市政給排水工程現(xiàn)狀 及優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

姚嘉偉

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平日益提高，城市建設(shè)規(guī)模越來越大，對市政給排水系統(tǒng)的要求也不斷提高，為了保障城市生活正常、有序進(jìn)行，市政給排水系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜，目前市政給排水系統(tǒng)完善程度已經(jīng)成為評判城市現(xiàn)代化水平的主要標(biāo)志。為此文章簡略地講述了市政給排水工程的現(xiàn)狀情況，并對其中較為突出的問題提出了一些優(yōu)化建議。

城市建設(shè)規(guī)模增大，越來越多的人口向城市集中，急速增長的用水需求與人均占有量少的矛盾日益突出。目前，我國水資源短缺的現(xiàn)象已經(jīng)非常嚴(yán)重，但是水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象卻極為普遍，急需一個良好、完善、高效的給排水系統(tǒng)來緩解這一矛盾。市政給排水系統(tǒng)在保障人民生活、生產(chǎn)用水需求的同時，還需要擔(dān)負(fù)起工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)廢水、居民生活污水、日常降水的收集、轉(zhuǎn)輸、處理和排放工作，以及城市防洪防澇任務(wù)等。隨著我國城市化的進(jìn)程，市政給排水系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜，目前市政給排水系統(tǒng)優(yōu)劣已經(jīng)成為了評價城市現(xiàn)代水平的主要標(biāo)志。當(dāng)前我國的城市建設(shè)大多較為完善，但市政給排水設(shè)計(jì)與規(guī)劃仍存在著諸多的問題，不利于市政給排水工程質(zhì)量的提升，需要采取更加科學(xué)、合理、有效的措施對市政給排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

一、市政給排水工程現(xiàn)狀

1.給水系統(tǒng)常見問題分析

水資源短缺導(dǎo)致的供水不足是市政給水系統(tǒng)中最為嚴(yán)峻也是最為主要的問題，在諸多缺水的城市中經(jīng)常會出現(xiàn)間接性停水的現(xiàn)象，對居民的生活產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。其中地理環(huán)境因素是導(dǎo)致市政給水系統(tǒng)水資源供應(yīng)不足的主要原因，其次對水資源的收集和循環(huán)使用的設(shè)施不夠完善也很大程度上影響著給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。目前給水系統(tǒng)的建設(shè)基本以搭城市道路建設(shè)的“順風(fēng)車”為主，往往忽視了給水系統(tǒng)在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要性，導(dǎo)致給水管道系統(tǒng)未能按照給水規(guī)劃形成一個完整的系統(tǒng)，個別地區(qū)的供水問題仍需要以臨時工程的形式解決，造成了部分給水管道未得到有效保護(hù)利用的情況，且部分臨時工程因給水管管徑太小而無法滿足地塊后期發(fā)展需求。

2.污水系統(tǒng)常見問題分析

污水系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)為兩個方面，其一是對污水的收集和無公害處理，其二則是對處理后的污水循環(huán)再利用。

由于城市建設(shè)的分期進(jìn)行，我國許多老城區(qū)的雨污水仍是通過一套雨污合流管道系統(tǒng)進(jìn)行收集轉(zhuǎn)輸?shù)模沂墁F(xiàn)狀條件制約，僅少部分雨污合流管最終排入污水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一處理達(dá)標(biāo)排放，大部分雨污合流管道還是直排自然水體的狀態(tài)。這部分污水直排自然水體，對周邊的水環(huán)境生態(tài)造成了巨大破壞，也嚴(yán)重威脅著我們所剩不多的給水水源。如果將雨污合流管道截流排入污水管網(wǎng)系統(tǒng)，不但會造成污水管道轉(zhuǎn)輸壓力過大，增加工程投資，還會引起污水處理廠負(fù)荷過重的問題。因污水收集系統(tǒng)不完善，排入污水處理廠的污水要么水量過少，要么含有大量的雨水，水量過少或過大，都會造成污水處理廠污染物濃度不足，這樣不但會增加污水處理廠的運(yùn)行成本，而且還會導(dǎo)致污水很難達(dá)到預(yù)期的處理效果。此外，許多城市的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)都是照搬其他城市的，沒有結(jié)合所在城市的實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮，估算的水量不夠科學(xué)，管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理，不能對污水進(jìn)行充分的收集，污水無公害的處理未達(dá)到預(yù)期的效果，使得環(huán)境持續(xù)遭受污染。

