生態城市理念下給排水規劃設計研究

劉洋

【摘 要】給水排水設施在城市的可持續發展及水資源管理中具有重要作用。給排水設施不僅為人口稠密地區的經濟和社會發展提供必要的服務，而且反映出社會對水資源的重視程度。目前，中國許多地區沒有完善的給排水設施，尤其是排水系統和污水處理設施方面比較落后，一些經濟不發達地區的排水管道密度和污水處理率較低。在生態城市建設理念下，文章對案例城市給水專項規劃、雨水專項規劃、污水專項規劃工程存在的問題及優化設計進行了研究，以提高城市給排水管網和排水泵站設施的運維水平。

【關鍵詞】城市給排水;生態城市;規劃設計

1 案例城市基本情況

案例城市規劃以建設生態城市為遠景，確立建設目標。案例城市在建設初期就已經將“生態城市”建設理念貫徹其中，在規劃和設計方面進行了優化。比如，建設初期就已經設置生態走廊作為商業區和生態區的天然隔離帶，限制了城市建設活動的生態控制線和當地社區的發展，有效控制了商業區毫無規劃的外擴和建設，最大限度地對城市生態系統進行了維護和隔離，對城市的景觀塑造起到很好的作用[1]。同時，為了保證保護區的整體建設實力達到生態城市建設的基本要求，禁止開發大型保護區。城鎮供水主要來自當地的地下水，城市污水回用和景觀用水是市政用水的主要來源。積極利用城市污水再生水源，避免大規模跨流域調水，低碳環保，更符合生態城市建設的理念。

2 案例城市雨水專項規劃存在問題及優化設計

2.1 雨水專項規劃優化設計

2.1.1 案例城市暴雨強度公式

2.1.2 雨水設計流量計算公式

2.2 案例城市雨洪管治現存問題

案例城市的地形平坦，雨水管道的出口大多靠重力排放，在雨水管道出口設置雨水提升泵站，保障雨季可以正常進行排水工作。對于雨水提升泵站有兩個問題需要考慮，一是泵站的最大流量，二是泵站的規模問題。為減小泵站最大流量和規模，考慮在泵站的前段設置材質較為堅固的地下鋼筋混凝土蓄水池。

案例城市規劃區總體呈狹長狀，平均坡度下降對排水、行洪不利。城鎮雨水資源的利用一般堅持以下3個基本原則：①屋頂雨水的收集、處理和回收;②綠地雨水的暗滲性;③雨洪排放的優化措施很多，只有真正意識到這些問題時，才能把流量調節理論應用到特殊工程中，使所有水庫都設在雨水管道的末端調節和儲存雨水[2]。文章從理論和實踐兩個方面對其防洪減災進行分析。在城市方面，規劃單元與雨水管道設計為一體;建設方多次要求采用先進的雨水管道設計理念，但一直沒有落實到施工圖設計階段。

2.3 設計解決方案

把最新的雨洪管治理念納入區域雨洪管治規劃，將雨洪管治規劃與園區雨洪管治政策相結合，明確現有雨洪管治規劃與政策，倡導“源頭控制”原則，比如鼓勵各個住宅小區開展建設防洪系統工作，從源頭上減少并控制雨水對防洪問題的影響。將構建生態排水系統的思想引入雨水專項規劃編制過程。綜合應用生態技術和治理城市面源污染和修復的經驗，構建生態化城市排水系統[3]。

本案例工程以西繞城高速東輔道的路面雨水收集為例，在西路寬達70 m的綠化帶內設有開放式防滲池，大量種植蘆葦類水草，并設有溢流管，這樣當雨季來臨時，就可以將較潔凈的雨水排入市政雨水管中。

本文在總結了目前我國工程技術使用情況的前提下，選擇先進的設計軟件對項目進行模擬，建立數據模型等[4]。可以使不同專業的人員更加直觀地了解項目設計情況，同時對優化后的特種雨水系統進行評價，使其成為技術可靠、可操作性強的詳細規劃。

根據統計，生態排水系統的應用可使城區雨污分流減少70%～95%，并將雨污分流高峰延緩5～20 min，從根本上消除或減少雨水轉化產生的污染問題，使城市雨水回收成本降低，進而改善生活環境，減少因城市建設產生的環境問題，降低市政建設成本（如圖1所示）。

將構建生態排水系統的思想引入雨水專項規劃編制過程。綜合應用生態技術和治理城市面源污染和修復的經驗，構建生態化城市排水系統。筆者所在規劃區按此施工理念施工的項目為西繞城高速東輔道雨水工程。本工程將西繞城高速東輔道的路面雨水收集到西路70 m寬的綠地內開放的可滲灌調蓄池中，池塘中已預先安裝好溢流管，并在其中種植了與環境相適應的植物，如蘆葦等。遭遇大雨或暴雨時，相對干凈的雨水會經過池塘溢流管進入市政雨水管道（如圖2所示）。

