市政排水設(shè)計和規(guī)劃中常見問題研究

摘 要：通過細致分析市政排水設(shè)計與規(guī)劃實踐中的各項挑戰(zhàn)，本研究對該領(lǐng)域內(nèi)頻發(fā)的設(shè)計缺陷和規(guī)劃問題進行歸納。探討了設(shè)計原則在實際工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及在排水系統(tǒng)概念理解與執(zhí)行中存在的偏差。針對發(fā)現(xiàn)的問題，進一步討論了各類影響設(shè)計與規(guī)劃的因素，并提出了相應(yīng)的解決策略。通過系統(tǒng)地梳理現(xiàn)行做法中的不足及其產(chǎn)生的根源，本文旨在推動排水設(shè)計與規(guī)劃向更合理、有效和可持續(xù)的方向發(fā)展，以期為未來市政建設(shè)提供理論和方法上的參考。

關(guān)鍵詞：市政排水；設(shè)計缺陷；影響因素；解決策略文章編號：2095-4085（2024）09-0119-03

0 引言

市政排水設(shè)計和規(guī)劃是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分，也是保障居民生活質(zhì)量和城市正常運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，當(dāng)前市政排水設(shè)計和規(guī)劃中存在著諸多常見問題，如排水系統(tǒng)不暢、設(shè)計方案不合理、抗洪能力不足、水質(zhì)污染嚴重等。這些問題嚴重影響著居民的生活品質(zhì)以及城市的可持續(xù)發(fā)展，因此有必要對這些常見問題進行深入研究，以尋求解決之道。同時，隨著城市化進程的加速推進，市政排水設(shè)計和規(guī)劃所面臨的挑戰(zhàn)也日益嚴峻，需不斷總結(jié)前人經(jīng)驗，深入剖析問題根源，以期為今后的設(shè)計和規(guī)劃工作提供有力支持。因此，對市政排水設(shè)計和規(guī)劃中的常見問題進行研究具有重要意義。

1 項目背景

柘榮縣地處閩東北內(nèi)陸山區(qū)，地勢東南高西北低。太姥山脈主峰東山頂海拔1 480m，是全縣最高點；英山鄉(xiāng)下清水坑海拔僅78.8m，是全縣最低點。屬中山、低山類型區(qū)，平均海拔在600m左右。縣境內(nèi)峰巒起伏，地勢呈東高西低。山地面積509.16m2，占全縣總面積的94.6%，平均海拔600m左右。

本項目規(guī)劃用地屬于丘陵地帶，地勢起伏不平，地貌類型較復(fù)雜；區(qū)域東西部地勢較高，高程達到700m以上，龍溪流域兩側(cè)相對平緩，最低處高程只有628m，區(qū)域內(nèi)高差100m以上。

規(guī)劃區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀有零星的居民住宅和單位用地，地塊內(nèi)大部分為雨污無組織而就近排放河溝。本次規(guī)劃、設(shè)計新建排水系統(tǒng)，完善片區(qū)內(nèi)排水能力。

本次勘探孔揭示深度范圍內(nèi)，上部為第四系沖洪積層碎卵石及坡積層粉質(zhì)粘土；下伏為凝灰?guī)r及其風(fēng)化層，巖土層從上至下的分布如下。

（1）雜（素）填土：雜色，松散-稍密，稍濕～濕，以碎石、粘性土回填為主，局部含少量碎磚、砂土、條石、建筑垃圾、生活垃圾等。該層層頂標(biāo)高為638.39～673.79m，該層厚度0.40～9.10m，平均厚度為2.50m。

（2）碎卵石： 灰黃、灰白、黃褐及青灰等色，飽和，稍密為主，局部松散或中密，沖洪積成因。質(zhì)地堅硬，成分以堅硬的中等風(fēng)化閃長巖為主，呈次圓狀、亞棱角狀，大小混雜，分選較差，級配較差。層頂標(biāo)高為629.00～6641.46m， 厚度為0.90～2.80m，平均厚度2.06m。

（3）粉質(zhì)粘土：褐黃、褐紅、灰黃等色，濕，可塑～硬塑，坡積成因。層頂標(biāo)高為634.11～690.16m，揭示厚度為0.40～4.40m，平均厚度為1.82m。

