城市給水排水系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃研究

李志軍 （巢湖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 合肥 238000）

0 前言

隨著城市化建設(shè)的加快，作為重要基礎(chǔ)的給排水系統(tǒng)受到全面的關(guān)注，但從目前的給排水設(shè)計規(guī)劃來看，雖然取得了一些進展和良好的發(fā)展趨勢，但在實施中還存在許多不足，如在設(shè)計規(guī)劃中的系統(tǒng)布置環(huán)節(jié)聯(lián)系性差，導(dǎo)致給排水系統(tǒng)的功能無法發(fā)揮作用，限制了城市經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，這就要求相關(guān)管理人員在進行城市規(guī)劃過程中，必須將排水系統(tǒng)規(guī)劃納入整個城市建設(shè)管理工作中，并堅持問題導(dǎo)向，著力解決給排水設(shè)計中的問題，實施更加科學(xué)的措施，提高給排水系統(tǒng)整體設(shè)計水平，為城市經(jīng)濟和建設(shè)的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 城市給排水工程規(guī)劃的要求

1.1 滿足居民基本生活

城市給排水必須滿足居民的基本生活，雖然給排水工程是促進經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，但其設(shè)計的出發(fā)點仍以住房為主，即給排水功能主要是為居民提供飲用水。在設(shè)計給排水過程中，不僅要保證城市給排水管路使用的耐久性，還要保證居民用水的連續(xù)性和安全性，同時在建設(shè)過程中，還不應(yīng)干擾居民生活。

1.2 滿足城市建設(shè)規(guī)劃以及環(huán)境目標的需要

在城市高速發(fā)展的背景下，我國也在不斷重視城市發(fā)展和環(huán)境保護之間的平衡，并全面促進和實現(xiàn)更高標準的城市環(huán)境保護目標，城市給排水設(shè)計、建設(shè)也應(yīng)考慮環(huán)境保護目標的要求，這也是進行市政建設(shè)的強制性標準，環(huán)境規(guī)劃成為了當前市政建設(shè)中的重要內(nèi)容，必須堅持給排水設(shè)計和環(huán)境保護工作并行，不得因給排水設(shè)施建設(shè)而影響實現(xiàn)綠色環(huán)保經(jīng)濟建設(shè)的任務(wù)。要使給排水系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計成為支撐環(huán)保工作的重要手段，環(huán)境保護也是進行給排水建設(shè)和規(guī)劃的重要內(nèi)容，在進行施工時，必須要積極保護現(xiàn)場植被，避免破壞自然生態(tài)環(huán)境，同時還要做好施工后的收尾工作。城市給排水系統(tǒng)的發(fā)展也是國家經(jīng)濟增長的衡量標準，并且也是促進社會經(jīng)濟運行的重要內(nèi)容，由于城市建設(shè)不斷完善，其發(fā)展結(jié)構(gòu)已從經(jīng)濟、建筑、資源、技術(shù)等單獨發(fā)展向綜合發(fā)展方向前進，并通過創(chuàng)建完整的發(fā)展體系，幫助城市建設(shè)更快發(fā)展，所以在此背景下，城市給排水系統(tǒng)必須融入基礎(chǔ)設(shè)施，還要與民生、市政工程等基礎(chǔ)設(shè)施相聯(lián)系，以全面促進環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展目標的全面實現(xiàn)，為城市居民提供充足的水資源。城市給排水系統(tǒng)的設(shè)計也管理不能獨立，要考慮城市發(fā)展的背景，使給排水系統(tǒng)成為推動城市經(jīng)濟發(fā)展的動力。

2 影響給排水設(shè)計的相關(guān)因素

給排水系統(tǒng)不是簡單進行建設(shè)工程，其規(guī)劃管理是項目建設(shè)的重要部分，在規(guī)劃設(shè)計過程中，工程人員必須充分考慮各種因素。作為關(guān)系經(jīng)濟和民生的重要工程，要從城市規(guī)劃大局出發(fā)，考慮城市未來發(fā)展、工程時間、環(huán)境、技術(shù)等因素，并考慮其他因素對給排水項目實施產(chǎn)生的影響，要全面優(yōu)化給排水系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)和相關(guān)標準，為工程建設(shè)的開展提供支撐，保障給排水系統(tǒng)正常運行，同時也滿足城市長期發(fā)展的需要。進行供水設(shè)計時要注意，城市集中供水在設(shè)計供水系統(tǒng)時，要盡量與鄰近供水系統(tǒng)連接，以保證當?shù)赜盟|(zhì)，節(jié)省建設(shè)成本，在排水的設(shè)計和規(guī)劃中，主要是防治內(nèi)澇和外澇，內(nèi)澇以對雨水、廢水的處理為主，并對外來洪水以預(yù)防為主，同時要注意對環(huán)境的保護。城市給排水規(guī)劃時，要提前鋪設(shè)好下水道，考慮實際年降雨量以合理規(guī)劃排水管道，在設(shè)計時，要考慮排水管工程施工的合理性，并能全面實現(xiàn)對廢水水質(zhì)的監(jiān)測要求。

