.50 m的人工岩土质边坡。沿线两岸坡顶多与房屋建筑紧密相连，局部地段老建筑基础可能置于土层上，危险性较大，必须设置相应的支护工程保证其安全，对于新近修建的多层、高层建筑，由于基础置于岩石上，相对较安全，为了保证施工能安全、正常的进行，必须对坡高大于5.0 m，且没有足够放坡条件的坡段进行锚喷支护。沿线各段之基岩、石灰华河段，所占之长度比例较大，其岩质坚硬是建筑大沟挡墙的良好地基。漫滩堆积的砂砾层等松散层，所占比例较小，其结构松散，无粘结力，构筑大沟挡墙时须进行清除或作软基处理。设计要点：（1）本支护工程按临时性支护设计，使用期为1 a；（2）支护工程根据排污工程的实际情况，本着经济合理的原则，进行选择性支护治理；（3）整个沟槽的开挖，均应遵循分段跳槽的原则进行；（4）该支护的地段均应先支护后开挖或边开挖边支护。

5 结语

修建城市河道截污系统，实现雨、污分流，对改善城市居住环境和提高人民生活质量是大有裨益的。分流制是城市排水工程的必然趋势，它既有利于社会的发展的需要，又能符合现代城市的卫生需求。因此，新建的城市道路排水系统都应考虑雨、污分流设计，老城区既有的合流制排水系统也应逐步改善为分流体制。有理由相信，通过合理的排水管网及河道截污系统的设计，必将创造出集经济性、景观性和实用性为一体的现代城市排水系统，不断提高我国的城市化水平的。

[1]张自杰.排水工程（第四版）[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

[2]高延耀.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,1999.

[3]姜应和.武汉市城市污水水质特征及其处理对策[J].武汉:武汉理工大学学报,2002.