林長(zhǎng)久
北京冠華英才國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)有限公司 北京 100000
給水排水系統(tǒng)是為人類社會(huì)提供供水和排水服務(wù),包括自來(lái)水廠、污水處理廠(站)、各類給排水管道系統(tǒng)等。道路給排水系統(tǒng),主要功能是通過(guò)供水系統(tǒng)為人類社輸送生活、生產(chǎn)等用水,通過(guò)排水管道(渠)排出影響人類生活的雨水和污廢水。
中國(guó)城鎮(zhèn)化程度不斷加深,中國(guó)城市(鎮(zhèn))數(shù)量和規(guī)模均不斷增加、擴(kuò)大,市政道路排水系統(tǒng)愈發(fā)重要。近些年來(lái),城市雨水內(nèi)澇、污水排放不暢進(jìn)而污染環(huán)境等問(wèn)題也頻見(jiàn)報(bào)端。城市道路排水工程設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量,直接影響周圍居民群眾的生活質(zhì)量和城市形象。作為一名專業(yè)的給排水設(shè)計(jì)者,我們有必要認(rèn)真總結(jié)分析城市道路排水工程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題,并思考優(yōu)化方向。
本文著眼于設(shè)計(jì)角度,分析研究城市道路排水工程設(shè)計(jì)的主要目的及目前存在的部分問(wèn)題,并嘗試針對(duì)性提出一些優(yōu)化措施
城市道路排水工程主要可分為雨水管網(wǎng)和污水管網(wǎng),部分老城區(qū)存在雨污合流制排水管網(wǎng)。雨水管網(wǎng)通過(guò)雨水口等,收集一定區(qū)域內(nèi)的降水,通過(guò)管道將雨水最終排入自然水體。污水管網(wǎng)通過(guò)支管,收集一定區(qū)域地塊的污廢水,通過(guò)管道將污廢水最終排入污水處理廠(站),處理達(dá)標(biāo)后排入自然水體,工業(yè)生產(chǎn)污廢水不可直接排入城市道道路污水管網(wǎng)[1]。城市道路的排水工程設(shè)計(jì),主要目的是結(jié)合城市排水、防洪等各類相關(guān)規(guī)劃,確定城市道路雨、污水管網(wǎng)的規(guī)格、路由,合理布設(shè)雨、污水管網(wǎng),確保其既能滿足未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)的排水使用需求,實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù),又兼顧控制城市道路排水工程建設(shè)規(guī)模,使工程經(jīng)濟(jì)合理。
城市道路排水工程設(shè)計(jì),要考慮目前城市排水的需求,同時(shí)也要考慮城市未來(lái)的遠(yuǎn)景發(fā)展和城市的整體規(guī)劃。若考慮一地、一時(shí)之使用需求,著眼于解決眼前存在的排水問(wèn)題,隨著城市發(fā)展水平不斷提高,已設(shè)計(jì)實(shí)施的排水管網(wǎng)在規(guī)模上、城市總體排水管網(wǎng)內(nèi)的定位上均出現(xiàn)諸多問(wèn)題,動(dòng)輒需要重新建設(shè)。因此,城市道路排水工程設(shè)計(jì)一定要結(jié)合城市的整體規(guī)劃,綜合考慮城市未來(lái)發(fā)展情況,科學(xué)、合理設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)。
一方面,設(shè)計(jì)過(guò)程中,部分設(shè)計(jì)人員對(duì)現(xiàn)狀管線查勘不夠詳細(xì),未能充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,考慮好既有給排水管網(wǎng)與新建城市道路排水管網(wǎng)的銜接。如計(jì)劃排入的下游管網(wǎng)存在淤積、破損或者排入標(biāo)高不滿足等情況[2]。
另一方面,既有管線資料收集不足,物探工作不充分,資料不全。當(dāng)前城市各類管線存在“多部門管理”情況,現(xiàn)有管線設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收資料繁雜,部分資料存在遺失情況??睖y(cè)單位進(jìn)行物探工作時(shí),為了降低成本,小管徑管線可能被忽略。
以上兩種情況,導(dǎo)致部分城市道路排水工程設(shè)計(jì)時(shí),現(xiàn)狀排水管網(wǎng)與設(shè)計(jì)排水管網(wǎng)銜接不足。
在進(jìn)行城市道路排水工程設(shè)計(jì)時(shí),部分設(shè)計(jì)人員常常忽視當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文等條件的特殊性,套用其他項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則、管材和施工工藝。如某些工程中,地質(zhì)勘探不足,管材選擇隨意,管道地基處理及回填處理方案不合理,導(dǎo)致實(shí)際施工中管道材質(zhì)的強(qiáng)度等性能指標(biāo)達(dá)不到工程需求,最終導(dǎo)致管道出現(xiàn)凹坑甚至穿孔等質(zhì)量問(wèn)題。
從相關(guān)實(shí)踐和研究中可知,自然生態(tài)系統(tǒng)中有20%存在雨水流失、80%的雨水滲入到了地下表面,可是隨之城市地表硬化程度的不斷增加,目前只有20%的雨水可以滲透到地下,80%的雨水形成徑流,這樣就不能對(duì)城市地下水有效補(bǔ)給,促使水資源嚴(yán)重浪費(fèi)。目前雨水管網(wǎng)的設(shè)計(jì),側(cè)重于將降水盡快收集、排走。當(dāng)前部分城市地下水下降嚴(yán)重,地面出現(xiàn)一定的下沉,威脅城市的發(fā)展安全。如果能充分利用降雨,“留住”雨水用于市政綠化澆灌等或者使之合理下滲以補(bǔ)充城市地下水,將對(duì)環(huán)境生態(tài)大有裨益。
