淺談城市市政排水設(shè)計(jì)思路

張俊麗

(中北工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司山西分公司，山西 太原 030000)

在現(xiàn)階段我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快的大背景下，為了有效維持城市穩(wěn)定有序發(fā)展，注重基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化建設(shè)極為必要，其中市政排水系統(tǒng)就是不容忽視的重要構(gòu)成部分，應(yīng)該基于城市發(fā)展需求進(jìn)行優(yōu)化構(gòu)建。在城市市政排水系統(tǒng)構(gòu)建中，前期規(guī)劃設(shè)計(jì)工作應(yīng)該引起重視，只有確保城市市政排水設(shè)計(jì)方案較為合理可行，才能夠有效實(shí)現(xiàn)市政排水系統(tǒng)的優(yōu)化構(gòu)建，促使其得以發(fā)揮應(yīng)有作用價(jià)值?；诖?，針對(duì)城市市政排水設(shè)計(jì)工作予以積極關(guān)注和優(yōu)化控制極為必要，以便切實(shí)規(guī)避設(shè)計(jì)方案層面的偏差問(wèn)題，為后續(xù)項(xiàng)目施工建設(shè)提供可靠支持。

1 城市市政排水設(shè)計(jì)思路

1.1 設(shè)計(jì)原則

城市市政排水設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展應(yīng)該首先注重明確設(shè)計(jì)原則，進(jìn)而促使相應(yīng)設(shè)計(jì)工作得以按照該原則執(zhí)行，避免在設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)較為嚴(yán)重的不合理問(wèn)題。結(jié)合當(dāng)前城市市政排水系統(tǒng)面臨的要求來(lái)看，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該遵循的主要原則如下。

1)適應(yīng)性原則。在城市市政排水設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)該重點(diǎn)遵循適應(yīng)性原則，將其作為自身工作優(yōu)化開(kāi)展的重要前提和指導(dǎo)思路，由此更好發(fā)揮出市政排水系統(tǒng)的作用價(jià)值，避免其和城市實(shí)際狀況和需求存在明顯差異。為了有效提升城市市政排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的適應(yīng)性效果，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重加大對(duì)于城市的綜合分析了解，除了要掌握城市規(guī)模以及人口數(shù)量，還需要準(zhǔn)確預(yù)判各類排水需求，進(jìn)而確定好排量大小，確保后續(xù)市政排水設(shè)計(jì)方案較為適宜合理。比如對(duì)于一些規(guī)模相對(duì)較大的城市，在市政排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮進(jìn)行區(qū)域劃分，進(jìn)而在各個(gè)區(qū)域構(gòu)建相應(yīng)排水系統(tǒng)，最后再將各個(gè)排水系統(tǒng)進(jìn)行連接，形成整個(gè)城市的排水體系；但是對(duì)于一些中小城市，設(shè)計(jì)人員就可以直接進(jìn)行一套排水系統(tǒng)的構(gòu)建，相對(duì)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單高效[1]。

2)穩(wěn)定性原則。城市市政排水設(shè)計(jì)工作還需要遵循穩(wěn)定性原則，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重確保整個(gè)市政排水系統(tǒng)得以穩(wěn)定可靠運(yùn)行，避免在長(zhǎng)期使用過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重受損以及堵塞等問(wèn)題。基于此，市政排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)該高度關(guān)注于項(xiàng)目應(yīng)用過(guò)程中存在的各類病害問(wèn)題，深入分析造成這些病害的主要原因，進(jìn)而也就可以針對(duì)性選擇相匹配的方式和手段進(jìn)行防控，維系整個(gè)市政排水系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。比如針對(duì)市政排水系統(tǒng)中所有管材的選用，設(shè)計(jì)人員就需要高度關(guān)注所有管材的穩(wěn)定性和可靠性，避免隨意應(yīng)用可能在后續(xù)應(yīng)用中輕易被腐蝕或者損壞的管材，優(yōu)先運(yùn)用新工藝和新材料。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該注重做好整個(gè)市政排水系統(tǒng)的必要保護(hù)，無(wú)論是內(nèi)部腐蝕性威脅因素，還是外部機(jī)械損傷以及其它損壞因素，都需要予以積極關(guān)注，并且注重采取恰當(dāng)策略予以防護(hù)，維持市政排水系統(tǒng)的穩(wěn)定耐久運(yùn)行。

