郭軍 劉東征

（作者單位：武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司）

在我國經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升的大環(huán)境下，城市化進程持續(xù)加快，城市基礎(chǔ)建設(shè)和規(guī)劃設(shè)計需要達到更高水平。市政給排水系統(tǒng)關(guān)系到城市居民生活用水和生產(chǎn)用水，因此各個城市市政規(guī)劃建設(shè)人員應(yīng)當對傳統(tǒng)市政給排水系統(tǒng)中存在的問題進行分析，結(jié)合現(xiàn)代城市規(guī)劃建設(shè)理念，優(yōu)化市政給排水設(shè)施設(shè)計方案，以便實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。

一、我國市政給排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計現(xiàn)狀

如今城市規(guī)模不斷擴大，城市建設(shè)面臨著人口增長和產(chǎn)業(yè)調(diào)整壓力，城市水資源環(huán)境惡化、水資源短缺等問題越來越嚴重。而市政給排水工程一旦設(shè)計施工完成后，決定著城市整體區(qū)域用水方式和品質(zhì)，所以無論是體量設(shè)計還是結(jié)構(gòu)設(shè)計都需要考慮多方面因素。然而在很多城市，由于理念、技術(shù)、環(huán)境等方面因素影響，我國很多城市市政給排水工程設(shè)計規(guī)劃中出現(xiàn)了很多問題。

1.現(xiàn)有工程結(jié)構(gòu)混亂

很多城市現(xiàn)有給排水設(shè)施規(guī)劃設(shè)計混亂，由于設(shè)計缺乏科學(xué)性，導(dǎo)致很多管道分布、走向都不合理，具體表現(xiàn)和危害分別有以下幾種：

（1）給排水管道混合交叉。市政給水管道主要是自來水供應(yīng)管道，而排水管道涉及到各類生活生產(chǎn)廢水，如果在設(shè)計施工時沒有獨立性，甚至出現(xiàn)交叉情況，那么一旦出現(xiàn)滲漏等情況，會嚴重污染給水管道。

（2）彎道過多流通性差。給排水管道彎道過多一方面會影響給排水系統(tǒng)流通性，特別是排水管道容易出現(xiàn)堵塞；另一方面也會給后續(xù)維護維修及改造帶來困難。

（3）新舊管網(wǎng)匹配性較差。在很多城市市政建設(shè)過程中，給排水管道往往經(jīng)歷了多次改造，不同時期用到的設(shè)計方案和材料工藝都不同，因此導(dǎo)致新舊給排水系統(tǒng)出現(xiàn)不適配情況，導(dǎo)致功能性降低甚至失效等情況。

2.給排水系統(tǒng)設(shè)計缺乏長遠規(guī)劃

部分城市給排水系統(tǒng)設(shè)計時雖然一定程度上考慮到了未來使用規(guī)模，但是所采用的預(yù)測方法相對比較落后，經(jīng)常出現(xiàn)總水量預(yù)測過高的情況。同時很多城市缺乏對用水工藝、行為和技術(shù)設(shè)備的監(jiān)測，進而無法對未來城市發(fā)展用水量進行科學(xué)數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)致無法制定有效的給排水系統(tǒng)遠期規(guī)劃方案。

二、城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計原則

1.滿足城市生產(chǎn)生活用水需求

城市市政工程中給排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計期間，基礎(chǔ)目標就是要滿足城市當下人口和產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)用水需求，同時能夠?qū)Τ鞘腥丝诩爱a(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢進行準確預(yù)測，以便在綜合性市政給排水系統(tǒng)規(guī)劃方面保持前瞻性。而這能保證市政給排水設(shè)計規(guī)劃體系穩(wěn)定性和耐久度，也只有如此才能夠給城市功能運轉(zhuǎn)和人民生活發(fā)展打下好基礎(chǔ)。

圖1 某市市政給水管道工程及附屬設(shè)施示意

2.與城市規(guī)劃設(shè)計協(xié)調(diào)共存

眾所周知，現(xiàn)代城市是不停向前發(fā)展的，利用有限土地自然資源做好城市規(guī)劃至關(guān)重要，而市政給排水協(xié)調(diào)作為城市建設(shè)中的重要組成部分，其規(guī)劃設(shè)計思想和模式應(yīng)當與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)。而城市在整體規(guī)劃時也要考慮現(xiàn)有給排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀，如此才能夠避免因規(guī)劃沖突而導(dǎo)致給排水系統(tǒng)無法滿足城市需求，或者造成成本浪費。

