趙政

（中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計(jì)院，濟(jì)南250022）

1 市政給排水設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題

1.1 給排水工程系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)不合理

市政給排水設(shè)計(jì)需結(jié)合城市的地形地貌、地質(zhì)條件、城市建設(shè)與居住情況等復(fù)雜因素科學(xué)規(guī)劃與布局，但當(dāng)前，部分市政給排水工程設(shè)計(jì)未能切實(shí)從水資源供需與利用角度予以合理設(shè)計(jì)，例如，市政排水系統(tǒng)中的污水包括工業(yè)廢水和生產(chǎn)生活污水，雨水主要為自然降水，但現(xiàn)狀是大量老舊排水系統(tǒng)采用雨污合流模式， 將雨水與污水共用排水管網(wǎng)匯集排放，雨水、污水分流分級(jí)不合理，這不僅增加了市政排水系統(tǒng)的排水壓力，導(dǎo)致城市排水不暢，出現(xiàn)淤積、降雨、強(qiáng)度較大時(shí)地面漫流等內(nèi)澇問(wèn)題，同時(shí)亦不利于雨水資源的循環(huán)利用[1]。此外，市政給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)點(diǎn)泵站設(shè)計(jì)也存在不合理之處，例如，排水提升泵站是區(qū)域排水系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分， 能在重力自流無(wú)法實(shí)現(xiàn)的環(huán)境中，解決污水、雨水調(diào)蓄、轉(zhuǎn)輸、排泄等排水問(wèn)題。 但是，不少城市由于在設(shè)計(jì)排水提升泵站時(shí)，未能充分、客觀地調(diào)研并適當(dāng)結(jié)合規(guī)劃遠(yuǎn)期需求綜合考慮排水提升泵站的設(shè)計(jì)排水量，對(duì)當(dāng)?shù)氐慕涤隁v時(shí)、降雨重現(xiàn)期等水文數(shù)據(jù)的采集或分析歸納不夠準(zhǔn)確，對(duì)泵站大小、管道坡度、水泵流量揚(yáng)程等參數(shù)的設(shè)計(jì)不符合實(shí)際需求， 均會(huì)導(dǎo)致排水提升泵站設(shè)計(jì)不合理、實(shí)用性達(dá)不到預(yù)期[2]。

1.2 給排水工程系統(tǒng)與城市建設(shè)不匹配

市政給排水系統(tǒng)并非獨(dú)立的城市給水與排水管網(wǎng)， 而要與城市其他功能區(qū)的給排水管網(wǎng)有機(jī)銜接，為城市居民生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等提供給水與排水服務(wù)。 當(dāng)前，城市建設(shè)與擴(kuò)張的腳步雖有所放緩，但不少城市陸續(xù)推出城市更新計(jì)劃，對(duì)城區(qū)老舊小區(qū)及其配套設(shè)施進(jìn)行改造與升級(jí)， 同步驅(qū)動(dòng)市政給排水系統(tǒng)更新升級(jí)與合理完善， 以更好地適配城市更新后的居民生產(chǎn)生活給水與排水需求，但是，部分設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行市政給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)， 對(duì)排水管道未來(lái)要承受的壓力與能力未能以前瞻性的視角準(zhǔn)確估算， 導(dǎo)致后期實(shí)際給水量與排水量超出設(shè)計(jì)范疇[3]。 此外，市政給排水設(shè)計(jì)方案大多依附市政道路設(shè)計(jì)方案， 給排水管網(wǎng)敷設(shè)施工也大多與市政道路改造或修建同步實(shí)施， 如果市政給排水設(shè)計(jì)人員對(duì)城市市政道路建設(shè)的相關(guān)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方案了解不清， 設(shè)計(jì)出的給排水管網(wǎng)方案極易與市政道路設(shè)計(jì)方案存在偏差，甚至沖突；更有不少排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案，未能充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?、歷史內(nèi)澇情況以及防洪需求，尤其是在沿海地區(qū)，突發(fā)性的暴雨會(huì)給城市市政排水系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)造成極大的挑戰(zhàn)， 未充分考慮突發(fā)性的排水峰值徑流量，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的城市內(nèi)澇，危及當(dāng)?shù)孛癖姷纳踩?/p>

