試析如何提高市政給排水設(shè)計(jì)的合理性

韓 錕

昆明市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

1 引言

近年來(lái)，城市化的不斷發(fā)展過(guò)程中，人們生產(chǎn)生活中的水資源需求量逐步增加，這種情況下，城市人們對(duì)給水、排水等都提出了更高的要求。因此，城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善過(guò)程中，必須要建立完善的市政給排水系統(tǒng)，保障市政給排水設(shè)計(jì)的合理性。從當(dāng)前各個(gè)城市市政給排水的總體發(fā)展來(lái)看，給排水設(shè)計(jì)依舊存在著一些設(shè)計(jì)問(wèn)題，在未來(lái)的發(fā)展中需結(jié)合其現(xiàn)狀，采取必要的措施，提高市政給排水設(shè)計(jì)的合理性，為城市人們提供便捷。

2 市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要性

2.1 促進(jìn)水資源的合理應(yīng)用

水是生命之源，對(duì)城市建設(shè)和發(fā)展而言，水資源是基礎(chǔ)性的資源，人們生產(chǎn)生活的各個(gè)方面都離不開(kāi)水資源。市政給排水設(shè)計(jì)能夠使得給排水系統(tǒng)發(fā)揮其重要的作用，實(shí)現(xiàn)城市水資源的合理利用，滿足人們各種的用水、排水需求，因此，市政給排水設(shè)計(jì)不僅能夠提高水資源的綜合利用率，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水資源的科學(xué)保護(hù)，符合生態(tài)文明城市建設(shè)的要求。

2.2 有助于改善城市環(huán)境質(zhì)量

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展過(guò)程中，城市化進(jìn)程加快，為了為城市人們創(chuàng)造良好的生產(chǎn)生活環(huán)境，各個(gè)城市都在積極加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，市政給排水設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)設(shè)施中的重要內(nèi)容。在很多城市的發(fā)展中，各種基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的開(kāi)展造成了城市的環(huán)境污染、生態(tài)破壞，尤其是水資源污染與浪費(fèi)嚴(yán)重，嚴(yán)重阻礙了城市的健康發(fā)展[1]。通過(guò)市政給排水的合理設(shè)計(jì)，能夠最大程度上實(shí)現(xiàn)城市區(qū)域內(nèi)水資源的合理利用，減少水資源浪費(fèi)、緩解水污染。因此，市政給排水設(shè)計(jì)的合理性在一定程度上可以改善城市的環(huán)境質(zhì)量。

2.3 有助于滿足人們的用水需求

現(xiàn)代化城市的不斷發(fā)展中，城市居民的正常生活、工業(yè)生產(chǎn)都離不開(kāi)水資源，尤其是隨著城市用水量、排水量的不斷增多，再加上城市水資源的有限性，使得人們對(duì)城市給排水設(shè)計(jì)提出了更高的要求，以滿足不斷增長(zhǎng)的水資源需求。當(dāng)前，很多城市在發(fā)展的過(guò)程中都面臨著水資源緊缺、水污染嚴(yán)重等問(wèn)題，通過(guò)給排水的合理設(shè)計(jì)，能夠在一定程度上緩解這些問(wèn)題對(duì)城市發(fā)展的制約性。

3 市政給排水設(shè)計(jì)的基本要求

3.1 環(huán)境保護(hù)要求

近年來(lái)，各個(gè)城市都在積極探索生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展路徑，在城市的各種規(guī)劃與建設(shè)中，都需要從城市的環(huán)境保護(hù)著手。在城市的給排水設(shè)計(jì)中，環(huán)保保護(hù)是直接要求?，F(xiàn)階段，在很多城市的建設(shè)與發(fā)展過(guò)程中，都在積極深化環(huán)境保護(hù)的概念，在給排水設(shè)計(jì)中明確提出了相應(yīng)的規(guī)范，要求市政給排水工程要注重環(huán)境保護(hù)，使得本身的建設(shè)更為規(guī)范，能夠符合環(huán)保性能的要求，使得城市給排水工程能夠在整個(gè)過(guò)程中發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益。

