摘要：根據多種地貌城市地形、城市性質合理選擇排水體制和排水形式。介紹了以泰山為代表的地貌形態多變城市在城市規劃雨水排水系統時，結合山洪防治設置排洪渠，并利用沖溝進行排水，避免山洪進入城區造成危害；規劃污水排水系統時依據城市空間結構、功能性質、污水種類以及地形設置污水處理設施。
　　關鍵詞：地貌多變城市，排水體制，雨水排放，山洪防治，污水處理
　　城市排水工程是以合理處理和綜合利用城市污水，安全有效排除城市雨水，消除城市水患為目標，確定城市排水體制，布置和建設各類污廢水、雨水的收集、輸送、處理排放等工程設施和管網系統，是城市的重要基礎設施。地貌形態多變城市大多山河交錯，污水及雨水處理不當，直接影響水域功能和城市安全。
　　1地貌多變城市排水體制的劃分及現狀
　　城市排出的廢水通常分為生活污水、工業廢水和雨水三類，這三類水采用的排除方式所形成的排水系統稱為排水體制，分為合流制和分流制兩類，其中分流制又分為完全分流制和半分流制。
　　1.1合流制排水體制
　　將生活污水、工業廢水和雨水混合在同一管道（渠）系統內排放的排水系統稱為合流制排水系統。目前許多地貌多變城市多采用截流式合流制排水體制，即在臨河岸邊建造一條截流干管，同時在截流干管處設溢流井，晴天或初雨時截流干管將所有混合污水送至污水處理廠進行處理；當雨量加大，混合污水超過排水管渠的輸送能力或污水處理廠的處理能力時，超出部分便會通過溢流井排入水體。這種方式多用于老舊城區的改造，由于舊城區街道狹窄，地下管道密集，難有新建管道空間，因此多采用截流式合流系統。這種系統能及時處理城市污水，但暴雨時混合污水排入水體，會給水體帶來周期性的污染，給排水管道也增加了壓力，危害較大。
　　1．2完全分流制排水體制
　　由于合流制排水系統對水體污染較重，且大多使用時間過長，很多管道已出現溝道接縫脫落、底部坍塌、溝體斷裂等問題，加之管理不善和修養失時，管溝常發生淤積堵塞、水流不暢以至污水溢出地面的狀況。因此新建的城市、工業區和開發區許多都采用完全分流制排水體制，即分設污水和雨水兩個管網系統。城市污水經污水管道收集后排人污水處理廠，處理達標后排入水體。雨水經雨水管道收集后就近排入水體。這種排水體制衛生條件較好，但初期雨水帶有較多懸浮物，其污染程度接近于生活污水，仍會給水體帶來污染。
　　1．3半分流制排水體制
　　這種體制既有污水系統，又有雨水系統，與完全分流制不同的是在雨水系統中增設雨水跳越井，再與污水系統連接，這種系統具有把初期雨水引入污水系統的功能，小雨時，雨水與污水一同進入污水處理廠處理；大雨時，超出污水管道輸送能力的雨水由跳越井排入水體。這種排水體制環境衛生條件好，能有效保護水體免受污染。由于這種排水體制投資高，目前在地貌多變城市中應用較少，但隨著我國經濟的增長，基礎設施投入的加大，完全有能力處理所有污水，遏制水體“藻華”和“水華”的現象。因此在地貌多變城市排水體系規劃中應推廣使用半分流制排水體制。
　　2合理選擇城市排水系統的形式
　　地貌多變城市排水系統的平面布置根據地形、城市性質、周圍水體情況、污水種類、污染情況等來確定，主要分為以下三種布置形式。
　　(1)直排式布置。在地勢向水體適當傾斜的地區，各排水流域的干管以最短距離排入水體，這種布置方式多用于雨水排放系統。
