（1）本课题目的及意义
随着社会的不断发展，人民经济的不断进步，城市化建设步伐日益加快，城市基础设施越来越多，城市给排水系统也在城市化建设中发挥越来越重要的作用。
目前，城市排水系统选用设计标准低、排水能力差、管道老化、管道接口渗漏严重及堵塞等问题是造成我国城市内涝及地下水污染的重要原因，不仅严重影响城市居民的日常生活和工作，还破坏社会的稳定和谐。
城市化发展日益加快导致城区建设面积不断增加，但城市排水系统却未能得到及时改造建设，城市原排水系统服务面积无法与城市建设强度相匹配，覆盖范围不全，欠缺完善的排水系统，使城市水环境恶化，城市污水废水渗入地下水污染水资源。此外，旧排水系统使用多年，且设计标准较低，排水管道管径小，受到管道老化、管道接口不均匀沉降等因素影响，管道淤积严重，管道排水能力降低，同时缺乏合理有效的改造建设，导致城市排水系统功能不完善。
目前，我国城市排水系统建设问题主要是新城区排水系统建设水平较高，但旧城区排水建设落后，而且，城市排水系统建设一般“重雨水、轻污水”，部分旧城区还欠缺完善的排水系统，大部分旧城区排水系统均采用雨污合流排水体制，雨季大量污水直排至水系中。
因此，为规避这些现有的现状问题，在针对湖北省长阳土家族自治县龙舟坪镇排水工程设计的课题中，将会进行全面考虑这些问题并且会参考国内外中小城镇排水工程的最新成功建设案例，合理规划排水系统，并采取相应技术措施解决问题，合理优化城市排水系统，实现城市排水的资源化、再生化，全面提高水资源的利用率，保证城市排水系统的正常运行。
同时，借本次毕业设计的经历，将理论用于实践的，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业知识用于本次的毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己走上工作岗位进行工程设计打下坚实的实践基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、原理、方法和步骤，能根据原始设计资料正确地独立的选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程以及各种构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。

(2）国内外研究现状分析

① 排水体制的选择现状
在一个地区内收集和输送城镇污水和雨水的方式即为排水体制，大体可分为合流制、分流制。前者为污（废）水和雨水合一的系统。合流制又分为直排式和截流式，直排式直接收集污水排放水体，截流式即临河建造截流干管，同时在合流干管与截流干管相交前或相交处设置溢流井，并在截流干管下游设置污水处理厂当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，部分污水经溢流井溢出，直接排入水体；分流制为污（废）水和雨水在两个或两个以上管渠排放的系统，有完全分流和不完全分流，完全分流制具有污水排水系统和雨水排水系统；不完全分流制未建雨水排水系统。在分流系统中还可以有污水和洁净废水的独立系统，以便于处理或回用。合流制系统造价低、施工容易，但不利于污水处理和系统管理。分流制系统造价较高，但易于维护，有利于污水处理。
欧美、日本等发达国家目前并未完全采用分流制，而是随着城镇的发展因地制宜地不断完善城市排水系统、加强雨水资源的合理利用与管理、雨水径流及合流管系溢流污染控制,并已取得显著的成果。有资料表明欧美国家采用分流制的趋势已减弱，采用新型合流制的趋势增强，国外一些设计手册甚至建议优先采用合流制。
国内城市早期都是采用直泄式合流制排水系统，后有些城市改造成为截流式合流制排水系统，一些则逐渐（或计划)将合流制改为分流制。我国多数城市旧城区目前存在合流制，例如：北京、上海、武汉、济南、厦门、杭州、徐州、吉林等城市在老城区基本上都或多或少的保留原有的合流管道，并将其改为截流系统。我国《室外排水设计规范》(GB50016 一2006) 中规定新建地区的排水系统宜采用分流制,故在新建区域多采用分流制排水系统。这样多数城市形成混合排水体制。国内也有些城市采用完全分流制排水系统。如深圳市即为完全分流制。目前，我国城市排水系统主要为截流式合流制、分流制或两者并存的混流制排水系统，新兴城市或城区多采用完全分流制排水系统。

②污水处理的发展现状
目前，与发达国家相比，我国城市污水处理行业发展相对缓慢，污水处理常用的方法主要有活性污泥法、氧化沟法和厌氧-缺氧-好氧法，在我国市场的占有率较高。由于技术落后、污泥利用率低等原因，我国城市污水处理效果不够理想，还有很大的提高空间。
传统的污水处理方法包括物理法、化学法以及生物法。污水处理对象不同， 选择处理方法也不同。针对污水在不溶解的炫富物质，选择物理法处理最优；针对污水中存在化学物质，选在化学法，通过离子、粒子等之间的化学反应达到污水处理的效果。针对污水中存在大量呈溶解态和胶态的有机物，选择生物法进行处理，通过人工创造生长和繁殖条件，大量繁殖微生物，从而提高微生物氧化和分解有机物。因此，相比于物理法和化学法污水处理，生物法污水处理在处理有机碳、硫、氮、磷等污染物质方面，具有巨大优势。
鉴于此，目前主要采用生物活性污泥法进行城市污水处理。生物活性污泥法具有很多工艺。AB法、A/O法、氧化沟法、SBR法、A/A/O法、普通曝气法等是城市二级处理厂最常用的工艺。已有的生物脱氮除磷工艺，可根据构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式分为三个系列：A/O系列、氧化沟系列以及序批式反应器 （SBR） 系列等。通过不断改进和优化各个系列工艺, 形成了CASS工艺、A2/O工艺、改良A/O工艺、倒置A2/O工艺、Orbal氧化沟工艺、Carrousel氧化沟工艺、ICEAS工艺、CAST工艺、百乐克工艺、A/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺等典型工艺。
国外污水处理技术及方法都比较先进，除上述的工艺，污水处理向低费用、高去除效率方向发展，国外也在研究污水处理的新方法，比如植物吸收法、阳光照射法、电子流法、电渗析法等等

2. 研究的基本内容与方案

(1)、设计基本内容：

①、排水工程系统方案的比较

1) 排水系统体制的比较和选择；

2）污水厂位置的比较和选择；

3）确定排水管渠的走向及位置、布置污水管、雨水管；