3 給排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃存在的問題

3.1 缺乏有效的綜合評估

當前在設(shè)計和規(guī)劃給排水系統(tǒng)時，通常會缺乏有效的綜合評估過程，因為整個系統(tǒng)的運行要考慮很多因素，不僅是一方面的因素問題，這就需要設(shè)計人員綜合考慮工程實際和潛在的設(shè)計和施工問題，以制定和完善給排水系統(tǒng)，它與整個城市的經(jīng)濟發(fā)展和運行息息相關(guān)，如城市給排水系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)缺乏系統(tǒng)評價，則會給后續(xù)的工程建設(shè)帶來極大的影響，同時增加項目施工成本，因此在進行給排水系統(tǒng)設(shè)計，必須要進行全面的評估。

以某縣城老城區(qū)規(guī)劃為例，做的公用設(shè)施規(guī)劃如圖1所示。

圖1 給水工程規(guī)劃圖

3.1.1 給水工程規(guī)劃

各類用水量指標如表1所示。

用水量預(yù)測一覽表 表1

規(guī)劃區(qū)總用水量為2.43萬立方米/日。

根據(jù)含山縣供水規(guī)劃要求，本規(guī)劃范圍內(nèi)飲用水納入城市統(tǒng)一供水系統(tǒng)，由城市管網(wǎng)供水，水源為長江和東山水庫。

根據(jù)計算得出的規(guī)劃區(qū)域用水量情況，結(jié)合區(qū)內(nèi)道路網(wǎng)布置形式，整個規(guī)劃區(qū)域內(nèi)給水管網(wǎng)在鋪設(shè)時既要結(jié)合現(xiàn)狀，又要利于遠期實施；給水管網(wǎng)在近期考慮采用環(huán)狀網(wǎng)與樹狀網(wǎng)相結(jié)合的方式，在整個規(guī)劃區(qū)建成后連接成環(huán)狀網(wǎng)布置，以保證規(guī)劃區(qū)的供水安全。

規(guī)劃區(qū)道路下給水管道采用單側(cè)布置，敷設(shè)在道路的東側(cè)或南側(cè)的人行道下。

圖2 雨水工程規(guī)劃圖

3.1.2 雨水工程規(guī)劃

①排水體制

排水體制采用雨污分流制，雨水就近排放，污水集中處理排放。

②雨水量計算標準

規(guī)劃區(qū)雨水量計算采用馬鞍山暴雨強度公式：q=3255.057（1+0.672LgP/(t+13.105)0.808

式中：P—設(shè)計重現(xiàn)期（年），t—為降雨歷時（分鐘）。

③雨水工程規(guī)劃

雨水管結(jié)合市政道路建設(shè)，高水高排，低水低排，就近分散排入自然水系。雨水管在市政道路下一般單側(cè)布置，當市政道路寬度超過40m時可考慮兩側(cè)布置，雨水管的位置以道路東側(cè)、南側(cè)布置為主。

圖3 污水工程規(guī)劃圖

3.1.3 污水工程規(guī)劃

①污水量預(yù)測

規(guī)劃用地內(nèi)污水主要為城市生活污水以及工業(yè)污水，污水量計算采用總用水量乘以污水排除率即可得污水量。根據(jù)給水規(guī)劃測算，總用水量為2.43萬立方米/日，污水排除率根據(jù)規(guī)范為0.80～0.95，本次規(guī)劃采用0.8系數(shù)，則規(guī)劃區(qū)總污水量為1.94萬立方米/日。

②污水工程規(guī)劃

規(guī)劃污水接入污水管網(wǎng)，排往縣城污水處理廠。污水收集系統(tǒng)規(guī)劃采用重力流，污水管道布置是以道路西側(cè)或北側(cè)布置為主，當市政道路的紅線寬度超過40m時，建議道路兩側(cè)布管。要充分利用地形，盡量使管道的排水方向與地形趨勢一致，順坡排放，盡量少穿河道及障礙物。污水管道布置在市政道路下，本次規(guī)劃區(qū)最小管徑d400mm、最大污水管管徑d1200mm。排水管統(tǒng)一采用鋼筋混凝土管。

此案例中對用水量和排水量缺乏考慮后期發(fā)展需求，該規(guī)劃中消防水源僅有一處，應(yīng)該將市政消防設(shè)施納入規(guī)劃。雨水泵站偏少，若遭遇暴雨天氣，如果不能及時排放雨水，造成雨污合流系統(tǒng)負擔(dān)過重，超出污水處理廠的最大負荷，導(dǎo)致污水無法有效處理，使污水大量滲透到自然水體中造成嚴重污染。

