我國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)給水排水工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)評(píng)

我國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)給水排水工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)評(píng)摘要：高速公路服務(wù)區(qū)作為高速公路上的重要設(shè)施，給水排水工程設(shè)施對(duì)其投資和環(huán)保影響甚大。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)實(shí)際情況，對(duì)服務(wù)區(qū)的給水排水工程設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)評(píng)和展望。關(guān)鍵詞：高速公路服務(wù)區(qū)；給水排水工程設(shè)計(jì)；污水回用ReviewonthedesigningofWaterandWastewaterEngineeringinRestingAreaofFreewayAbstract：Astheimportantfacilityoffreeway,theinvestmentandenvironmentaleffectsofrestingareawerehighlyaffectedbyitswaterandwastewaterengineering.BasedonthedesigningexperienceandfactsofChina,thedesigningofwaterandwastewaterengineeringofrestingareawerediscussedindetailandsomerecommendationswerelistedinthispaper.Keywords:RestingAreaofFreeway;DesigningofWaterandWastewaterEngineering;ReuseofWastewater0前言高速公路服務(wù)區(qū)是高速公路上的主要附屬服務(wù)設(shè)施，其功能主要為過(guò)往車(chē)輛和人員提供餐飲、購(gòu)物、休息、娛樂(lè)、通訊、加油和維修等服務(wù)。本文結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，就其給水排水工程設(shè)計(jì)原理、布置要點(diǎn)及不足進(jìn)行了評(píng)述。1、服務(wù)區(qū)給水排水設(shè)計(jì)原理給水排水工程設(shè)計(jì)包括室內(nèi)、室外設(shè)計(jì)，目前還沒(méi)有明確的關(guān)于高速公路服務(wù)區(qū)給水排水設(shè)計(jì)的規(guī)范和方法，我國(guó)一般是依據(jù)城市、居住小區(qū)及建筑給水排水的有關(guān)設(shè)計(jì)原理來(lái)進(jìn)行，室外設(shè)計(jì)流量根據(jù)用水單位的多少采用最高日最高時(shí)流量，室內(nèi)設(shè)計(jì)流量則根據(jù)用水器具的多少采用設(shè)計(jì)秒流量，雨水設(shè)計(jì)流量則參照建筑小區(qū)的設(shè)計(jì)。2給水排水工程布置原則高速公路服務(wù)區(qū)一般對(duì)稱(chēng)布置在高速公路兩側(cè)，即按雙側(cè)分離式布置，其給排水設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)籌考慮。由于壓力管線易于布置和敷設(shè)，消防設(shè)施、供水及供熱設(shè)施宜集中設(shè)置于公路一側(cè)；排水管線穿越公路比較麻煩，常設(shè)計(jì)成獨(dú)立系統(tǒng)，排水處理設(shè)施分置于公路兩側(cè)。3給水排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.1室外給水排水設(shè)計(jì)3.1.1室外給水設(shè)計(jì)高速公路服務(wù)區(qū)用水量包括：工作人員生活用水量、公共建筑和服務(wù)設(shè)施（包括公廁、餐廳、賓館、洗車(chē)場(chǎng)和修車(chē)場(chǎng)等）用水量、消防用水量、澆灑道路和綠化用水量、管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見(jiàn)水量等五個(gè)部分。為保證供水，室外的給水設(shè)計(jì)流量Q采用各部分的最高日最高時(shí)用水量之和。即（L/s）式中Q：服務(wù)區(qū)的室外給水設(shè)計(jì)流量（L/s）；q1：工作人員最高日綜合生活用水量，由設(shè)計(jì)人數(shù)和最高日綜合生活用水定額乘積來(lái)確定（L/d）；Kh1：工作人員最高日生活用水的時(shí)變化系數(shù)；q2i：各公共建筑和設(shè)施最大日用水量，由用水單位數(shù)和用水定額乘積確定，其中公廁、餐廳和賓館的用水單位為人，洗車(chē)修車(chē)場(chǎng)用水單位為車(chē)，各自的用水定額可參照《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《建規(guī)》）（L/d）；Kh2i：各公共建筑和設(shè)施最高日用水的時(shí)變化系數(shù)；T2i：各公共建筑和設(shè)施的每天使用時(shí)間（h）；q3：?jiǎn)挝粫r(shí)間服務(wù)區(qū)綠化和澆灑道路用水量，由綠化面積、道路面積及相應(yīng)用水定額確定（L/s）；q4：服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)消防流量，當(dāng)消防管網(wǎng)獨(dú)立設(shè)置時(shí)，室外給水管網(wǎng)可不計(jì)此流量（L/s）；q5：管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見(jiàn)水量，一般取前4個(gè)部分流量的10~20%（L/s）；3.1.2室外排水設(shè)計(jì)服務(wù)區(qū)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，排水系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。