帥仁昱

1 引言

城市里人們的生活離不開水，市政給排水是城市建設的重要組成部分之一，關(guān)系著城市未來發(fā)展，關(guān)系著城市居民日常生活用水和城市環(huán)境的質(zhì)量。所以，市政給排水設計的合不合理是國民生計的大事，是實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。給排水系統(tǒng)中排水管是主要的收集通道，可以很好地收集生產(chǎn)及生活中產(chǎn)生的污、廢水或者地面水，收集到的污、廢水經(jīng)由污水處理廠進行凈化處理后，再進行水資源的綜合利用。市政給排水系統(tǒng)的合理設計還可以提高和完善其綜合功能，完成城市污、廢水有效處理和水資源的循環(huán)利用等重要任務。但是，隨著我國城市化進程的逐步加快，促使了市政給排水系統(tǒng)的功能性和整體性的持續(xù)發(fā)展。市政給排水的合理化設計和運行將會給我國的可持續(xù)發(fā)展添磚加瓦。所以，市政給排水工程是國計民生的大事，其合理設計和有序運行將會給千千萬萬的城市人民的正常生活和工作帶來持久的便利。這也引起了相關(guān)部門的持續(xù)關(guān)注和深入研究，如圖1為城市市政工程規(guī)劃圖。

圖1 城市市政工程規(guī)劃圖

2 市政工程給排水設計存在的問題

2.1 市政給排水設計不能統(tǒng)籌兼顧城市整體功能

在實行給排水設計的同時，要確保它能夠和城市的另外功能相協(xié)調(diào)，在某些沿海城市，在實行給排水設計的同時一定要對其防洪的要求重點關(guān)注。很多城市在進行排水系統(tǒng)設計的過程中沒有注意到防洪方面的問題，因此會在降雨多時產(chǎn)生海水倒灌的問題。某些城市在實行設計的同時對排澇泵站的設計特別好，于是在偶發(fā)的暴雨天氣就會發(fā)生城市內(nèi)澇的現(xiàn)象，對城市的交通情況有很大的影響。近些年的時間中，城市內(nèi)澇成為一個比較嚴重的問題，進而讓人們把視線集中到了市政排水的功能上面，并且對于排水設計有了更加嚴格的要求，要使其能夠和城市其他功能進行協(xié)調(diào)，盡可能在短時間內(nèi)解決出現(xiàn)的問題。

2.2 市政工程給排水的排污管道設計中的問題

城市中的污水排放是城市給排水中的重要環(huán)節(jié)，處理不好將會影響城市居民的正常生活。但是就現(xiàn)在排污管道的設計說來，有很多不合理的地方存在，主要是污水提升泵站沒有設置在合適的位置，如果將污水的提升泵站建于綠化區(qū)，這樣可能對居民的影響大大減弱。城市所在地的地勢地形也是影響管道合理化設計和布置的重要因素。作業(yè)中經(jīng)常會出現(xiàn)管道的理論埋設的深度跟實際需要出現(xiàn)偏差。另外，污水管道埋設深度過低的情況下，污水的排泄受阻就會使得大量污水匯集在此，使得給排水工程失效。最后，在污水排出的末端環(huán)節(jié)其管道設計盲目性大，實際設計中沒有考慮到污水排放的周邊環(huán)境和水質(zhì)問題，會造成很多再次污染的問題。

2.3 管理意識比較淡薄

相對于其他工程來說，市政工程最大的一個不同之處就政府資金的支持。這種情況下，弊端主要是，政府相關(guān)部門的分工不同致使市政工程的實際施工建設和運營管理所屬部門不同。在市政工程實際施工過程中，相關(guān)部門的分管和監(jiān)督不到位。監(jiān)管人員常常存在運行管理考慮不全面的問題。這就分離了施工建設流程和運行流程。由于相關(guān)管理人員的意識淡薄，實際建設過程中相應的無法保證市政工程給排水的施工質(zhì)量，嚴重的時候，部分情況下還會出現(xiàn)施偷工減料、擅自更改管道路線。無疑這樣會給其帶來額外的利益支撐，長此以往，肯定對整個市政給排水的總體布局產(chǎn)生嚴重影響?？梢姽芾聿块T和施工部門的功能性協(xié)調(diào)問題嚴重阻礙著給排水工程的進度和質(zhì)量。

3 市政工程給排水設計合理性建議

3.1 市政工程中各種設計相互協(xié)調(diào)，重視給排水設計合理性

市政工程屬于市政的多門類復合性綜合學科，在給相關(guān)的銜接設計中確保各施工平面間相互協(xié)調(diào)，道路標高與兩側(cè)建筑物、地面排水相互配合的原則。各專業(yè)學科在決策設計時相互關(guān)聯(lián)，由于每個專業(yè)施工的傾向性的差異。正常的設計流程當中，道路相關(guān)規(guī)劃設計與給排水工程并行時，往往道路設計占有優(yōu)先權(quán)，導致后期給排水設計合理性大大降低。在以后的市政工程施工前以上兩者的設計因素都需要緊密結(jié)合，一方面，要具體的了解城市路基的狀況，以不同的路基情況為基礎提出相應不同的給排水設計策略。作業(yè)時，給排水設計的具體設計中，也要根據(jù)實際情況做出調(diào)整。城市給排水的設計和城市道路設計有著千絲萬縷的聯(lián)系，在設計城市給排水工程時需結(jié)合道路設計，完善市政給排水設計的合理性。

