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行業新聞

農村生活污水收集管網工程設計實踐與思考

本站     2021-1-28 10:47:26    

隨著一系列有關農村環境整治的政策出臺,全國農村大興污水管網建設。筆者闡述了農村污水管網現狀及存在的問題,分析了農村污水管網設計難點,并總結了農村污水管網設計要點,提出了要做好農村污水管網設計工作的建議,以期為更多的從事農村污水治理工作者提供參考。
        關鍵詞:農村;環境整治;污水管道;設計
        近年來,中共中央、國務院相繼出臺了 “國務院辦公廳關于改善農村人居環境的指導意見”、“中共中央國務院關于實施鄉村振興戰略的意見”、“農村人居環境整治三年行動方案”等一系列有關農村環境整治的政策,將農村環境整治提到新高度。農村生活污水治理是農村環境綜合整治的重點內容之一。農村生活污水治理是一個系統工程,也是農村地區的重大基礎設施工程。農村生活污水收集管網是農村生活污水治理的主要載體[1],也是農村生活污水治理中投資最高、設計及施工難度最大的一項工程。因此,污水收集管網的建設在農村生活污水治理工程中至關重要,污水收集管網的設計是控制農村生活污水治理工程投資的關鍵。
        1農村污水管網現狀及存在的問題
        我國農村一般可分為三類:自然村落、撤鄉并鎮的集鎮村、新農村。自然村落中少部分已建污水管道,大部分無污水收集管道;集鎮村部分有雨污合流管道或渠道;新農村在房屋、道路建設時,部分有排水管網配套。農村污水管網存在的問題主要有:(1)覆蓋率低,大部分自然村落無污水收集管道,已建污水管道的村莊,部分是地勢坡度較好,或是位置較好的房屋有覆蓋,并非全村建設;(2)排水系統不健全,已建的污水管網多為雨污合流管,部分為暗渠或明渠,衛生條件差,環境污染嚴重;(3)污水管道建設隨意性大[2],有的只有上游管道沒有下游管道,有的只有主管沒有支管;(4)污水管道建設標準低,已建管道部分埋深不足,有的塑料管道甚至裸露敷設,部分管道坡度不符合規范要求,有的甚至逆坡,另外采用的管道質量較差,目前已建的污水管道大部分出現了破損或堵塞而無法正常運行。
        2 農村污水管網設計難點
        我國農村地域范圍大、地形復雜、風俗習慣各有不同、基層人才物力配套薄弱,使農村的污水管網設計及施工存在諸多難點,主要如下:
        (1)農村地勢、地形復雜。以浙江為例,浙北地區農村多位于河網密布的平原,水系發達,河網縱橫交錯;浙西地區農村多位于山區或丘陵地帶,地勢險峻,落差大,部分房屋及道路下有暗渠;浙東浙南地區農村多近海分布,地勢低平、土質松軟、地下水位高。
        (2)農村基礎資料匱乏。農村地勘資料、地下管線資料、河網水系資料極度缺乏,導致設計人員對現場了解不充分,設計階段考慮不充分,后期施工中變更工作量大。
        (3)農村缺少統一的設計、施工及驗收規范、標準,F行的管道設計、施工及驗收規范主要是針對市政工程制定,大部分技術及施工要求并不適用于農村,在農村管網設計及施工中只有部分條例可供參考。
        (4)部分村民環保意識薄弱,因農村污水治理不像供水工程、道路硬化工程那樣惠民效果直觀,部分村民暫時無法意識到農村污水治理的重要性和必要性,參與農村污水治理的積極性不高,因污水管道的敷設可能要破路或穿過農田,有的村民甚至反對污水管道建設。
        (5)部分村莊房屋密集,房屋陳舊。傳統的古村落房屋多為木質結構,基礎薄弱,年代久遠,,房屋間距小、排列不規整,巷道狹窄,并有文物、古樹等需要保護,污水管網的設計和施工非常困難。
        (6)農村污水管網設計工作量大,工期緊。由于農村基礎資料缺乏,設計人員要通過多次現場踏勘來了解村莊現狀,并多次與村干部、村民溝通才能確定設計方案,現場踏勘及溝通時又可能遇到不配合的情況,而農村污水治理工程的設計、施工都有著嚴格的時間節點,設計任務又必須在規定的時間內完成。
        3農村污水管網設計實踐
        3.1設計原則
        農村污水管網的設計應遵循雨污分流、盡可能采取重力流、充分利用地形、避免或減少穿越河道及障礙物、污水管網運行維護最簡單、綜合費用最小原則。
        3.2設計要點
        (1)現場實地踏勘,充分了解村莊現狀,根據實際地形、房屋分布確定污水收集模式。對于距離市政管網較近的村莊,將污水統一收集至市政管網;對于房屋分布較集中的村莊,將污水集中收集至污水處理站;對于個別分散的住戶,采用分散收集就地處理模式。
        (2)充分評估現有排水管網,本著節約資源的原則,盡可能地利用、修復現有污水管道;對于房屋密集、巷道狹窄,實施雨污分流確實困難的村莊,在現有雨污合流管道末端截流收集污水。
        (3)根據村莊地形、地勢,房屋分布,村委會及村民意見,充分利用現有坡度,對污水管網進行平面布置設計,農戶接出的管道應遵循橫平豎直的原則,主(支)管的布置應盡可能地使村民矛盾最小、政策處理最簡單。
        (4)管道、檢查井一般采用開挖施工,特殊情況下,管道可以采用牽引施工、沿駁岸明管施工等方式,檢查井可采用沉井施工。
        (5)管道材料的選用是污水管網設計的重點,污水管一般為重力流管道,主(支)管一般采用HDPE雙壁波紋管,承插接口,環剛度SN8,部分支管采用UPVC管,膠水粘接,環剛度SN4。HDPE、UPVC管兼具耐腐蝕耐沉降、流量大、壽命長、施工方便、造價相對較低等優點。
        (6)廚房廢水、洗滌廢水的接出管徑≥75mm,化糞池進、出水管徑≥110mm;主(支)管徑一般根據水量計算確定,但單個村莊的污水量小,污水管徑大致可按下表選擇[3]。
        