3.2 給排水系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)的設(shè)計和規(guī)劃

城市給排水系統(tǒng)的規(guī)劃應(yīng)注重系統(tǒng)化設(shè)計，但目前城市在進行給排水設(shè)計時對該方面的管理重視不夠，導(dǎo)致給排水系統(tǒng)的正常使用功能受到影響，在城市給排水系統(tǒng)的設(shè)計中，沒有考慮到道路、城市住房等各種建筑結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致整體設(shè)計缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃，給城市給排水系統(tǒng)的建設(shè)帶來的負面影響，同時設(shè)計規(guī)劃人員也不注重對設(shè)計系統(tǒng)的深入研究和論證，使給排水系統(tǒng)在節(jié)能方面的能效也非常低[1]。

以上述案例來分析，該規(guī)劃中未充分考慮到城市給排水系統(tǒng)節(jié)水、再生水回用、中水等非傳統(tǒng)水資源利用，未能在規(guī)劃設(shè)計中實現(xiàn)城市水資源的良性循環(huán)。

3.3 給排水系統(tǒng)設(shè)計缺乏連貫性

除給排水系統(tǒng)設(shè)計缺乏科學(xué)性外，其規(guī)劃設(shè)計的協(xié)調(diào)性也不足，如污水泵站的設(shè)計缺乏合理性，影響了排水管道施工的深度，或是在設(shè)計城市給排水系統(tǒng)中，沒有考慮到整體效用對系統(tǒng)規(guī)劃的研究，而各單位在執(zhí)行相關(guān)任務(wù)時也缺乏協(xié)調(diào)性，無法保證給排水總體規(guī)劃有效進行。

仍然以上述案例來分析，該規(guī)劃設(shè)計未能做到與相關(guān)部門充分溝通，造成規(guī)劃設(shè)計與現(xiàn)狀的脫節(jié)，不利于下一步對老城區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)的施工改造，各類管線的規(guī)劃不足，導(dǎo)致缺乏連貫性，會嚴重制約城市的可持續(xù)發(fā)展。

4 優(yōu)化城市給排水設(shè)計質(zhì)量的相關(guān)策略

4.1 要制定長期規(guī)劃目標

對于城市建設(shè)，任何基礎(chǔ)建設(shè)都要進行長期評估，它直接關(guān)系到經(jīng)濟和民生發(fā)展質(zhì)量，規(guī)劃城市的給排水系統(tǒng)，是對現(xiàn)在和未來有極高價值的大事，必須要全面進行研究，制定長遠的規(guī)劃目標，通過完善的供水規(guī)劃設(shè)計，使城市區(qū)域內(nèi)加強對水資源的保護。排水規(guī)劃要針對防洪和排污系統(tǒng)的建設(shè)，重點加強對雨水收集和處理系統(tǒng)的設(shè)計，管理人員必須根據(jù)上述目標，開展全面的給排水規(guī)劃設(shè)計，為建設(shè)單位施工任務(wù)的完成確定建設(shè)依據(jù)，要以這一目標為指導(dǎo)，促進各項工作按流程和分階段開展，為確定設(shè)計目標，參與部門須做好相關(guān)談判工作，一旦確定要予以及時的公示，保證工程項目的科學(xué)性、公平性。提升整體工程設(shè)計的透明度[2]。

4.2 提高給排水系統(tǒng)設(shè)計的協(xié)調(diào)性

在給排水系統(tǒng)的規(guī)劃過程中，要從戰(zhàn)略上加強給排水系統(tǒng)規(guī)劃各方面的協(xié)調(diào)管理，這就要完善城市給排水規(guī)劃的組織體系，在具體實施中，除要加強調(diào)研、分析外，還要征求有關(guān)部門的建設(shè)意見，在共同協(xié)商的條件下，推動給排水系統(tǒng)的設(shè)計有效進行，并產(chǎn)生良好的協(xié)同效應(yīng)，為提高設(shè)計規(guī)劃的協(xié)調(diào)性，要加強對城市給排水系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施、交通等方面內(nèi)容的擴展性，只有這樣，給排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃才能得到有效的協(xié)調(diào)。同時要積極應(yīng)用信息技術(shù)，以有效提高給排水系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)劃水平，實現(xiàn)給排水系統(tǒng)規(guī)劃的多元化發(fā)展[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，給排水系統(tǒng)是城市發(fā)展基礎(chǔ)，它能全面促進城市建設(shè)的持續(xù)發(fā)展?？紤]到當前給排水系統(tǒng)設(shè)計的情況，盡管體制不斷改革，但給排水系統(tǒng)設(shè)計仍存在不足，不能有效按照國家規(guī)定的標準和要求進行給排水項目的設(shè)計和規(guī)劃，導(dǎo)致城市經(jīng)濟運轉(zhuǎn)和人民生活受到影響。因此，在未來給排水系統(tǒng)的規(guī)劃中，相關(guān)管理人員必須著力提高城市給排水整體設(shè)計質(zhì)量，使給排水系統(tǒng)在經(jīng)濟運行中發(fā)揮積極作用，促使城市的給排水系統(tǒng)設(shè)計取得更好的成果，同時也推動了城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃研究向更好的方向發(fā)展。