扬中市排水系统主要特征及对策

朱富坤
（镇江市规划设计研究院，江苏镇江 212001）

　　摘要：结合编制扬中城市排水规划，分析和研究了该市城市排水系统的主要特征及建设国家生态示范区和水上花园城市对城市排水的基本要求。提出了老城区采用截流式合流制，新建区采用雨污分流制的城市排水体制；充分利用水网服务于城市排水和排 涝，同时又要对其换水复氧，利用潮差引江水换港水，引港水换内河水；利用闸站组合控制城市排水和农田灌溉各自所需的水位；利用江滩资源建设生态型污水处理厂等技术措施。
　　关键词：国家生态示范区；水上花园城市；排水体制；引水换水；城市排水；生态型污水处理工艺
　　中图分类号：TU992.4
　　文献标识码：B
　　文章编号：1000-4602(1999)12-0023-04

　　扬中市隶属江苏省镇江市，是长江中仅次于上海崇明的第二大岛，全市总面积332km²，人口28万，其中三茅镇与开发区组成了扬中市区，现建成区面积为4.9 km^２，人口5.9万。2010年城市规划面积为23.62 km²，其中城市用地12.19km^２，人口12.32万，为扬中市的政治、经济、文化中心。?
　　扬中市是国家环保局确定的国家生态示范区，城市建设目标又是建设水上花园城市；扬中市是江中岛市，特定的地形、地貌以及自然资源等因素，使扬中市城市排水具有相应的特征。第一，扬中建市时间短，现城市排水是在原农田排灌系统上发展起来的，排水规划首先要研究排水体制问题；第二，扬中为水乡城市，水系发达，河流成网，沟塘密布，雨水调蓄量很大；第三，长江、夹江及通江河港每天两次涨落潮的水位差可以加以利用，引水换水无需动力；第四，扬中是江中岛市，市域(全岛)防洪堤是城市的生命线，而城市防洪与城市雨水排 水是一致的，主要以排除内涝为主，研究如何使雨水一步出江；第五，扬中为县级小城市，城中有村，村中有城，因此城市排水与农田排灌需要共存；第六，扬中市地势低洼、平坦，地下水位高，城市排水无高差可利用，对排水不利；第七，扬中市江滩资源丰富，江滩上风力大，芦苇茂盛，可以加以利用建生态化污水处理厂。总之，城市排水要研究如何最大限度地体 现建设国家生态示范区，建设水上花园城市的需要。

1 排水体制?

　　合理选择排水体制是确定城市排水系统的一个十分重要的问题，它关系到整体排水系统是否实用，能否满足环保要求，同时也影响排水工程的总投资、初期投资和经营费用。?
　　首先，从环保卫生上来看，直泄式合流制是水环境污染的主要原因，扬中城市排水就是这种体制。截流式合流制比直泄式合流制进步了许多，晴天时，污水全部输送到污水处理厂；雨天时，当雨量增大，雨水和污水的混合水量超过一定数量时，其超出部分通过溢流井排入水体，这种体制对带有较多悬浮物的初期雨水和污水进行处理，这一点对保护水体是有利的。但另一方面，暴雨时通过溢流井将部分污水泄入水体，周期性地给水体带来一定程度的污染。分流制系统是把城市污水全部送到污水处理厂处理后排放水体，对环保卫生及防止水体污染方面无疑是比较好的排水体制。
　　从基建投资方面来说，截流式合流制排水系统的管道长度大大小于分流制排水系统的管道长度，管渠造价前者一般比后者低20%～40%。扬中现有合流管道28km，只要在其受纳水体三茅大港、建设河、扬子河沿岸设污水截流干管，就形成了一个比较完整的截流式合流制系统，可基本解决目前扬中水污染问题。经过技术、经济、环境等多方面的比较，截流倍数取3比较合适。辅之引水换水，可基本消除城市污水对环境的影响。截流干管总长约6.4km，管径为DN 400～600mm，投资约250万元。如全改造成分流制，则需1200万元左右的投资，很显然，在老城区采用截流式合流制比较符合扬中的现实情况。?
　　综合上述的分析以及结合扬中市的实际情况，扬中城市排水体制应该为：老城区现有的合流管道保留利用，严重损坏或容量严重不足的管道则按分流制要求加以更新改造。近期建设污水截流管道，形成一个比较完整的截流式合流制排水系统。远景目标是把截流式合流制排水系统逐步改造过渡到分流制系统。城市新区则严格按分流制系统实施。?

