摘要：根據(jù)多種地貌城市地形、城市性質(zhì)合理選擇排水體制和排水形式。介紹了以泰山為代表的地貌形態(tài)多變城市在城市規(guī)劃雨水排水系統(tǒng)時(shí)，結(jié)合山洪防治設(shè)置排洪渠，并利用沖溝進(jìn)行排水，避免山洪進(jìn)入城區(qū)造成危害；規(guī)劃污水排水系統(tǒng)時(shí)依據(jù)城市空間結(jié)構(gòu)、功能性質(zhì)、污水種類以及地形設(shè)置污水處理設(shè)施。
　　關(guān)鍵詞：地貌多變城市，排水體制，雨水排放，山洪防治，污水處理
　　城市排水工程是以合理處理和綜合利用城市污水，安全有效排除城市雨水，消除城市水患為目標(biāo)，確定城市排水體制，布置和建設(shè)各類污廢水、雨水的收集、輸送、處理排放等工程設(shè)施和管網(wǎng)系統(tǒng)，是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施。地貌形態(tài)多變城市大多山河交錯(cuò)，污水及雨水處理不當(dāng)，直接影響水域功能和城市安全。
　　1地貌多變城市排水體制的劃分及現(xiàn)狀
　　城市排出的廢水通常分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三類，這三類水采用的排除方式所形成的排水系統(tǒng)稱為排水體制，分為合流制和分流制兩類，其中分流制又分為完全分流制和半分流制。
　　1.1合流制排水體制
　　將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一管道（渠）系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)稱為合流制排水系統(tǒng)。目前許多地貌多變城市多采用截流式合流制排水體制，即在臨河岸邊建造一條截流干管，同時(shí)在截流干管處設(shè)溢流井，晴天或初雨時(shí)截流干管將所有混合污水送至污水處理廠進(jìn)行處理；當(dāng)雨量加大，混合污水超過排水管渠的輸送能力或污水處理廠的處理能力時(shí)，超出部分便會通過溢流井排入水體。這種方式多用于老舊城區(qū)的改造，由于舊城區(qū)街道狹窄，地下管道密集，難有新建管道空間，因此多采用截流式合流系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能及時(shí)處理城市污水，但暴雨時(shí)混合污水排入水體，會給水體帶來周期性的污染，給排水管道也增加了壓力，危害較大。
　　1．2完全分流制排水體制
　　由于合流制排水系統(tǒng)對水體污染較重，且大多使用時(shí)間過長，很多管道已出現(xiàn)溝道接縫脫落、底部坍塌、溝體斷裂等問題，加之管理不善和修養(yǎng)失時(shí)，管溝常發(fā)生淤積堵塞、水流不暢以至污水溢出地面的狀況。因此新建的城市、工業(yè)區(qū)和開發(fā)區(qū)許多都采用完全分流制排水體制，即分設(shè)污水和雨水兩個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)。城市污水經(jīng)污水管道收集后排人污水處理廠，處理達(dá)標(biāo)后排入水體。雨水經(jīng)雨水管道收集后就近排入水體。這種排水體制衛(wèi)生條件較好，但初期雨水帶有較多懸浮物，其污染程度接近于生活污水，仍會給水體帶來污染。
　　1．3半分流制排水體制
　　這種體制既有污水系統(tǒng)，又有雨水系統(tǒng)，與完全分流制不同的是在雨水系統(tǒng)中增設(shè)雨水跳越井，再與污水系統(tǒng)連接，這種系統(tǒng)具有把初期雨水引入污水系統(tǒng)的功能，小雨時(shí)，雨水與污水一同進(jìn)入污水處理廠處理；大雨時(shí)，超出污水管道輸送能力的雨水由跳越井排入水體。這種排水體制環(huán)境衛(wèi)生條件好，能有效保護(hù)水體免受污染。由于這種排水體制投資高，目前在地貌多變城市中應(yīng)用較少，但隨著我國經(jīng)濟(jì)的增長，基礎(chǔ)設(shè)施投入的加大，完全有能力處理所有污水，遏制水體“藻華”和“水華”的現(xiàn)象。因此在地貌多變城市排水體系規(guī)劃中應(yīng)推廣使用半分流制排水體制。
