第三节 小城镇排水系统组成与工程布置形式

一、小城镇排水系统的组成

小城镇排水工程系统通常由排水管道（管网）、污水处理系统（污水厂）和出水口组成。管道系统是收集和输送废水的设施，包括排水设备、检查井、管渠、泵站等。污水处理是改善水质和回收利用污水的工程设施，包括城镇及工业企业污水厂（站）中的各种处理物和除害设施。出水口是使废水排入水体并与水体很好混合的工程设施。

1.生活污水排水系统

生活污水排水系统的任务是收集居住区和公共建筑的污水送至污水厂，经处理后排放或再利用。

（1）室内污水管道系统和设备。在现代化的房屋里，固定式面盆、浴缸、便桶等统称为房屋卫生设备。这些设备是生活污水排除系统的起端设备。通过这些设备收集生活污水，然后将污水通过出户管送至下一级管道系统。在每一出户管与室外庭院或街坊管道相接点设检查井，供检查和清通管道用。

（2）室外污水管道系统。分布在房屋出户管外，一般埋在地下靠重力输送。其中敷设在一个庭院内，并连接各房屋出户管的为庭院管道系统；敷设在一个街坊内，并连接一群房屋出户管或整个街坊内房屋出户管的管道系统称为街坊管道系统；生活污水从室内管道系统，再流入街坊管道系统。在一个市区内，由支管、干管和主干管等组成。支管承受庭院或街坊污水管道的污水，通常管径不大；干管是汇集输送由支管流来的污水；主干管是汇集输送由两个以上干管流来的污水，并将污水送至污水处理厂或排放地点。室外污水管道系统上的附属构筑物有检查井、跌水井、倒虹管等。

（3）污水泵站。污水一般以重力流排除，但受到地形等条件的限制需要把低处的水向上提升，需要设泵站，分为中途泵站、终点泵站和局部泵站。

（4）污水处理厂。供处理和利用污水和污泥的一系列构筑物及附属构筑物的综合体。（5）出水口。在管道系统中途，某些易于发生故障的部位，设辅助性出水口，在必要

时，使污水从该处排入水体。图45为污水排水系统平面示意图。

图45 污水排水系统平面示意图

1—小城镇边界；2—排水流域分界线；3—污水支管；4—污水干管；5—污水主干管；6—污水泵站；

7—压力管；8—污水处理厂；9—出水口；10—事故出水口；11—工厂；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ—排水流域

2.工业废水排水系统

工业废水排水系统是将车间及其他排水对象所排除的不同性质的废水收集起来，送至回收利用和处理构筑物处理或排放至城镇污水排水系统。若水质比较干净可以不经处理直接排入水体。工业废水排水系统主要由几个部分组成：车间内部管道系统和设备，厂区管道系统，废水泵站和压力管道，废水处理站，出水口（渠）。

3.雨水排水系统

雨水来自两个方面，一部分来自屋面，一部分来自地面。屋面上的雨水通过天沟或竖管流至地面，然后随着地面雨水一起排出。地面上雨水通过路面上的雨水口流至雨水管道。雨水排水系统主要为：

（1）房屋雨水管道系统包括天沟、竖管及房屋周围的雨水管沟。

（2）街坊或厂区和街道雨水管渠系统，包括雨水口、庭院雨水沟、支管、干管等。

（3）泵站。

（4）出水口（渠）。

雨水水质相对洁净，因此不需要处理，一般可以直接就近排入自然水体。在地势平坦、区域较大的小城镇或者河流洪水水位较高，雨水自然流放有困难的情况下，应设置雨水泵站排水。

二、小城镇排水系统的布置

1.小城镇排水工程系统的布置形式

小城镇排水系统的平面布置，应根据地形地貌、竖向规划、污水处理厂位置、周围水体情况、污水种类和污染情况，及污水处理利用的方式、水源规划、区域水污染控制规划等因素综合考虑来确定。下面是几种以地形为主要因素的常见布置形式。

（1）正交式布置。在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离与水体垂直相交的方向布置，称为正交式。这种方式干管长度短，管径小，污水排除速度快，造价低。但污水未经处理就直接排放，使水体污染严重。因此这种方式在规划中仅用

于排除雨水，见图4 6（a）。

（2）截流式布置。在正交式布置的基础上，沿河岸侧再敷设总干管，将各干管的污水截留送至污水厂，这种污水排放布置方式称为截流式，见图4 6（b）。这种方式可以减轻水体污染，对改善和保护环境有重大作用，不仅适用于合流制污水排放系统，也适用于分流制污水排放系统。对于截流式合流制排水系统而言，因雨天有部分混合污水排入水体，易造成水体污染。

