區域市政排水系統專項規劃設計研究

趙孟哲

（廣東省交通規劃設計研究院集團股份有限公司，廣東 廣州 510070）

在城市建設的推進下，市政給排水系統需要不斷完善，提升城市水資源利用率，為城市正常運行提供保障。市政排水系統的規劃及建設影響著城市的各方面發展，為發揮其作用，需要對排水系統進行合理設計。對于區域市政排水系統來說，應根據區域的特點及排水需求進行專項規劃設計。因此，應根據實際情況制定合理的規劃，使排水系統的設計滿足實際需求，為市政排水系統整體規劃發展提供保障。

1 市政排水系統設計和規劃要求

在城鎮化的推進過程中，市政排水工程的規模逐漸擴大，對生態環境的發展有著積極的影響，同時可促進城鄉協調發展。通過對排水系統的優化設計，可使城市的排水系統發揮出更為有效的作用。在當前的城市規劃中對不同區域應制定專項的排水系統規劃，使其滿足區域的實際發展需求，并且使排水系統的運行更加穩定[1]。因此，應重視對排水系統的規劃設計，并且結合其中存在的問題進行分析，使系統得到全面優化。在不同區域中排水系統的特點具有一定的差異性，應結合實際情況，保證其設計的合理性。應對排水的具體情況進行明確，對排水系統規劃內容進行有效調整，使其滿足區域排水的需求。此外，由于一些地區受強降雨天氣影響，要求排水系統發揮出有效的排澇作用，為居民人身及財產安全提供保障。根據市政工程建設的發展趨勢來看，應對排水系統進行專項規劃設計，充分考慮氣候因素及排水特點等方面的情況，制定合理的分配方案[2]。

2 城市市政排水系統現狀

通過對市政排水情況的調查可知，多數城市市政排水系統在設計過程中僅考慮到單一的雨污分流，沒有根據實際情況進行排水系統設計，也沒有貫徹海綿城市的理念，這使市政排水系統無法發揮出有效的作用，造成管道淤堵、暴雨積澇等問題；在布設管道時，沒有合理設置排水管道的位置，使排水管道出現滲漏問題，影響排水系統的效果，無法保證居民用水安全；在進行排水系統設計時，沒有結合周圍的環境進行分析，使排水系統的功能受到了影響，無法保證城市排水系統發揮作用。因此，需要對市政排水系統進行合理規劃及設計，使分流系統有效運行，同時實現水資源的循環利用。

3 市政排水系統規劃內容

3.1 收集規劃基礎資料

在進行排水系統規劃設計前，應收集相關的基礎資料，為工程設計提供參考。編制規劃時，需要收集上位排水系統專業規劃，將其作為規劃的重要依據，還需收集規劃區域中的實際情況信息，同時應對管道的建設情況進行了解，根據管道的規劃特點制定合理的方案，使規劃更加科學、有效。在規劃該區域的排水系統時，應參考當地污水處理系統規劃及供水規劃等相關內容，確保規劃符合國家規范要求，并符合當地的實際情況。還需對當地的排水系統的規劃及園區中的排水管道建設情況進行充分了解，結合相關資料進行分析，使規劃的編制更加詳細可靠，為設計的實施提供有效支持[3]。

3.2 確定排水系統的體制

城市的排水管道系統中包括了2種排水體制，分別為合流制及分流制，其中合流制排水系統是將生活污水、雨水等混合在一個排水灌渠中排出的系統。分流制是雨水系統與污水系統之間獨立的排水體制，雨水通?？赏ㄟ^管道排入河道，污水可通過污水管道收集運輸到污水處理廠。在新建城區范圍內，多使用分流制的排水系統，其目的在于強化排水系統作用的發揮。