3.2 協(xié)調(diào)需求

城市給排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要符合協(xié)調(diào)性的要求，以保持給排水設(shè)計(jì)與城市總體規(guī)劃的一致性?？傮w來(lái)看，只有將城市的給排水系統(tǒng)與城市所有的建設(shè)項(xiàng)目相協(xié)調(diào)，才能夠發(fā)揮給排水系統(tǒng)在整個(gè)城市運(yùn)營(yíng)中的作用，使得給排水系統(tǒng)能夠?yàn)槌鞘械母鞣N生產(chǎn)生活服務(wù)，提高城市的服務(wù)水平。

3.3 目標(biāo)需求

城市給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，客觀要求是最終需堅(jiān)持的設(shè)計(jì)原則，只有滿足了城市用戶基本的給排水需求，其設(shè)計(jì)才是合理的、成功的。比如，給排水設(shè)計(jì)的最終目的是要滿足城市內(nèi)部及周邊地區(qū)的水資源供給與排放，因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要充分遵循目標(biāo)需求，結(jié)合城市生活生產(chǎn)用水量、排水量的具體情況，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的調(diào)整與改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)給排水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4 市政給排水設(shè)計(jì)工作當(dāng)前存在的不合理現(xiàn)象

4.1 雨水排放管道設(shè)計(jì)不合理

現(xiàn)階段，我國(guó)很多城市在發(fā)展的過(guò)程中都越來(lái)越重視給排水設(shè)計(jì)的合理性。但是，從各個(gè)城市給排水設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，部分城市依舊存在著雨水排放管道設(shè)計(jì)不合理的情況，在這些城市的雨水排放管道設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)限度相對(duì)較小，管道在使用中承受著較大的壓力[2]。土地資源緊缺幾乎是所有城市發(fā)展所面臨的問(wèn)題，城市的建筑物密集、綠化面積相對(duì)有限，一旦在強(qiáng)降雨天氣下，城市雨水大量匯集，極易出現(xiàn)雨水回流的情況，尤其是在城市建筑密集的區(qū)域內(nèi)，雨水排水管道的壓力很大。

4.2 污水排放管道設(shè)計(jì)不合理

從城市給排水系統(tǒng)的構(gòu)成來(lái)看，污水排放管道是其中的重要組成，其承擔(dān)著重要的排水任務(wù)。污水處理管路設(shè)計(jì)的合理性將能夠提高城市污水處理的效率，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。多年來(lái)，在生態(tài)可持續(xù)的發(fā)展思路影響下，各個(gè)城市都致力于對(duì)污水處理系統(tǒng)的升級(jí)與優(yōu)化，通過(guò)污水處理系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，能夠有效提高污水處理效率與質(zhì)量。在我國(guó)一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的地區(qū)，城市污水排放管道設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象長(zhǎng)期存在，污水處理的效率低下、成本較高，城市水資源浪費(fèi)、水源污染的問(wèn)題難以得到有效地治理。污水排放管道設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象主要體現(xiàn)在：分流設(shè)計(jì)不科學(xué)，設(shè)計(jì)人員并未實(shí)現(xiàn)合理分流，難以達(dá)到城市發(fā)展的要求；污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中存在二次污染的現(xiàn)象[3]。

4.3 市政給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題

在城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，大量人口涌入城市，城市迎來(lái)了新的發(fā)展，城市的相關(guān)生產(chǎn)都呈現(xiàn)出規(guī)模擴(kuò)大的發(fā)展趨勢(shì)，在這種情況下，城市水資源的需求量逐年增長(zhǎng)。而在城市給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，難以滿足城市發(fā)展中人們生產(chǎn)、生活的用水需求，城市內(nèi)部分區(qū)域存在斷水等問(wèn)題。

4.4 市政給排水設(shè)計(jì)中存在一定的不確定因素

城市給排水設(shè)計(jì)中，為保障總體設(shè)計(jì)的合理性，相關(guān)人員需在設(shè)計(jì)中充分考慮多方面的因素，比如，城市道路設(shè)計(jì)與給排水設(shè)計(jì)之間存在著緊密的聯(lián)系。因此，市政給排水設(shè)計(jì)中，不確定因素的存在同樣會(huì)加大給排水設(shè)計(jì)的難度，各個(gè)城市的發(fā)展情況不同，給排水設(shè)計(jì)要求也有所區(qū)別，各種不確定因素的存在同樣是市政給排水設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，如果無(wú)法對(duì)這些不確定因素加以必要的應(yīng)對(duì)，市政給排水設(shè)計(jì)的合理性難以保障。

