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浅谈工程规划中给排水指标对开发区基建的作用及影响

[ 摘 要 ]
    通过对开发区用水量指标的分析,阐述了工程规划在编制过程中应加强对基础资料及相关数据的收集和调研,并充分结合实际情况,以正确指导基本建设的实施,取得良好的经济效益与社会效益.

[ 正 文 ]
    秦皇岛经济技术开发区是经国务院批准设立的国家级经济技术开发区,也是国家首批的14个沿海城市开发区之一。1992年又经国务院批准进行了扩区建设,期间开发区曾先后聘请了天津大学城市规划设计研究院(以下简称天津大学)和中国城市规划设计研究院(以下简称中规院)对开发区做了较为详细的总体规划和分区规划。通过这几年规划实施的情况来看,开发区的基本建设有章可循,城建管理也获益匪浅,取得了瞩目的成绩。通过开发区二、三期的扩区建设,取得了不少实践经验,同时也发现了一些实际问题。就工程规划而言,其给排水指标如何确定,如何指导基础设施建设的实施,对开发区的基本建设会产生什么样的作用及影响,都是不应忽视的因素。下面笔者就这些问题谈谈个人看法,希望有关人员及专业同行能一起探讨、研究。
    
    0 概况
    
     1984年10月经国务院批准设立的秦皇岛经济技术开发区,首期批准规划面积1.9km2,至1992年底已经完成其中0.9km2的土地开发及项目建设任务。1992年11月又经国务院批准扩大区域面积5km2,而实际扩区过程中是将6个自然村实行整建制划入的方式划定整体地界范围,并于1993年8月2日经秦皇岛市人民政府批准,使开发区实际控制面积达10km2 。
    
     1993年经国务院批准开发区扩区后,开发区管委会曾委托天津大学做开发区的规划设计,将开发区按3个开发阶段分为一、二、三期,即已建成的0.9km2为一期,而首批批准的另外1km2为二期,其余8.1km2为三期。开发区随即按照规划要求着手二、三期土地开发及招商引资工作。1997年7月开发区管委会又委托中规院在原规划的基础上对开发区的一、二、三期编制开发区总体规划及部分区域的详细规划,并根据其给定指标逐步加以实现。截至目前,开发区已基本完成了二期80%、三期30%的基本建设任务。
    
     1 给排水水量指标的确定
    
     1.1 给水用水指标
    
     (1)天津大学取综合用水指标为1.1万m3/(km2·d)。
    
     (2)中规院在总体规划中按生活用水和工业用水分别取生活用水标准为300L/(人·d)、工业用水指标按一类工业考虑(用水量小且科技含量高的企业)为1.2万m3/(km2·d)。
    
     在居住区详细规划方案中取生活用水标准为200L/(人·d),时变化系数Kh=2.0 (笔者认为生活用水采用此条标准较为适宜)。
    
     上述条款中均未指明用水标准系指最高用水日还是平均用水日,笔者经过比较分析认为应考虑为最高用水日为宜。
    
     1.2 排水污水量指标
    
     (1)天津大学取污水量为用水量的90%。
    
     (2)中规院取污水量为用水量的80%(总体规划以此为标准)。
    
    2 水量计算
    
     2.1 全区规划给排水水量
    
     2.1.1 天津大学给出的水量(未计入一期水量)
    
     (1)给水用水量:二期平均用水量1.12万m3/d;三期平均用水量8.8万m3/d;合计9.92万m3/d。
    
     (2)污水量:二期平均污水量1.0万m3/d;三期平均污水量7.0万m3/d;二、三期合计8.0万m3/d。
    
     2.1.2 中规院给出的水量(没有给出计算过程)
    
     (1)给水用水量:全区合计6.3万m3/d。
    
     (2)污水量:全区合计5万m3/d。
    
     计算结果两家有很大差别。究竟谁的计算结果合理呢?笔者以中规院给定的指标进行验算如下。
    
     2.2 水量推算(以中规院规划指标为例)
    
     (1)给水用水量见表1。取综合时变化系数Kh=1.8,最高时用水量为:Qh=5599.5m3/h。
    
     表1 全区给水用水量
    序号 用地名称 面积(km2) 人数(万人) 用水指标
    (L/人·d) 用水量
    (万m3)
    1 居住用地 173.77 5 200 1.0
    2 公共设施用地:
    行政办公用地
    商贸金融业用地
    文化娱乐用地
    体育用地
    医疗卫生用地
    10.31
    19.69
    2.09
    6.97
    1.89
    0.79*
    1.5*
    0.16
    0.53
    479床位**
    30
    30
    20
    4
    200L/(床·d)
    0.024
    0.045
    0.003
    0.002
    0.01
    3 工业用地 379.42     4.553
    4 道路广场用地 256.02 2次/d 1L/(m2·d) 0.512
    5 绿地 131.03   1.5L/(m2·d) 0.197
    6 不可预见水量***       1.120
    合计     7.98   7.466
    