　　(2)分散式布置。當城市布局分散或功能不同，通常將排水系統劃分若干個片區，各排水片區內具有獨立的排水系統，這種布置具有干管長度短、管徑小、管道埋深淺等優點，但污水處理廠的數量將增多。
　　(3)集中式布置。當城市布局緊湊，成連續性帶狀或環狀布置時，通常將污水集中處理，這種布置便于發揮規模效益，占地少，節省基建投資和運行管理費用。
　　3實例研究——泰安市城市排水系統規劃
　　泰安市地處魯中，北依濟南，東臨萊蕪、臨沂，西臨聊城，南接濟寧，泰安城區位于境內五岳獨尊的泰山之陽，北部群山，南部丘陵和平原，具有多種地貌形態，山地、丘陵、平原約各占三分之一。泰城是以“世界自然與文化遺產泰山為依托的歷史文化名城”，現代化的風景園林旅游城市，魯中地區重要的經濟與商貿中心。
　　3．1排水體制
　　泰安市城市地勢北高南低，西高東低。南北地形高差達100余米，且又位于山東省境內南水北調輸水干線匯水區域內，從整個流域上看，泰安城區污水收集、處理、排放應納入保護南水北調山東段水質安全為首要目標，最大限度減少水體污染。隨著城市的發展，泰安城區排水系統從初期的雨、污混流制，建立完善城市污水、雨水排放系統，逐步形成半分流制和完全分流制排水體制。
　　3．2雨水排放系統
　　泰安城區地處北溫帶大陸季風氣候區，一年四季分明，雨勢同季。春季干旱多風，回暖迅速，光照充足，輻射強；夏季高溫多雨，氣溫高，濕度大，氣壓低，雨量集中；秋季晴朗氣爽，氣溫下降快，輻射減弱；冬季寒冷少雪。年均降雨量697．1mm，夏季降雨量約占全年降雨量的65.2％。泰城雨水量的計算，采用泰安市暴雨強度公式確定：
　　q=3500.28(1＋0.581Igp)/(t＋13.9)0.8(I/S.ha)
　　其中q:設計暴雨強度(1/S.ha)
　　t:設計降雨歷時（min）
　　P:設計重現期（年）
　　雨水設計流量計算公式
　　根據《室外排水設計規范》（GBJ14-87）的規定雨水設計流量的計算采用公式:
　　Q=qFΨ(L/S)
　　其中Q:雨水設計流量(L/S)
　　q:設計暴雨強度(L/s.ha)
　　F：匯水面積(ha)
　　Ψ:徑流系數
　　泰安市城市建設過程中，城區南北為縱向，山高坡陡水土流失嚴重，山前坡地植被破壞嚴重,含蓄水源少,山洪暴發時.泥沙石等淤積河道,堵塞管道、橋涵。城區東西為橫向，地面比較平緩，排水不暢，下水遭擔負著城區排水的重要功能,但部分路段和居民區(如財源街和靈山大街中段,市場街居民區)下水道斷面小,呈倒坡且阻塞嚴重,遇到小雨還能勉強應付,一旦遇到大暴雨.路面則會嚴重積水,直接影響交通,并禍及臨街店鋪和周圍住房。所以，泰城每年汛期都遭受不同程度的洪澇災害,影響市民正常的生產生活秩序.如1996年7月3日下午,105分鐘降雨139毫米(泰山頂208毫米),山洪暴發,城區大面積受災,造成上百處塌方，多處路段被毀，河道部分邊坡跨塌，直接經濟損失1000萬元,淹死4人。因此泰安市城市雨水排除與山洪防治密可分，泰安市地形陡峭，溝床縱坡大，沖溝流水受季節影響明顯，城區雨水管道采用高水高排、就近排放的原則，排水、排洪渠道平面布置力求順直，就近入河流，并在遠期增加跳越井，使初期雨水進入污水排放系統。為防止山洪的襲擊，規劃在城區各組團后緣設置截洪溝，將城市后緣雨水引到鄰近沖溝，控制來水進入城區，減輕城區排水系統負擔；在城區沖溝設縱向排洪明渠或蓋板涵，將山洪直接排入縱向河道；在城區沿等高線布置的路網中設置橫向雨水管道，將雨水排入縱向排洪明渠或蓋板涵。