5 提高給排水工程合理性的措施

5.1 引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)

要提高市政給排水設(shè)計(jì)的合理性，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在市政給排水設(shè)計(jì)中，需引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，應(yīng)用這些技術(shù)來(lái)提高給排水管道設(shè)計(jì)的合理性。在市政給排水設(shè)計(jì)開(kāi)始的最初階段，專業(yè)人員需根據(jù)設(shè)計(jì)要求、規(guī)模等，進(jìn)行工程投入資金、運(yùn)行費(fèi)用等的合理估算，從多個(gè)的設(shè)計(jì)方案中選擇最為合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。此外，對(duì)市政給排水設(shè)計(jì)而言，除了要對(duì)各個(gè)給排水設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)加以質(zhì)量控制以外，還需要重點(diǎn)關(guān)注污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)污水的回收利用，提高水資源的利用率。城市的給排水具有復(fù)雜性與綜合性，在整個(gè)給排水的設(shè)計(jì)工作中，涉及的信息流相對(duì)較多，這些信息流的種類、數(shù)量都相對(duì)龐大，為提高給排水設(shè)計(jì)的合理性，在設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)部門需加大先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。比如，在給排水信息的收集方面，不僅要依賴人工來(lái)進(jìn)行信息的收集、加工與處理，還需要借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行信息的收集、加工與整合，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各類信息的處理更為高效，能夠大大提高信息處理的效率與質(zhì)量，從海量的信息中剔除出無(wú)關(guān)的信息，進(jìn)而利用剩余的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)給水量、排水量需求等的預(yù)測(cè)，為給排水設(shè)計(jì)提供重要的參考。

5.2 強(qiáng)化市政給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

市政給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)單位需與有關(guān)部門加強(qiáng)協(xié)調(diào)，采取必要的強(qiáng)化措施，尤其是要強(qiáng)化給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使得在給水系統(tǒng)的運(yùn)行中，能夠滿足城市生產(chǎn)、生活的用水需求。給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，必須要以城市的用水量為基礎(chǔ)，遵循節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的設(shè)計(jì)原則，在滿足基本給水的基礎(chǔ)上提高水資源的綜合利用率。參與給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)部門與人員，在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始的前期階段，需做好城市的實(shí)地調(diào)研，全面掌握城市水資源的利用情況，進(jìn)而根據(jù)城市內(nèi)不同區(qū)域的用水需求，進(jìn)行給水管道、給水量等的科學(xué)設(shè)計(jì)。當(dāng)前期調(diào)查結(jié)束以后，設(shè)計(jì)人員需根據(jù)調(diào)查的具體情況，確定給水管道的數(shù)量與類型，保障給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。

5.3 改善市政排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

市政排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需從以下方面來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）深入分析污水處理的綜合水平，以此為基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)中充分應(yīng)用新型的污水處理技術(shù)，保障污水處理的有效性，當(dāng)污水滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)以后，方可加以排放，減小污水直接排放所造成的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。（2）根據(jù)城市污水的類型、污染物情況等，選用最為合適的污水處理技術(shù)，保障污水處理的效率與質(zhì)量。（3）污水排放管道的設(shè)置過(guò)程中，需考慮市政其他管道，盡量保障排水管道布設(shè)的合理性，做好相應(yīng)的檢查工作，使得排水管道的數(shù)量、規(guī)格等能夠滿足市政給排水設(shè)計(jì)的要求，發(fā)揮排水管道在污水處理方面的重要作用。（4）加強(qiáng)污水井布置，嚴(yán)格根據(jù)前期的調(diào)查結(jié)果等來(lái)進(jìn)行污水井的布設(shè)。