（4）全風(fēng)化凝灰?guī)r：褐黃、灰黃等色，由凝灰?guī)r風(fēng)化而成。層頂標(biāo)高627.25～688.96m，厚度為2.00～7.20m，平均厚度為4.31m。

（5）砂土狀強風(fēng)化凝灰?guī)r：褐黃、灰黃等色，由凝灰?guī)r風(fēng)化而成。一般從上往下風(fēng)化程度減弱，強度漸高，浸水易軟化，崩解，為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。該層層頂埋深為0.00～14.70m，層頂標(biāo)高為623.63～684.26m，揭示厚度為0.90～16.10m，平均揭示厚度為7.05m，大部分勘探孔未揭穿。

（6）碎塊狀強風(fēng)化凝灰?guī)r：褐黃、灰黃等色，原巖為凝灰?guī)r，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。揭示厚度為2.00～16.60m，平均為6.73m，大部分勘探孔未揭穿。

（7）中等（微）風(fēng)化凝灰?guī)r：灰黃、青灰等色，致密，堅硬巖，凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，不易擊開，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅲ～Ⅰ級。層頂標(biāo)高為620.69～665.02m，揭示厚度為1.78～16.56m，平均為7.44m。

2 市政排水概述

2.1 市政水系統(tǒng)概念

市政水系統(tǒng)是指城市中的給水和排水系統(tǒng)，包括供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩大部分。供水系統(tǒng)包括從水源地輸水到城市的輸水管網(wǎng)，以及從輸水管網(wǎng)到居民用水點的配水管網(wǎng)，包括水處理廠、配水管網(wǎng)、水塔等結(jié)構(gòu)。排水系統(tǒng)含有污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)，其中雨水排水系統(tǒng)用于排放雨水，而污水排水系統(tǒng)則是將生活污水和工業(yè)廢水進行處理后排放。市政水系統(tǒng)的設(shè)計和規(guī)劃需要考慮城市的發(fā)展規(guī)劃、人口數(shù)量、用水需求、排水排污標(biāo)準(zhǔn)等因素，以保證城市供水供排水的安全、高效和可持續(xù)運行［1］。

2.2 排水設(shè)計原則

排水設(shè)計原則是指在市政排水系統(tǒng)設(shè)計和規(guī)劃過程中，需考慮多種因素并遵循一定的原則。首先，要考慮系統(tǒng)的可靠性和安全性，包括系統(tǒng)的排水能力、抗洪能力和排水安全等方面。其次，應(yīng)考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可持續(xù)性，包括系統(tǒng)的建設(shè)、維護和運行成本，以及對環(huán)境的影響和資源利用效率等方面。另外，還需要考慮系統(tǒng)的適用性和靈活性，包括系統(tǒng)的適用性、擴展性和靈活性，以適應(yīng)城市發(fā)展變化和應(yīng)對突發(fā)情況的需求。最后，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、地形、土壤等特點，采取相應(yīng)的技術(shù)措施和設(shè)計參數(shù)，以確保系統(tǒng)的有效性和適用性。

2.2.1 地下敷設(shè)一般規(guī)定

（1）工程管線應(yīng)符合城市道路的規(guī)劃。

（2）工程管線在車行道下的管線不小于0.7m。

（3）污水和雨水管道應(yīng)敷設(shè)于非機動車道或機動車道下；其它工程管線應(yīng)敷設(shè)在人行道或非機動車道下。

（4）工程管線從道路紅線向道路中心線方向平行布置。管線之間的最小水平凈距應(yīng)滿足規(guī)范要求。如遇特殊情況需變更位置時，須取得規(guī)劃和有關(guān)專業(yè)部門的同意。

（5）工程管線從道路紅線向道路中心線方向平行布置的次序宜為：電力、通信、給水、燃氣、熱力、燃氣、給水、再生水、污水、雨水。

（6）工程管線交叉敷設(shè)時，自地表向下的排列順序為：電信、電力、燃氣、給水、雨水、污水管線。管線之間的最小垂直間距應(yīng)滿足《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB50289-2016）中表4.1.14的要求。

