并非雨水未曾來過,而是我們的城市排水系統迅速將這些“惱人”的積水帶走了,為我們的出行保駕護航。關于這位隱藏在地下的“路面積水終結者”,你又了解過多少呢?讓我們來一起揭開它的神秘面紗吧。
城市排水系統的“五大金剛”
排水管網系統:這是城市排水系統的核心組成部分,主要包括雨水管道和污水管道。雨水管道收集和輸送雨水,污水管道則負責收集和輸送城市污水。
排水泵站:排水泵站是用于提升污水和雨水的設施。當地勢較低或需要跨越高處時,排水泵站通過使用泵將污水和雨水抬升到適當的高度,以便順利輸送至污水處理廠或排放點。
污水處理廠:污水處理廠是用于對城市污水進行處理的設施。它通過一系列的處理工藝,如預處理、生物處理、沉淀和消毒等,去除污水中的有機物、懸浮物和細菌等,并將處理后的水體排放到環境中,以減少對水資源的污染。
檢查井和閥門:城市排水系統中還包括一些檢查井和閥門等設施,用于監測和控制污水和雨水的流向和壓力,以確保系統正常運行和排水暢通。
城市排水系統組成示意圖(來源:網絡)
排放口:排放口是污水最終排入自然環境的出口。為了保護環境,排放口的位置和排放量的控制都非常重要。
城市排水系統如何運作?
城市排水系統的運作就像一個完整的“血液”循環系統,它通過排水管道收集雨水和污水,將其輸送到污水處理廠進行處理,再通過排放口將其排入自然環境中。具體如下:
收集
城市中產生的雨水和污水需要通過各種設施進行收集,以便于輸送和處理。常見的收集設施有雨水口、檢查井、沉沙井、截流井、格柵井、泵站等。雨水口是指設置在道路或屋頂上的開口,用于接收雨水并引入管道。檢查井是指設置在管道交叉或轉彎處的小型井室,用于檢查和清理管道。沉沙井是指設置在管道入口處或低點處的大型井室,用于沉降和攔截管道中的泥沙和雜物。
一般情況下我們的城市排水系統按照污水和雨水管道是否使用同一套管網系統可以分為合流制與分流制。合流制是雨水和污水用一套管網系統一起排入下水管道;分流制排水系統分為污水排放系統和雨水排放系統,雨水和污水分開排入下水管道,分別設置雨水井和污水井。
輸送
城市中收集到的雨水和污水需要通過各種管道進行輸送,以便于處理和排放。常見的輸送管道有雨(污)水管、干(支)管、落(泄)水管等。
雨(污)水管是指直接連接雨水口或污水源的管道,用于收集雨水或污水。干(支)管是指連接雨(污)水管的主(分)干管道,用于輸送雨水或污水。落(泄)水管是指連接干(支)管和受納水體或處理設施的管道,用于排放或處理雨水或污水。
輸送管道示例(來源:龍泉驛區水務局)
處理
城市中輸送到的污水需要通過各種設施進行處理,以便于達到排放或再利用的標準。常見的處理設施有初級處理、二級處理、三級處理。
初級處理是指利用物理方法對污水進行粗略的處理,去除懸浮固體和沉降物質,如格柵、沉淀池、氣浮池等。
二級處理是指利用生物方法對污水進行進一步的處理,去除有機物和氮磷等營養鹽,如活性污泥法、生物膜法、生物濾池法等。
三級處理又稱深度處理,是一種凈化要求較高的處理,目的是除去二級處理中未能除去的污染物,包括不能被微生物分解的有機物、可導致水體富營養化的可溶性無機物(如氮、磷等)以及各種病毒、病菌等。一般采用的三級處理方法有:凝聚沉淀法、砂濾法、活性炭、硅藻土過濾法、臭氧化法、離子交換、蒸發、冷凍、反滲透、電滲析等方法。
污水處理流程圖(來源:網絡)
排放
城市中經過處理的雨水和污水需要通過各種方式進行排放或再利用,以便于保護環境和節約資源。常見的排放或再利用方式有排入受納水體、回灌地下水、灌溉農田、綠化城市、供應工業用水等。
排入受納水體是指將經過一定標準的雨水和污水排入河流、湖泊、海洋等自然水體中,但要注意控制排放量和排放時機,避免對受納水體造成負面影響。回灌地下水是指將經過一定標準的雨水和污水通過人工井或滲濾場等方式注入地下,以補充地下水資源并改善地下水質。
面向未來:城市排水系統的挑戰
目前,城市排水系統相對以前粗略式的排放污水已經取得了巨大的進步,但仍然面臨著一些挑戰:
1.城市化進程加速:隨著城市化的快速發展,人口數量不斷增加,城市面積擴大,建筑物和道路的增多,排水系統需要適應更大規模的雨水和廢水排放。這給排水系統的設計、建設和運營帶來了巨大挑戰。
2.氣候變化影響:氣候變化導致了極端天氣事件頻發,如暴雨、洪水等。這些極端天氣事件給城市排水系統提出了更高的要求,需要能夠有效處理和排放大量的降雨水,防止水患和災害發生。
3.基礎設施老化:許多城市的排水系統基礎設施已經存在一定的老化和磨損。長期使用和維護不足可能導致管道破裂、堵塞等問題,影響排水系統的正常運行。更新和修復老舊基礎設施需要大量的投資和資源。
4.土地利用變化:隨著城市發展,土地利用發生變化,如新增建筑物、道路或者土地改造。這些變化可能會影響原有的排水格局,導致水流受阻、積聚或者倒灌等問題,給排水系統帶來不確定性和挑戰。
5.水質污染和環境保護:城市廢水排放對水體和環境造成污染,對水質處理要求更高。同時,城市排水系統也需要考慮如何最大限度地減少對環境的負面影響,實現可持續發展。
雨季一來,城市的排水系統作為防洪排澇、預防疾病傳播、實現水資源管理的重要角色就成為了大家關注的焦點。伴隨著海綿城市建設項目的不斷實驗完善,未來的城市排水系統將朝著更加綠色、智能和高效的方向發展。
在這個“秋雨知時節”的季節里,讓我們更加關注這位城市的“地下英雄”。只有當我們深入了解并關注城市排水系統時,我們才能更好地為建設更加宜居、綠色、可持續的城市貢獻自己的一份力量。