城市排水主要是生活排水、工業(yè)污水排放、防洪排澇等排水，在一些城市，由于其地理位置的特殊性，在強(qiáng)降雨天氣下，城市常常會(huì)面臨排水不暢的問(wèn)題，城市內(nèi)澇嚴(yán)重，尤其是臨江臨河城市、降雨較多的城市，必須要做好防澇排澇設(shè)計(jì)，一旦在排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上沒(méi)有考慮這一因素，將會(huì)造成嚴(yán)重的安全問(wèn)題。市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需盡量保持防澇排澇的合理性，注重外洪與內(nèi)洪設(shè)計(jì)，在外洪設(shè)計(jì)方面，需以預(yù)防為主，而在內(nèi)洪設(shè)計(jì)上，要以排水與洪水滯蓄為主。外洪主要是對(duì)洪堤、水庫(kù)等的預(yù)防設(shè)計(jì)，而內(nèi)洪一般是由雨水所造成的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行雨水排除、雨水滯蓄設(shè)計(jì)，充分考慮城市的平均降雨量、最大降雨量、地形地貌、外圍水域的潮高等因素。

5.4 新建管道與舊管道的相互協(xié)調(diào)

在一些城市的市政給排水設(shè)計(jì)中，主要是在傳統(tǒng)給排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上的優(yōu)化，如果是這類的市政給排水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員需在設(shè)計(jì)中盡量保持新舊給排水管道的協(xié)調(diào)性，對(duì)部分老舊的給排水管網(wǎng)加以改造。在舊管網(wǎng)的改造過(guò)程中，必須要保障舊管網(wǎng)的改進(jìn)要與城市的發(fā)展保持一致，保障管網(wǎng)設(shè)計(jì)的合理性。在改造方案的確定之前，相關(guān)人員需實(shí)地考察城市舊管網(wǎng)的具體情況，并將給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求與舊管網(wǎng)的情況加以對(duì)比，分析需要進(jìn)行的改造區(qū)域與內(nèi)容，隨后根據(jù)這些情況確定最佳的改造方案。

5.5 加強(qiáng)信息化建設(shè)

在傳統(tǒng)的市政給排水設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的相關(guān)計(jì)算主要是由人工來(lái)完成的，這種人工計(jì)算的方式使得計(jì)算中不可避免地會(huì)存在一定的計(jì)算誤差，而這種計(jì)算誤差會(huì)影響市政給排水設(shè)計(jì)的合理性。當(dāng)前，隨著信息技術(shù)等的發(fā)展與應(yīng)用，在市政給排水設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)信息化技術(shù)的研發(fā)與投入，不斷利用信息技術(shù)來(lái)提升市政給排水設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量，比如，利用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的管線模擬與綜合。在城市的規(guī)劃與建設(shè)過(guò)程中，給排水管道設(shè)計(jì)往往與城市道路建設(shè)等是同步進(jìn)行的，在這種情況下，雙方的設(shè)計(jì)人員都需要根據(jù)對(duì)方的意見(jiàn)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)，存在邊施工邊改造的情況。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要利用的是人工來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的信息傳遞的，設(shè)計(jì)改進(jìn)也常常是由人工來(lái)進(jìn)行的，存在效率低下、進(jìn)度緩慢等問(wèn)題。而在當(dāng)前信息化技術(shù)日益發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)與人工相結(jié)合的方式成為的發(fā)展趨勢(shì)，在給排水設(shè)計(jì)方面，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息技術(shù)發(fā)揮著更為重要的作用，使得在設(shè)計(jì)改進(jìn)與優(yōu)化的工作中，人們可以獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，且雙方能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行信息的傳輸與交流，使得市政給排水設(shè)計(jì)的合理性更能夠有技術(shù)的保障，在一些城市，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠充分實(shí)現(xiàn)道路建設(shè)與給排水管道設(shè)計(jì)的融合，在此設(shè)計(jì)工作中，能夠充分利用BIM技術(shù)的模擬性、可視化優(yōu)勢(shì)，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)，避免設(shè)計(jì)不合理所造成的問(wèn)題，有效提高了設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量與效率。

6 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，市政給排水設(shè)計(jì)與規(guī)劃逐步成為很多城市建設(shè)中的重點(diǎn)，由于其設(shè)計(jì)質(zhì)量與城市人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，因此，必須要保障市政給排水設(shè)計(jì)的合理性。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中需考慮城市用水量、排水量等綜合因素，保障給水、排水管道布設(shè)的科學(xué)性，解決城市的水浪費(fèi)、水污染問(wèn)題，加快生態(tài)文明城市的發(fā)展步伐。