2 利用水系排蓄雨水

　　水是扬中市的一大特色，水面面积多达185.45hm²，占总规划面积的7.8%，河沟总长达151.46 km，水网密度6.4 km/km²。?
　　水系对城市雨水排水非常有利，首先这些水网已基本形成了城市雨水排水的主骨架；其次可以大量调蓄暴雨径流，调蓄量约为75×10^４m^３，可大大缩小雨水排涝泵站的规模，节省了基建费用和运行成本，同时也提高了城市抗洪排涝能力；第三，水网四通八达，排涝泵站可以相对集中布置，形成一定规模；第四，暴雨时的雨水可以通过水网及江边排涝泵站一步出江，彻底解除城市可能受涝的威胁；第五，城市水系加上绿化、小品等可以组成扬中城市一大景观特色；第六，保持了现有的生态环境。因此，扬中的排水应充分利用这些水系 ，做好这个水文章：①对水网格局进行统一规划，有目的地保留大部分水面。②清理、理顺水系，主要水系应沟通完善，保留的水系应清淤、拓宽，要求内河与港池相通，使水网成为一盘活水。③新开挖三条河道，使城市雨水在暴雨时能一步出江。④在城市建设用地内，除有目的地保留较大水系外，还要结合公园建设、绿地建设开挖新的水面，对一些已淤积的小沟小叉填埋后作为城市建设用地。⑤雨水汇水面积根据水网来划分，雨水就近排入水网。⑥在水网结点处设闸设站(雨水排涝泵站)以控制水网的水位。?

3 引水换水

　　 扬中市区现有的水系十分发达，但是随着城市建设的发展，许多水面被擅自填掉，有的成为断头河、盲河。另外，随着自来水普及率的提高，群众对水体的自发保护意识逐渐淡漠，向河中乱倒垃圾的现象日益严重，加之水草、淤泥无人清理，致使河床抬高，断面缩小、淤死，多数河沟活水变死水，又缺乏换水复氧措施。因而，市区水体绝大部分污染严重，特别是建设河、扬子河河水发黑发臭，影响了市民的身心健康，损害了城市形象。另一方面，为了体现国家生态示范区及水上花园城市的特点，总体规划把何家大港等13条主要河流作为城市 景观的一部分。因此，改善和提高城市水体的水质是当务之急，其中重要的措施之一是引水换水。利用城市水系特点、水文条件以及闸、站组合，引取江水冲换港水，引取港水冲换内 河水，可以达到死水变活水的目的。
　　三茅大港和联丰港两头通江，只要依靠长江(水质为Ⅱ类)每天两次涨落潮或者利用夹江与北江的水位差来换水，港内水质就能达到Ⅲ类水质标准。而港内水又可以作为城市内河换水水源。内河水网换水主要依靠联丰港与三茅大港之间的水位差和闸、站组合来完成。共规划六个既独立又相连的换水系统。换水成本很小，但要增加一些管理人员。引水换水效果比较明显，可以使现在发黑发臭、严重影响人们生活和市容市貌的河水变得清澈，预计内河水质可以达到或优于Ⅳ类水水质标准。

