市政給排水設(shè)計中常見的問題與對策

徐云輝

南昌市城市規(guī)劃設(shè)計研究總院 江西 南昌 330038

近年來，我國在持續(xù)完善和優(yōu)化市政基礎(chǔ)工程項目，對市政基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)工程進行科學規(guī)劃和設(shè)計，確保其更好服務(wù)于現(xiàn)代化城市建設(shè)與城市發(fā)展，滿足生產(chǎn)和生活的各項需要。給排水工程是一項重要且復雜的基礎(chǔ)設(shè)施項目，其規(guī)劃設(shè)計的科學合理性將直接影響給排水系統(tǒng)和工程作用的發(fā)揮。而且，隨著打造“海綿城市”“生態(tài)城市”等理念的提出以及城市化水平的提升和城市居民生活需求層次的提升，對市政給排水工程設(shè)計提出了更高要求。

1 市政給排水設(shè)計的主要內(nèi)容和要求

市政給排水主要由城市用水供給系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和建筑給排水等組成，市政給水工程要求滿足工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水、消防和道路綠化用水、居民生活用水等的需求，具有取集和輸送原水、改善水質(zhì)的作用；市政排水工程則主要強調(diào)排除生產(chǎn)和生活中的各種污水和廢水、多余地面水和雨水等。

隨著城市化的不斷發(fā)展，很多城市都出現(xiàn)了不同程度的水資源短缺、環(huán)境惡化等問題，而且城市工業(yè)和居民用水、排水的需求也更大，還強調(diào)不斷提高供水質(zhì)量，這給市政給排水工程提出了更高的要求。市政給排水設(shè)計是給排水工程中的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計的科學性與否將直接影響給排水工程作用和功能的發(fā)揮。在市政給排水設(shè)計的時候，需要綜合考慮和分析城市實際情況、給排水需求、環(huán)境和條件以及實際操作中可能存在的各項問題等，還強調(diào)深入考慮和分析給排水工程本身的長期性、綜合性、協(xié)調(diào)性、社會性等問題，因地制宜的對市政給排水進行科學設(shè)計，通過對給排水設(shè)計的不斷改進和優(yōu)化，盡可能減少這些問題造成的影響和損失，滿足城市給排水所需。市政給排水是一項基礎(chǔ)性、復雜性、系統(tǒng)性的工程，給排水設(shè)計要能夠?qū)崿F(xiàn)排水收集、運輸、過濾、排放等的相互協(xié)調(diào)，并實現(xiàn)水資源的綜合利用，提高水資源利用效率。強調(diào)對市政給排水系統(tǒng)的整體設(shè)計，促使其更好滿足城市建設(shè)與發(fā)展所需，推進城市可持續(xù)健康發(fā)展[1]。

2 提高市政給排水設(shè)計水平的意義

市政給排水設(shè)計的科學合理性將直接影響給排水工程和給排水系統(tǒng)功能及作用的發(fā)揮，提高市政給排水設(shè)計水平有著十分重要的作用意義。首先，能切實滿足工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及居民用水需求。在綜合考慮和分析城市實際情況、城市分布狀況、地形、水源、空間等的基礎(chǔ)上規(guī)劃設(shè)計，切實保證市政給水和排水系統(tǒng)穩(wěn)定良好運行，并綜合考慮排水系統(tǒng)后期可能出現(xiàn)的修正、更改等情況，在規(guī)劃設(shè)計之初留足空間，保證市政給排水系統(tǒng)的運行質(zhì)量，才能更好滿足城市化發(fā)展、工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展以及人們生活所需。其次，提高水資源開發(fā)利用效率。保證市政給排水設(shè)計的質(zhì)量，是確保給排水系統(tǒng)吸水、滲水、蓄水、凈水等功能和作用充分發(fā)揮的基礎(chǔ)和保障，在保證城市安全供水的同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)對城市水資源的科學調(diào)理，實現(xiàn)對工業(yè)污水等的規(guī)范化處理，以及雨水的二次利用等，有效解決城市內(nèi)澇、雨水徑流污染、水資源短缺等一系列的問題，提高城市水資源循環(huán)利用效率、洪災防控質(zhì)量、雨洪管理水平、污水治理水平等。此外，改善城市生態(tài)環(huán)境。在市政給排水設(shè)計的時候融入“海綿城市”“水資源循環(huán)利用”“分流制”等理念，增強排水系統(tǒng)的“彈性”，確保其在不同城市環(huán)境和自然災害面前也能夠很好地發(fā)揮其多方面的功能和作用，在改善城市生態(tài)環(huán)境、減少水污染等方面發(fā)揮著重要作用[2]。