一般排水體制選用雨水和污水分流體制。（1）室外污水設(shè)計(jì)由于不考慮收集綠化、澆灑道路和消防排水，服務(wù)區(qū)的設(shè)計(jì)排水流量按工作人員生活排水最大時(shí)流量和公共建筑和設(shè)施的最大時(shí)流量之和確定。其中各自的排水系統(tǒng)時(shí)變化系數(shù)與給水系統(tǒng)相同，即：（L/s）式中Q’：室外污水設(shè)計(jì)流量（L/s）；：工作人員生活排水定額，取q1的85~95%（L/d）；：各公共建筑和設(shè)施最大日用水量，參照《建規(guī)》規(guī)定居住小區(qū)的公共建筑排水定額等同相應(yīng)給水定額，在設(shè)計(jì)中取＝q2i（L/d）；污水排放的水質(zhì)指標(biāo)需滿(mǎn)足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），一般情況下是單獨(dú)排放至水體或灌溉農(nóng)田，常執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。為達(dá)標(biāo)排放，需設(shè)置污水處理設(shè)施，由于服務(wù)區(qū)水質(zhì)與典型的生活污水接近[1]，一般采用生物處理。而服務(wù)區(qū)內(nèi)缺乏專(zhuān)業(yè)人員，在我國(guó)常采用便于管理的地埋式一體化處理設(shè)施，其主體工藝一般是厭氧、好氧工藝或兩者組合，其中又以生物接觸氧化的形式居多，據(jù)統(tǒng)計(jì)占70%以上[2]。（2）室外雨水設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)雨水設(shè)計(jì)流量根據(jù)服務(wù)區(qū)雨水匯水面積、平均徑流系數(shù)和設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度來(lái)確定，其中降雨強(qiáng)度的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期可參照《建規(guī)》中車(chē)站的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，取2~5a，雨水管渠根據(jù)具體位置選擇暗管或明溝形式；在缺水或有中水回用的地區(qū)，宜設(shè)置雨水貯存池。3.2室內(nèi)給水排水設(shè)計(jì)3.2.1室內(nèi)給水設(shè)計(jì)對(duì)單棟建筑或設(shè)施，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)和用水器具的多少，計(jì)算各自的設(shè)計(jì)秒流量。其中辦公室、員工宿舍、賓館宜采用平方根法計(jì)算設(shè)計(jì)秒流量，而為流動(dòng)人員和車(chē)輛服務(wù)的餐廳、洗車(chē)場(chǎng)等由于衛(wèi)生器具出流比較集中，宜采用同時(shí)給水百分?jǐn)?shù)法來(lái)計(jì)算設(shè)計(jì)秒流量。公共廁所設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算，有的設(shè)計(jì)參照《建規(guī)》中“客運(yùn)站”或“公共廁所”而采用平方根法計(jì)算，但是應(yīng)該指出，服務(wù)區(qū)的公廁用水方式還是不同于客運(yùn)站的衛(wèi)生間和城市的公共廁所的。根據(jù)筆者觀察，乘客在服務(wù)區(qū)停車(chē)后一般先去衛(wèi)生間，造成短時(shí)間內(nèi)衛(wèi)生間用水量比較集中，特別在客運(yùn)高峰時(shí)段，各類(lèi)衛(wèi)生設(shè)備的同時(shí)使用率幾乎都是100%，設(shè)備的同時(shí)出流率非常高；而客運(yùn)中心盡管也有乘客下車(chē)后去衛(wèi)生間，但比例并不高，大多是下車(chē)后直接出站，其衛(wèi)生間的用水主要是候車(chē)廳內(nèi)乘客，在用水時(shí)刻上比較分散，它和城市的公廁一樣，用水特點(diǎn)是用水時(shí)間長(zhǎng)，用水設(shè)備使用情況不集中，衛(wèi)生器具的同時(shí)出流百分?jǐn)?shù)(出流率)隨衛(wèi)生器具的增加而減少。因此筆者建議對(duì)服務(wù)區(qū)公廁的給水設(shè)計(jì)秒流量，宜參照相同規(guī)模和地域的服務(wù)區(qū)的公廁衛(wèi)生設(shè)備在客運(yùn)高峰時(shí)的同時(shí)出流率，按同時(shí)給水百分?jǐn)?shù)的方法計(jì)算。徐冬喜[3]在設(shè)計(jì)服務(wù)區(qū)公廁時(shí)衛(wèi)生器具的同時(shí)給水率按80％計(jì)能滿(mǎn)足使用要求。