4 城市防洪与城市排水

　　 扬中市为江中岛市，就象漂浮在江中的一个“大盆”，全靠沿江防洪大堤及通江港闸抵御长江洪水。汛期长江水位要比扬中地面高出4～5 m，市区距江堤也只有1.5～2.5km左右。目前，长江大堤已基本上达到50年一遇标准，问题是通江港闸建设年代久远，标准低，大多成病闸，1996年有十几个闸出现险情。长江洪水不但直接威胁到整个城市，而且还给城市排水带来麻烦，汛期为防止崩闸，港内必须保持一定的高水位，当港内水位达到6 m以上时(港堤 顶标高6～7m)，两岸的排涝泵站就不得向港内排水，如这时遇暴雨，市区只能受淹。
　　为了解决这个矛盾，应从两个方面来考虑。首先，必须加强市域(全岛)防洪体系，提高“生命线”工程标准，建议按100年一遇标准来设防。近期必须改造三茅大港和联丰港上的通江闸，并在沙家港闸内侧建排涝泵站，以控制三茅大港的水位。其次，改造水网，扩建沿江的排涝泵站，暴雨时能使城市雨水一步出江。

5　 城市排水与农田排灌

　　 扬中市的水网是经过多少代人的努力才形成的，是前人治水的宝贵财富，其主要作用是涝能排、旱能灌，确保农业旱涝保收。随着城市建设和发展，这些水网又增加了一个功能——城市排水。与此同时，城市排水与农田灌溉的矛盾也越来越突出，具体表现为：①平时农田要灌溉，城市要排水，按照城市排水要求，内河水位越低越好，内河水位一般控制在地面以下不小于1m，而农田灌溉都为自灌形式，所要求的水位高(地面以下0.3～0.5 m)。因此城市排水管渠内排水不畅，形成淤积，暴雨时造成涝渍。②标准不一样，农田排涝泵站是按日雨量200mm两天内排出来设置的，对农田影响不大；但城市排水是按暴雨强度公式来计算，必须短时间内排出，不允许城市出现涝渍现象，很明显农田排涝泵站不能满足城市排水要求。 ③城市污水排入水网使河水富营养化，造成藻类和杂草丛生，水质恶化，河床抬高。?
　　解决这对矛盾必须采取综合治理，上述的排水体制等四个特点及对策都有利于解决这个矛盾。另外，所有的水网河道在城乡结合部设涵闸，以控制农田和城市各自所需的水位，平时各成系统，汛期暴雨时合成一个系统，以利城市雨水一步出江。?

6 地形、地貌、地质条件与城市排水

　　 扬中市为长江冲积物淤积而成，地势低平，海拔3.5～4.5 m。地下水位很高，地面以下0.2～0.3 m就见地下水，地耐力低，地下1～1.5 m以下就是流砂层。土方、石方特别宝贵，一般都要过江从丹徒县境内运来，大面积抬高竖向是不可能的。因此扬中城市道路路面一般按 公路做法比两侧地块高。这些地形、地貌、地质等条件对城市排水非常不利：①排水管道无 地形高差可以利用。②道路两侧地块易积水。③管道不能埋得太深，一般不超过3m，并且施工困难。④管材质量、施工质量要求高，否则地下水、流砂漏进管道就会引起路面及周 围建筑物下沉。⑤路面平坦，对雨水收集不利，暴雨时易引起路面积水。?
　　针对这些不利条件，排水规划采取了以下几个措施：①首先要降低城市内河水位，以降低地 下水位。②城市新建地区雨水排水采用道路边沟(明沟或暗渠)就近排入水体的排水系统，新加坡大部分地区也是采用这种系统。该系统有如下优点：一是道路边沟设在人行道外侧可以 结合绿化体现“水上花园城市”特点；二是减少了管道埋设深度，解决了污水管道施工的困难以及雨水管与污水管交叉时所带来的矛盾；三是雨水边沟同时具有排放和调蓄的功能，弥补了小沟小叉被填掉后调蓄容量下降的不足；四是有利于道路两边地块的排水。③污水管道系 统设中途提升泵房，主干管每1500m左右设一个。④适当加密雨水篦子井。?