　　3．3污水排放系統
　　泰安城區高程介于120～800m，且地形北高南低，泰山山勢陡峻，河峪深切，泰城南麓形成廣闊的傾斜平原，地基條件良好，基礎建設成本適中，因此城市排水系統的建設發展遵循集約化、高效性的原則。由于城市有獨特的地形條件，城市用地布局結構以“一軸一線，六條綠帶”為特色，形成“一個中心，六大組團”，擁抱泰山的“半月形”城市格局，一個中心：即由岱廟和火車站為主的舊城中心區和以時展線為主的新城中心區構成的中心地區。包括行政辦公中心、商貿金融中心、旅游服務中心、文化游樂中心、體育中心等。
　　六大組團：即圍繞城市中心地區布置的六大功能組團，分別是大河旅游區組團、新火車站組團、西南工業組團、東南綜合居住組團、省莊工業組團、高新技術開發區組團。
　　一軸：指聯結泰山與泰城的登山中軸線，由岱廟、通天街、泰山文化研究中心等組成、高新技術開發區組團。
　　一線：是位于傲徠峰下的新時展線，向南延伸至泮河，北部是城市的行政中心，中部為文化、商業、娛樂設施，南部是水面開闊的中央公園，由望岳東路、望岳西路和中間綠化長廊構成，長3.2公里，寬320米。
　　六條綠事：指源于泰山，流經泰城，匯入大汶河的六條自然河流綠化風光帶。
　　城市污水排放系統根據城市功能，道路規劃、污水排水現狀及城區河流的水文、地質地貌，將城區內的污水排水分為四大排水區域：西區、中區、東區和南區。
　　（1）西區污水系統：污水系統位于南龍潭路、迎勝路北段以西、京滬鐵路以南，奈河以西，東岳大街以南的泰安城市規劃區。主要有西南工業區、大河度假區、時展線、岱岳區、岱岳工業園、貨倉、居民小區。該區北高南低、西高東低，以三里河、七里河、粥店河為低洼處，污水均流入此二河，排入泮河。主干管將西北部的污水從迎賓大道，引入貨倉西路至泰山大街，沿粥店河東岸規劃路向南，至目前的泮河大街，沿此路東至兒童醫院東側，穿越泮河，沿東南下至栗家莊北，沿規劃路南至西南工業區東的田園大街，再東折直至泰安市第二污水處理廠，粥店河以西的污水干管沿河岸及規劃路匯流至堰北村對面，過河接入污水主干管；七里河兩岸的污水干管沿河兩岸及規劃路就近南排至泮河大街的污水主干管內，西南工業區的污水主干管，一條沿泮河南岸接入過河的主干管上；一條沿田園大街東排接入鐵路東側的主干管內，一條從西南工業區最南端沿南龍潭路北至京滬高速公路北側過鐵路橋東排至泰安市第二污水處理廠。
　　（2）中區污水系統：排水區域位于雙龍河、梳洗河以西，南龍潭路、迎勝路以東的現市中心區，中北部主要為居民小區、大專院校政府辦公商業網點及少量的企業，南部主要為企事業單位、居民小區。該區的一部分污水主干管和支干管已形成，現接納該區4萬M3/d的污水入泰安市第一污水處理廠。東部一條干管沿花園路南下，順梳洗河東排，穿河后再穿越鐵路橋，西折至張家結莊，向南接至常家結莊，再向西排入泰安市第一污水處理廠；另有二條污水干管沿梳洗河兩岸將其上游污水排入迎春路的污水干管上。