1.3 給排水設(shè)計(jì)中的節(jié)水意識(shí)薄弱

當(dāng)前， 我國(guó)各級(jí)城市的市政給排水設(shè)計(jì)多側(cè)重于供排水能力的保障，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市各功能區(qū)，尤其是集中居住區(qū)與辦公生產(chǎn)區(qū)的用水需求量將日益增加，然而，給排水設(shè)計(jì)時(shí)，未能充分貫徹節(jié)約、環(huán)保、綠色、低碳等理念，城市水資源浪費(fèi)現(xiàn)象愈發(fā)顯著，不容忽視。 例如，城市雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，未能充分融合海綿城市理念，未能對(duì)地表徑流雨水進(jìn)行有效截留與循環(huán)利用，造成了水資源的浪費(fèi)，以及衍生效應(yīng)引起清潔水源受到污染、生態(tài)環(huán)境遭到破壞。 此外，還有不少設(shè)計(jì)人員在選用給排水管道管材時(shí)， 未能充分調(diào)研選用先進(jìn)、優(yōu)質(zhì)、綠色、低碳的環(huán)保材料，管道材料的性能無(wú)法達(dá)到預(yù)期給排水工況的需求，在高溫、低溫、一定荷載壓力下出現(xiàn)爆裂、彎折等問(wèn)題，引起管道內(nèi)介質(zhì)泄漏，造成水資源的浪費(fèi)，雨污水外溢更會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成污染。

2 市政給排水設(shè)計(jì)常見問(wèn)題的解決措施

針對(duì)上述市政給排水設(shè)計(jì)中的常見問(wèn)題， 有必要從統(tǒng)籌城市規(guī)劃建設(shè)可持續(xù)發(fā)展與綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的視角， 對(duì)給排水設(shè)計(jì)常見問(wèn)題加以研究與解決， 從而切實(shí)響應(yīng)城市綠色低碳發(fā)展與科學(xué)發(fā)展的號(hào)召。

2.1 增強(qiáng)市政給排水設(shè)計(jì)的全局重視意識(shí)

市政給排水管網(wǎng)的合理設(shè)計(jì)離不開城市規(guī)劃單位、 供排水運(yùn)營(yíng)管理單位、給排水設(shè)計(jì)單位，以及建設(shè)單位等各參建單位群體對(duì)給排水設(shè)計(jì)方案的高度重視。 各相關(guān)部門以及給排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重對(duì)常見給排水管網(wǎng)問(wèn)題的收集與歸納，例如，對(duì)城市歷年給排水管網(wǎng)爆裂情況進(jìn)行調(diào)研，分析給排水管網(wǎng)爆裂的具體原因，包括管道材質(zhì)問(wèn)題、管網(wǎng)設(shè)計(jì)年限問(wèn)題；對(duì)城市內(nèi)澇區(qū)域進(jìn)行實(shí)地踏勘與調(diào)研分析， 歸納城市內(nèi)澇的地形地貌、水文條件、氣候條件影響因素，為給排水管網(wǎng)合理設(shè)計(jì)提供參考、奠定基礎(chǔ)。 同時(shí)，市政給排水的合理設(shè)計(jì)同樣依賴于設(shè)計(jì)人員對(duì)城市建設(shè)情況和市政工程建設(shè)情況的前瞻性、 全局性統(tǒng)籌把握。 設(shè)計(jì)人員還應(yīng)對(duì)城區(qū)進(jìn)行功能合理分區(qū)， 對(duì)不同功能分區(qū)科學(xué)估算其未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)的給水量與排水量，從而合理設(shè)計(jì)給排水管道路徑與管徑等參數(shù)，有效消除未來(lái)城市更新與市政設(shè)施改造時(shí)出現(xiàn)給水量供應(yīng)不力、排水量超出設(shè)計(jì)的問(wèn)題； 有效避免市政給排水管網(wǎng)及相關(guān)配套設(shè)施重復(fù)建設(shè)、資源浪費(fèi)問(wèn)題，在給排水主基調(diào)不動(dòng)搖的基礎(chǔ)上，保障城市功能微調(diào)整、城市面貌微更新。