      注:
    * 1980年国家基本建设委员会规定公共建筑指标,近期6~8m2/人,远期9 ~13m2/人,这里取上限13m2/人(摘自同济大学《城市规划原理》)。
    ** 取6床位/千人 (摘自同济大学《城市规划原理》)。
    ***取15%(摘自设计手册《城市给水》)。
    
     从表1可以看出,如果扣除不可预见水量,全区总用水量为6.346万m3,所以中规院的水量预测还是有一定根据的。如果以一、二、三期划分,则3个区域的用水量分别为Qs1=0.672万m3/d,Qs2=0.747万m3/d,Qs3=6.047万m3/d。
    
     (2)污水量。笔者暂且以中规院给定的指标按给水用量的80%取排水量,全区合计:5.973 万m3/d。一、二、三期分别为Q1=0.538万m3/d,Q2=0.597万m3/d,Q3=4.838万m3/d。
    
     2.3 开发区目前实际水量统计
    
     (1)给水用水量。通过对开发区自来水公司1999年统计报表(下半年)进行分析,结果如表2 。
    
     取表2中各项最大值,根据目前开发区已摆放项目占地情况,按日变化系数Kd=1.5考虑,得出最高日生活用水量、生活用水指标、最高日工业用水量及最高日全区用水量如表3所示。
    
     表2 开发区实际用水量统计
    区域 内容 7月 8月 10月 11月 12月
    一期 日平均用水量
    居住用水
    工业用水
    其他用水 3384.7
    276.3
    2399.9
    708.5 2983.9
    161.9
    2327.8
    494.2 3764.8
    191.4
    2701.7
    871.7 3297.7
    275.6
    2014.4
    1008 3218.1
    116
    2259.6
    842.5
    二期 日平均用水量
    居住用水
    工业用水
    其他用水 826.5
    257
    490
    79.5 943.3
    271.6
    550.3
    121.4 840.1
    197.4
    567.6
    75.1 666
    191
    425.9
    49.1 653.3
    139.1
    459.1
    55.1
    三期 日平均用水量
    居住用水
    工业用水
    其他用水 526.7
    248.5
    201
    77.2 656.4
    395.7
    224.3
    36.4 447.1
    71.4
    257.8
    117.9 513.9
    216.4
    204
    93.5 645
    231.9
    302.1
    111
    合计 日平均用水量
    居住用水
    工业用水
    其他用水 4737.9
    781.8
    3090.9
    865.2 4583.6
    829.2
    3102.4
    652 5052
    460.2
    3527.1
    1064.7 4477.6
    683
    2644
    1150.6 4516.4
    487
    3020.8
    1008.6
    区外 日平均用水量
    居住用水
    工业用水
    科教用水
    其他用水 14410.9
    2557.4
    1526.4
    8224.3
    2102.8 12917.6
    2460.7
    1737.3
    6253.6
    2466 12825.1
    2053.6
    1555.6
    7019.2
    2196.7 13629.6
    1874.1
    1608.2
    8409.2
    1738.1 12361.2
    1795.6
    1596
    7616.8
    1352.8
    其他 未预见水量
    所占比例(%) 62.6
    0.33 359.9
    2.01 678.2
    3.66 31
    0.17 43.6
    0.26
    总计 总用水量 19211.4 17861.4 18555.3 18138.2 16921.2
    
      注:区外主要指秦皇岛市海港区西部文教区。单位为m3/d。
    
     (2)排水量。暂无统计数据,但据开发区市政管理处负责人介绍,承担开发区二期全区污水提升工作的二号泵站,装机6PWL 3台,2用1备,每台30kW,380V,H=9m,Q=300m3/h,工作状况为:每日只开泵1台,每小时开泵时间最长为20min,则可算出日平均提升污水量Qz=2400m3。开发区一号泵站负责一期污水量及二号泵站的转输流量,该泵站装55kW污水泵2台,Q=350m3/h;75kW污水泵2台, Q=500m3/h。工作状况为:每日只开55kW污水泵1台,每小时开泵时间不到30min,则可算出日平均提升污水量Qz<4200m3。由此看出,目前一、二期污水排量远没有达到设计流量。
    
