市政給排水設計中的常見問題與解決辦法

何曦

（北京建筑大學，北京102616）

0 引言

市政給排水系統是市政建中關鍵的環節，但是其中也出現了各種的問題。郭志敏（2019）曾提出在給排水系統中出現水資源利用率低于管道過于老化等問題；劉郅磊（2019）在他的研究中發現城市功能矛盾導致市政給排水設施建設不完善與相關建設不合理等問題；前人們的研究大多都是從雨水系統、污水系統與排水系統設計問題進行要討論研究。本文認為可以結合生態自然與國情的角度來歸納市政給排水中仍待解決的問題，從而探究出合理創新的解決方案。

1 市政給排水系統建設的必要性

市政給排水工程是市政建設的重要組成部分，也是城市基本的市政工程設施。它是保障城市居民用水以及保障人民生命財產的消防用水的手段。市政給排水工程的主要目的是為人們提高質量的水源。主要過程是先收集城市污廢水、大氣降水等，再對其進行相應的處理，從而得到高質量的水源[1]。市政排水系統能促進城市的可持續發展[2]。中國的可利用水資源只有28000 億立方米，且地區分布不均，人均用水量也只達到全球水平的1/4。在這種情況下，我國面臨水資源嚴重短缺的問題。所以本文認為，應該通過對市政給排水系設計的反思和改進，對我國城市給排水資源進行高效合理地利用，同時融合創新思想，因地制宜地去進行設計，勢必會為城市的發展起到促進作用，推動城市的可持續發展。

2 市政給排水系統問題

2.1 規劃設計問題

2.1.1 用水量規劃缺乏前瞻性以及靈活性 在市政工程規劃中，城市居民的用水量雖然有明確的指標，有大城市與中小城市的劃分，還有的用水量指標被分成了不同區域的。但是城市的用水量預測往往會因為未來的諸多因素而發生改變。例如新冠疫情的影響，居民在家時間長，勢必會造成用水量的增大。過大時會造成城市用水負荷出現停水的現象，這也會給居民造成麻煩。未來的發展趨勢在短期的規劃期內無法準確地把握，導致用水量的預測結果會與實際用量產生部分更甚至是巨大的偏差。由此可見，以過去資料為依據的預測方法在不可抗力發生時是不可取的，設計人員要因地制宜，根據未來的發展實情來進行城市用水量的預測。

2.1.2 排水系統設計中缺乏資源再利用思想 市政的排水設計本人認為應該兼顧考慮雨水的再利用。結合多方面的因素，不能只大力著眼于解決排水問題。排水系統不能因為急于“排”水，而忽略了對所排的雨水資源的輸送與儲存的問題，例如我們可以考慮通過加強對于雨水較多時候的雨水存儲來供給城市使用[3]，以此減少資源的浪費。其次，城市進城化的加快反而造成了城市排水系統中排水能力的降低。在規劃中，城市占據了湖泊河流的位置，打破了原來的城市與自然的平衡。

2.1.3 舊城區污水系統設計中仍普遍保留合流制 盡管我國的污水處理率比以往都有了很大地提升，而且對合流制排水管渠也進行了改造，將合流改為分流制合并保留合流制，修建截流干管。但是我國城市的許多舊排水管渠仍使用合流制管渠系統，這是短時間無法改變的，由于資金和政策的限制，這種體制在老城區中更為常見。雨季中，生活污水、工業廢水和雨水的混合污水會被運送到污水處理廠，雖然這種將污水統一在起的運輸方法能節約大量時間，但這也會造成之后處理工序的困難，導致不能高效地將雨水和其他污水分離開來，以至于在后面進行排放時勢必造成再一次污染。

2.2 建設問題

2.2.1 盲目大力建設排水系統 市政排水系統的重要功能就包含防汛功能。但是防汛泄洪與生態自然保護之間有時不能兼得，設計人員會擔心常年有著較高景觀水位的河湖在汛期來臨時，過大的水量會造成城市積水問題。但是這種擔心本文認為在某些地區可以不用過多地考慮，我們可以轉變對洪水的態度。北京大學一席教授曾帶領他的團隊分析出，歷史上洪水閹掉了中國的國土面積的0.8%，所有的防洪堤、大壩即使全部炸掉，洪水能夠淹掉的中國國土只占0.8%，極端情況下，會淹掉6.2%國土面積。為了減少在不可能勝利的抗洪經歷中，本文認為市政的排水系統在設計的時候可以考慮與自然生態進行合作，讓河湖扮演排水緩解的角色。但是應該選取正確地區的河湖，要做出嚴密的分析。分析出10 年、20 年、50 年之后的洪水是否能真的淹掉城市，給城市帶來危機。保留洪水所留下的河漫灘，在被淹掉的邊緣可以種上稻田和其他植被。讓生態自然去自行排水流經。既可以省下市政防洪的資金，也可以恢復河漫灘原有的自然風光，更不會給周邊城市帶來洪水的危險。因地制宜，用最小的成本去設計新的市政排水系統。與相關的水利工程共同合作，統一設計方向與規劃。