城市道路排水工程設(shè)計(jì),要充分研究城市總體規(guī)劃,結(jié)合土地利用規(guī)劃、城市未來(lái)的發(fā)展方向和人口規(guī)模,適當(dāng)超前,合理確定污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)的服務(wù)范圍,進(jìn)一步確定管網(wǎng)規(guī)模。
要建立城市給排水分片區(qū)方案。首先,根據(jù)排水區(qū)域的基本特點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),目前的城市發(fā)展很快,城市區(qū)域大,排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要自上而下進(jìn)行區(qū)域劃分,根據(jù)建設(shè)資金、供排水需求和規(guī)模等,初步確定設(shè)計(jì)方案和布控方案。其次,確定各個(gè)區(qū)域內(nèi)的雨污水排水規(guī)模,并考慮地下水滲入情況。最后,對(duì)方案進(jìn)行整體優(yōu)化評(píng)估,排查存在不合理和不規(guī)范的地方,確保方案科學(xué)、合理。
基礎(chǔ)資料不牢靠,設(shè)計(jì)工作就不牢靠,就難以將設(shè)計(jì)工作做實(shí)、做細(xì)。作為城市道路排水工程設(shè)計(jì)人員,一定要加強(qiáng)現(xiàn)狀排水系統(tǒng)摸排、探測(cè)工作,加強(qiáng)相關(guān)資料收集,拿好第一手基礎(chǔ)資料。
一要和相關(guān)職能部門充分溝通、協(xié)調(diào),確保把各專業(yè)既有管線資料收集齊全。二要做好現(xiàn)場(chǎng)查勘工作,實(shí)地查看項(xiàng)目區(qū)域情況,走訪當(dāng)?shù)鼐用?,了解他們的需求,同時(shí)了解項(xiàng)目附近河道水文、洪水資料,與相關(guān)文獻(xiàn)資料相互印證,確?;A(chǔ)資料扎實(shí)。另外,要加強(qiáng)項(xiàng)目區(qū)域物探工作,搞清楚地下現(xiàn)有管線的實(shí)際情況,對(duì)可能出現(xiàn)的管線碰撞、沖突情況要提前考慮,做好避讓設(shè)計(jì)或既有管線遷改、保護(hù)設(shè)計(jì),減少因現(xiàn)有管線情況不明而導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案不合理,減少設(shè)計(jì)和施工返工。
城市道路排水工程設(shè)計(jì)要充分考慮項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)、水文等存在的特殊情況,考慮項(xiàng)目周邊構(gòu)筑物的分布情況。如濕陷性黃土區(qū)域要注意做好管道基礎(chǔ)處理,做好管道防漏處置,如某些老城區(qū)改造,工作面較窄,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行城市道路排水工程設(shè)計(jì)時(shí)要注意全方面考慮,做好相關(guān)支護(hù)和保護(hù)措施,確保工程能順利實(shí)施下去[3]。
針對(duì)城市中降雨利用少的情況,設(shè)計(jì)過(guò)程中,要將城市道路與城市綠地進(jìn)行有機(jī)銜接,能夠有效發(fā)揮對(duì)地表徑流的分流作用,在此常用以下三種技術(shù):①LID源頭滲透技術(shù),包括下沉式綠地、植被緩沖帶等;②中途技術(shù),包括調(diào)節(jié)塘、滲渠等;③末端存儲(chǔ)技術(shù),包括雨水濕地等。通常需結(jié)合具體的區(qū)域特征進(jìn)行道路與綠地間銜接方式的選取,例如針對(duì)降水豐沛地區(qū),可采用雨水截污凈化技術(shù)起到削減徑流洪峰的作用;針對(duì)降水少的地區(qū),需借助排水管將路面雨水匯集到濕地中,經(jīng)由凈化處理后進(jìn)行儲(chǔ)存;針對(duì)徑流污染,可采用雨水花園、植被緩沖帶實(shí)現(xiàn)雨水凈化處理,并將其排放至綠地中。
同時(shí),要做好道路附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)。在城市道路設(shè)計(jì)過(guò)程中,要確保路面路肩邊溝的部分的設(shè)計(jì)。保證混凝土材料的運(yùn)用和具體的配比。一般來(lái)說(shuō),在混凝土材料運(yùn)用的過(guò)程中,會(huì)選擇一些具有透氣性、透水性的材料,混凝土的材料不僅要美觀,同時(shí)也要具有實(shí)用性,以便于起到對(duì)于雨水的凈化和作用。市政道路鋪設(shè)中需要配備專門的植草溝技術(shù),在道路周邊進(jìn)行播種,這樣可以有效促進(jìn)雨水的回收、應(yīng)用效率。附屬設(shè)施對(duì)于城市建設(shè)具有重要的作用,排水設(shè)施的建設(shè)與應(yīng)用的透水裝置設(shè)置在附屬設(shè)施周邊,可以建立平緣石和立緣石作為排水設(shè)計(jì)的滲透設(shè)施部分,可以在陰雨天氣有效地促使雨水滲透進(jìn)不同性質(zhì)的土壤和沙石中,滿足雨水的滲透作用,同時(shí)也有助于雨水及時(shí)流入綠化帶,或者是比地表低一些的地方,減少城鎮(zhèn)中存在的內(nèi)澇災(zāi)害。
城市道路排水系統(tǒng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,在一定程度上對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、居民生活以及工業(yè)生產(chǎn)都有著重要的保障。城市道路排水工程系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì),有利于提高城市環(huán)境水平,還有利于合理“排蓄”利用雨水,從而來(lái)有效地保證城市居民的安全和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)定。