对农村污水治理中污水管网设计的探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-09-05
/ 2

对农村污水治理中污水管网设计的探讨

曾祥锦

安徽省城建设计研究总院股份有限公司华南分公司 515000

摘要:农村地区受到房屋建筑布局不规律、乡村道路规划设计不合理、部分地区的土壤环境恶劣等方面的影响,使农村污水管网系统的设计及施工相比于市政污水管网系统的设计及施工的难度更大。本文主要分析了现阶段我国农村地区污水管网设计的难点,从优化污水管径与坡度等设计、强化污水管网在特殊土壤条件下的设计等方面,对农村污水治理过程中提高污水管网设计有效性的具体措施展开了探讨,旨在为相关人员提供参考。

关键词:农村;污水治理;污水管网设计

一、引言

现阶段,我国农村经济发展水平在不断提升,农村居民的环保意识逐渐增强,对居住环境的舒适度有着更高的要求,为此对农村污水的治理显得尤为重要。加强对农村污水的治理需要从污水管网的设计工作出发,设计方案在明确农村污水管网设计难点的基础上,结合农村地区的地势环境、土壤条件、水文条件等综合考虑,加强对细节性问题的管控,方能保证农村污水管网工程的经济效益和社会效益。

二、农村污水管网的设计难点

随着城乡经济发展差距的逐渐减小,我国农村地区的卫生设施建设也在持续完善和优化中,农村污水治理中的污水管网系统建设是改善乡村面貌、提高居民居住环境质量的主要途径之一。结合现阶段农村污水治理的实际情况来看,大部分村落仍然采用传统模式下的污水直排、雨污合流的排水方式,这种传统的排放方式不仅会对农村地区的自然环境、生态环境造成严重的破坏,也无法满足现阶段农村居民对卫生环境的要求。因此,及时改进、优化、完善农村生活污水治理工程,构建与乡村经济、文化发展相适应的污水管网系统显得尤为重要。通过对各地推进农村污水治理过程中出现的难点进行总结,现阶段问题主要集中在以下几个方面。

(一)房屋建筑布局不规律

受到地形、地理位置的限制,农村自建房在前期建设过程中具有很大的随意性,没有统一规划设计,给后续污水管网的设计以及其他基础设施的建设造成了较大的困扰。主要体现为地势环境高低不平导致污水管网的铺设难度大,无规律的农村建筑群导致污水排放的集中性较差,收集范围广,收集难度大,需要投入大量的资金保障管网覆盖率。

(二)乡村道路规划设计不合理

为了建设美好新农村,现阶段我国大部分乡村都开展了“村村通”项目,对从前的泥泞小路进行硬化处理为水泥路。然而,在这基础上并未结合农村污水治理工程同步实施,造成在设计过程中要考虑硬化道路开挖和重建的工作量和投入的成本,且原有道路并未预留足够的污水管网的敷设空间,增加了设计工作的难度。

(三)水量随时间变化差异较大

农村生活污水的日变化系数较大,排放量的峰值一般出现在居民的家庭活动比较集中的时段,如早晨、中午和晚上。污水排放流量的不稳定,导致管道直径的设计无法遵循相应的标准,如果管道直径设计偏小,则无法保障污水排放的流畅性和排放效率,降低污水管网的整体效率,如果管网直径设置过大,在浪费管道材料的同时还会增加管道运输和采购成本,造成投资过高。

三、农村污水治理过程中提高管网设计有效性的措

乡镇农村地区在早期房屋和公共基础设施建设的过程中受地理地势环境、经济发展水平等方面的影响,存在规划、设计不合理等问题。在公共基础设施中现有的排水系统就存在较多不规范的地方,如仅建设了化粪池、雨水排水沟,排放方式采用污水直排或雨污合流,并没有建设独立的污水收集管网。

因此,在今后的农村污水管网系统设计的过程中,应结合当地的地理环境、房屋建筑群的布局情况,以提高农村基础设施的完整性、保护生态环境、水体环境和提高农村居民生活质量水平为目的,开展系统性的设计工作。笔者以农村地区特殊的地理环境为主要出发点,对提高污水管网设计有效性的措施展开探讨。

