日常生活中，被我們使用后的污水，在夏季暴雨季節(jié)和冬季冰雪融化時，城市內(nèi)徑流量變大，需要及時排放的雨雪水，以及部分直接排入城市污水管道或雨水管道的工業(yè)廢水都屬于城市排水，需要城市排水系統(tǒng)通過收集、輸送、處理和排放。

城市排水系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市的重要基礎設施，如何經(jīng)濟有效地優(yōu)化設計和改擴建城市排水系統(tǒng)是一個重要的研究課題。

尤其是近年來，受全球氣候變化影響，暴雨等極端天氣對社會管理、城市運行和人民生命安全造成了的巨大影響，加之部分城市排水防澇等基礎設施建設滯后、調(diào)蓄雨洪和應急管理能力不足，導致多地出現(xiàn)了嚴重的暴雨內(nèi)澇災害。

因此，加大城市排水系統(tǒng)在市政建設中的投資比例，在滿足規(guī)定的各種技術條件下合理設計城市排水系統(tǒng)，達到城市污水與雨水順暢排放，以及保護環(huán)境的要求是目前排水系統(tǒng)的主要任務。

當前，城市排水系統(tǒng)的設計和規(guī)劃需要考慮以下設計要點：估算城市排水量，選擇排水制度，設計排水管道，確定污水處理方法和城市污水處理廠的位置等。

1.排水量
生活污水量的大小取決于生活用水量。生活用水在使用過程中，絕大部分成為生活污水排出。雨水徑流量同當?shù)氐谋┯陱姸取R水面積和產(chǎn)生徑流的地表特征有關。排水管道設計所采用的暴雨強度取決于設計重現(xiàn)期(重復出現(xiàn)一次的平均年限)。所以，設計重現(xiàn)期的取值影響工程的技術經(jīng)濟效果。取值偏高，設計的雨水徑流量大，將增加建設投資。但在重要地區(qū)或短期積水即能造成嚴重損失的地區(qū)，設計重現(xiàn)期則宜取較高值。

2.排水制度
排水制度有兩種基本類型：分流制和合流制。
分流制是設置污水和雨水兩個獨立的排水管道系統(tǒng)，分別收集和輸送污水和雨水。工廠排放的比較潔凈的廢水（如冷卻水）可收集送入雨水管道系統(tǒng)。
合流制只有一個排水管道系統(tǒng)，污水和雨水合流。為處理合流制中的污水，需設置污水截流管。
平時，污水通過截流管送入污水處理廠；雨天，超過截流管輸送能力的雨水和污水混合通過溢流井溢入水體。
從環(huán)境保護、防止水體污染方面考慮，分流制比合流制好，但合流制建設費用較少。中國從1949年以來，新建的城市和舊城市的新建區(qū)一般都采用分流制；舊城一般仍用原有的合流制系統(tǒng)，增設污水截流管。

3.排水管道
收集沿途居住區(qū)和工廠排出的污水和雨水的排水管道內(nèi)的水流，通常是憑借管道的坡降重力自流。為減小埋設深度，城市排水管道一般敷設在地勢較低處，并盡可能使管道的坡向同地形一致。有時要設置中途排水泵站，將管道內(nèi)的污水或雨水提升后，再自流輸送。雨水通常分散地就近排入水體。

4.排水溝道
排水溝道一般分為干溝、支溝、斗溝等數(shù)級，當排水面積較大或地形較復雜時，排水溝道級數(shù)可適當增加。它主要用以排水，有時也起到蓄水和滯水作用。通常采用明溝將澇（漬）水自流排入容泄區(qū)。但在一些地區(qū)，汛期外江水位高于排水區(qū)內(nèi)的溝道水位，澇水不能自流排出，須設置泵站抽排。為了節(jié)省排水費用和能源，還要盡量利用排水區(qū)內(nèi)的湖泊、洼地滯蓄一部分澇水。

5.污水處理
城市污水一般采用一級處理或二級處理。一級處理又稱機械處理，主要是把污水中易于沉淀的污染物質(zhì)除去。常用的二級處理是在一級處理后增加生物處理。有危害性的工業(yè)廢水，如產(chǎn)生易爆、易燃和有毒氣體的廢水，以及對城市污水的生物處理有抑制作用的廢水等，要在工廠內(nèi)進行預處理，符合標準后才可排入城市排水管道。
城市污水處理廠一般設在城市水體的下游、夏季最小頻率風向的上風側、不受洪水威脅、便于污水利用的地方。污水處理廠與居住區(qū)或公共建筑要保持一定的衛(wèi)生防護距離。

城市排水系統(tǒng)在滿足上述設計要點的同時，為了經(jīng)濟技術的優(yōu)化和改擴建排水系統(tǒng)，我們需要借助現(xiàn)代科學技術的分析方式。

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