3.3 確定雨水排水模式和規劃標準

3.3.1 雨水排水模式

以哈爾濱某高校園區為例進行分析，該區域距離中心鎮區3 km，占地面積為11.88 km2，以南側的機場高速公路，東側及北側公路、西側高速公路為邊界劃分，區域所處位置交通較為便利。為了使區域的排水系統規劃及設計符合實際要求，應對規劃設計中的主要內容進行明確。在區域排水系統規劃中排水模式包括2種，分別為城市強排模式及自流排水模式，強排模式可適用于水面率較低的地區，市中心多采用該模式。自排模式適用于河面率比較高、河網水系發達的地區中。經過對當地情況的分析，選擇在園區規劃地塊中針對雨水采用自排模式。在水系專業規劃方面，規劃范圍之內水域面積為12 306 km2，占總面積的10.4%，結合相關統計結果分析，將橋梁計入到水面積中，水面率為1%，同時水系分布均勻。在園區中的河道最高控制水位為3.75 m，多數地塊的地面高程為4.3 m～4.8 m，為雨水的自排提供了所需的條件。

3.3.2 規劃標準內容

在雨水管渠設計方面，可使用滿流設計的方式，管徑由雨水設計流量來確定，應根據室外排水設計要求內容來進行計算，可參考其中的計算公式，根據控制性詳細規劃、上位排水專業規劃、供水規劃及道路管道建設情況等開展設計，選擇合理的排水系統，對匯水面積合理劃分，明確徑流系數及管道的摩阻系統，可確定雨水管道的規模，例如按照雨水管渠設計標準開展設計工作，見表1。在污水計算過程中應結合規劃資料明確污水量的指標、人口毛密度、管道摩阻系統等，使設計達到實際的要求，在滿足最大設計充滿度的情況下進行單變量水力計算，并確定污水管道的管徑。在規劃過程中應考慮規劃及實際的銜接需求，使規劃在符合當前排水需求的情況下，強化設計的效果，使排水系統的設計及建設具備良好的基礎，進而使排水系統發揮出更好的作用[4]。

3.4 預測區域污水量

在污水量預測過程中可采用多種方法，結合該區域的排水系統規劃需求，可使用分類預測法給水量、折減預測法進行預測。采用分類預測法進行計算時，可結合污水排水標準進行分析，見表2。地下水的滲入量可按照平均日污水量的10%進行計算，規劃得到的總污水量為30 983 m3/d。在給水量折算過程中應根據當地的供水規劃進行分析，在該區域中規劃最高日給水量為4.1萬m3/d，日變化系數為1.3，折算的規劃平均日給水量為3.15萬m3/d，規劃平均日污水量按照給水量的90%進行計算，得到約為2.84萬m3/d。此外，需要考慮到地下水的滲入量，污水量計算為3.12萬m3/d。結合計算的結果分析，取污水量較大的結果。

3.5 進行排水系統布局

雨水管渠的走向應符合地形趨勢特點，將水就近排入水體，設計管道時需要對地形的地面高程進行分析，還需規劃區域中的河道常水位等[5]。在該區域中地面標高為3.80 m～4.30 m，內河的最高水位為3.70 m～3.80 m，可結合采自自排地塊雨水管道的長度，使地面高程控制在4.30 m以上。通過對劃分區域內河網特點的分析，明確排水系統的布局。由于其中的河網分布比較稀疏，管道的長度為817 m，根據地塊雨水使用緩沖式自流排水模式的要求，應使地面高程控制在4.75 m以上。在進行污水管網定線時，應順應地形趨勢，順坡排水，減小管道的埋深，還需結合實際情況進行規劃設計，使其符合實際的要求。

4 市政區域污水排水專項規劃問題及改善措施

4.1 區域污水排水系統專項規劃存在的問題

在當前的部分區域排水系統專項規劃中存在雨水及污水系統設計工作實施不到位的情況，使污水處理廠的處理水量增多，同時會在不合理接入管道的情況下造成水資源的污染。在管線施工中缺少對污水管道施工次序的研究，使管道建設達不到實際要求，影響了管道體系的運行，因此無法發揮出有效的作用。當日常生活污水無法及時排出時，會使管道水儲存時間過長，造成管道堵塞問題，還會使管道中的水滲入到地基中，帶來地下水污染的問題[6]。此外，人們對地下排水管線的認識不全面，沒有認識其在生活中的重要作用，會發生損壞排水管道或隨意向管道中扔雜物的問題，造成排水管道堵塞的情況。為了優化排水系統的運作效果，應結合實際情況優化規劃設計[7]。