3.雨水系統(tǒng)常見問題分析

城市空氣由于面臨著工業(yè)廢氣和汽車尾氣等污染，導(dǎo)致初期雨水可能會攜帶大量的污染物，且城市建設(shè)導(dǎo)致下墊面多為硬化的路面、屋面、廣場等，初期雨水中的污染物質(zhì)未得到有效截留便直接排入自然水體。如果不對初期雨水采取科學(xué)的技術(shù)處理措施，城市水體將遭受污染，嚴(yán)重的甚至?xí)廴旧钣盟础Ｒ虼耍晁到y(tǒng)建設(shè)時采取有效措施對初期雨水進(jìn)行截流、處理迫在眉睫。

而另一個較為嚴(yán)重的問題是：受人類活動影響，全球氣候變化，全國范圍內(nèi)極端強(qiáng)降雨頻發(fā)，現(xiàn)有的雨水管道系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低，管道排水能力不足，導(dǎo)致城市內(nèi)澇時有發(fā)生。另一方面在雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初若未能夠根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況充分考慮雨水的實(shí)際排放需求，可能會導(dǎo)致雨水管道的設(shè)計(jì)與實(shí)際需求之間存在著較大的差異，雨水排放不及時，極易出現(xiàn)城市內(nèi)澇現(xiàn)象。在降雨較多的季節(jié)，對水源進(jìn)行儲存凈化，在雨量稀少的情況下，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行循環(huán)利用，積極推行低影響開發(fā)建設(shè)模式，減輕雨水對人們生活生產(chǎn)所造成的影響。

4.建設(shè)規(guī)劃不合理

因城市規(guī)模越來越大，市政給排水系統(tǒng)的工程規(guī)模也日益變大，且越來越復(fù)雜。城市建設(shè)是一個漫長的過程，給水和排水需求一直在隨其增長，但城市給排水管道系統(tǒng)的建設(shè)卻不是一蹴而就的。這就需要我們在進(jìn)行給排水工程設(shè)計(jì)時，綜合多方面的因素，近遠(yuǎn)期規(guī)劃相結(jié)合，重點(diǎn)考慮當(dāng)?shù)氐某鞘薪ㄔO(shè)程度以及氣候和環(huán)境因素。當(dāng)前我國的各項(xiàng)工作都是圍繞著經(jīng)濟(jì)建設(shè)來開展的，對給排水的重視程度較低，有關(guān)部門也未能夠認(rèn)識到給排水對城市建設(shè)的重要性和對未來城市發(fā)展的關(guān)鍵作用。在實(shí)際工程中，受多方面因素的影響，不是規(guī)劃脫離實(shí)際，就是實(shí)際未按規(guī)劃實(shí)施，導(dǎo)致工程變大的同時也影響著工程建設(shè)周期以及整個城市給排水工程布局。由于影響建設(shè)的因素較多，導(dǎo)致給排水系統(tǒng)與城市配套很難進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。針對我國的給排水工程現(xiàn)狀，應(yīng)引起相關(guān)規(guī)劃和建設(shè)管理單位的重視，加強(qiáng)對給排水工程的專項(xiàng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

二、市政給排水工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.給排水設(shè)計(jì)的科學(xué)規(guī)劃

市政給排水設(shè)計(jì)與規(guī)劃，一方面需要加強(qiáng)對城市給排水系統(tǒng)的建設(shè)與研究，另一方面在編制給排水專項(xiàng)規(guī)劃時，需對當(dāng)?shù)氐匦螚l件、水資源情況、用水要求進(jìn)行調(diào)查研究，同時還需要特別注意城市建設(shè)現(xiàn)狀與遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃、現(xiàn)狀道路建設(shè)情況與遠(yuǎn)期規(guī)劃和現(xiàn)狀給排水管網(wǎng)建設(shè)情況等，在規(guī)劃給排水系統(tǒng)時需要結(jié)合近期和遠(yuǎn)期兩個方面的發(fā)展進(jìn)行綜合考慮，優(yōu)化整個城鎮(zhèn)的供水方式和排水體制，優(yōu)先保障主供水管網(wǎng)安全穩(wěn)定性和排水主管網(wǎng)的排放出路。此外為了保證給排水系統(tǒng)的合理規(guī)劃，需要充分地運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)措施，設(shè)計(jì)人員通過相關(guān)設(shè)計(jì)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。市政給排水管道系統(tǒng)的建設(shè)基本都是與城市路網(wǎng)建設(shè)同步進(jìn)行的，這就要求給排水管道系統(tǒng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)前，需充分考慮城鎮(zhèn)路網(wǎng)的建設(shè)和地塊開發(fā)先后順序，統(tǒng)籌考慮城市建設(shè)各階段和不同地塊性質(zhì)對給排水系統(tǒng)的不同需求，盡早對給排水系統(tǒng)進(jìn)行最經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，合理布置管位，提前在道路下預(yù)留好給排水管道，避免重復(fù)投資建設(shè)。