3)綜合性原則。城市市政排水設(shè)計(jì)工作還應(yīng)該注重綜合性原則的踐行，以便促使市政排水系統(tǒng)可以兼顧各個(gè)方面，在整個(gè)城市中發(fā)揮較強(qiáng)的綜合排水功能?；诰C合性原則在城市市政排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)人員一方面需要積極關(guān)注城市各個(gè)區(qū)域，確保市政排水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)所有城市區(qū)域的全面兼顧，避免因?yàn)槿魏尾糠殖霈F(xiàn)遺漏，導(dǎo)致內(nèi)澇問(wèn)題產(chǎn)生，影響該部位的有序發(fā)展。另外一方面，城市市政排水設(shè)計(jì)中綜合性原則的踐行還需要綜合考慮到所有排水設(shè)施的運(yùn)用，常規(guī)的市政排水管道布置，以便完成城市生活污水、工業(yè)污水以及雨水的排放外，往往還需要綜合運(yùn)用其他排水路徑，比如透水路面、下沉式綠地以及城市濕地等，設(shè)計(jì)人員也需要進(jìn)行優(yōu)化布置，以便促使這些要素更好服務(wù)于市政排水系統(tǒng)，得以發(fā)揮出較強(qiáng)的排水功能。

4)可行性原則。城市市政排水設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展還應(yīng)該考慮可行性原則，設(shè)計(jì)人員需要確保最終確定的設(shè)計(jì)方案可以具備理想可行性，能夠在城市中予以有效布置和施工構(gòu)建，解決設(shè)計(jì)方案中任何內(nèi)容存在的不可行問(wèn)題。為了有效提升相應(yīng)設(shè)計(jì)方案的可行性效果，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先高度關(guān)注于設(shè)計(jì)方案和相應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的協(xié)調(diào)性，結(jié)合各個(gè)區(qū)域的實(shí)際狀況進(jìn)行市政排水設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)于相關(guān)管道的設(shè)置，更是需要設(shè)計(jì)人員綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)狀況，避免在設(shè)計(jì)方案的后續(xù)應(yīng)用中出現(xiàn)較多的不可行問(wèn)題[2]。

5)發(fā)展性原則。在城市市政排水設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中，發(fā)展性原則同樣不容忽視，這也是促使市政排水系統(tǒng)可以在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，發(fā)揮持續(xù)性作用價(jià)值的關(guān)鍵所在，有助于降低后續(xù)市政排水系統(tǒng)擴(kuò)建以及維修的頻率?；谠摲矫嬉?，市政排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備發(fā)展性眼光，在評(píng)估明確市政排水系統(tǒng)應(yīng)該具備的功能時(shí)，更是需要進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)大，由此滿足當(dāng)前不斷發(fā)展中城市的更高要求，避免僅僅局限在當(dāng)前城市排水需求的滿足，導(dǎo)致其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展中無(wú)法得以優(yōu)化運(yùn)用。