3 市政給排水設(shè)計中常見的問題

3.1 設(shè)計理念滯后

部分市政給排水工程在規(guī)劃設(shè)計的時候沒有做到因地制宜，缺乏對城市發(fā)展特點和實際情況的系統(tǒng)化考慮和分析，也缺乏對給排水工程本身的長期性、綜合性、協(xié)調(diào)性、社會性等問題的深入分析以及給排水功能多樣化、設(shè)計多目標化的切實考慮和分析，導致給排水系統(tǒng)在運行和使用過程中無法實現(xiàn)排水收集、運輸、過濾、排放等的相互協(xié)調(diào)，對水資源綜合利用和水資源保護等產(chǎn)生了一定影響。而且，在推進城市現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展過程中對于水資源供給等的需求也在持續(xù)增加，尤其是在用水高峰期的時候，對于工業(yè)和生活用水的供給和排放提出了更高的要求，給市政給排水管網(wǎng)系統(tǒng)帶來了極大壓力。但是，部分市政給排水在前期規(guī)劃設(shè)計的時候，缺乏對城市未來發(fā)展與建設(shè)、排水工程擴大規(guī)模、增加給排水設(shè)施等的綜合考慮和分析，市政給排水的預留空間不足，進而影響其功能和作用的發(fā)揮，無法滿足大量排水和供水需求[3]。

3.2 系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計不合理

給排水主要由城市用水供給系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和建筑給排水等組成，防洪系統(tǒng)、雨污系統(tǒng)等是市政給排水工程的重要組成部分，部分工程項目在這方面規(guī)劃設(shè)計的時候存在不足和問題。例如，1)雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計不合理，考慮問題不全面。在暴雨的時候及時排出地面雨水，減少城市洪澇災害是市政給排水工程的主要功能作用之一，部分項目在規(guī)劃設(shè)計的時候，缺乏對城市地形、城市建筑物、區(qū)域氣候環(huán)境、降水情況、發(fā)生災害面積等的全方位綜合考慮和分析，進而導致防洪系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計存在不科學、不合理的地方，影響其功能作用的發(fā)揮。2)污水系統(tǒng)設(shè)計不合理，沒有做到雨污分離。部分市政給排水項目對于污水處理系統(tǒng)的功能和作用缺乏全面的了解和認知，沒有充分認識到城市污水處理系統(tǒng)在防范污水對地基、建筑結(jié)構(gòu)、水體環(huán)境等的破壞和污染方面的功能和作用，也缺乏對污水處理的系統(tǒng)規(guī)劃和安排，很多城市的污水處理系統(tǒng)仍存在路途較長、系統(tǒng)不完善、排水管道堵塞等問題，嚴重影響了污水處理的效果，甚至還可能因為污水處理不當?shù)日T發(fā)二次污染。而且，很多城市還存在雨污系統(tǒng)沒有有效分開的情況，不僅影響了污水處理的效果，也影響了水資源的綜合利用[4]。

3.3 管網(wǎng)設(shè)計不合理

部分城市給排水在設(shè)計的時候缺乏對城市實際情況以及具體的環(huán)境、氣候、降水等條件的深入考慮和分析，這在一定程度上對給排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計與施工建設(shè)造成了影響，很多城市都不同程度的存在給排水管道直徑小、管道淤塞、下水井排布不均衡等問題，進而影響了給排水系統(tǒng)功能和作用的發(fā)揮，甚至還可能因為暴雨時節(jié)排水不及時等，導致城市內(nèi)澇問題?；蛘呤怯晁臀鬯芫W(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃缺乏對峰值的考慮，很可能會出現(xiàn)為解決城市內(nèi)澇問題，采用其他渠道疏通雨水，導致生活和生產(chǎn)用水未經(jīng)處理直接排放的情況，進而對區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境造成污染和破壞。此外，部分市政給排水工程在規(guī)劃設(shè)計的時候，前期實地勘察工作不到位，進而導致設(shè)計管道走向雜亂，部分次干路和支路輻射的管道埋深較大，無法接入主干道敷設(shè)的管道等一系列問題，嚴重影響了市政給排水工程功能和作用的發(fā)揮[5]。