2.提高給排水設(shè)計(jì)的合理性

對局部受地形標(biāo)高、遠(yuǎn)距離制約供水難的地區(qū)，可考慮采用分區(qū)加壓供水或分步加壓供水的方式解決，在滿足當(dāng)前地區(qū)的供水需求的同時避免了資源浪費(fèi)，供水方案也更為合理。

城市污水需要采取有效合理的凈化措施，確保達(dá)標(biāo)排放，應(yīng)盡可能地使用新型的污水處理技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)對污水的回收利用。在條件允許的情況下，盡可能采用雨污分流排水體制，從根源上來提高污水納管率。對于老城區(qū)雨污合流管道直排河道現(xiàn)象，前期改造可在雨污合流干管與截流干管的相交前或相交處設(shè)置截流井，將截流干管接入污水管道，根據(jù)下游污水管道的建設(shè)情況，選擇適宜的截流倍數(shù)，后期再根據(jù)城鎮(zhèn)改造建設(shè)情況逐步實(shí)施雨污分流改造。

傳統(tǒng)的市政排水系統(tǒng)往往是采用溝渠和管網(wǎng)，沒有考慮到水循環(huán)的保護(hù)，忽視了地下水補(bǔ)給、雨水儲存、滲透的問題，而且沒考慮地表徑流污染給地下水所帶來的危害。基于“海綿城市”的理念在整個城市建設(shè)規(guī)劃中的應(yīng)用，引入了水文學(xué)、微觀管理、源頭控制等理念，海綿城市更側(cè)重于對水文環(huán)境的分析、評估，注重源頭控制、中途轉(zhuǎn)輸以及末端調(diào)蓄，采用滲、滯、蓄、凈、用、排等多種手段相結(jié)合的方式合理地選用排水措施。根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件，對建成區(qū)的初期雨水進(jìn)行截流與處理，以設(shè)置雨水濕地、雨水滯留塘等生態(tài)處理設(shè)施為主。對新建地區(qū)或者新建項(xiàng)目，通過LID 設(shè)施削減雨水徑流量，并有效去除初期雨水中的徑流污染物。

3.提高城市防洪防澇設(shè)計(jì)的合理性

防洪防澇設(shè)計(jì)是城市建設(shè)的重要組成部分，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際降雨情況，結(jié)合地形地勢、水文和氣象等條件，合理設(shè)置截洪溝和布置雨水管道系統(tǒng)，確保在強(qiáng)降雨的情況下，雨水也能夠順利的排出。另一方面，將“海綿城市”設(shè)計(jì)理念用于城市防洪排澇工程設(shè)計(jì)中，海綿城市的排水系統(tǒng)與城市排水管道設(shè)施相結(jié)合，排水防澇設(shè)施與天然水系河道相結(jié)合，地面排水與地下雨水管渠相結(jié)合等方式來實(shí)現(xiàn)一般排放和超標(biāo)雨水的排放，避免內(nèi)澇等災(zāi)害，進(jìn)而保證城市的安全。

三、結(jié)語

市政給排水工程是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施工程，在城市基礎(chǔ)建設(shè)與道路設(shè)計(jì)中都是非常關(guān)鍵的部分。文章從給水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)三個方面介紹了我國目前市政給排水工程存在的現(xiàn)狀，現(xiàn)今市政給排水在建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)時仍存在不合理之處。對此，文章也提出了對給排水設(shè)計(jì)的進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃、提高給排水設(shè)計(jì)合理性，建議利用“海綿城市”理念來加強(qiáng)給排水設(shè)計(jì)，提高城市防洪防澇設(shè)計(jì)。