　　（3）東區污水系統：排水區域位于白家河、梳洗河以東的城市規劃區，主要有市東部高新技術開發區、省莊工業園及居民小區，地勢北高南低，東部省莊工業園地勢較高，主干管為從省莊工業園的老泰萊公路西排過馮利莊河至雙龍河東岸的南北規劃路，南下至南湖大街東段西折穿雙龍河(方案一)及梳洗河，沿梳洗河西岸南下穿鐵路線后西折至張家結莊，再南下至現有的外環路上，一部分污水西引入泰安市第一污水處理廠，其余污水通過溢流井南下至田園大街西折過龐河引入泰安市第二污水處理廠；方案二為主干管至南湖大街東路時，西折至雙龍河東岸南下穿越鐵路橋直至第三污水處理廠。另有溫泉路和風臺路二條污水干管經南湖大街東折過雙龍河接入東岸主干管內。
　　（4）南區污水系統：南區污水系統主要是高新技術產業開發區范圍。區內道路四通八達，形成網絡。到2010年，開發面積達到40平方公里，高新區初步形成了汽車和零配件、生物制藥、針織紡織、食品飲料、無機非金屬材料、電氣設備等六大產業門類雛形。隨著經濟的高速發展和新一輪泰安市城市總體規劃的即將批復，高新區建設的步伐將進一步加快，對區內基礎設施配套提出了更高要求，在努力營造人與自然和諧發展的進程中，提高居民生活質量，保護與合理開發利用水資源，美化城市環境，增強城市發展活力和吸引力，也必將是高新區發展的重要課題。城市污水工程也將成為建設重點。根據泰安高新技術產業開發區地勢，排水區域可劃分為北、西、東三大區域。北區和東區大部分污水可收集起來，進入泰安市第二污水處理廠。因此接下來的問題是西區大部分和東區的小部分不能自流排入泰安市第二污水處理廠管網的污水如何收集起來處理，為此有以下兩個方案，進行論證比較。
　　方案一：根據泰安高新技術產業開發區的發展時序，分階段的設置小型泵站提升污水的排水方案。優點是根據開發區發展時序，適時建設泵站和污水管網，將污水及時排入泰安市第二污水處理廠，能充分利用泰安市第二污水處理廠的處理能力，工程投資小。可操作性強，易于實現。缺點是需新設2處泵站，泵站的設備管理和以后運行費用較高，排水的可靠性降低。
　　方案二：新建滿莊污水處理廠，西區污水重力自流入污水處理廠的排水方案。優點是污水能最大限度的自流進入污水處理廠，能少設和不設泵站。缺點是污水干線敷設較長，且需穿越京滬高速鐵路，京福高速公路等障礙物，需新建滿莊污水處理廠，一次性投資高，建設周期性長，不宜實現。另外根據開發區發展時序，南部是第四期，為規劃末期，道路網還未形成，開發區的發展還有很多不確定性因素，先期新建污水處理廠有一定的盲目性，工程建設條件也不充分。
　　綜上所述，綜合分析，建議采用方案一。
　　4結論
　　通過以上分析，地貌形態多變城市規劃排水系統時應注意以下幾點；
　　（1）規劃地貌形態多變城市時，排水系統體制的選擇，應根據城市和工業企業規劃、當地降雨情況、排放標準、原有排水設施、污水處理和利用情況、地形和水體條件等，在滿足環境保護要求的前提下，全面規劃，接近期設計，考慮遠期發展，通過技術經濟比較，綜合考慮而定。
　　（2）地貌形態多變城市規劃雨水系統時，要結合防洪統一考慮，特別是山洪的襲擊對城市危害很大，在城市后緣地帶合理設置截洪溝，建設排洪渠，減少山洪進入城區。
　　（3）新建的城市和小區宜采用分流制和不完全分流制；老城市的城區由于歷史原因，一般已采用合流制，要改造成完全分流制難度較大，故在同一城市內可采用不同的排水體制，舊城區可采用截流式合流制，易改建地區和新建的小區宜采用分流制或不完全分流制。
　　（4）對廢水即將排入的水體，要掌握其水質標準，并結合環保的要求，嚴格控制其進水及出水的水質，使城市建設與生態環境保護處地平衡發展過程中。