2.2.2 架空敷設(shè)準(zhǔn)則

（1）臨時管線避讓永久管線。

（2）小管線避讓大管線。

（3）壓力管線避讓重力自流管線。

（4）可彎曲管線避讓不可彎曲管線。

污水和合流管道與生活給水管道交叉時，應(yīng)敷設(shè)在生活給水管道的下面。

3 排水設(shè)計問題分析

3.1 常見設(shè)計缺陷

常見設(shè)計缺陷包括管道設(shè)計不合理、排水不暢、設(shè)施老化、泵站布置不合理等問題。在管道設(shè)計中，常見問題包括管道過小、坡度不合理、布置不當(dāng)?shù)龋瑢?dǎo)致排水不暢、易堵塞、易積水。排水不暢導(dǎo)致城市內(nèi)澇風(fēng)險增加，會給市政設(shè)施帶來壓力，也給市民生活和財產(chǎn)安全帶來隱患。另外，市政設(shè)施老化也是常見設(shè)計缺陷，老化設(shè)施存在安全隱患，導(dǎo)致設(shè)施功能不全，需要及時維修或更新。泵站布置不合理也會導(dǎo)致排水效率低下，增加運行成本和維護難度［2］。因此，針對這些常見設(shè)計缺陷，需在設(shè)計和規(guī)劃中加強細節(jié)把握，注重合理布局和設(shè)施選擇，以確保排水系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行。

3.2 影響因素探討

影響市政排水設(shè)計和規(guī)劃的因素非常復(fù)雜和多樣化。首先，城市的地形地貌對市政排水系統(tǒng)的設(shè)計和規(guī)劃有著重要影響［3］。比如，山區(qū)和平原地區(qū)的排水系統(tǒng)設(shè)計就會存在巨大差異。其次，城市的土質(zhì)和地下水情況也是決定市政排水系統(tǒng)設(shè)計的重要因素。不同的土質(zhì)和地下水情況會對排水管道的敷設(shè)和排水能力提出不同的要求。再者，城市氣候條件也對市政排水系統(tǒng)設(shè)計有著重要影響，例如，洪澇、降雨頻率等氣候因素都需考慮在內(nèi)。此外，城市人口和用水壓力情況也是影響市政排水系統(tǒng)設(shè)計和規(guī)劃的重要因素之一。城市的發(fā)展規(guī)劃和用地情況也會對市政排水系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生深遠影響。所以，設(shè)計者需要綜合考慮各種因素，科學(xué)合理地設(shè)計和規(guī)劃市政排水系統(tǒng)。

3.3 本項目存在問題

3.3.1 雨水存在問題

（1）本項目位于丘陵地帶，地市起伏較大，根據(jù)道路標(biāo)高豎向規(guī)劃，道路兩側(cè)存在較大邊坡，兩側(cè)地塊均未開發(fā)建設(shè)，雨水排放系統(tǒng)存在隱患及引發(fā)山洪可能性較大的問題。

（2）根據(jù)道路橫斷面，本次路床均為路塹，管槽開挖難度較大，邊坡高度較高，本次設(shè)計排水管線敷設(shè)于機動車道下，埋深3.0～6.0m。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，路床下3.5m，均為中等風(fēng)化凝灰?guī)r，管槽開挖難度較大。

（3）道路兩側(cè)地塊未開發(fā)，本次施工道路破壞原有排水系統(tǒng)，有可能出現(xiàn)內(nèi)澇及積水問題。排水不及時，會導(dǎo)致邊坡塌方，存在安全隱患［4］。

3.3.2 污水存在問題

（1）本草路至濱溪南路段污水管徑為DN600，埋深9.0m。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，路床下3.5m，均為中等風(fēng)化凝灰?guī)r，開挖難度很大，施工進度慢。

