如何规划和设计城市雨污排放系统？

日常生活中，被我们使用后的污水，在夏季暴雨季节和冬季冰雪融化时，城市内径流量变大，需要及时排放的雨雪水，以及部分直接排入城市污水管道或雨水管道的工业废水都属于城市排水，需要城市排水系统通过收集、输送、处理和排放。

城市排水系统是现代化城市的重要基础设施，如何经济有效地优化设计和改扩建城市排水系统是一个重要的研究课题。

尤其是近年来，受全球气候变化影响，暴雨等极端天气对社会管理、城市运行和人民生命安全造成了的巨大影响，加之部分城市排水防涝等基础设施建设滞后、调蓄雨洪和应急管理能力不足，导致多地出现了严重的暴雨内涝灾害。

因此，加大城市排水系统在市政建设中的投资比例，在满足规定的各种技术条件下合理设计城市排水系统，达到城市污水与雨水顺畅排放，以及保护环境的要求是目前排水系统的主要任务。

当前，城市排水系统的设计和规划需要考虑以下设计要点：估算城市排水量，选择排水制度，设计排水管道，确定污水处理方法和城市污水处理厂的位置等。

1.排水量
生活污水量的大小取决于生活用水量。生活用水在使用过程中，绝大部分成为生活污水排出。雨水径流量同当地的暴雨强度、汇水面积和产生径流的地表特征有关。排水管道设计所采用的暴雨强度取决于设计重现期(重复出现一次的平均年限)。所以，设计重现期的取值影响工程的技术经济效果。取值偏高，设计的雨水径流量大，将增加建设投资。但在重要地区或短期积水即能造成严重损失的地区，设计重现期则宜取较高值。

2.排水制度
排水制度有两种基本类型：分流制和合流制。
分流制是设置污水和雨水两个独立的排水管道系统，分别收集和输送污水和雨水。工厂排放的比较洁净的废水（如冷却水）可收集送入雨水管道系统。
合流制只有一个排水管道系统，污水和雨水合流。为处理合流制中的污水，需设置污水截流管。
平时，污水通过截流管送入污水处理厂；雨天，超过截流管输送能力的雨水和污水混合通过溢流井溢入水体。
从环境保护、防止水体污染方面考虑，分流制比合流制好，但合流制建设费用较少。中国从1949年以来，新建的城市和旧城市的新建区一般都采用分流制；旧城一般仍用原有的合流制系统，增设污水截流管。

3.排水管道
收集沿途居住区和工厂排出的污水和雨水的排水管道内的水流，通常是凭借管道的坡降重力自流。为减小埋设深度，城市排水管道一般敷设在地势较低处，并尽可能使管道的坡向同地形一致。有时要设置中途排水泵站，将管道内的污水或雨水提升后，再自流输送。雨水通常分散地就近排入水体。

4.排水沟道
排水沟道一般分为干沟、支沟、斗沟等数级，当排水面积较大或地形较复杂时，排水沟道级数可适当增加。它主要用以排水，有时也起到蓄水和滞水作用。通常采用明沟将涝（渍）水自流排入容泄区。但在一些地区，汛期外江水位高于排水区内的沟道水位，涝水不能自流排出，须设置泵站抽排。为了节省排水费用和能源，还要尽量利用排水区内的湖泊、洼地滞蓄一部分涝水。

5.污水处理
城市污水一般采用一级处理或二级处理。一级处理又称机械处理，主要是把污水中易于沉淀的污染物质除去。常用的二级处理是在一级处理后增加生物处理。有危害性的工业废水，如产生易爆、易燃和有毒气体的废水，以及对城市污水的生物处理有抑制作用的废水等，要在工厂内进行预处理，符合标准后才可排入城市排水管道。
城市污水处理厂一般设在城市水体的下游、夏季最小频率风向的上风侧、不受洪水威胁、便于污水利用的地方。污水处理厂与居住区或公共建筑要保持一定的卫生防护距离。

城市排水系统在满足上述设计要点的同时，为了经济技术的优化和改扩建排水系统，我们需要借助现代科学技术的分析方式。

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