李 威，李 丹

（1.招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司，重慶 400067；2.重慶市設(shè)計院有限公司，重慶 400015）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗與日俱增，各種資源尤其是水資源出現(xiàn)嚴(yán)重短缺。為此，我國建設(shè)了許多節(jié)水工程，以更好地節(jié)約和利用水資源，并積極推廣采用節(jié)能供水技術(shù)，減少用水量，提高用水效率。如今，人們已經(jīng)認(rèn)識到節(jié)約用水的重要性，如何減少污染、節(jié)能減排成為人們的主要任務(wù)。解決這一問題的有效途徑是著手提高市政給排水工程的能源利用效率，改變?nèi)藗內(nèi)粘Ｓ盟?xí)慣，結(jié)合實際，采用先進(jìn)的水資源節(jié)能技術(shù)。

1 市政給排水工程概述

當(dāng)前，城市基礎(chǔ)建設(shè)在不斷發(fā)展，市政給排水工程也在城市發(fā)展過程中起到了至關(guān)重要的作用。市政給排水工程的每個環(huán)節(jié)都極為重要，不僅需要對其進(jìn)行系統(tǒng)性布局和科學(xué)的管理，還要在施工的時候?qū)κ┕ぴO(shè)備、材料以及技術(shù)等進(jìn)行嚴(yán)格的控制[1]。通常情況下，市政給排水工程多為地下水網(wǎng)布設(shè)施工，這種施工方式就要求工作人員必須對地下布網(wǎng)情況進(jìn)行深入了解，只有系統(tǒng)性地掌握施工現(xiàn)場情況，才能在設(shè)計中融入節(jié)能技術(shù)，在一定程度上起到節(jié)能降耗的作用。由此可見，加強(qiáng)市政給排水工程設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，可以促進(jìn)城市的長遠(yuǎn)發(fā)展。

2 節(jié)能技術(shù)在市政給排水工程中的重要性

與其他市政工程項目相比，市政給排水工程消耗的能源較少，但如果能夠最大限度地提高能源使用效率并減少能源消耗，則可以節(jié)省能源資源并改善環(huán)境，起到非常積極的促進(jìn)作用。當(dāng)前，我國能源短缺問題依然十分嚴(yán)峻，嚴(yán)重制約了我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，應(yīng)努力優(yōu)化城市給排水工程設(shè)計，實現(xiàn)以經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展為基礎(chǔ)的節(jié)能節(jié)水目標(biāo)，確保用水安全和科學(xué)用水。我國人均水資源量較少，要積極保護(hù)水資源，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在市政工程建設(shè)中采用節(jié)水和節(jié)能設(shè)計，不僅可以提高資源的利用效率，還能有助于降低成本，避免過多的能源消耗，保護(hù)環(huán)境免受破壞，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3 市政給排水工程的設(shè)計問題

3.1 工程設(shè)計規(guī)劃不符合城市實際情況

隨著社會現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化在不斷推進(jìn)，在人口增長的背景下，人們的工作和生活對水資源的需求不斷增加，這在一定程度上增加了市政給排水工程的負(fù)擔(dān)。目前，我國城市發(fā)展速度快，城市人口呈現(xiàn)暴發(fā)增長的趨勢，城市供水壓力巨大，但在規(guī)劃大部分市政給排水工程時，卻忽略了城市發(fā)展中的突出情況，導(dǎo)致工程設(shè)計脫離實際，設(shè)計建造的市政給排水工程不能適應(yīng)城市發(fā)展的需要，造成城市供水困難的局面。市政給排水工程的規(guī)劃必須正視當(dāng)前城市發(fā)展的問題，并在設(shè)計上加以有效解決。

3.2 節(jié)能環(huán)保意識差

當(dāng)前的市政給排水工程設(shè)計僅僅是為了給城市排水和供水，而忽略了節(jié)能的重要性。但在以綠色、可持續(xù)的節(jié)能環(huán)?，F(xiàn)代理念為指導(dǎo)的背景下，市政給排水工程不能僅僅滿足人們的日常需要，還需要實現(xiàn)資源的優(yōu)化分配。然而，在實際市政給排水工程的具體設(shè)計中，受傳統(tǒng)施工理念的影響，節(jié)能環(huán)保意識相對薄弱。此外，在市政給排水工程設(shè)計中，沒有設(shè)計科學(xué)的廢水處理工程，大部分廢水直接排放到自然環(huán)境中，不僅浪費(fèi)水資源，而且對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。