3.4 水資源綜合利用方面

很多城市所采用的給排水工程在水資源供給管理、水資源綜合利用等方面仍存在比較多的問題，如在前期規(guī)劃設(shè)計的時候，缺乏對區(qū)域內(nèi)各行業(yè)和人員實際用水量的科學有效估計和預測，水資源供給規(guī)劃設(shè)計不合理，進而導致部分地區(qū)出現(xiàn)水資源供給不足或者是水資源嚴重浪費等問題，對水資源綜合利用造成了不利影響。而且，雨污系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計不科學也是影響水資源綜合利用的重要因素。一般而言，雨水中的污染物比較少，比較好處理，處理后的雨水還可以收集起來進行二次利用，但工業(yè)污水等的污染物質(zhì)多，處理的難度比較大，污水處理和排放的標準也與雨水不同，如果在規(guī)劃和設(shè)計的時候無法做到雨水、污水收集管道分開設(shè)立，一定程度上會增加污水處理的壓力，造成水資源浪費情況[6]。

4 市政給排水設(shè)計的對策與建議

4.1 優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計理念

市政及排水設(shè)計要明確其主要內(nèi)容以及功能作用等，在規(guī)劃設(shè)計的時候需要做到因地制宜，系統(tǒng)化考慮和分析城市發(fā)展特點和實際情況(如城市建筑、交通和人口分布狀況；地形、水源、空間；城市未來發(fā)展狀況以及給排水系統(tǒng)后期可能出現(xiàn)的修正、更改等情況等)，并從給排水工程本身的長期性、綜合性、協(xié)調(diào)性、社會性等多個方面去考慮和分析，確保市政給排水設(shè)計功能多樣化，切實滿足工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及居民用水需求，并保證給排水系統(tǒng)擁有良好的吸水、滲水、蓄水、凈水等功能和作用，在提高水資源綜合利用效率、洪災防控質(zhì)量和雨洪管理水平、污水治理水平等方面擁有良好的效果。新時期城市化的發(fā)展對于市政給排水工程提出了更高的要求，在設(shè)計的時候需要科學融入“海綿城市”“水資源循環(huán)利用”“分流制”等理念，增強排水系統(tǒng)的“彈性”，實現(xiàn)排水收集、運輸、過濾、排放等的相互協(xié)調(diào)[7]。

4.2 確保各個系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計科學

給水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)等是市政給排水工程的重要組成，要把握市政給排水功能和作用的有效發(fā)揮，需要保證各系統(tǒng)規(guī)劃的科學合理性。1)給水系統(tǒng)設(shè)計。隨著我國城市化進程的不斷推進，城市用水需求更大，高峰供水量在持續(xù)增大，為確保滿足城市供水的需求，強調(diào)在供水系統(tǒng)設(shè)計的時候，綜合考慮城市供水系數(shù)，通過科學設(shè)置調(diào)蓄設(shè)施，提高供水設(shè)施及管網(wǎng)的協(xié)同調(diào)配能力，保證供水的安全性。2)排水系統(tǒng)設(shè)計。在規(guī)劃設(shè)計的時候，需要認真做好一系列勘察、測量和調(diào)研工作，綜合考慮和分析城市地形、城市建筑物分布狀況、城市人口數(shù)量及分布狀況、區(qū)域氣候環(huán)境、降水情況、發(fā)生災害面積、降水峰值、原有的排水系統(tǒng)、城市道路分布和走向等，保證市政排水系統(tǒng)和防洪系統(tǒng)規(guī)劃布局合理，保證其擁有良好的排水和泄洪功能。排水系統(tǒng)設(shè)計還需要充分考慮城市未來發(fā)展變化情況和城市規(guī)劃，合理預留可擴建空間，滿足不斷增長的排水需求。2)雨污系統(tǒng)設(shè)計。市政雨污系統(tǒng)設(shè)計的時候，需要堅持分流設(shè)計的原則，針對不同源頭的污水和廢水實施針對性的處理，科學規(guī)劃設(shè)計出多條污水收集和排放管道，并選擇適合的處理工藝。如對于居民生活產(chǎn)生的污水和廢水，可以實施集中處理或就地處理，依照相關(guān)要求，完善中水回用裝置和系統(tǒng)，實現(xiàn)對這些污水處理后的二次利用；雨水系統(tǒng)一定要與污水系統(tǒng)分開，做好雨水的收集和儲存工作，將其用于綠化澆水、補充地下水等。如果市政給排水采用的是河流制排水系統(tǒng)，需要在合流管道將要接入天然水體時，根據(jù)實際需要在河岸邊修建一條污水截流管，對截留污水進行專門集中的處理，大部分的雨水則可以直接排入河道。