(一)优化污水管径与坡度等设计

农村生活污水治理和污水管网系统建设是一项具有长期性、系统性、复杂性的工作任务。在污水管网设计工作开展过程中,设计人员要综合考虑各方面的因素,既要保证污水排放的效率,又要满足设计方案、施工方案等合理性、适用性、经济性,力求在满足污水排放基础需求的情况下,做好成本控制工作。

管网造价控制是管网系统设计的重点工作内容,管道的直径、坡度、敷设长度、埋设深度等都会影响工程投入成本。在设计过程中首先要明确污水排放量,深入了解污水管网建设区域的地理地势环境,按照相关设计规范确定污水管道的直径和管道敷设的坡度。同时要根据实际情况分析污水管网敷设地点的情况,合理设计最小覆土厚度,以免出现过度设计导致投资成本过高的问题。通常情况下,农村地区人口密度小,人均产生的污水量不多,设计人员可通过常住人口数量结合居民综合用水定额、排水系数、收集系数和变化系数等参数计算出污水总量,用于校核并优化污水管径的设计。其次,随着市场经济的不断发展,污水管道材料也变得五花八门,不同管材的选取将直接影响到管道施工难易、投资等。故在设计过程中,应根据实际的土壤条件下选择适应性强的管道材料,保证管道的应用效果。

(二)强化污水管网在特殊土壤条件下的设计

我国幅员辽阔、地大物博,不同地区的土壤环境、水文环境存在很大的差异。很多农村地区的土壤结构属于湿陷性黄土层,在此类土壤条件下敷设管道,会破坏土壤结构的稳定性,受到外力作用之后可能会出现土层下移、地面裂缝的问题。如果在施工过程中遇到强降雨、持续降雨等恶劣天气,在雨水的冲刷下,土壤层原有的稳定结构遭受严重破坏,将对污水管网的建设工作造成严重影响。由此可见,设计人员在农村污水管网系统设计工作开展之前,要加强对地理、地质环境的了解,对于遇到恶劣的土壤环境,首先要合理设计对土壤优化的方案。例如,针对在容易导致地面塌陷的湿陷性黄土下敷设污水管道时,首先要通过采用地垫、强夯地基、换填等方式改良土壤环境,提高土层结构的稳定性的和安全性,为后续污水管道的敷设提供健康的土壤环境。

总的来说,诸如此类的恶劣土壤环境类型比较多,设计人员要根据污水管网系统建设现场的具体情况综合考虑。既要保证农村排污管道设计、施工的合理性,又要从成本控制、环境保护,是否对农村居民的正常生活生产造成影响等多个层面出发,提高污水管道设计方案的适用性。由于农村地区的土壤环境的多样性,污水管网系统的设计和建设工作也无法参照一定的标准,有些情况下需要根据具体问题灵活处理,提高设计方案的针对性,在开展设计工作之前要深入现场进行勘察,对拟建排污管网系统所处的地理、地质环境做一个全面的了解,这也是设计人员需要注意的问题。

四、结语

综上所述,农村污水管网设计工作具有复杂性,影响设计方案合理性、准确性、经济性的因素比较多。在开展设计工作时,设计人员要明确农村污水管网设计工作的难点和要点,深入了解当地的地理环境、土壤条件,并对当地的房屋布局、道路建设规划做一个全面的了解,提高污水管网设计的灵活性和针对性,为促进我国农村地区基础设施的完善、提高农村居民生活质量奠定基础。

参考文献

[1]严晓波.农村生活污水处理工程设计浅议[J].城市道桥与防洪,2019(7):171-173.

[2]吴艳丽.农村生活污水处理工程实例探讨[J].科学与信息化,2020(21):128.

[3]林青,寸黎辉,董佳斌.对农村污水治理的开发利用研究[J].中国集体经济,2019(25):20-22.

[4]李江丽.农村生活污水治理的技术及对策探讨[J].资源节约与环保,2022(3):122-125.