　　2合理選擇城市排水系統(tǒng)的形式
　　地貌多變城市排水系統(tǒng)的平面布置根據(jù)地形、城市性質(zhì)、周圍水體情況、污水種類、污染情況等來確定，主要分為以下三種布置形式。
　　(1)直排式布置。在地勢向水體適當(dāng)傾斜的地區(qū)，各排水流域的干管以最短距離排入水體，這種布置方式多用于雨水排放系統(tǒng)。
　　(2)分散式布置。當(dāng)城市布局分散或功能不同，通常將排水系統(tǒng)劃分若干個(gè)片區(qū)，各排水片區(qū)內(nèi)具有獨(dú)立的排水系統(tǒng)，這種布置具有干管長度短、管徑小、管道埋深淺等優(yōu)點(diǎn)，但污水處理廠的數(shù)量將增多。
　　(3)集中式布置。當(dāng)城市布局緊湊，成連續(xù)性帶狀或環(huán)狀布置時(shí)，通常將污水集中處理，這種布置便于發(fā)揮規(guī)模效益，占地少，節(jié)省基建投資和運(yùn)行管理費(fèi)用。
　　3實(shí)例研究——泰安市城市排水系統(tǒng)規(guī)劃
　　泰安市地處魯中，北依濟(jì)南，東臨萊蕪、臨沂，西臨聊城，南接濟(jì)寧，泰安城區(qū)位于境內(nèi)五岳獨(dú)尊的泰山之陽，北部群山，南部丘陵和平原，具有多種地貌形態(tài)，山地、丘陵、平原約各占三分之一。泰城是以“世界自然與文化遺產(chǎn)泰山為依托的歷史文化名城”，現(xiàn)代化的風(fēng)景園林旅游城市，魯中地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)與商貿(mào)中心。
　　3．1排水體制
　　泰安市城市地勢北高南低，西高東低。南北地形高差達(dá)100余米，且又位于山東省境內(nèi)南水北調(diào)輸水干線匯水區(qū)域內(nèi)，從整個(gè)流域上看，泰安城區(qū)污水收集、處理、排放應(yīng)納入保護(hù)南水北調(diào)山東段水質(zhì)安全為首要目標(biāo)，最大限度減少水體污染。隨著城市的發(fā)展，泰安城區(qū)排水系統(tǒng)從初期的雨、污混流制，建立完善城市污水、雨水排放系統(tǒng)，逐步形成半分流制和完全分流制排水體制。
　　3．2雨水排放系統(tǒng)
　　泰安城區(qū)地處北溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū)，一年四季分明，雨勢同季。春季干旱多風(fēng)，回暖迅速，光照充足，輻射強(qiáng)；夏季高溫多雨，氣溫高，濕度大，氣壓低，雨量集中；秋季晴朗氣爽，氣溫下降快，輻射減弱；冬季寒冷少雪。年均降雨量697．1mm，夏季降雨量約占全年降雨量的65.2％。泰城雨水量的計(jì)算，采用泰安市暴雨強(qiáng)度公式確定：
　　q=3500.28(1＋0.581Igp)/(t＋13.9)0.8(I/S.ha)
　　其中q:設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度(1/S.ha)
　　t:設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)（min）
　　P:設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（年）
　　雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式
　　根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-87）的規(guī)定雨水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算采用公式:
　　Q=qFΨ(L/S)
　　其中Q:雨水設(shè)計(jì)流量(L/S)
　　q:設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度(L/s.ha)
　　F：匯水面積(ha)