3.2.2室內(nèi)排水設(shè)計(jì)與室內(nèi)給水設(shè)計(jì)流量相似，單棟建筑或設(shè)施的室內(nèi)排水流量根據(jù)其性質(zhì)采用與給水設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的平方根法或同時(shí)排水百分?jǐn)?shù)法來(lái)計(jì)算各自的設(shè)計(jì)秒流量。對(duì)公廁和其它衛(wèi)生間的排水系統(tǒng)，宜考慮生活廢水的回收利用，采用生活污水（大小便污水）和生活廢水分流，生活污水排出后應(yīng)經(jīng)化糞池預(yù)處理；餐廳廢水應(yīng)設(shè)隔油池截留食用油脂；洗車(chē)臺(tái)、汽車(chē)修理間的廢水及加油站的地面沖洗廢水也應(yīng)設(shè)置除油設(shè)施，各類(lèi)廢水匯集后經(jīng)廢水處理設(shè)施處理后達(dá)標(biāo)方可排放。3.3消防給水設(shè)計(jì)消防給水包括室內(nèi)、室外消防用水。由于遠(yuǎn)離城市，服務(wù)區(qū)消防設(shè)計(jì)需立足于自防自救，應(yīng)設(shè)置較完備的消防設(shè)施。為提高消防供水安全度，消防給水可采用穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)[3]。另外，由于消防用水對(duì)水質(zhì)要求不高，而服務(wù)區(qū)用地一般較寬裕，宜就近利用附近的天然水源，如河流、湖泊或降雨，建設(shè)貯水或取水設(shè)施及泵房，將消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)成獨(dú)立的供水系統(tǒng)。4我國(guó)當(dāng)前服務(wù)區(qū)的給水排水工程之不足及對(duì)策4.1設(shè)計(jì)水量與實(shí)際情況偏差較大由于服務(wù)區(qū)客運(yùn)流量變化大，設(shè)計(jì)人員缺乏服務(wù)區(qū)的實(shí)際客流量和用水量的數(shù)據(jù)，或者定額選取不當(dāng)，加上本身水量難以預(yù)測(cè)，經(jīng)常造成設(shè)計(jì)水量大于實(shí)際水量。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[4]，個(gè)別服務(wù)區(qū)的污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)流量比實(shí)際流量大10倍甚至20倍以上。設(shè)計(jì)流量過(guò)大，在給水排水工程設(shè)施、能耗、管理等方面都會(huì)有很大浪費(fèi)，建議設(shè)計(jì)人員應(yīng)詳盡調(diào)查、積累相關(guān)數(shù)據(jù)，在給水排水設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮水量的波動(dòng)，如合理設(shè)置水池、水箱、廢水調(diào)節(jié)池等流量調(diào)節(jié)設(shè)施，供水設(shè)施、廢水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)盡量能保證寬范圍、低能耗的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等。4.2廢水回用設(shè)施缺乏，造成水資源浪費(fèi)一般服務(wù)區(qū)遠(yuǎn)離市政管網(wǎng)，不管是采用自備水源還是市政水源，用水成本都較高。而我國(guó)的服務(wù)區(qū)普遍缺乏廢水回用的措施。傅大放等[5]對(duì)江蘇某高速公路服務(wù)區(qū)的污水回用技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行了分析，證明其投資回收期很短，當(dāng)采用常規(guī)三級(jí)處理工藝時(shí)，第二年即可回收投資，即便采用投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高的膜生物反應(yīng)器工藝，也可在5年左右回收投資。寧杭高速天目湖服務(wù)區(qū)采用經(jīng)二級(jí)處理后的生活污水作中水水源，經(jīng)氣浮、過(guò)濾、活性炭吸附和消毒處理后回用于綠地和道路澆灑及消防用水，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益良好[6]。因此相關(guān)部門(mén)應(yīng)提倡在服務(wù)區(qū)建設(shè)廢水回用設(shè)施，促進(jìn)我國(guó)節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)。4.3服務(wù)區(qū)污水處理不達(dá)標(biāo)由于經(jīng)濟(jì)歷史原因我國(guó)早期建設(shè)的公路附屬設(shè)施大都采用化糞池作為處理方式，90年代后期才逐步安裝了污水處理裝置。目前我國(guó)一些老服務(wù)區(qū)的污水處理設(shè)施仍采用普通化糞池，出水水質(zhì)一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)而對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染，尤其是在客運(yùn)高峰時(shí)段。另外，由于服務(wù)區(qū)缺乏專(zhuān)業(yè)操作人員，設(shè)備維修保養(yǎng)遲滯，污水處理設(shè)施產(chǎn)品良莠不齊，或污水工藝設(shè)計(jì)不當(dāng)如生活污水不經(jīng)化糞池直接進(jìn)入處理設(shè)施，洗車(chē)修車(chē)場(chǎng)含油污水