7 城市污水处理厂

　　 扬中市目前还没有城市污水处理厂，城市污水处理率为零，与建设水上花园城市及国家生态 示 范区格格不入，因此建设城市污水处理厂也即将提到议事日程。对扬中这样的小城市来说 ，城市污水集中处理无疑是最佳选择。扬中有长江这个大水体，又有很多江滩资源，给处理 城市污水带来有利条件。规划预测：城市污水处理厂规模近期2.5×10^４t/d，远期6×10^４t/d。规划进水水质BOD₅为200mg/L、COD为400 mg/L，SS为250m g/L。规划要求出水水质BOD₅<30mg/L，COD<100 mg/L,SS<70mg/L。规划厂址选择在沙家港西侧夹江江堤外侧滩涂芦苇地内。本厂址有以下几个优点：①利用农业开发价值不高的滩涂地建厂，节约了良田。②利用滩涂地上的水生植物资源、风力资源、太阳能资源建氧化塘处理城市污水，节省能耗。③充分利用长江大水体的自净稀释能力，减少基建费用和运行成本。④本厂址离城市只有1.5km左右，管道基建费用及输送费用不大，又避免了污水处理厂对城市的二次污染。
　　 污水处理工艺宜采用人工生化与天然生化相结合的生态型污水处理工艺。污水经格栅、沉砂 池预处理后再进行生化处理，生化处理宜采用AB法，应用其主体(A段)所具有的曝气时间短(30min左右)、有机负荷高［6 kgBOD₅/(kgMLSS·d)］、BOD₅去除量大(通常A段对BOD₅的 总去除率为40%～60%)的特点和优点作为污水处理厂的主要处理构筑物。而将AB法中曝气(机 械曝气)时间长，有机负荷低的B段以扬中特有的江滩资源用曝气氧化塘(采用天然风能曝气) 及江滩低位滩涂丰富的锥管束水生植物(芦苇)所形成的水生植物塘代替。利用阳光、自然风 能，芦苇等水生植物，从自然界吸取氧气通过微生物代谢活动，使污水得到进一步净化，以 降低基建成本，节省运行能耗和运行费用。本工艺有如下优点：①可以充分利用滩涂资源、水生植物资源，且工程简易，建设周期短，易于施工，基建投资省，特别是近期污水量不大，可以全部采用氧化塘处理，符合扬中市市情。②污水处理成本低廉，能耗少，避免了常规活性污泥法建得起用不起的弊病。③经A段处理后的污水进入氧化塘，其臭气基本上被消除，改善了处理厂附近的大气环境。?

8 结论

　　①排水体制新建区采用雨、污分流制，老城区采用截流式合流制，符合扬中市的实际情况。
?　②地表水系发达，河流成网，沟塘密布，是扬中市的一大特色，充分利用水网特点来服务于城市排水，可以节省城市排水投资和运行费用，既提高城市抗洪排涝能力，又保持良好的城市生态。?
　　③水网发达，只有水活水清才能体现扬中水上花园城市特色。因此必须引水换水，只要充分利用潮差，水位差及闸站适当组合，引江水换港水，引港水换内河水，就能满足水上花园城 市对水环境的要求。?　
　　④市域防洪工程江堤和通江港闸是扬中的生命线，必须提高防洪标准，城市防洪就是城市排涝，两者密不可分。?
　　⑤城市排水与农田灌溉是一对矛盾。用涵闸隔开农业与城市之间的水系，保持各自所需的水位，平时各成系统，当日雨量超过200mm或长江水位高于6m时，合为一个系统，城市雨水通过水网及江边排涝泵站一步出江。?
　　⑥采用道路边沟排除雨水，比较适合扬中市的地形、地貌及地质等实际情况，有利于污水管道的实施。?　
　　⑦利用江滩建设生态化污水厂，工程简易，易于施工，建设周期短，基建投资省，处理成本低。?

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　　电　话：(0511)5015520?
　　传　真：(0511)5016939?
　　收稿日期：1999-06-24