　　Ψ:徑流系數(shù)
　　泰安市城市建設(shè)過程中，城區(qū)南北為縱向，山高坡陡水土流失嚴(yán)重，山前坡地植被破壞嚴(yán)重,含蓄水源少,山洪暴發(fā)時(shí).泥沙石等淤積河道,堵塞管道、橋涵。城區(qū)東西為橫向，地面比較平緩，排水不暢，下水遭擔(dān)負(fù)著城區(qū)排水的重要功能,但部分路段和居民區(qū)(如財(cái)源街和靈山大街中段,市場街居民區(qū))下水道斷面小,呈倒坡且阻塞嚴(yán)重,遇到小雨還能勉強(qiáng)應(yīng)付,一旦遇到大暴雨.路面則會嚴(yán)重積水,直接影響交通,并禍及臨街店鋪和周圍住房。所以，泰城每年汛期都遭受不同程度的洪澇災(zāi)害,影響市民正常的生產(chǎn)生活秩序.如1996年7月3日下午,105分鐘降雨139毫米(泰山頂208毫米),山洪暴發(fā),城區(qū)大面積受災(zāi),造成上百處塌方，多處路段被毀，河道部分邊坡跨塌，直接經(jīng)濟(jì)損失1000萬元,淹死4人。因此泰安市城市雨水排除與山洪防治密可分，泰安市地形陡峭，溝床縱坡大，沖溝流水受季節(jié)影響明顯，城區(qū)雨水管道采用高水高排、就近排放的原則，排水、排洪渠道平面布置力求順直，就近入河流，并在遠(yuǎn)期增加跳越井，使初期雨水進(jìn)入污水排放系統(tǒng)。為防止山洪的襲擊，規(guī)劃在城區(qū)各組團(tuán)后緣設(shè)置截洪溝，將城市后緣雨水引到鄰近沖溝，控制來水進(jìn)入城區(qū)，減輕城區(qū)排水系統(tǒng)負(fù)擔(dān)；在城區(qū)沖溝設(shè)縱向排洪明渠或蓋板涵，將山洪直接排入縱向河道；在城區(qū)沿等高線布置的路網(wǎng)中設(shè)置橫向雨水管道，將雨水排入縱向排洪明渠或蓋板涵。
　　3．3污水排放系統(tǒng)
　　泰安城區(qū)高程介于120～800m，且地形北高南低，泰山山勢陡峻，河峪深切，泰城南麓形成廣闊的傾斜平原，地基條件良好，基礎(chǔ)建設(shè)成本適中，因此城市排水系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展遵循集約化、高效性的原則。由于城市有獨(dú)特的地形條件，城市用地布局結(jié)構(gòu)以“一軸一線，六條綠帶”為特色，形成“一個(gè)中心，六大組團(tuán)”，擁抱泰山的“半月形”城市格局，一個(gè)中心：即由岱廟和火車站為主的舊城中心區(qū)和以時(shí)展線為主的新城中心區(qū)構(gòu)成的中心地區(qū)。包括行政辦公中心、商貿(mào)金融中心、旅游服務(wù)中心、文化游樂中心、體育中心等。
　　六大組團(tuán)：即圍繞城市中心地區(qū)布置的六大功能組團(tuán)，分別是大河旅游區(qū)組團(tuán)、新火車站組團(tuán)、西南工業(yè)組團(tuán)、東南綜合居住組團(tuán)、省莊工業(yè)組團(tuán)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)組團(tuán)。
　　一軸：指聯(lián)結(jié)泰山與泰城的登山中軸線，由岱廟、通天街、泰山文化研究中心等組成、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)組團(tuán)。
　　一線：是位于傲徠峰下的新時(shí)展線，向南延伸至泮河，北部是城市的行政中心，中部為文化、商業(yè)、娛樂設(shè)施，南部是水面開闊的中央公園，由望岳東路、望岳西路和中間綠化長廊構(gòu)成，長3.2公里，寬320米。
　　六條綠事：指源于泰山，流經(jīng)泰城，匯入大汶河的六條自然河流綠化風(fēng)光帶。
　　城市污水排放系統(tǒng)根據(jù)城市功能，道路規(guī)劃、污水排水現(xiàn)狀及城區(qū)河流的水文、地質(zhì)地貌，將城區(qū)內(nèi)的污水排水分為四大排水區(qū)域：西區(qū)、中區(qū)、東區(qū)和南區(qū)。
