星云湖沿河村落污水處理工程收集系統的設計研究

　　摘要：本文以星云湖沿河村落污水收集工程為例，詳細介紹了星云湖沿河村落排水污染問題和工程設計方案，針對施工方案的重點和難點提出對應的解決措施。本案例可為其他云南九湖流域村莊污水的治理工作提供一定的參考。

　　關鍵詞：星云湖;沿河村落;污水收集;工程設計

　　1 星云湖沿河村落現狀

　　1.1 項目區域概況

　　星云湖沿河村落地處云南省玉溪市江川區星云湖周邊，地理位置為東經102°45′-102°48′，北緯24°17′-24°23′，項目主要涉及其中的大街街道和前衛鎮(圖1)。區域內產業以農業和工業為主，其中磷礦和磷化工產業比重較大，且農業種植施用大量氮肥和復合肥，施用、處理不規范導致作為星云湖沿河村落排污收納水體的星云湖污染嚴重：全年水質綜合評價為劣Ⅴ類，高錳酸鹽指數(IMn)、化學需氧量(COD)含量、生化需氧量(BOD5)、總氮(TN)和總磷(TP)含量超標，年均營養狀態指數為66.15，全年水質均處于中度富營養狀態。而星云湖屬珠江流域南盤江水系的源頭湖泊，其水質的好壞會嚴重影響下游城市的用水安全和居民生活質量，因此做好星云湖沿河村落污水的收集治理工作尤為重要。

　　1.2 排水污染現狀及問題

　　1.2.1 雨污合流制難以滿足現狀要求

　　目前星云湖西岸前衛鎮轄區村落、南岸大街街道的上頭營村、謝家營村多采用雨污合流制的溝渠，農戶排放的生活污水、庭院及屋面的雨水、牲畜圈舍沖洗產生的廢水、村內道路灑掃產生的排水以及農田灌溉用水全部排入同一污水收集管道，導致污水處理量不穩定、污水水質復雜，給污水的處理帶來了困難。

　　1.2.2 污水收集率低

　　星云湖沿河村落污水主要采用溝渠進行收集，污水在進入溝渠后或直接進入河道，或隨地表徑流直接外排進入自然環境，或在旱季被村民截流用于灌溉。污水僅有少量污水進入處理系統，無法得到有效的收集處理。

　　1.2.3 現有污水收集管道鋪設不合理

　　現有的污水收集管道由于當時工程施工人員專業程度不高，溝渠施工并未完全按照設計圖紙施工，大多依照村內原有地形就勢砌筑溝渠導致溝渠的布局、標高和坡度等并不與設計初衷相符，最終排水坡向不一致，村內形成多個排水流向，使污水無法集中收集至污水處理系統。

　　2 污水收集系統設計方案

　　2.1 戶內“四水”的收集

　　(1)庭院污水收集池：為了盡可能實現雨污分流，在農戶庭院內設置污水收集池收集收集廚房、洗漱間及庭院灑掃產生的污水。此外，為了防止垃圾進入支管，堵塞管道，需要在收集池出水口設置攔污網。(2)戶用化糞池：近年來國家大力推行“廁所革命”，廁所作為重要的衛生措施關乎國民生計，加之本項目區域內部分戶廁及牲畜圈舍的廢水直接從房屋的開孔排入村內的溝渠，既影響了韓靜衛生，又增加了生活污水收集管網系統堵塞的可能。(3)入戶支管：入戶支管工程量暫按照每戶10m進行估算，在入戶管接出戶外進入截污主干管前需要保證入戶管出水端高于下一級管道的入水口以防止污水返流進入戶內，產生臭味，從而影響居民生活。(4)出戶支管：居民房屋內的出戶支管工程量長度根據每戶居民房屋占地面積的大小進行估算，人行巷道內出戶支管工程量以每戶6m進行估算。

　　2.2 村內截污主干管網的布設

　　在布設截污主干管網時，保留原有的溝渠系統，雨水通過原有的溝渠系統進行排放，再此基礎上再新建一套完善的截污管網用于收集污水，并最終輸送至污水處理廠進行污水處理。通過非滿流計算管道最大充滿度;結合農村地區污水特點、排水管材和原有道路坡度確定管道最小坡度并根據公式2-1和公式2-2對主干管水力進行計算、確定。本項目中選取柔韌性好、適應沉降性能好的HDPE管。在管道施工過程中，充分利用了地形條件，管道埋深較淺，管頂覆土厚度適中(0.5～1.9m)，滿足開槽施工的要求。而開槽施工由于施工難度小、無需專用設施、造價低等原因被認為是理想的管道施工選擇。

　　3 污水收集工程施工的重點和難點

　　(1)污水現狀收集率低，工程量較大。星云湖沿河區域村落較多，居住農戶集中，污水產生量大。而根據調查，村內由于為進行雨污分流，管網復雜、缺乏規劃，整個治理區域內污水現狀收集率僅有10%。因此在本次污水收集系統設計中，工程量較大，任務重，需要通過新建一套完善的截污管網，實現雨污分流，并將污水集中收集，提高污水收集管網覆蓋率。

　　(2)地質復雜，地形坡度明顯，管道坡度設計難度增加。星云湖沿河區域整體地勢坡度較大，坡降明顯且地質情況相對復雜，在開鑿過程中需考慮到開鑿深度的影響，若增加開鑿深度后可能會接觸到不良地層，這會增加施工的難度。因此在工程設計和施工的過程中要因地制宜，在滿足設計要求的基礎上適當降低管道坡度，減少開挖深度。

　　(3)農村現狀房建不規范，影響雨污分流收集。由于農村房屋和庭院大多為農戶自建房，修建過程中缺乏設計，房屋排水管道的設計存在不規范支出，導致在雨污分流后無法保證雨水完全不混入污水管網中。而雨水中通常夾雜著泥沙、垃圾等，在雨季時會造成排水管網的堵塞。因此在星云湖污水收集工程設計、施工的過程中應該注重入戶支管出水端攔污網、出戶支管管道拐彎處清潔井等清淤設施的布設，以確保管道的正常運行。

　　4 總結

　　星云湖周邊村落由于采用雨污合流制且現有污水收集管道鋪設不合理、污水收集管道清淤處理設施欠缺等原因，污水收集率低，污水治理難以滿足現狀要求，進而嚴重影響了星云湖的水質。通過建立村內獨立的污水收集系統解決村內污水與雨水、農灌水混流的問題，改善村莊排水條件，實現雨污分流，使村落污水能夠得到有效的收集，再通過污水處理設施進行處理，防止其對星云湖造成污染。

　　參考文獻

　　[1]邱春林.鄉村振興戰略保障體系的建構路徑[J].湖南行政學院學報，2020(01)：53-61.

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