图46 排水系统布置形式

1—小城镇边界；2—排水流域分区界线；3—支管；4—干管；5—出水口；6—泵站；7—河流

（3）平行式布置。在地势向河流方向有较大倾斜的地区，为了避免因干管坡度及管内流速过大，使干管受到严重冲刷或跌水井过多，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一定的倾斜角度敷设，称为平行布置，见图4 7（a）。

（4）分区式布置。在地势高差相差很大的地区，当污水不能靠重力自流至污水处理厂时，可采用分区布置的形式，分别在高低区敷设独立的管道系统。高区污水以重力自流的形式流入污水处理厂，低区污水则利用水泵送至高区干管或污水处理厂。这种方式只能适用于阶梯地形或起伏很大的地区，其优点是能充分利用地形排水，节省电力和运营成本。若将高区污水排至低区，在用水泵一起抽送至污水处理厂则是不经济的，见图

4 7（b）。

（5）分散式布置。当城镇周围有河流，或小城镇中央部分地势高，地势向周围倾斜的地区，各排水流域的干管经常采用辐射状分散布置，各排水流域具有独立排水系统。这种布置形式具有干管长度短、管径小、管道埋深浅、偏于污水灌溉等优点，但污水厂和泵站图47 排水系统布置形式

1—小城镇边界；2—排水流域分区界线；3—支管；4—干管；5—主干管；

6—出水口；7—泵站；8—污水处理厂；9—河流

的数量将增多。在地势平坦的大小城镇，采用辐射状分散布置比较有利，见图4 8（a）。

（6）环绕式布置。由于建造污水厂用地不足，以及建造大型污水厂的基建投资和运行管理费用也较建设多个小型污水厂经济等原因，故不希望建造数量多规模小的污水厂，而倾向于建造规模大的污水厂，所有由分散式发展成环绕式，见图4 8（b）。

图48 排水系统布置形式

1—小城镇边界；2—排水流域分区界线；3—支管；4—干管；5—出水口；6—泵站；7—灌溉田；8—河

（7）区域性布置形式。把两个以上城镇地区的污水统一排除和处理的系统，称为区域布置形式。这种方式使污水处理设施集中化、大型化，有利于水资源的统一规划管理和使用；节省投资，运行稳定，占地少。这是水污染控制和环境保护的发展方向。但也有管理复杂，工程基建周期长，工程效益慢等缺点。比较适用于城镇密集区及区域水污染控制的地区，并应与区域规划相协调，见图49。

2.城镇排水工程系统的布置要素

城镇排水工程系统的平面布置是确定城镇排水系统各组成部分的平面位置，这是城镇排水工程规划的主要内容。城镇排水系统的布置与排水体质有密切关系。分流制中，污水图49 区域性排水系统布置形式

1—污水主干管；2—压力管道；3—排放管；4—泵站；5—区域污水处理厂；6—河流

系统的布置要确定污水处理厂、出水口、泵站、主要管渠的布置或其他利用方式；雨水系统布置要确定雨水管渠、排洪沟和出水口的位置等；合流制系统的布置要确定管渠、泵站、污水处理厂、出水口、溢流井的位置。在进行城镇排水系统的布置时，要考虑地形、城镇功能分区、污水处理和利用方式、原有排水设施的现状及分期建设等的影响。在布置城镇排水系统时应考虑以下一些要素。

（1）污水排放系统的形式。根据城镇地形和区划，按分水线和建筑界限、天然和人为的障碍物划分排水分区，如果每个分区的排水系统自成体系，单独设污水处理厂和出水口，称为分散布置；如果个排放分区组合成为一个排水系统，所有污水汇集到一个污水处理厂处理排放，称为集中布置。通常集中布置干管较长，需穿越天然或人为障碍物较多，但污水厂集中，出水口少易于加强管理；分散布置则干管较短，污水回收利用便于接近用户，利于分期实施。但需建几个污水厂。对小城镇来说，一般用地规模不大，较为集中，建设用地范围内地形起伏不大，无天然或人为障碍物阻隔，宜采用集中布置。