        (7)管道最小坡度:管徑300≥0.003、225≥ 0.004、160≥0.005、110≥0.010、75≥0.020。
        (8)污水管管頂覆土深度[4]~ [5]在機動車道下不小于0.7m;非機動車道下不小于0.6m,房屋背后不涉及人活動的區域可酌情減小,但不宜小于0.4m;覆土深度不滿足要求時,需加固處理。
        (9)在管道交接處、坡度變更明顯、管線走向轉折或長度過長需要過渡時須設立檢查井,檢查井之間的距離≤20m[5]。檢查井可采用塑料井、磚砌井,檢查井規格根據井深、管徑、道路寬度等因素確定。
        (10)位于道路上的檢查井井蓋與道路齊平;位于綠化帶或農田的井蓋應高于地面300mm以上;位于車行道上的井蓋采用重型井蓋,位于非車行道上的井蓋采用輕型井蓋。
        4 結論與建議
        農村污水管網工程設計難點多、基礎資料、可參考標準缺乏、工作量大,然而農村污水管網的設計是控制農村污水治理工程造價、污水設施能否良好運行的關鍵,要做好農村污水管網設計工作,建議如下:
        (1)大處著眼、小處著手。設計人員應在充分了解村莊現狀、地形地貌、人口分布等情況下制定總體方案,然后從排水口分布、道路現狀、風土人情等細節方面深化設計方案。
        (2)科學合理、因地制宜地選擇污水收集模式。
        (3)充分溝通,在符合設計規范的同時充分尊重村委會、村民的意見及建議。
        (4)充分利用現有設施、節約資源。
        (5)充分考慮施工過程中存在的問題及困難,盡可能地減少后期變更。

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