3.注重生態(tài)保護

當代可持續(xù)發(fā)展理念已經(jīng)深入到人類社會方方面面，因此進行城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計的時候，一方面需要保障工程對環(huán)境影響降到最低，另一方面也需要考慮低碳環(huán)保技術(shù)的深入應(yīng)用。具體來說要考慮經(jīng)濟發(fā)展狀態(tài)和市民生活品質(zhì)需求，同時考慮從給排水工程管材選用和節(jié)水技術(shù)方面保護水源品質(zhì)，在排水體系設(shè)計方面與污水處理產(chǎn)業(yè)進行充分對接。以此來對城市用水質(zhì)量進行保護，同時避免排水造成生態(tài)污染，進而保證城市可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)。

圖2 某市生態(tài)給排水系統(tǒng)示意

三、城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計方案分析——以武漢市為例

武漢市位于長江中游地區(qū)，人口1100余萬，該地區(qū)作為我國長江流域重要城市之一，其市政給排水系統(tǒng)除了滿足該市生活生產(chǎn)需求以外，排水系統(tǒng)也承擔(dān)著該市乃至周邊廣袤地區(qū)防洪防汛任務(wù)，因此武漢市市政給排水規(guī)劃設(shè)計方案需要進行科學(xué)規(guī)劃。

1.給水系統(tǒng)設(shè)計

給水系統(tǒng)是市政給排水管網(wǎng)體系中主要能耗部分，給水方式需要充分考慮用水點舒適性需求和運行能耗需求。作為大城市，該地區(qū)每個時刻用水量都在不斷變化，因此需要配置多臺二級泵，按照實際情況，計算出二級泵平均每日最大流量為16589.23L/s，根據(jù)該數(shù)據(jù)便可確定給水系統(tǒng)各部分管徑。

在給水管道設(shè)計期間，充分考慮該城市綜合用水分布情況，主給水管道按照城市中心區(qū)進行分布。各個支給水管道采用新型PE復(fù)合材料，該材料具備良好的強度和耐久度性能，同時其作為環(huán)保性材料無毒無害，在長時間使用情況下不會產(chǎn)生有毒物質(zhì)，因此符合健康要求。另外這種材料在本身價格和施工難度方面都具備很好的經(jīng)濟優(yōu)勢，能夠很好節(jié)省工程整體投入。

2.排水系統(tǒng)設(shè)計

排水系統(tǒng)作為城市生活、工業(yè)污水管道設(shè)計的關(guān)鍵，其需要滿足生態(tài)保護和技術(shù)經(jīng)濟問題。武漢市作為人口眾多且工業(yè)發(fā)達的城市，市政排水系統(tǒng)設(shè)計比較適用分流制，也就是將排水對象大體分為自然雨水、工業(yè)廢水、生活污水等幾個部分，然后規(guī)劃多個獨立排水管道進行分別排放。這種方式不僅能夠做到不同排放水分類處理，達到環(huán)保目的，同時其用到的主管道尺寸會相對較小，比較適合現(xiàn)代城市建設(shè)要求。

3.污水管道系統(tǒng)設(shè)計

首先，根據(jù)武漢市地理特征，污水處理廠設(shè)計在城市下風(fēng)向和河流下游的西南方向，其不僅借用地勢讓污水自然流入，還能夠避免其影響城市用水質(zhì)量。然后，污水管道系統(tǒng)布置和定線盡量按照順坡排水，盡量避開復(fù)雜地帶和建筑物，以便合理控制建設(shè)成本。按照城市歷史排水數(shù)據(jù)，所設(shè)計的排水管道最小流速為0.5m/s。其次，污水管道高程進行了科學(xué)設(shè)計，一方面需要保證匯水區(qū)域的所有污水都能夠均衡排放，并且考慮到后續(xù)發(fā)展需求，在埋地時適當留出了后續(xù)施工空間；另一方面，也充分考慮到了個別控制點，進一步增加了全線管道埋深。

四、結(jié)語

我國整體經(jīng)濟和各產(chǎn)業(yè)都迎來了優(yōu)質(zhì)發(fā)展階段，在社會發(fā)展進入新階段大環(huán)境下，城市建設(shè)規(guī)劃者應(yīng)當重視各方面規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)性。在市政給排水系統(tǒng)工程規(guī)劃設(shè)計方面，需要對傳統(tǒng)城市綜合設(shè)施建設(shè)規(guī)劃中存在的問題進行總結(jié)分析，在此基礎(chǔ)上以科學(xué)發(fā)展理念，充分考慮到城市給排水應(yīng)用需求，充分利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)和新型材料，制定適合城市實際情況和長遠發(fā)展的市政給排水系統(tǒng)設(shè)計方案。只有這樣，才能夠讓城市居民用水保持高質(zhì)量和舒適度，同時保證城市排水乃至防洪防澇工作能夠達到較高水平，這對推動城市健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。