3.2 提高市政排水防洪排澇合理性設計

靠近江河以及降水充沛的城市防澇排澇設計至關(guān)重要，與城市的居民生命和財產(chǎn)安全息息相關(guān)，它也是一個城市的生命防線，所以設計市政排澇防澇是市政工程給排水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。解決外洪和內(nèi)洪是給排水的兩個重要任務，內(nèi)洪可以通過及時的蓄水來緩解，同時蓄水到一定程度就要進行排水。相比之下，外洪防護是更具有難度的。市政給排水規(guī)劃設計要與外洪防護的體系相互協(xié)調(diào)配合，遇到外洪隱患之時，首先市政給排水事前的預防、控制會起到一定的作用，另外執(zhí)行分洪泄流也可以有效疏導了洪水，減緩壓力。防洪大壩的建立也可降低市政給排水防洪設計的壓力。此時防洪排澇不必再重新規(guī)劃數(shù)值參數(shù)，體現(xiàn)了規(guī)劃設計的分配能力。如圖2所示為給排水中工程中常見的溢流堰式溢流井。

3.3 給排水設計中綠化帶排水的合理性設計

圖2 溢流堰式溢流井

隨著生態(tài)觀念的逐步加深，城市綠化逐步成為了城市建設中必然要求。綠化帶容易積水主要是因為地面相對疏松，綠化帶位于道路兩側(cè)，長時間的積水不能排泄容易對路基和路面造成破壞，從而使的道路的壽命減少。首先，為了避免綠化帶中的積水滲透到路基，采取在其土層的兩旁建造封閉式阻擋墻，設置后的路面和路基將不會再受到影響。另外，處理綠化帶中的積水需要在帶區(qū)內(nèi)間隔適當距離設置數(shù)個集水井，同時安裝相應的排出裝置，將匯集到井中的積水導出到最終排水管道。本設計可以完成城市綠化帶的排水，實際造價高。在以后的給排水設計將會逐步優(yōu)化構(gòu)建功能更加齊全的城市道路排水系統(tǒng)，它的實時性更好，相應的市政道路使用壽命將會延長。

3.4 市政工程給排水區(qū)域方案優(yōu)化

由于市政工程給排水的設計方案必須經(jīng)過相關(guān)的驗證，區(qū)域方案的提出也是如此。當設計者提出對于市政管網(wǎng)的分區(qū)方案，應該組織相關(guān)的人員對該方案的合理性進行多方面的考究，以科學性原則為導向，以及對工程細節(jié)的模擬和仿真，為下一步的送水管道的方案進行優(yōu)化提供決策依據(jù)，逐一分析管道的閘斷、設施等，不斷地優(yōu)化和升級給排水方案。給排水設計中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的閉環(huán)自動算法主要是管網(wǎng)設計的典型過程進行建模和分析過程。隨著管網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)設計合理性的優(yōu)化計算方法日益成熟，管網(wǎng)系統(tǒng)趨向于非線性特征是以后的發(fā)展趨勢，實際作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，數(shù)學建模難度大主要是，一些大型城市的管網(wǎng)呈現(xiàn)出完全的非線性。這時候，面對雜度較大的市政給排水管網(wǎng)進行分析和優(yōu)化問題，遺傳算法優(yōu)化起到了不可替代的作用，采用遺傳算法的管網(wǎng)仿真系統(tǒng)省去了數(shù)學建模過程。遺傳算法的廣泛應用將會在以后的給排水工程中更加廣泛，以發(fā)展成獨立學科的勁頭，奔馳在市政工程的發(fā)展路上。

3.5 在市政設計排水過程中輔以計算機系統(tǒng)

城市規(guī)劃部門在進行城市規(guī)劃的過程中，往往會將排水和道路在規(guī)劃和施工時同時進行，這些設計之前一直依賴手工制圖，因為那時候計算機還沒有應用到相關(guān)領(lǐng)域。最普遍的方法是，城市道路設計者首先繪制出城市道路設計圖，再將其相關(guān)資料與設計圖轉(zhuǎn)送到城市給排水設計的工作者，此工作者再依據(jù)道路設計者送來的有關(guān)資料與設計圖籌劃出與道路相輔相成的城市給排水策劃。這種方法需要大量的時間和精力，對道路的緊急建設影響很大。計算機輔助設計系統(tǒng)能夠把相關(guān)的資料和圖紙同時傳遞給設計人員，使得道路和排水設計的一體化。這樣就能夠方便道路設計人員和排水設計人員之間的交流，進而讓兩者之間的關(guān)系能夠更加明了的顯示出來，就能夠通過這種結(jié)合設計出更加理想的道路設計和排水設計。

4 結(jié)語

綜上，市政給排水工程設計是一項非常復雜且系統(tǒng)的工作，結(jié)合市政給排水設計存在的問題，切實提高市政排水防洪排澇、污水排放等方面的設計合理性，使給排水工程的作用得以最大限度的發(fā)揮，推動城市可持續(xù)發(fā)展。希望能夠?qū)κ姓こ探o排水合理化設計提供一定的參考，為廣大人民群眾日常生活和工業(yè)用水提供更多的便利。

[1]王穎.市政工程給排水設計合理性問題初探[J].建材與裝飾，2016（27）：91～92.

[2]呂世鑫.市政工程給排水規(guī)劃設計探析[J].工程建設與設計，2016（11）：66～67+71.