4.2 對區域污水專項規劃進行優化設計

應對污水收集范圍合理規劃，預測污水的收集量，并進行排水系統規劃。還需對建成的污水管網進行完善，經過對污水管網流量的計算，使區域劃分更加合理可靠?？山Y合區域的情況對管網進行調整，使其滿足實際的需求。在設計方案符合規劃要求的基礎上，需要將目前匯合的管道轉換，并且連接到污水管道系統，可避免上游排放的廢水直接進入到雨水管道中造成污染問題，防止對下游的地表水產生影響。還需對污水廠的規模及地點位置、投資建設等進行合理規劃，使污水排放具備完善的體系，保證排水系統的有效作用。此外，為了避免產生市政道路積水問題，應結合海綿城市理念進行設計排水系統，可通過建立下沉式綠地的方式達到此目的，也可通過鋪設透水路面，完善雨水調蓄設備，有效防止積水問題的產生，使海綿城市建設能夠與生態建設融合起來。經過對排水系統的優化，可使其滿足排水的需求，同時具備生態化特點。通過對區域生態環境情況的分析及規劃，使排水系統的設計能夠起到更好的作用，實現對排水系統的全面改善，體現出綠色環保的特點，提升排水系統的設計水平，進而保護生態環境。

4.3 合理選擇給排水系統的建設材料

在對市政排水系統進行規劃設計時，為了避免排水系統產生爆管等問題，需要對管網的材料合理選擇，保證其符合建設的要求，加強其質量性能。應根據實際情況對材料進行選擇，要求其具有良好的耐腐蝕性能，并且符合排水管的要求。根據當前市政排水系統的建設情況，使用高質量材料可使管網的建設發揮出更好的效果，保證其使用效果，為排水系統的運行提供良好的條件。同時相關部門應加強對管網建設的管控，使其符合各項標準，避免管網的規劃設計及建設存在問題，為市政工程的整體建設帶來保障[7]。

4.4 考慮到排水系統設計中的細節要求

應對該區域的排水系統運行情況進行分析，了解主要的排水來源，結合區域實際情況進行合理規劃。比如，在設計中勘查了解雨水來自山洪、地塊雨水及道路雨水，污水為生活區域產生的生活污水，根據排水系統來源的具體位置合理布設雨水、污水管道，并且使排水系統符合高水高排、低水低排的原則，避免外力對排水系統產生影響。在布置城市排水管網系統的時候，需要結合主干管、干管、支管順序進行定線，應在平面布置中以正交式、平行式、分區式進行。設計管道時，應將影響范圍內的建筑物、溝渠及電桿等拆除遷移，與新建管道距離不符合要求的原有管線、設施等，應進行避讓或者保護，還需設置排水防洪設施，在區域中設置臨時性的排水溝，在高處位置截水溝，避免地面雨水進入到施工區域中。通過對區域的排水系統合理規劃設計，可發揮出系統的有效作用。此外，應保證現場與設計圖紙內容的一致性，避免上下游之間產生誤差，確保排水系統排水管道位置準確。

5 結語

在市政排水系統的規劃設計工作中需要考慮到規劃的各方面影響，結合區域的實際情況制定規劃。在規劃過程中需要結合區域污水排水系統專項規劃存在的問題進行分析和優化設計，合理選擇給排水系統設計中的建設材料。按照收集的規劃基礎資料，確定排水系統的體制、模式和規劃標準，按照預測的區域污水量及布局規劃的要求開展工作。通過制定科學的區域市政排水系統規劃，合理設計排水管道，可使城市排水功能得到有效保障。