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农村生活污水收集管网工程设计实践与思考

本站     2021/1/28 10:47:26    

随着一系列有关农村环境整治的政策出台,全国农村大兴污水管网建设。笔者阐述了农村污水管网现状及存在的问题,分析了农村污水管网设计难点,并总结了农村污水管网设计要点,提出了要做好农村污水管网设计工作的建议,以期为更多的从事农村污水治理工作者提供参考。
        关键词:农村;环境整治;污水管道;设计
        近年来,中共中央、国务院相继出台了 “国务院办公厅关于改善农村人居环境的指导意见”、“中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见”、“农村人居环境整治三年行动方案”等一系列有关农村环境整治的政策,将农村环境整治提到新高度。农村生活污水治理是农村环境综合整治的重点内容之一。农村生活污水治理是一个系统工程,也是农村地区的重大基础设施工程。农村生活污水收集管网是农村生活污水治理的主要载体[1],也是农村生活污水治理中投资最高、设计及施工难度最大的一项工程。因此,污水收集管网的建设在农村生活污水治理工程中至关重要,污水收集管网的设计是控制农村生活污水治理工程投资的关键。
        1农村污水管网现状及存在的问题
        我国农村一般可分为三类:自然村落、撤乡并镇的集镇村、新农村。自然村落中少部分已建污水管道,大部分无污水收集管道;集镇村部分有雨污合流管道或渠道;新农村在房屋、道路建设时,部分有排水管网配套。农村污水管网存在的问题主要有:(1)覆盖率低,大部分自然村落无污水收集管道,已建污水管道的村庄,部分是地势坡度较好,或是位置较好的房屋有覆盖,并非全村建设;(2)排水系统不健全,已建的污水管网多为雨污合流管,部分为暗渠或明渠,卫生条件差,环境污染严重;(3)污水管道建设随意性大[2],有的只有上游管道没有下游管道,有的只有主管没有支管;(4)污水管道建设标准低,已建管道部分埋深不足,有的塑料管道甚至裸露敷设,部分管道坡度不符合规范要求,有的甚至逆坡,另外采用的管道质量较差,目前已建的污水管道大部分出现了破损或堵塞而无法正常运行。
        2 农村污水管网设计难点
        我国农村地域范围大、地形复杂、风俗习惯各有不同、基层人才物力配套薄弱,使农村的污水管网设计及施工存在诸多难点,主要如下:
        (1)农村地势、地形复杂。以浙江为例,浙北地区农村多位于河网密布的平原,水系发达,河网纵横交错;浙西地区农村多位于山区或丘陵地带,地势险峻,落差大,部分房屋及道路下有暗渠;浙东浙南地区农村多近海分布,地势低平、土质松软、地下水位高。
        (2)农村基础资料匮乏。农村地勘资料、地下管线资料、河网水系资料极度缺乏,导致设计人员对现场了解不充分,设计阶段考虑不充分,后期施工中变更工作量大。
        (3)农村缺少统一的设计、施工及验收规范、标准。现行的管道设计、施工及验收规范主要是针对市政工程制定,大部分技术及施工要求并不适用于农村,在农村管网设计及施工中只有部分条例可供参考。
        (4)部分村民环保意识薄弱,因农村污水治理不像供水工程、道路硬化工程那样惠民效果直观,部分村民暂时无法意识到农村污水治理的重要性和必要性,参与农村污水治理的积极性不高,因污水管道的敷设可能要破路或穿过农田,有的村民甚至反对污水管道建设。
        (5)部分村庄房屋密集,房屋陈旧。传统的古村落房屋多为木质结构,基础薄弱,年代久远,,房屋间距小、排列不规整,巷道狭窄,并有文物、古树等需要保护,污水管网的设计和施工非常困难。
        (6)农村污水管网设计工作量大,工期紧。由于农村基础资料缺乏,设计人员要通过多次现场踏勘来了解村庄现状,并多次与村干部、村民沟通才能确定设计方案,现场踏勘及沟通时又可能遇到不配合的情况,而农村污水治理工程的设计、施工都有着严格的时间节点,设计任务又必须在规定的时间内完成。
        3农村污水管网设计实践
        3.1设计原则
        农村污水管网的设计应遵循雨污分流、尽可能采取重力流、充分利用地形、避免或减少穿越河道及障碍物、污水管网运行维护最简单、综合费用最小原则。
        3.2设计要点
        (1)现场实地踏勘,充分了解村庄现状,根据实际地形、房屋分布确定污水收集模式。对于距离市政管网较近的村庄,将污水统一收集至市政管网;对于房屋分布较集中的村庄,将污水集中收集至污水处理站;对于个别分散的住户,采用分散收集就地处理模式。
        (2)充分评估现有排水管网,本着节约资源的原则,尽可能地利用、修复现有污水管道;对于房屋密集、巷道狭窄,实施雨污分流确实困难的村庄,在现有雨污合流管道末端截流收集污水。
        (3)根据村庄地形、地势,房屋分布,村委会及村民意见,充分利用现有坡度,对污水管网进行平面布置设计,农户接出的管道应遵循横平竖直的原则,主(支)管的布置应尽可能地使村民矛盾最小、政策处理最简单。
        (4)管道、检查井一般采用开挖施工,特殊情况下,管道可以采用牵引施工、沿驳岸明管施工等方式,检查井可采用沉井施工。
        (5)管道材料的选用是污水管网设计的重点,污水管一般为重力流管道,主(支)管一般采用HDPE双壁波纹管,承插接口,环刚度SN8,部分支管采用UPVC管,胶水粘接,环刚度SN4。HDPE、UPVC管兼具耐腐蚀耐沉降、流量大、寿命长、施工方便、造价相对较低等优点。
        (6)厨房废水、洗涤废水的接出管径≥75mm,化粪池进、出水管径≥110mm;主(支)管径一般根据水量计算确定,但单个村庄的污水量小,污水管径大致可按下表选择[3]。
        
        (7)管道最小坡度:管径300≥0.003、225≥ 0.004、160≥0.005、110≥0.010、75≥0.020。
        (8)污水管管顶覆土深度[4]~ [5]在机动车道下不小于0.7m;非机动车道下不小于0.6m,房屋背后不涉及人活动的区域可酌情减小,但不宜小于0.4m;覆土深度不满足要求时,需加固处理。
        (9)在管道交接处、坡度变更明显、管线走向转折或长度过长需要过渡时须设立检查井,检查井之间的距离≤20m[5]。检查井可采用塑料井、砖砌井,检查井规格根据井深、管径、道路宽度等因素确定。
        (10)位于道路上的检查井井盖与道路齐平;位于绿化带或农田的井盖应高于地面300mm以上;位于车行道上的井盖采用重型井盖,位于非车行道上的井盖采用轻型井盖。
        4 结论与建议
        农村污水管网工程设计难点多、基础资料、可参考标准缺乏、工作量大,然而农村污水管网的设计是控制农村污水治理工程造价、污水设施能否良好运行的关键,要做好农村污水管网设计工作,建议如下:
        (1)大处着眼、小处着手。设计人员应在充分了解村庄现状、地形地貌、人口分布等情况下制定总体方案,然后从排水口分布、道路现状、风土人情等细节方面深化设计方案。
        (2)科学合理、因地制宜地选择污水收集模式。
        (3)充分沟通,在符合设计规范的同时充分尊重村委会、村民的意见及建议。
        (4)充分利用现有设施、节约资源。
        (5)充分考虑施工过程中存在的问题及困难,尽可能地减少后期变更。

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