     表3 全区各期用水量
    区域 面积(hm2) 人口(人) 平均日
    用水量
    (m3/d) 最高日
    用水量
    (m3/d) 生活用
    水指标
    L/(人·d) 工业用
    水指标
    m3/(hm2·d) 总用水
    指标
    m3/(hm2·d)
    一期 总用地 90  3764.8 5647.2   62.7
    居住 5 2730 276.3 414.5 151.8   
    工业 55.98  2701.7 4052.6  72.4 
    二期 总用地 76  943.3 1415   18.6
    居住  6.3 2394 271.6 407.4 170.2  
    工业 43.3  567.6 851.4  19.7 
    三期 总用地 39.57  656.4 984.6   24.9
    居住 13.5 3234 395.7 593.6 183.5  
    工业 18.17  302.1 453.2  24.9 
    全区 总用地 205.57  5052 7578   36.9
    居住 24.8 8358 829.2 1243.8 148.8  
    工业 117.45  3527.1 5290.7  45.0 
    
    
     (3)水量分析。通过对开发区实际用水量及排水量统计情况来看,开发区的实际耗水量偏小,生活用水指标<200L/(人·d),工业用水指标<8000m3/(km2·d)。其根本原因是目前入区企业的科技含量逐年增高,用水量自然也相应随之下降,这与总体规划中确定:"以高新技术产业为导向,以现代工业为基础,第三产业协调发展的外向型经济区"的开发区性质是相吻合的。
    
    3 用水量指标对开发区基础建设的影响
    
     3.1 给水规划简评
    
     由于开发区二、三期基本建设初期是遵循1993年天津大学所制定的城市规划执行的,根据其给水规划,二、三期给水总量为最高日Q=9.92万m3/d,当时没有考虑时变化系数Kh,得出时供水量Qh=4133m3/h,选用2根DN=700给水管道,横亘二、三期。供水水源来自与开发区二期一河之隔的秦皇岛市汤河水厂(近期5万m3/d,远期15 万m3/d),该水厂通向开发区的输水管线为DN=800,穿越大汤河(规划河道宽度170m,红线宽度200m)后,进入开发区二期,然后再穿过一期进入秦皇岛市西部文教区,本次规划的2根DN=700管线均接自此线上。中规院在此基础上结合《秦皇岛市总体规划》的布局要求做了些局部调整,在三期规划远期供水规模为15万m3/d的大白庙水厂1座,但管网基本框架没有太大变化。笔者认为,规划中的2根DN=700主干线管径大小值得商榷,理由如下:
    
     (1)汤河水厂DN=800(铸铁管)管线的输水能力充其量也就相当于2根DN=600管线输水量,加之该DN=800管线穿越开发区后还向南延伸,担负着秦皇岛市西部文教区的供水负荷(从前面的水量统计表可以看出,该区目前用水量是开发区全区用水量的2.5~3.0倍),根本不可能完全满足开发区二、三期用水。
    
     (2)汤河水厂远期供水方向主要是针对秦皇岛市区而向东扩展,不可能向西穿越大汤河(河宽b=170m,平均设计水深H=4.05m)再向开发区敷设第2条DN=800管线。
    
     (3)开发区远期供水来源应是三期的大白庙水厂,一、二期用水将来应由三期反供回来,而2根DN=500管线足以满足开发区一、二期用水需求。
    
     (4)以中规院指标计算,一、二期最高用水量也只有1182.5m3/h,考虑消防用水也只有1362.5m3/h,而2根DN500管线完全可以满足此流量,如果考虑事故校核单管通过总用水量的70%考虑,1根DN=500管线也是可以满足的。
    
     综上所述,笔者认为规划中的2根DN=700主干线管径应该为2根DN=500为宜,将来开发区供水以三期内兴建大白庙水厂(设计供水规模为15万m3/d)为主要来源。
    
     3.2 排水规划简评
    
     根据天津大学排水规划,二、三期污水流量分别为1万m3/d和7万m3/d。
    
     二期内污水总管DN=800,建污水提升泵站(二号泵站,已建)1座,规模为1万m3/d,污水经由该泵站提升后流入一期一号泵站(已建,规模2万m3/d,该泵站将来有可能担负部分区外污水份额),污水经一号泵站提升后入海港区西部污水处理厂(在建,规模7万m3/d,主要是解决秦皇岛市西部污水处理)。
    