（2）污水处理厂及出水口位置。污水出水口一般位于城镇河流下游，特别应在城镇给水系统取水构筑物和河滨浴场下游，并保持一定距离（通常至少100m），出水口应避免设在回水区，防止回水污染。污水处理厂位置一般与出水口靠近，以减少排放渠道的长度。污水处理厂一般也在河流下游，并要求在城镇夏季最小频率风向的上风侧，与居住区或公共建筑有一定的卫生防护距离。当采取分散布置，设几个污水厂与出水口时，将使污水厂位置选择复杂化，可采取以下几项措施弥补：如控制设在上游污水厂的排放，将处理后的出水引至灌溉田或生物塘；延长排放渠道长度，将污水引至下游再排放；提高污水处理程度，进行三级处理等。

（3）污水的利用和处理方式。污水的受纳体包括江、河、湖、海等受纳水体和荒废地、劣质地、山地以及受纳农业灌溉用水的农田等受纳土地。污水受纳水体应满足其水域功能的环境保护要求，有足够的环境容量，雨水受纳水体应有足够的排泄能力或容量；受纳土地应具有足够的环境容量，符合环境保护和农业生产的要求。污水受纳体一般适宜在小城镇规划区范围内选择，并根据小城镇性质、规模、地理位置、自然条件，结合小城镇实际，综合分析比较确定。城镇污水重复利用随着水资源的日益匮乏而越来越受到重视，污水的利用方式对城镇排水系统的布置有较大影响，并应考虑城镇水源和给水工程系统的规划。城镇污水的不同处理要求和处理方式也对城镇排水系统的布置产生影响。

（4）工业废水和城镇污水的关系。工业废水中的生产废水一般由工厂直接排入水体或排入城镇雨水管渠。生产污水排放有两种情况：一是工厂独立进行无害化处理后直接排放；二是一般性的生产污水直接排入城镇污水管道，而有害的生产污水经过无害化处理后直接排放或先在工厂内经过预处理后再排往城镇污水处理厂合并处理。一般，当工业企业位于城镇内，应尽量考虑工业生产污水排入城镇污水管道系统，一起排除与处理，这是比较经济合理的。而第一种情况有利于较快的控制生产污水污染。

（5）污水主干管的位置。每一个排水区域一般有一条或几条主干管，汇集各干管的污水。为了便于干管便于接入，主干管不能埋置太浅；但也不宜太深，给施工带来困难，增加造价。原则上在保证干管能接入的前提下尽量使整个地区管道埋深最浅。主干管通常布置在集水线上或地势较低的街道上。若地形向河道倾斜，则主干管常设在沿河的道路上。主干管不宜设置在交通频繁的街道上，最好设在次要街道上，便于施工和维修。主干管的走向取决于城镇布局及污水厂的位置，主干管终端通向污水厂，其起端最好是排泄大量工业废水的工厂，管道建成后可立即得到充分利用，水利条件好。在决定主干管具体位置时，应尽量避免减少主干管与河流、铁路的交叉，避免穿越劣质土壤地区。

（6）泵站的数量位置。由主干管布置情况综合考虑决定。排水管道为保证重力流，都有一定坡度，一定距离后，管道将埋置很深，造成工程量太大和施工困难，所以采取在管道中途设置提升泵站的方法，来减少管道埋深。但中途泵站的设置将增加泵站本身造价及运行管理费用，这些应通过技术经济比较来综合确定。

（7）雨水管渠布置。根据分散和直接的原则，密切结合地形，就近将雨水排入水体。布置中可根据地形条件，按分水线划分排水区域，各区域的雨水管渠一般采取与河湖正交布置，以便采用较小的管径，以较短距离将雨水迅速排除。

（8）排水方式的选择。传统的排水系统采用重力流排水方式，需要有较大的管径和必要的坡度，通常埋设较深，开挖面积大，工程造价高，对地域广阔、人口密度低、地形地质受限的地区很不适用。近年来，一些小城镇开始采用压力式或真空式排水方式，得到较好的应用，尤其适应于地形地质变化大的地区，管网密集、施工困难的地区，不准破坏景观的自然风貌和历史文化保护区，居民分散、人口密度低的别墅、观光区等。在这些地区，相对于重力流方式具有管道口径小、工程量小、施工方面、建设周期短、建设费用低、方便污水厂选址等优点，但其管理维护要求高，所以多应用在一些特殊地段上。

（9）排水管道与竖向设计关系。排水管道布置应与竖向设计相一致。竖向设计时结合土方量计算，应充分考虑城镇排水要求。排水管道的流向及街道上的布置应与街道标高、坡度协调，减少施工难度，另外发生管道溢流，可使溢流水沿地面排除，减少路面积水。