3.3 管道缺陷明顯

市政給排水系統(tǒng)復(fù)雜，我國城市規(guī)劃中使用的管道大多是傳統(tǒng)埋設(shè)，這種管道埋設(shè)比較深，維護(hù)難度大，尤其是在污水排放管道。此外，傳統(tǒng)的管道建設(shè)是基于原有的城市環(huán)境和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行節(jié)水設(shè)計，隨著城市的發(fā)展，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)今的城市發(fā)展需要[2]。

4 節(jié)能技術(shù)在市政給排水工程設(shè)計中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在市政給排水工程設(shè)計中采用節(jié)能技術(shù)，可以有效緩解城市供水壓力，優(yōu)化落實資源節(jié)約開發(fā)的理念。在節(jié)能給排水技術(shù)的具體應(yīng)用中，必須根據(jù)給排水系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)行有針對性的設(shè)計和應(yīng)用。

4.1 用于給水設(shè)計中的節(jié)能

為了有效實現(xiàn)市政給排水工程的節(jié)能效果，就要對其給水的源頭進(jìn)行節(jié)能設(shè)計。在市政給排水工程中，給水系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用。在供水時，需要對城市自身的用水量進(jìn)行詳細(xì)的研究，并結(jié)合城市的水文地質(zhì)條件進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，實現(xiàn)給水系統(tǒng)的合理規(guī)劃。此外，可以在蓄水池供水和直接供水的基礎(chǔ)上，開拓創(chuàng)新，研究出更多節(jié)能環(huán)保的供水方式。傳統(tǒng)供水方式比較方面快捷，但能源消耗較大，供水效率低下，在一定的程度上會增加城市供水網(wǎng)絡(luò)的壓力，由此可見，實現(xiàn)供水設(shè)計中的節(jié)能應(yīng)用非常重要。為了有效實現(xiàn)給水的節(jié)能效果，需要不斷完善其供水的方式，并采用新的節(jié)能技術(shù)來達(dá)到節(jié)能的目的[3]。

4.2 在排水系統(tǒng)的應(yīng)用

排水系統(tǒng)的設(shè)計需要體現(xiàn)預(yù)見性特征，例如，消除自然降水對城市正常排水秩序的影響，防治洪澇災(zāi)害。在部署節(jié)能排水技術(shù)時，市政當(dāng)局需要加大數(shù)據(jù)收集力度，結(jié)合城市的具體發(fā)展和地理特征等因素，制定有效的政策，以充分發(fā)揮排水系統(tǒng)的功能。隨著城市的快速發(fā)展，城市污水不斷增多，若排放不當(dāng)對城市環(huán)境和自然水體造成極大的破壞。因此，必須科學(xué)、合理地解決污水排放和處理問題。例如，在建設(shè)排水管道時，計算城市的實際污水，根據(jù)實際劃分污水排放區(qū)域，以確定該區(qū)域的污水是否可以直接排放或處理后回收利用，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓こ桃?guī)劃。有特殊要求的規(guī)劃，應(yīng)滿足城市排水和避免無理污染的需要。

4.3 管道方案及排水系統(tǒng)的選擇

首先，在鋪設(shè)管道時，要保證管道的走向與地勢相對應(yīng)。通常情況下，將排水管道埋在路面較為低洼的位置可以有效保障污水的自動排放。然后在低排水區(qū)安裝主管道，使支管的污水自動流入主管。鋪設(shè)水平支管時，應(yīng)確保其坡度與地面相同。在平坦的路段上，等高線和徑流小的支管應(yīng)垂直放置，主管方向應(yīng)與等高線平行。其次，在規(guī)劃設(shè)計城市排水系統(tǒng)時，系統(tǒng)的科學(xué)選型非常重要。在當(dāng)前市政給排水工程的規(guī)劃中，工業(yè)廢水和生活廢水、雨水一直都是合流送入污水處理廠處理，該工藝可有效減少水污染。但使用該系統(tǒng)對污水處理廠的規(guī)模要求較高，需要大口徑主干管，總體來說建設(shè)成本過高，不利于節(jié)能減排。再次，應(yīng)優(yōu)化改造管道的排水設(shè)計，對雨水和污水進(jìn)行合理的處理，例如，可以收集雨水進(jìn)行綜合利用，以此來提高水源利用率。最后，建立污水處理綜合體系，使用大型區(qū)域污水處理廠對單一污水進(jìn)行集中處理和排放，實現(xiàn)集中管理，從而降低管理成本，節(jié)約土地資源[4]。