4.3 保證管網(wǎng)設(shè)計的科學合理性

市政給排水需要重點把握和分析管網(wǎng)設(shè)計的要點和關(guān)鍵，這方面的科學合理性。在市政給排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的時候需要綜合考慮和分析城市給排水規(guī)劃設(shè)計的實際需求等的基礎(chǔ)上，明確管道的長度、位置、排水量、排水點、管道敷設(shè)的要求、管溝挖設(shè)深度等相關(guān)參數(shù)，對比實際工程項目仔細認真核對和檢查。在綜合考慮城市實際情況(如市政給排水實際需求、以往的給排水工程、城市各類管道和管線的分布狀況等)以及施工圖紙、工程資料信息的基礎(chǔ)上對排水工程管線進行科學設(shè)計，預防線路交叉、重疊或者是線路不到位的情況，并對排水系統(tǒng)主管線、支管線等進行科學的規(guī)劃設(shè)計，保證市政給排水工程擁有不少于兩條以上的主干管道，以免影響排水工程運行的質(zhì)量。還強調(diào)科學選擇管網(wǎng)及相關(guān)材料，保證網(wǎng)管的直徑尺寸、材料的選擇、主干管道數(shù)量等實際需要，以免在給排水工程后期運行和使用過程中出現(xiàn)供水壓不足、排水管網(wǎng)淤塞、大規(guī)模集中降雨時內(nèi)澇等一系列問題，影響給排水工程的供水和排水能力、污水處理效果。

4.4 提高水資源綜合利用效率

市政給排水設(shè)計還需要綜合考慮和分析水資源的利用，在滿足供水和排水需求、降低水資源污染的同時，實現(xiàn)對水資源的綜合利用。例如，實時雨水和污水網(wǎng)管的分離、雨水分流；科學利用城市綠化系統(tǒng)收集雨水，通過設(shè)置格柵、沉淀過濾池等收集和處理雨水，對于符合中水回收標準的，將其利用到城市綠化、道路清潔等方面；對道路綠化給排水進行科學設(shè)計，綜合考慮綠化帶在強降雨、長時間降雨情況下如何高效化的排水、如何過濾雨水中的雜物和有害物質(zhì)等，如設(shè)置碎石溝、科學規(guī)劃綠化帶周圍的排水管道等，以便能夠及時排出超出綠化帶承受范圍的雨水；對車行道和人行道給排水進行科學設(shè)計，道路選擇透水性和滲水性比較好的材料等。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代城市建設(shè)與發(fā)展對于市政給排水工程提出了更高要求，為滿足多元化需求，確保給排水工程的功能和作用充分發(fā)揮，市政給排水規(guī)劃設(shè)計需要創(chuàng)新和轉(zhuǎn)變設(shè)計理念，準確把握設(shè)計的要點和關(guān)鍵，對給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、雨污系統(tǒng)等進行科學規(guī)劃，并確保給排水管網(wǎng)工程的科學合理性，有效提升給排水系統(tǒng)的吸納性、彈性等，有效解決和應(yīng)對城市供水不安全、排水不暢、供水緊缺、地表徑流污染、水資源污染等問題，提高水資源綜合利用效率、洪災防控質(zhì)量和雨洪管理水平、污水治理水平等。