1.2 設(shè)計(jì)流程

在城市市政排水工作開(kāi)展中，為了確保設(shè)計(jì)方案較為合理可行，設(shè)計(jì)人員往往還需要注重明確設(shè)計(jì)流程，以便促使相應(yīng)設(shè)計(jì)工作邊界有序落實(shí)，避免出現(xiàn)較為嚴(yán)重的雜亂現(xiàn)象。具體到現(xiàn)階段城市市政排水設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該切實(shí)關(guān)注以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重明確排水目標(biāo)和要求，針對(duì)城市各個(gè)區(qū)域進(jìn)行全面分析，以便在明確排水要求后，保障后續(xù)市政排水設(shè)計(jì)更具實(shí)效性。城市市政排水要求的明確不僅僅是首要環(huán)節(jié)，同樣也面臨著較高難度。設(shè)計(jì)人員在該環(huán)節(jié)除了要明確涉及的所有區(qū)域，還應(yīng)該重點(diǎn)分析明確所有排水需求，比如生活污水、工業(yè)廢水、雨水等，都需要設(shè)計(jì)人員予以綜合考慮，由此準(zhǔn)確分析明確排水任務(wù)要求，對(duì)于后續(xù)排水設(shè)施優(yōu)化布置提供指導(dǎo)[3]。

其次，設(shè)計(jì)人員在明確設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求后，就可以重點(diǎn)選擇適宜合理的排水方案，促使各個(gè)排水路徑的規(guī)劃設(shè)計(jì)較為適宜合理，能夠最終較好滿足相應(yīng)排水需求?；谂潘窂竭M(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)是工作要點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合城市各個(gè)區(qū)域的實(shí)際狀況，綜合分析判斷各個(gè)排水路徑的應(yīng)用要求，除了考慮到常用的排水管線布置需求，還應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注于其它一些滯水以及蓄水路徑，以便由此更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于排水效果的優(yōu)化，同時(shí)降低單一排水管線運(yùn)用產(chǎn)生的較高壓力。當(dāng)然，在城市中選用多個(gè)排水路徑時(shí)，設(shè)計(jì)人員更是需要進(jìn)行綜合分析，力求匯總出較為合理可行的排放方案，由此更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于整體排水效果的優(yōu)化，同時(shí)避免各個(gè)排水路徑之間可能出現(xiàn)的嚴(yán)重矛盾和缺陷。

另外，設(shè)計(jì)人員在選擇好各個(gè)不同排水路徑后，往往還需要進(jìn)一步細(xì)化，將相應(yīng)排水路徑予以踐行，確保其可以在城市中得以優(yōu)化布置。比如在城市市政排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)布置中，設(shè)計(jì)人員就需要對(duì)其進(jìn)行細(xì)化處理，確保所有管線的布置較為合理，且能夠較好融入城市相關(guān)區(qū)域，同時(shí)具體到管線內(nèi)徑以及布置位置上，確保管線得以形成較為理想的運(yùn)行效果，可以發(fā)揮出應(yīng)有的排水能力。當(dāng)然，具體到城市各個(gè)區(qū)域中的不同部位，設(shè)計(jì)人員還需要重點(diǎn)關(guān)注于排水管道的埋深以及長(zhǎng)度控制狀況，由此更好營(yíng)造理想市政排水系統(tǒng)。

最后，設(shè)計(jì)人員在城市市政排水設(shè)計(jì)中，往往還需要注重進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化完善，以便促使相應(yīng)設(shè)計(jì)方案具備更為理想的可行性效果，切實(shí)解決各方面存在的干擾和限制因素。設(shè)計(jì)人員針對(duì)上述市政排水設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化完善時(shí)，最為核心的任務(wù)是分析明確所有干擾因素，尤其是對(duì)于城市相關(guān)區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，比如地形地貌以及既有構(gòu)筑物因素等，均需要進(jìn)行綜合分析評(píng)估，在明確這些因素可能對(duì)于城市市政排水系統(tǒng)帶來(lái)的影響和要求后，采取相應(yīng)策略予以調(diào)整和修復(fù)，避免設(shè)計(jì)方案中存在任何不可行問(wèn)題[4]。

