高速公路服务区给排水工程设计探讨

高速公路服务区是高速公路上的主要附属服务设施, 其功能主要为过往车辆和人员提供餐饮、购物、休息、娱乐、通讯、加油和维修等服务。它的建设质量、美观程度及使用功能是否完善, 在整个高速公路管理运营中起着非常关键的作用, 因此就高速公路服务区给排水工程设计设作一探讨。

1 设计原则

高速公路服务区一般对称布置在高速公路两侧, 即按双侧分离式布置, 其给排水设计应统筹考虑。由于压力管线易于布置和敷设, 消防设施、供水及供热设施宜集中设置于公路一侧;排水管线穿越公路比较麻烦, 常设计成独立系统, 排水处理设施分置于公路两侧。

2 水量计算

由于目前还没有明确的关于高速公路服务区给水排水设计的规范和方法, 故在笔者的工程实例中, 除公厕、餐厅用水量是根据使用人数来计算外, 其余用水量依据城市、居住小区及建筑给水排水的有关设计原理来进行。

高速公路服务区用地规模主要依据其停车需求规模推导而来。根据停车位计算公式, 一侧停车车位数=一侧设计交通量×停留率×高峰率/周转率, (一侧设计交通量=设计日交通量×假日服务系数×0.5) 由服务区的大车、小车停车位数乘以每车人数乘以停车次数, 估算出每日停留使用公厕人数, 设最高日用水定额为每人每次4L, 使用时数16小时, 小时变化系数为1.5由此计算出公厕最高日用水量。就餐人数少于如厕人数, 在公厕使用人数的基础上乘以一定的系数估算出餐厅使用人数, 每一顾客每次用水量20L, 小时变化数1.5, 每日使用时间为12小时, 由此计算出餐厅最高日用水量。再将由此计算出的公厕用水量和餐厅用水量与其它用水量相加, 得出总最高日用水量。

3 排水设计

污水排放的水质指标需满足《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) , 为达标排放, 需设置污水处理设施, 由于服务区水质与典型的生活污水接近[1], 加上服务区内缺乏专业人员, 在我国常采用便于管理的地埋式一体化处理设施, 其主体工艺一般以生物接触氧化的形式居多, 据统计占70%以上[2]。

服务区的污水去向有以下两种方案可供选择:一是进行资源化利用;二是进行有效处理, 待合格后排放水体。

3.1 资源化利用

生活污水资源化既可以节约水资源又可为农作物生长提供丰富的有机养分更有利于保护环境。但服务区粪便污水资源化利用也有麻烦:一是服务区建设方需与当地农业部门联系, 并签订协议, 确保有足够的消纳服务区生活污水的农田;二是需建一足够大的贮存池, 此池既起杀灭传染病菌和寄生虫卵的作用, 又可在用肥淡季起调节作用。

3.2 有效处理

对于分散型生活污水, 传统处理设施一般为化粪池, 后来部分地区推广使用无动力生活污水净化装置, 也有采用动力一体化污水处理设备的, 最近又出现微动力的污水处理设备。化粪池和无动力生活污水净化装置虽然对削减污染物有一定作用, 但从实际使用情况来看, 其出水水质还不能达到国家污水综合排放标准, 而经动力一体化污水处理设备处理的出水水质可达到国家污水综合排放标准, 但是该设备的一次性投资和运行费用较高, 对运行管理的要求也较高。

4 我国当前服务区的给水排水工程之不足及对策

4.1 设计水量与实际情况偏差较大

由于服务区客运流量变化大, 设计人员缺乏服务区的实际客流量和用水量的数据, 或者定额选取不当, 加上本身水量难以预测, 经常造成设计水量大于实际水量。根据统计数据[3], 个别服务区的污水处理设施的设计流量比实际流量大10倍甚至20倍以上。设计流量过大, 在给水排水工程设施、能耗、管理等方面都会有很大浪费, 建议设计人员应详尽调查、积累相关数据, 在给水排水设计时充分考虑水量的波动, 如合理设置水池、水箱、废水调节池等流量调节设施, 供水设施、废水处理设施的设计尽量能保证宽范围、低能耗的经济运行等。

4.2 废水回用设施缺乏, 造成水资源浪费

一般服务区远离市政管网, 不管是采用自备水源还是市政水源, 用水成本都较高。而我国的服务区普遍缺乏废水回用的措施。傅大放等[4]对江苏某高速公路服务区的污水回用技术经济可行性进行了分析, 证明其投资回收期很短, 当采用常规三级处理工艺时, 第二年即可回收投资, 即便采用投资和运行费用相对较高的膜生物反应器工艺, 也可在5年左右回收投资。宁杭高速天目湖服务区采用经二级处理后的生活污水作中水水源, 经气浮、过滤、活性炭吸附和消毒处理后回用于绿地和道路浇洒及消防用水, 社会效益和经济效益良好[5]。因此相关部门应提倡在服务区建设废水回用设施, 促进我国节约型社会的建设。

4.3 服务区污水处理不达标

由于经济历史原因我国早期建设的公路附属设施大都采用化粪池作为处理方式, 90年代后期才逐步安装了污水处理装置。目前我国一些老服务区的污水处理设施仍采用普通化粪池, 出水水质一般达不到排放标准而对周围环境造成污染, 尤其是在客运高峰时段。随着我国环保力度的加强, 服务区的环保工作也应从管理、技术和经济投入上加大, 以促进经济可持续发展。

5 结语

在国外高速公路服务区普遍盈利, 而我国很多服务区却面临亏损甚至亏损严重, 这与资源浪费、技术落后有很大关系。给水排水工程设施作为服务区内的重要设施, 它的合理设计和使用对服务区的经营有很大影响, 因此相关部门必须重视服务区的给水排水工程设计和规划, 提高社会、环境和经济效益。

摘要：高速公路服务区作为高速公路上的重要设施, 给水排水工程设施对其投资和环保影响甚大。对服务区的给水排水工程设计中用水量的计算、排水等在内问题进行了探讨。

关键词：高速公路服务区,用水量,排水

参考文献

[1] 亓化亮, 陈学民, 王夕伟.厌氧/微氧工艺处理高速公路服务区污水[J].中国给水排水, 2005, 21 (6) :35～37.

[2] 赵琴.我国高速公路附属设施污水处理方法研究[D].西安:长安大学图书馆, 2003.

[3] 王捷, 赵剑强, 张宏伟, 等.浅析公路附属设施污水处理的主要问题及对策[J].交通环保, 2005, 26 (3) :31～34.

[4] 傅大放, 殷承启.高速公路服务区污水回用的技术经济可行性分析[J].公路交通科技, 2005, 22 (5) :152～154.

[5] 高浩伟, 王德民.天目湖服务区中水回用系统简介[J].公路, 2005 (3) :43～43.