　　（1）西區(qū)污水系統(tǒng)：污水系統(tǒng)位于南龍?zhí)堵贰⒂瓌俾繁倍我晕鳌⒕�滬鐵路以南，奈河以西，東岳大街以南的泰安城市規(guī)劃區(qū)。主要有西南工業(yè)區(qū)、大河度假區(qū)、時(shí)展線、岱岳區(qū)、岱岳工業(yè)園、貨倉、居民小區(qū)。該區(qū)北高南低、西高東低，以三里河、七里河、粥店河為低洼處，污水均流入此二河，排入泮河。主干管將西北部的污水從迎賓大道，引入貨倉西路至泰山大街，沿粥店河?xùn)|岸規(guī)劃路向南，至目前的泮河大街，沿此路東至兒童醫(yī)院東側(cè)，穿越泮河，沿東南下至栗家莊北，沿規(guī)劃路南至西南工業(yè)區(qū)東的田園大街，再東折直至泰安市第二污水處理廠，粥店河以西的污水干管沿河岸及規(guī)劃路匯流至堰北村對面，過河接入污水主干管；七里河兩岸的污水干管沿河兩岸及規(guī)劃路就近南排至泮河大街的污水主干管內(nèi)，西南工業(yè)區(qū)的污水主干管，一條沿泮河南岸接入過河的主干管上；一條沿田園大街東排接入鐵路東側(cè)的主干管內(nèi)，一條從西南工業(yè)區(qū)最南端沿南龍?zhí)堵繁敝辆�滬高速公路北�?cè)過鐵路橋東排至泰安市第二污水處理廠。
　　（2）中區(qū)污水系統(tǒng)：排水區(qū)域位于雙龍河、梳洗河以西，南龍?zhí)堵贰⒂瓌俾芬詵|的現(xiàn)市中心區(qū)，中北部主要為居民小區(qū)、大專院校政府辦公商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)及少量的企業(yè)，南部主要為企事業(yè)單位、居民小區(qū)。該區(qū)的一部分污水主干管和支干管已形成，現(xiàn)接納該區(qū)4萬M3/d的污水入泰安市第一污水處理廠。東部一條干管沿花園路南下，順梳洗河?xùn)|排，穿河后再穿越鐵路橋，西折至張家結(jié)莊，向南接至常家結(jié)莊，再向西排入泰安市第一污水處理廠；另有二條污水干管沿梳洗河兩岸將其上游污水排入迎春路的污水干管上。
　　（3）東區(qū)污水系統(tǒng)：排水區(qū)域位于白家河、梳洗河以東的城市規(guī)劃區(qū)，主要有市東部高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、省莊工業(yè)園及居民小區(qū)，地勢北高南低，東部省莊工業(yè)園地勢較高，主干管為從省莊工業(yè)園的老泰萊公路西排過馮利莊河至雙龍河?xùn)|岸的南北規(guī)劃路，南下至南湖大街東段西折穿雙龍河(方案一)及梳洗河，沿梳洗河西岸南下穿鐵路線后西折至張家結(jié)莊，再南下至現(xiàn)有的外環(huán)路上，一部分污水西引入泰安市第一污水處理廠，其余污水通過溢流井南下至田園大街西折過龐河引入泰安市第二污水處理廠；方案二為主干管至南湖大街東路時(shí)，西折至雙龍河?xùn)|岸南下穿越鐵路橋直至第三污水處理廠。另有溫泉路和風(fēng)臺路二條污水干管經(jīng)南湖大街東折過雙龍河接入東岸主干管內(nèi)。
　　（4）南區(qū)污水系統(tǒng)：南區(qū)污水系統(tǒng)主要是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)范圍。區(qū)內(nèi)道路四通八達(dá)，形成網(wǎng)絡(luò)。到2010年，開發(fā)面積達(dá)到40平方公里，高新區(qū)初步形成了汽車和零配件、生物制藥、針織紡織、食品飲料、無機(jī)非金屬材料、電氣設(shè)備等六大產(chǎn)業(yè)門類雛形。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和新一輪泰安市城市總體規(guī)劃的即將批復(fù)，高新區(qū)建設(shè)的步伐將進(jìn)一步加快，對區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施配套提出了更高要求，在努力營造人與自然和諧發(fā)展的進(jìn)程中，提高居民生活質(zhì)量，保護(hù)與合理開發(fā)利用水資源，美化城市環(huán)境，增強(qiáng)城市發(fā)展活力和吸引力，也必將是高新區(qū)發(fā)展的重要課題。城市污水工程也將成為建設(shè)重點(diǎn)。根據(jù)泰安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)地勢，排水區(qū)域可劃分為北、西、東三大區(qū)域。北區(qū)和東區(qū)大部分污水可收集起來，進(jìn)入泰安市第二污水處理廠。因此接下來的問題是西區(qū)大部分和東區(qū)的小部分不能自流排入泰安市第二污水處理廠管網(wǎng)的污水如何收集起來處理，為此有以下兩個(gè)方案，進(jìn)行論證比較。