2 城市市政排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

在城市市政排水設(shè)計(jì)中，排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的難度較大，同樣也是設(shè)計(jì)工作的核心任務(wù)。設(shè)計(jì)人員為了確保形成合理可行的排水管網(wǎng)，應(yīng)該首先合理劃分排水區(qū)域，確保各個(gè)排水區(qū)域的劃分能夠有助于后續(xù)排水管網(wǎng)的有序運(yùn)行，避免出現(xiàn)較高排水壓力。具體到排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中不同排水區(qū)域的劃分時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重點(diǎn)考慮到地形方面的影響，根據(jù)不同區(qū)域的地形狀況，合理劃分不同服務(wù)面積的排水區(qū)域，由此較好實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域排水需求的滿足。針對(duì)市政排水管道在各個(gè)排水區(qū)域中的分布狀況，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該進(jìn)行綜合考慮，尤其是對(duì)于排水干管的布置，更應(yīng)該盡量確保其在各個(gè)區(qū)域均勻分布，同時(shí)設(shè)置好排水通道的埋深以及長(zhǎng)度[5]。此外，為了更好優(yōu)化排水管網(wǎng)的后續(xù)運(yùn)行效果，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該重點(diǎn)考慮到各個(gè)中途泵站的合理設(shè)置，在充分運(yùn)用城市地形條件以減少中途泵站設(shè)置數(shù)量的基礎(chǔ)上，促使排水管網(wǎng)運(yùn)行能夠具備較強(qiáng)的自流特點(diǎn)。如果在排水管網(wǎng)中必須設(shè)置中途泵站，設(shè)計(jì)人員則需要重點(diǎn)考慮到中途泵站的設(shè)計(jì)位置及其運(yùn)行功能，力求促使中途泵站得以形成最為理想的運(yùn)行能力，同時(shí)避免出現(xiàn)能耗損失。

2.2 計(jì)算分析

城市市政排水設(shè)計(jì)中的計(jì)算分析工作同樣也不容忽視，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重確保相關(guān)計(jì)算分析準(zhǔn)確可靠，避免因?yàn)橛?jì)算結(jié)果不夠準(zhǔn)確，影響到市政排水功能。具體到城市市政排水系統(tǒng)的計(jì)算分析中，比較關(guān)鍵的計(jì)算目標(biāo)就是管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算以及管道水力計(jì)算，以便由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于后續(xù)各個(gè)具體參數(shù)信息的明確，對(duì)于支管管徑以及管道埋深等予以合理設(shè)定。從管道設(shè)計(jì)流量的計(jì)算分析來(lái)看，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重首先進(jìn)行管段的合理劃分，確保相應(yīng)管段長(zhǎng)度布置較為適宜合理，能夠由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于排水功能的滿足，具體到各個(gè)管段中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該重點(diǎn)根據(jù)相應(yīng)面積形狀予以計(jì)算分析，同時(shí)明確水流方向，避免在該方面出現(xiàn)嚴(yán)重混亂問(wèn)題。在管道水力計(jì)算分析時(shí)，設(shè)計(jì)人員則需要重點(diǎn)考慮到各個(gè)相關(guān)因素，尤其是對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該綜合分析設(shè)計(jì)流速、充滿度以及現(xiàn)場(chǎng)坡度等，由此更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于管道斷面的合理設(shè)計(jì)，確保管徑、埋深以及坡度得以優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以較好確保相應(yīng)排水管網(wǎng)得以有序運(yùn)行，避免出現(xiàn)排水功能方面的欠缺。近年來(lái)，我國(guó)雨季多地出現(xiàn)城市內(nèi)澇事件，設(shè)計(jì)人員尤其應(yīng)重視城市排水系統(tǒng)的統(tǒng)一綜合，全面考慮；重現(xiàn)期的確定根據(jù)雨水管渠排除大概率，降雨歷時(shí)短的強(qiáng)降雨還是針對(duì)小概率，歷時(shí)長(zhǎng)的降雨情況選擇對(duì)應(yīng)的重現(xiàn)期。內(nèi)澇排水充分利用現(xiàn)有蓄滲河渠，注重排水管渠能力校核，比如根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》對(duì)內(nèi)澇防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下對(duì)于最大允許退水時(shí)間的規(guī)定，確保中心城區(qū)退水時(shí)間在1～3h，非中心城區(qū)應(yīng)該在1.5～4h，中心城區(qū)重要地區(qū)應(yīng)滿足0.5～2h。由此盡可能保證城市內(nèi)部不出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)澇問(wèn)題。