     三期内拟建污水提升泵站2座(三号、四号泵站),泵站规模原天津大学按输送污水总量7. 0万m3/d考虑,三号污水泵站担负三期8.1km2(土地面积,含四号污水泵站收水范围)的污水提升任务,其入水总管DN=1600,分别由DN=1400,DN=800,DN=600 3根管道汇合而成,出水总管拟定为单排DN=1200或双排DN=800,压力输送至海港区西部污水处理厂。四号污水泵站担负三期约4km2工业区及0.5km2生活区的污水提升任务,其入水总管为DN 700和DN=1200,出水总管为DN=1400,靠重力流入三号污水泵站。城规院在规划中没有给定污水提升泵站规模,但基本上完全保留了天津大学制定的排水管网框架及规模。笔者认为,按城规院的水量预测,三期污水总量应在4.1万m3/d左右,既然在水量上有差别,管网规模就应该有所不同。综合前面水量分析比较,按目前规划的污水排水系统规模普遍偏大,三号泵站及四号泵站的最终规模应在4.5万m3/d及2.5万m3/d左右,排水输水管径也可相应缩小两个档次。另外海港区西部污水处理厂在管道入厂标高上定得比较低,仅0.2m(黄海绝对标高),所以三号污水泵站出水至污水处理厂间管段可以由压力输水改为重力流,以从管材上节省造价。
    
     3.3 经济分析比较
    
     开发区与其他类型的城镇建设方式有所不同,一般城镇建设是基于城市人口逐渐增加、工业商业逐年膨胀的情形下,为满足城市规模不断增长而进行市政基础设施建设的投入,其投资规模容易预测和掌握。而开发区则不同,它是应改革开放的需要以某一城市为依托而专门设立的招商引资的窗口,发展工业是它的主要目的,同时对母城有物资生活等多方面的依赖性,在运营方式上是以土地成片开发在先,通过前期的基础设施建设,达到项目摆放的条件 (目前统称七通一平)。然而,具体摆放什么项目有很大的盲目性,一些决策部门往往为了追求表面上的大而全,不进行详细的调查研究,片面地扩大基础设施建设投资规模,容易造成大马拉小车的现象。开发区要实现进一步发展,也必须根据陆续进区的项目完成情况、资金到位率筹划下一步的土地开发建设。随着入区项目的逐渐增多,财政收入逐年增加,继而带动基础设施建设不断滚动发展,促使开发区各项事业蓬勃发展。在这种前提条件下,结合目前全国范围水资源紧张状况,节约用水是大势所趋,随着入区企业的科技含量的逐年提高,用水量应该是呈逐年下降的趋势。因此,建设管理者应该充分认识控制基础设施建设规模的重要性,尽量避免不必要的浪费,使开发区能够以最小的投入换取最大的回报。笔者就开发区拟投入建设的给排水市政设施在2种规模下投资估算(2000年价格指数)列表4进行简要分析和比较。
    
     表4 2种规模投资比较
    建设项目 原规划设计 修改后设计 备注
    规模 投资(万元) 规模 投资(万元)
    给水管道 DN=700
    L=2.63km 360 DN=500
    L=2.63km 255 铸铁管
    排水管道 DN=1200
    L=0.73km 197     铸铁管
    DN=1400
    L=1.58km 250 DN=1400
    L=0.73km 115 钢筋混凝土管
      DN=1200
    L=1.58km 194 钢筋混凝土管
    排水泵站 7.0万m3/d 500 4.5万m3/d 315 
    3.5万m3/d 245 2.5万m3/d 175 
    合计  1552  1054 
    
    
     通过列表比较,修改后设计能节约投资近500万元,这对开发区来说意义是深远的。
    
    5 结束语
    
     通过前面分析不难看出,给排水规划对城市建设有着举足轻重的影响,尤其是开发区的基础设施先行和逐步滚动开发的特点及形式更是要求规划部门谨慎决策。有的规划工作者往往只注重规划区域的功能分区及用地性质,对工程规划缺乏周密细致的考虑,这对指导工程建设的实施会带来一定的麻烦和不便,今后应加大对这方面工作基础数据的详细调查与研究,使城市规划能更好地与实际相结合,更好地为城市建设服务。
    
     ○作者通讯处:066004 秦皇岛经济技术开发区建设规划管理局
     电话:(0335)8050695
     E-mail:qhdzhb@263.net
       收稿日期:2000-8-18
信息来源:《给水排水》2000 年 第 12 期 才智龙
 
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