2.2 夯實(shí)市政給排水設(shè)計(jì)的綠色與環(huán)保理念

市政給排水工程的基礎(chǔ)性功能是為城市居民生產(chǎn)生活提供充足的清潔水源，以及穩(wěn)定可靠的排水渠道，其附加功能可能為城市防災(zāi)減災(zāi)、有效規(guī)避城市內(nèi)澇、推動(dòng)城市生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)更新，以及生態(tài)環(huán)境有效保護(hù)提供助力。 在綠色生活的理念下，市政給排水工程的附加價(jià)值愈發(fā)凸顯，給排水設(shè)計(jì)需要融入更多的綠色、節(jié)能、環(huán)保理念，夯實(shí)綠色節(jié)水舉措才能真正適配未來(lái)城市規(guī)劃與建設(shè)的發(fā)展需求。

1）市政給排水設(shè)計(jì)要立足全局性的城市建設(shè)與發(fā)展規(guī)劃，在滿足城市基本給排水需求的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)給排水管網(wǎng)布局與走向的合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)， 減少對(duì)城市現(xiàn)有建設(shè)成果的破壞，避免對(duì)城市建設(shè)的無(wú)端消耗，充分體現(xiàn)給排水工程設(shè)計(jì)與實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性。

2）市政給排水設(shè)計(jì)要科學(xué)利用管網(wǎng)最優(yōu)設(shè)計(jì)算法，對(duì)管網(wǎng)布局進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，綜合考量管網(wǎng)的建設(shè)成本、自來(lái)水公司與污水運(yùn)營(yíng)管理單位的運(yùn)維養(yǎng)護(hù)成本、 給排水管網(wǎng)的社會(huì)效益與生態(tài)效益，并為其生態(tài)效益賦予更大權(quán)重，保護(hù)城市的飲用水源以及生態(tài)紅線區(qū)， 提高市政排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的環(huán)保性與生態(tài)性。

3）市政給排水設(shè)計(jì)人員要充分引入新材料、新技術(shù)理念，管網(wǎng)、管材優(yōu)先采用綠色環(huán)保材料，例如，采用性能優(yōu)、壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高的管材與管件，合理布設(shè)管網(wǎng)系統(tǒng)，避免管道因材質(zhì)不佳、布設(shè)不合理而污染管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)，造成生活用水二次污染，危及城市飲水安全。

2.3 按照城市實(shí)際情況確定市政給排水設(shè)計(jì)方案

城市水資源在空間與時(shí)間方面存在明顯的分布不均衡現(xiàn)象，合理調(diào)度與利用城市水資源，需要針對(duì)城市的實(shí)際用水需求，合理制訂給排水設(shè)計(jì)方案。

1）需對(duì)城市片區(qū)內(nèi)的用水需求進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)估計(jì)算，綜合考量當(dāng)?shù)氐墓I(yè)用水量、農(nóng)業(yè)用水量、居民生活用水量以及其他未預(yù)見用水量，并比對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際的供水能力，從空間層面合理調(diào)度水資源， 并積極利用凈水措施對(duì)收集到的雨水進(jìn)行處理回用，切實(shí)保障居民的飲用水安全。

2）要嚴(yán)禁隨意開挖地下水，避免地下水位下降帶來(lái)的海水倒灌或地面塌陷等問(wèn)題。

3）結(jié)合城市結(jié)構(gòu)、地下設(shè)施、區(qū)域的水資源含量以及城市污水處理能力，確定管道流量與管徑大小，要充分考慮給排水管道與其他地下管道，如供電、通信、燃?xì)獾裙芫€之間的交叉設(shè)計(jì)， 減少其他管線設(shè)施日常運(yùn)轉(zhuǎn)與運(yùn)維養(yǎng)護(hù)對(duì)給排水管道帶來(lái)的損耗。