　　方案一：根據(jù)泰安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的發(fā)展時(shí)序，分階段的設(shè)置小型泵站提升污水的排水方案。優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)開發(fā)區(qū)發(fā)展時(shí)序，適時(shí)建設(shè)泵站和污水管網(wǎng)，將污水及時(shí)排入泰安市第二污水處理廠，能充分利用泰安市第二污水處理廠的處理能力，工程投資小。可操作性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是需新設(shè)2處泵站，泵站的設(shè)備管理和以后運(yùn)行費(fèi)用較高，排水的可靠性降低。
　　方案二：新建滿莊污水處理廠，西區(qū)污水重力自流入污水處理廠的排水方案。優(yōu)點(diǎn)是污水能最大限度的自流進(jìn)入污水處理廠，能少設(shè)和不設(shè)泵站。缺點(diǎn)是污水干線敷設(shè)較長，且需穿越京滬高速鐵路，京福高速公路等障礙物，需新建滿莊污水處理廠，一次性投資高，建設(shè)周期性長，不宜實(shí)現(xiàn)。另外根據(jù)開發(fā)區(qū)發(fā)展時(shí)序，南部是第四期，為規(guī)劃末期，道路網(wǎng)還未形成，開發(fā)區(qū)的發(fā)展還有很多不確定性因素，先期新建污水處理廠有一定的盲目性，工程建設(shè)條件也不充分。
　　綜上所述，綜合分析，建議采用方案一。
　　4結(jié)論
　　通過以上分析，地貌形態(tài)多變城市規(guī)劃排水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)；
　　（1）規(guī)劃地貌形態(tài)多變城市時(shí)，排水系統(tǒng)體制的選擇，應(yīng)根據(jù)城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟涤昵闆r、排放標(biāo)準(zhǔn)、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形和水體條件等，在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前提下，全面規(guī)劃，接近期設(shè)計(jì)，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮而定。
　　（2）地貌形態(tài)多變城市規(guī)劃雨水系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合防洪統(tǒng)一考慮，特別是山洪的襲擊對城市危害很大，在城市后緣地帶合理設(shè)置截洪溝，建設(shè)排洪渠，減少山洪進(jìn)入城區(qū)。
　　（3）新建的城市和小區(qū)宜采用分流制和不完全分流制；老城市的城區(qū)由于歷史原因，一般已采用合流制，要改造成完全分流制難度較大，故在同一城市內(nèi)可采用不同的排水體制，舊城區(qū)可采用截流式合流制，易改建地區(qū)和新建的小區(qū)宜采用分流制或不完全分流制。
　　（4）對廢水即將排入的水體，要掌握其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合環(huán)保的要求，嚴(yán)格控制其進(jìn)水及出水的水質(zhì)，使城市建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)處地平衡發(fā)展過程中。