2.3 海綿城市構(gòu)建

城市市政排水設(shè)計(jì)工作在現(xiàn)階段面臨著一些新的要求，尤其是伴隨著各類新理念的融入運(yùn)用，設(shè)計(jì)人員更是可以通過(guò)靈活運(yùn)用一些新方法，促使市政排水效果得以提升。海綿城市理念的融入運(yùn)用就可以實(shí)現(xiàn)城市市政排水系統(tǒng)運(yùn)行效果的優(yōu)化，有助于降低原有城市市政排水系統(tǒng)運(yùn)行壓力，應(yīng)該引起城市市政排水設(shè)計(jì)人員的高度重視。基于此，城市市政排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)海綿城市的構(gòu)建，積極協(xié)調(diào)多方力量，促使海綿城市的相關(guān)因素能夠較好作用于城市市政排水項(xiàng)目，將其作為城市市政排水系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分。比如針對(duì)城市市政道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)，市政排水設(shè)計(jì)人員除了要促使相關(guān)排水管道的設(shè)計(jì)可以和道路設(shè)計(jì)較為協(xié)調(diào)有序，往往還需要重點(diǎn)關(guān)注于城市道路路面自身排水功能的發(fā)揮，尤其是對(duì)于透水路面的構(gòu)建，更是應(yīng)該引起設(shè)計(jì)人員重視，以便由此降低雨水對(duì)于城市市政排水管道產(chǎn)生的較高壓力，最終更好提升雨水積極應(yīng)對(duì)效果，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的城市內(nèi)澇問(wèn)題。當(dāng)然，在城市道路路面進(jìn)行滲水效果的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還需要注重促使其較好融入城市市政排水體系，將道路路面下滲的雨水及時(shí)匯入城市市政排水通道或者是用于綠化植物，以此體現(xiàn)出更為理想的綜合排水性能。

2.4 污水處理廠設(shè)計(jì)

在城市市政排水設(shè)計(jì)中，污水處理廠作為比較關(guān)鍵的構(gòu)成部分，也是直接關(guān)系到排水處理效果的核心因素，同樣也應(yīng)該引起設(shè)計(jì)人員高度重視，以便確保污水處理廠能夠?qū)⑺信欧诺奈鬯约坝晁M(jìn)行有效處理。在污水處理廠構(gòu)建設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注于污水處理需求，根據(jù)所有排水管道較為適宜的走向，合理布置污水處理廠的位置，一般應(yīng)該將其布置在相對(duì)低洼的區(qū)域，進(jìn)而有效形成排水時(shí)的自留特點(diǎn)。對(duì)于污水處理廠的內(nèi)部規(guī)劃設(shè)計(jì)也應(yīng)該引起重視，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合不同污水處理方案的選用，在污水處理廠中合理設(shè)置各個(gè)功能區(qū)域，確保入廠的污水得以充分凈化，并且能夠?qū)艋蟮奈鬯枰员憬菖欧拧?/p>

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市市政排水設(shè)計(jì)工作在現(xiàn)階段面臨更高要求，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先理清設(shè)計(jì)思路，明確如何優(yōu)化滿足城市排水需求，進(jìn)而基于各個(gè)基本設(shè)計(jì)原則，確保市政排水設(shè)計(jì)方案更為適宜合理，能夠切實(shí)解決來(lái)自于排水系統(tǒng)方面的缺陷和隱患，重點(diǎn)優(yōu)化各個(gè)排水路徑和污水處理方式，完善市政排水設(shè)計(jì)方案。