4）在市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需結(jié)合城市實(shí)際情況與自然地形地貌， 嚴(yán)格貫徹落實(shí)城市總體規(guī)劃要求，科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卮_定排水管道的路徑與規(guī)格，充分利用自然地形條件，確保城市排水的順暢性。 在市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為避免對(duì)機(jī)動(dòng)車道有效空間的占用，盡量將管道布設(shè)于綠化帶、人行道和非機(jī)動(dòng)車道范圍內(nèi)，并保證排水末端出水口高于水域溝渠常水位，并充分考慮洪水位、內(nèi)澇水位控制高程，結(jié)合水體水位頂托問(wèn)題進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，才能科學(xué)、有效地提升管道排水能力。

5）在市政給水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，本著供水經(jīng)濟(jì)合理、保證供水安全和創(chuàng)造良好水力條件的原則，結(jié)合城區(qū)各類不同功能分區(qū)用水模式的特殊性，進(jìn)行合理、可行以及人性化的給排水設(shè)計(jì)，合理布置給排水及消防的配套設(shè)施，盡可能減少對(duì)有效土地資源的占有，節(jié)約投資。

6）市政給水管道設(shè)計(jì)總體布局應(yīng)整體形成環(huán)狀管網(wǎng)聯(lián)合供水，盡量采用兩路及以上供水水源，確保城市供水的安全可靠。

2.4 采用分流關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化分流

對(duì)于當(dāng)前市政給排水系統(tǒng)中存在的雨污水合流混排、排水分流不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，可采取以下措施：（1）在排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分融入智慧城市理念，充分利用現(xiàn)代化、信息化技術(shù)，例如，在管網(wǎng)系統(tǒng)中采用水質(zhì)、水量在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)排水管網(wǎng)的徑流量以及排水特征， 為科學(xué)估算市政給排水管網(wǎng)的給排水壓力提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考。 （2）要充分引入新型精細(xì)分流裝置，通過(guò)分流裝置有效區(qū)分生產(chǎn)生活各類污水、初期棄流雨水，以及降水中后期地表徑流排水，充分融入海綿城市建設(shè)理念，合理建設(shè)低影響開發(fā)（LID）系統(tǒng),通過(guò)降峰減流、涵養(yǎng)水源改善城市生存環(huán)境，減緩城市內(nèi)澇的影響，建立“滲、蓄、滯、用、排”新型城市雨水排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市生存環(huán)境的提升。 （3）充分考慮精細(xì)分流裝置與老舊排水管網(wǎng)的鏈接問(wèn)題、改造建設(shè)可行性問(wèn)題，例如，將既有雨污合流管網(wǎng)充分利用為污水系統(tǒng)管網(wǎng)，重新規(guī)劃建設(shè)雨水管網(wǎng)，收集區(qū)域雨水進(jìn)行雨污分流，從而有效改善雨污合流帶來(lái)的水資源污染浪費(fèi)問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)、 高效的市政給排水管道是確保整個(gè)城市生產(chǎn)生活水資源供給與排放的重要渠道， 能夠在節(jié)約用水的基礎(chǔ)上提高用水質(zhì)量,確保城市生產(chǎn)生活用水供應(yīng),符合低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要特別全面細(xì)致。 在設(shè)計(jì)前期，需要對(duì)城市管網(wǎng)建設(shè)地區(qū)進(jìn)行深入調(diào)查分析，與城市規(guī)劃、供排水運(yùn)維管養(yǎng)單位等各參建單位充分對(duì)接， 掌握城市最新相關(guān)數(shù)據(jù)，為提高市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量打下基礎(chǔ)，確保市政給排水管道設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。 同時(shí)，還要依據(jù)給排水管網(wǎng)系統(tǒng)特點(diǎn)與自然地形地貌等工程特征統(tǒng)籌設(shè)計(jì)， 綜合考慮建設(shè)成本、后期運(yùn)維管養(yǎng)難度等因素，采用新型精細(xì)分流裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水、生產(chǎn)生活污廢水的精細(xì)化分流；應(yīng)用分流關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化調(diào)控，對(duì)雨污水進(jìn)行分級(jí)、分類排放，優(yōu)化市政給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，確定合理的雨污水處理及回用方案，更好地提高市政給排水管網(wǎng)運(yùn)行效率。