2.2.2 凈水設備建設不完善不統一 凈水工程設備的目標是使凈化后的水源可以達到城市居民生活飲用水和工業企業用水對水質的要求。雖然凈水工程設備能做到將凈化后的水質再通過輸送管網輸送到城市居民家中。但是現在城市居民中并不是安裝的統一的凈水設備，其質量參差不齊。大部分居民的凈水系統都是基本符合規定的，但是要想達到凈水的理想效果，應該安裝更加完善的凈水設備。普通或者未達標的凈水系統將本來可以二次利用的水資源浪費掉，降低了水資源的利用率。

2.3 管網質量管理與維護問題 在選取管網材質的時候，由于采購人員或者業主有自己的要求，將原本符合規定的管網材料換成了劣質的管道。在居民秋冬用水的高峰期，水壓猛然增大的時候，很容易造成水管破裂，給居民帶來巨大的麻煩。同樣，老舊城區的老化的管網問題也有待解決，老化的管網內部生銹的管道會污染館內原本干凈的水質，給居民的健康造成威脅。而且不達標的管網同樣也會給人們帶來噪聲。立式支架時的管網時很多市政給排水設計人員常選擇的，這是因資金與空間的不足導致的。但是在這種設計下，當水壓猛然增加時，水流速度增大，管道類中所被運輸的水流以一種極大的速度撞向管道配件交接處，將會發出噪聲，給社區居民造成不必要的困擾。而老舊城區的管網因為政府補貼少，居民不愿意出資等問題致使老化管道遲遲得不到較好的維護與改造。且老舊城區的管網的設計中包含各種時期的規劃與建設思想，這無疑給統一維護改造帶來了阻力。

3 建議

3.1 靈活預測規劃用水量 測量人員可以對不同地區的不同情況的下的城市居民用水量進行實時或者分段的監測?？茖W地利用大數據實時統計城市居民用水量，總結歸納出不同城市與不同時間段的各自規律。在沒有大型的突發事件或者災情時，排水設計系統相關人員可以根據所統計總結出來的規律，對城市排水量進行分析決定。與此同時，設計人員在設計城市居民用水量的時候應該要考慮到突發災難時，應有對應的備用的城市居民用水量方案。在此方案設計出來之前，相關的設計人員因對其提前做出預測和判斷，對用水量的上下波動幅度做出相應的演算。同時，當國家發生重大突發事件時，設計人員在規定城市居民用水量的時候，要具有靈活性。結合平時勘測的結果與演算出來的用水量波動，設計出有較小調整范圍的城市居民用水量統計數據表。以上措施能有效應對在發生例如新冠疫情突發災難時城市居民用水量猛增的情況，避免給居民造成困擾。

3.2 依據老城區不同特點分別設計改造 對于舊城區老化管網的問題，應調用專業人員對老城區進行現場調查，對所有管網進行復查，重新確認管徑等問題，同時要依據當地城區的給排水規劃，結合調查統計過后的城區管網資料進行管道設計。將老城區的特點進行分類，分別進行管道改造。部分采用截留式合流制。道路較寬、易于管線施工的城區應將現有的雨污混流改造成分流制，對于道路寬度較小、沒有雨污分流空間的地段，可采用截留式合流制這種方式進行改造，后期隨著城區的進一步改造再逐漸進行雨污分流。

3.3 理性建設防汛排水系統 不能盲目地制定相應的排水系統規劃來解決防汛泄洪問題。首先要安排相關的專業人員對河湖岸進行實地的考察，與相關的水利工程和其他工程進行交流。深入了解施工地點的性質，因地制宜。選擇用較少的資金設計出起到實際作用的，更高效的排水系統。要有與自然生態合作的思想，相信并釋放自然。平衡防洪泄洪與生態保護之間的關系。

3.4 加大資金投入 在管網質量方面的問題，應該加大對市政工程管網資金方面的投入，管網規劃和設計中應根據地形地貌和地質結構正確選擇管材和施工工藝，降低污水管網運行過程中的滲漏風險，延長管網使用周期。同時設計人員應根據不同地區的地形特征和當地政策去選擇符合規定的優質管材，選擇具有高抗腐蝕能力與抗壓能力的管網材料，降低管網發生爆裂或滲透的風險，盡可能延長給排水管網的使用壽命，減少后期的管道維護費用。其二是加強施工人員相關專業知識的培訓考核，避免采購管網時偷工減料的問題發生；同時要求他們定時檢查管道的運行情況，檢查有無漏、滴等現象。一旦發現問題馬上向有關部門上級匯報整改。在資金的支持下，相關部門能夠統一地方城市居民的污水自凈水設備，深入居民內部去完善給水系統的設計與安裝。

4 結論

我國的市政給排水設計還存在諸多問題等著人們去分析解決，尤其是在這一年我國面臨的新冠疫情等未來諸如此的不可抗力的情況下，給排水工程也必須不斷地完善。本文經過以上的分析可以得出我國市政給排水系統設計中會出現規劃設計問題、建設問題以及管理維護等問題。針對這三方面出現的問題，本文分別提出四點建議，靈活預測規劃用水量；依據老城區不同特點分別設計改造；理性建設防汛排水系統；加大資金投入等。同時市政設計人員更應該加強自身知識儲備與素質，利用現有的先進設備技術，對城市給排水系統進行合理和創新的規劃。相關部門應從各方面積極籌資，去引進吸納前沿的技術與人才，為市政給排水工程打下堅固的基礎。