（2）兩側(cè)地塊均未開發(fā)，現(xiàn)狀為山體，兩側(cè)地塊污水收集是否需要預(yù)留。

3.4 解決策略探索

本項目位于丘陵地帶，工程管線交叉敷設(shè)時，自地表向下的排列順序為：電信、電力、燃氣、給水、雨水、污水管線，排水管線敷設(shè)于各管線之下，埋深較深。根據(jù)本項目地址勘察報告，現(xiàn)狀地形起伏較大，從經(jīng)濟及技術(shù)角度分析，本項目管線敷設(shè)應(yīng)減小埋設(shè)深度。道路兩側(cè)地塊規(guī)劃為工業(yè)用地及居住用地，根據(jù)現(xiàn)場踏勘，現(xiàn)狀地塊未開發(fā)利用。道路兩側(cè)邊坡較高，建議增設(shè)排水邊溝，收集邊坡及地塊雨水，減少雨水管徑，從而減少雨水管道埋設(shè)深度。就污水管道而言，本草路至濱溪南路段污水管道，埋設(shè)深度較深，開挖難度較大，建議濱溪南路污水從龍溪沿河污水管道敷設(shè)，以減少西源路污水管道埋設(shè)深度［5］。

4 規(guī)劃問題分析

4.1 規(guī)劃過程中的問題

在市政排水設(shè)計和規(guī)劃過程中，常見的問題包括規(guī)劃目標(biāo)不明確、規(guī)劃范圍不合理、規(guī)劃數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)、規(guī)劃技術(shù)不先進等方面。規(guī)劃目標(biāo)不明確會導(dǎo)致設(shè)計者在制定規(guī)劃方案時缺乏明確的指導(dǎo)，容易造成方向偏差；規(guī)劃范圍不合理可能導(dǎo)致設(shè)計方案不夠全面，無法充分考慮到各種可能的情況，從而影響設(shè)計結(jié)果的全面性和適用性；規(guī)劃數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確會直接影響到設(shè)計方案的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，容易導(dǎo)致規(guī)劃方案的不穩(wěn)定性和易變性；規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)會對設(shè)計方案的實施帶來不確定因素，可能影響市政排水系統(tǒng)的安全和可靠性；規(guī)劃技術(shù)不先進可能導(dǎo)致設(shè)計方案在實際施工中遇到技術(shù)難題，增加了設(shè)計方案實施的風(fēng)險和成本。因此，在市政排水設(shè)計和規(guī)劃過程中，需認真對待這些問題，以確保設(shè)計方案的科學(xué)性和合理性。

4.2 解決策略研究

解決策略研究包括但不限于以下幾個方面。首先，需要對排水系統(tǒng)進行全面的檢查和評估，包括管道狀況、泵站運行情況、污水處理設(shè)施等，以確定存在的問題和隱患。其次，針對不同的問題和隱患，制定具體的改進和改造方案，包括加固管道、更新設(shè)備、優(yōu)化污水處理工藝等。同時，需考慮整體規(guī)劃，要確保各項改進措施協(xié)調(diào)一致，達到最佳效果。此外，針對新建項目，應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境、人口密度、經(jīng)濟條件等因素，制定科學(xué)合理的排水系統(tǒng)規(guī)劃方案，以滿足未來的城市發(fā)展需求。最后，需加強管理與監(jiān)督，建立健全的運行維護機制，以確保排水系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

5 結(jié)語

在市政排水設(shè)計和規(guī)劃中，發(fā)現(xiàn)了一些常見問題。首先，設(shè)計中常見的問題之一是未能充分考慮城市發(fā)展規(guī)劃，導(dǎo)致設(shè)計方案無法滿足未來城市發(fā)展的需求。其次，規(guī)劃中缺乏對水資源可持續(xù)利用的考慮，導(dǎo)致對水資源的浪費和過度利用。此外，設(shè)計中常忽視地形、土壤等自然條件，導(dǎo)致設(shè)計方案的可行性受到限制。再者，設(shè)計和規(guī)劃中缺乏對現(xiàn)有設(shè)施和管網(wǎng)的全面調(diào)查與評估，導(dǎo)致規(guī)劃方案的實施效果不盡如人意。最后，在市政排水設(shè)計和規(guī)劃中，應(yīng)更加注重綜合性、系統(tǒng)性和可持續(xù)性，以應(yīng)對城市化進程中的新挑戰(zhàn)和需求。

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