4.4 中水系統(tǒng)的建設(shè)

中水系統(tǒng)的建設(shè)可以提高水資源的回用率，從而提高用水效率。中水系統(tǒng)是一種可以重復(fù)利用水資源，具有極佳節(jié)能效果的系統(tǒng)。在市政給排水工程節(jié)能設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)充分考慮再生水系統(tǒng)的使用情況，以更好地體現(xiàn)給排水節(jié)能技術(shù)的潛在用途。為了達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，要求相關(guān)人員深入了解中水系統(tǒng)的功能，優(yōu)化其配套設(shè)施。在城市給排水工程設(shè)計中對生活污水的處理進(jìn)行優(yōu)化，這樣不僅達(dá)到了循環(huán)利用水資源的目的，還滿足了居民非飲用水的需求[5]。中水系統(tǒng)的建設(shè)如圖1所示。

圖1 中水系統(tǒng)的建設(shè)

4.5 雨水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計

節(jié)能技術(shù)對市政給排水工程中的雨水系統(tǒng)設(shè)計影響很大，雨水系統(tǒng)是市政給排水工程降水優(yōu)化處理的保障系統(tǒng)。但是，雨水系統(tǒng)在設(shè)計時相對復(fù)雜，其設(shè)計需要多個部門溝通研究規(guī)劃，在設(shè)計時要考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和地形等。設(shè)計人員應(yīng)全面了解當(dāng)?shù)氐慕邓闆r，并且還要做好對雨水收集的工作。通常情況下，當(dāng)城市出現(xiàn)降水時，一些地方會產(chǎn)生積水現(xiàn)象，從而影響市政管道的排水效率。雨水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計可以在一定程度上提升雨水的回收利用率，同時也能將雨水循環(huán)利用為城市的儲備用水。雨水系統(tǒng)的設(shè)計要進(jìn)行全面考慮，例如，系統(tǒng)的豎向標(biāo)高的設(shè)置應(yīng)考慮雨水系統(tǒng)的承載情況。除此之外，要避免系統(tǒng)中的部分路段出現(xiàn)的雨水溢滿的情況，使雨水實現(xiàn)重復(fù)利用。雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計如圖2所示。

圖2 雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計

4.6 合理使用新能源和節(jié)能技術(shù)

市政給排水工程在城市發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要要的作用。為了有效的達(dá)到市政給排水工程的節(jié)能效果，就要采用綜合措施來降低市政給排水工程的消耗。為了能達(dá)到節(jié)能的目的，可以在供水的環(huán)節(jié)中運(yùn)用新能源，如太陽能、風(fēng)能等，有效降低了能耗。在多層建筑的屋面上安裝太陽能集熱板和水箱，利用加壓泵把熱水輸送到居民用戶。在一些高層建筑，可以安裝太陽能集熱板并與管道進(jìn)行串聯(lián)，在屋頂?shù)乃湮恢迷O(shè)置空氣熱源進(jìn)行輔助加熱。此外，也可以安裝太陽能光伏板，通過科學(xué)合理的設(shè)計，利用光伏板發(fā)電并將其電能運(yùn)用在供水環(huán)節(jié)中，以此降低市政給水工程能源消耗，提升市政給排水工程的整體效益[6]。

5 結(jié)語

市政給排水工程在城市發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，為人們的生活和工作提供了必要的資源，保障了城市的正常運(yùn)行和發(fā)展。近年來，在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，人與自然的矛盾更加突出，環(huán)境污染問題也層出不窮。隨著綠色、健康、可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念不斷延伸，人們的環(huán)境意識在不斷增強(qiáng)。我國資源相對稀缺，因此，需要在市政給排水工程設(shè)計中不斷提升節(jié)能技術(shù)水平，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。