GIS技术在污水处理厂站选址中的应用
摘要：通过阐述一个基于GIS的污水处理站选址的研究项目，说明了利用GIS进行工程选址的可行性，科学性。根据污水处理站选址原则，采用GIS空间分析方法对可能存在的污水处理站适宜建设用地进行了选取。
关键词：污水处理站，选址，地理信息系统(GIS)，农村
Abstract: The description of a using GIS to locate the suitable site for a proposed wastewater treatment plant research project is to show the reliability, and possibility of using GIS as a tool to select construction site. Based on regulations, the possible sites were selected using GIS spatial analysis methodology.
Keywords: Wastewater treatment plant, Site select, Geographic Information System (GIS), Countryside
绪论
十八大指出建设生态文明和美丽中国的战略目标。使中国特色社会主义建设事业，形成由经济建设、政治建设、文化建设、社会建设和生态文明建设组成的“五位一体”的总体布局。近年来农民生活质量不断提高，与此相伴的是农村水污染越来越严重，治理、利用越来越困难，河道、水体水质越来越差。因此，加强污水处理设施建设成为很多农村地区需要解决的问题。
制定城市污水处理系统方案，污水处理厂站地址的选择是重要的环节。它与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置、处理后污水的出路都密切相关。近年来，计算机技术，特别是地理信息技术的发展为城镇污水处理工程现代化、科学化、综合化发展提供了强大的支持。写作本文的目的是通过此项研究为农村规划和工程选址工作提供一些思路，并表明了GIS在新农村规划中的应用前景十分广阔，地理信息产业的发展势必会极大地推动信息社会的经济建设和可持续发展。
一．项目概述
1．选址区域介绍
澜沧县地理位置位于北纬22º01＇－23º16＇，东经99º29＇－100º35＇间。酒井乡勐根村位于县城东南部澜沧至西双版纳214国道旁，全境皆为山区，地势北高南低，东、西北面环山，形成盆地，属于地质灾害非易发区。作为南朗河一级支流的南根河从北向南从地块中穿过，勐根村处于其流域内，全村有8个自然村，村民639户，人口约2741人。
南根河干湿季流量变化明显，湿季水量大，水质浑浊，干季水量小，水质清澈。南朗河是一条出境河流，也是澜沧县的重要河流之一，与社会和经济发展有十分重要的关系。由于城市污水的排入，南朗河上游水质不同情况超出IV类水质标准，个别现象超过V类水质标准。
2．进行污水处理站选址的目的
根据对勐根村几个寨子的实地调查，各村民小组公共排水排污设施缺乏，雨天山水、雨水在寨子中四处漫流，生活污水、家畜排泄物有随意自由排放的现象，存在垃圾死角，影响寨内环境卫生。
而酒井乡是澜沧拉祜族自治县旅游总体规划中的一部分，其中的老达保是县内打造“六个拉祜”规划中的一个寨。不健全的排水设施一则无法满足今后发展的需要，二则会影响南根河的水质，给人们的生活带来负面的影响。勐根村距离县城较远，且中间有山丘阻隔，如果将此地区的污水排入县城的污水处理厂，从技术和经济角度考虑，都不是一个好的选择。
基于以上原因，在对该地区的规划研究中考虑建设联村污水处理站，并利用GIS进行选址分析。
二．GIS技术与工程选址
1．相关概念
地理信息系统(Geographic Information System或GIS)又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”，是一种特定的十分重要的空间信息系统。它处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
选址，是在建设前对工程建设地址进行考查和决策的过程。选址勘察阶段分为定址勘察，规划勘察两部分。
2．选址中应用GIS的优势
第一，对于地形复杂，空间跨度较大的地域，进行定址勘察前的初步选址工作很复杂，效率低，综合性差。GIS基于已有地图数据的输入、分析、运算、显示的功能可以很方便的实现初步选址，实现真正从宏观上、空间上去统筹选址工
作。在水工程选址中，特别是大型水利工程（如跨流域调水工程）选址，往往涉及范围广泛，内容复杂。先利用GIS进行初步选址，再在结果中进行定点勘探，可以节省人力、物力，提高选址的可靠性。
第二，GIS的空间数据处理功能，是常用的绘图和模型软件无法实现的。GIS能够在图形上直接实现一些数学计算和逻辑运算，并实现地形的模拟。设计人员和管理人员可以实时、交互地观察不同方案在当地环境中的效果，还可以从指定角度、方向进行方案比较，也可以实现数据的输入输出，自动生成表格、报告等。
并且，GIS可以在已有的地形资料上方便的完成专题地图的制作。在某一专项图纸缺乏的情况下可以用GIS进行生成。
三．选址依据
室外排水规范中提出，污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定：
（1）在城镇水体的下游，
（2）便于处理后出水回用和安全排放，
（3）便于污泥集中处理和处置，
（4）在城镇夏季主导风向下风侧，
（5）有良好的工程地质条件，
（6）少拆迁、少占地，根据环境评估要求，有一定的卫生防护距离，
（7）有扩建的可能，
（8）厂区地形不应受洪涝灾害的影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件，
（9）有方便的交通、运输和水电条件。
四．GIS选址过程
1．基础数据和数据处理
分析中应用的基本数据有：高程图（DEM模型）、基本农业用地图（矢量数据）和现状用地图（矢量数据）。由于地质灾害方面的资料缺乏，而且考虑到该区域为地质灾害非易发区，此次分析中没有包含地质灾害因素。这可以在有需要后再进行补充。下面是对数据处理过程的简单介绍。
1.1高程分级
数字高程模型显示，该地块地势相对平坦，地形东北高，西南低，地势由东北向西南倾斜。最高海拔1355.87米，最低海拔896.855米，高差458.189米。由于污水处理站应在海拔相对较低的位置，这样可以使大部分污水以重力流方式汇集到处理站，从而少建泵站，降低工程造价。此次分析将高程分为4级。
1.2坡度分级
使用空间分析工具集中的Slope工具处理DEM模型，可以得到地块的坡度图。从图中可以看出，大部分区域山体坡度大，较为平坦的区域主要集中在河流流域和现状农田及村庄处。由于山地区域可用的平地较少，而且平地又多为基本农田，故此次污水处理站选址可采用的坡度设在了15°及以下，并划分了4级。