3 案例城市污水專項規劃存在的問題及優化設計

3.1 案例城市污水專項規劃存在的問題

雨水、污水分流系統實施不到位，一方面會增加污水處理廠的處理水量，另一方面隨意接入雨水、污水管道會造成對水系的嚴重污染。管線施工時沒有研究污水管道系統施工次序，導致今后只能在同一條管道上施工，沒有對下游管道進行考慮[5]。如果日常生活污水不能及時排出，就會造成管道水儲存時間過長而堵塞管道，甚至管道水滲入地基，容易造成地下水污染。民眾對地下排水管網的重要性認知不足，無法切身體會排水管網在日常生活中的作用。因此，社會上常見任意損壞排水管道、隨意向排水管道拋撒雜物的情況，導致排水管道堵塞的現象普遍存在。該規劃未就此問題提出建設性意見。

3.2 案例城市污水專項規劃優化設計

一是劃定規劃區污水收集范圍，對污水收集量進行預測，并進行排水系統規劃。

二是完善已建成區的污水管網。在實踐中，通過計算污水管網流量，合理劃分區域，根據區域實際情況調整管網。

三是當設計方案滿足規劃條件時，應將目前匯合的管道轉換并連接到污水管道系統，避免當前用戶從上游排放的廢水直接排放到雨水管道系統而造成污染，使下游地表水系統受到雨水侵蝕。

四是污水廠的規模、選址、占地面積及污水工程的投資估算等。與此同時，在污水專項規劃中，應對下水道建設的宣傳工作進行更多的探索和嘗試。

4 案例城市給水專項規劃存在的問題及優化設計

4.1 給水專項規劃存在問題

城區供水管網局部布局不合理，周邊公路位于城區東西方向的中線，供水規劃卻把管徑最大的供水管道設置在城市東、南兩個方向的東邊，不符合輸水干管最短的原則。此外，案例城市由于地面硬化加劇，地面雨水補給基本被切斷，而西北部地下水位已經形成漏斗形，地下水補給難以發揮作用，水源地和地下水水質難以保證，因此需加強地下水源地擴建。

4.2 優化設計結果

在西南郊供水廠該區域的遠期主水管道設置上，干管輸水工程的施工單位選擇了一條比西繞城高速有更好連通能力的線路。目前，基本實現了西南郊供水廠向該地區供水。后來設計院就把這一修改意見納入優化方案中的城市供水專項規劃實例。經過溝通后，將DN1 200 mm輸水管道納入管網進行調整。實現與沿線主干管和次干管的連接，優化了鄰近供水管網的水力條件。

至于擴大地下水源，供水管網的建設在這一領域相對落后，地下水資源的開發利用應作為規劃分區。同時，該專項規劃還規定，今后將逐步建立基于GIS平臺的地下水位動態監測數據，并在該城市供水企業間建立反饋機制。在城市地下水位過低時，必須減少或停止供水。

5 結語

城市的發展離不開對生態環境的構建，同時要保證城市的水循環系統處于正常運行的狀態。為了構建城市生態環境，實現建設生態城市的目標，本文對城市給水排水網絡的優化設計提出如下建議。

（1）特殊供水方案應明確，北部水源地供水方案應根據當地地下水質量和水位進行動態監測。不要過度開采地下水，避免污染地下水。

（2）為實現雨水的綜合利用，應結合城市土地規劃等參數，結合當地實際情況，進行生態排水系統的規劃和再生循環設計。

（3）在進行污水處理規劃時，必須對未達標區域進行詳細的規劃，包括排水系統水壓的計算、設計參數的確定、排水管道的布置、排水材料的選擇等。

參 考 文 獻

[1]王思雯.生態城市背景下市政給排水規劃設計的重要性及要點探析[J].工程技術研究，2019（10）：184-185.

[2]施溯帆.基于水環境容量控制綠色生態城區水資源利用規劃研究[D].南京：南京工業大學，2015.

[3]周思益，王翀.市政排水規劃設計的問題及解決方案研析[J].工程技術研究，2019（23）：194-195.

[4]顏琳娜.海綿城市理念下的市政工程給排水規劃設計研究[J].建材發展導向（上），2019，17（11）：393.

[5]張麗霞.生態城市背景下市政給排水規劃設計的重要性及要點探析[J].當代旅游，2018（24）：184.