关于市政建设中给排水设计的探讨

　　摘要：在城市建设中，市政给排水工程是保障城市经济建设和人民群众日常生活的基础，给排水系统的科学规划与建设也是城市基础设施日趋完善的重要标志。市政给排水的设计合理与否关系着城市未来的发展、城市居民的日常生活和居住环境的提高、关系着工业的发展与环境的质量。
　　关键词：市政给排水；设计
　　
　　前言
　　随着经济的发展，城市化进程的加快，城市给排水已经是一件关系着国计民生的大事，是城市可持续发展的关键。因此要从源头上把这项工作做好，进行严密全面的设计是十分必要的。市政给排水设施是城市基础设施重要组成部分，关系着城市地面水的排除，城市污水的处理，使水资源得以良性循环的基础设施，对居民居住环境有十分重要的意义。随着经济的发展，城市化进程加快，市政给排水设施建设得到较快发展，城市建设必须走可持续发展道路，但市政道路排水设施普遍存在各种问题。排水系统是水循环中水质与水量的连接点，再生水利用是良好水循环中质与量的桥梁。污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环。从长远来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。
　　一、市政给排水现状：
　　我国是世界上最大的发展中国家，也是水资源最短缺的国家之一，人均水资源占有量仅为世界平均水平的l／4。据报道，目前全国城市水源只有30％符合卫生标准，全国七大水系有50％以上江段被污染，流经42个大中城市的44条河流中有93％被污染。城市将面临水资源短缺、水环境恶化、提高供水质量的多重挑战，这是摆在我们面前的重大研究课题，开展对市政给排水系统的设计研究显得尤为重要。但由于市政给排水设施运行的长期性、投资高沉淀性、技术上的继承性以及水在自然属性上的易流性和随机性，市政给排水系统的设计应考虑工程本身的长期性、综合性、协调性和社会性问题。现阶段市政给排水设计缺乏科学性，设计不能因地制宜，缺乏功能多样化和设计的多目标化。设计管道走向杂乱，缺乏实地勘察；部分次干路、支路辐射的管道埋深较大，无法接入主干道敷设的管道；个别路段的雨水管直接排入外河等等一系列矛盾和问题凸现了出来。由于缺乏系统的整体设计，市政给排水出现的这些矛盾已严重威胁到城市的水系统以及城市的可持续发展。
　　二、市政给水系统设计：
　　2.1给水系统规划设计：
　　随着新型变频供水设备大量使用，利用城市给水管网压力智能直接供水装置的推广应用(取消屋面水箱)，但现实的问题是城市供水日变化系数变大，高峰供水量增大，水厂必须加大供水规模。因此在城市供水时考虑城市供水系数，设置对置水塔或高位水池的方式来降低日变化系数，同时也提升供水安全度，以满足城市在高峰供水要求。同时给水系统设计应充分考虑未来的发展需要，为未来留下发展空间，如道路管线综合时给水管位的预留，给水管径合理确定等等，避免重复投资，争取效益最大化。
　　2.2雨水系统规划设计
　　雨水系统设计应与城市防洪排涝和城市竖向规划相结合，特别是地处平原、盆地的城区，这三者有机配合显得更为重要。例如市区内河设计标准采用五年一遇不漫溢(水利标准，相当于城建一年一遇标准)，而相应道路排水重现期，两者洪峰相遇是经常性的，雨水管道出口经常是压力出流。因此雨水系统设计要进行必要的压力流校核，同时与竖向标高相协调，避免在重现期P=1情况下，雨水溢水路面造成城市内涝，给城市居民的生命财产造成重大损失。
　　2.3城市污水系统设计
　　2.3.1对于城市污水处理排放的合流制与分流制讨论
　　在新城区规划设计上一般采用分流制，旧城区采用截流式合流制。但真正意义上分流制在实践中很难做到。例如雨污系统中管道设计上有一根接错．两个系统就相通，可能就成了合流制。根据污水处理排放工程实践证明，完全分流制必须从化粪池出口分流开始。并且采用专业监督和专业队伍施工。但初期雨水污染比较严重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此对于中小城市或是二三线城市建议以截流式合流制为宜。日本东京区部地区大部分采用合流制系统，他们认为尽管合流制会增加污水处理量，但合流制下水道系统可充分与利用原下水道系统进行改造、重建与完善，而且建设费用、技术要求低于分流制，故广泛使用。
　　2.3.2污水厂尾水去路
　　目前国家强调水韵循环再用，要从“污染控制”向“水生态修复和恢复”转变，因此污水厂尾水排放以就近向内河排放做景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由，建议尾水向外江江心排放，两者矛盾如何协调值得进一步讨论。
　　三、合理组织城市排水设计：
　　3.1景观与工程想结合：
　　在一些水系比较少的城市，地势较低并且平坦的区域，应考虑把雨水主干管改造成人工景观河道或者人工湖，人工河道既可以有效地缩小排水管渠的排水距离，减少干管管径，同时合理的设置人工湖可以缓解暴雨强度大的降水对雨水管道的排水压力，两者既解决了排水问题，又有利于城市生态环境的改善，符合现代城市可持续发展的需要。
　　3.2重力自流与机械强排想结合：
　　城市排水方式有多样，在排水较好的区域，排水方式一般都是重力自排。但在城市的某些区域，排水受自然条件的限制，就可以分为自排和强排。但城市地面高程比周边河流一定频率洪水位低很多并且高水位持续时间比较长、土方的来源比较困难几价格偏高的地区，排水方式我们就只能采取机械强排。但在城市的有些区域地面高程与周边河流洪水位的高差相差不大或高水位持续时间比较短并有土方来源的地区，应该深入分析研究当地与排水有关的自然条件和资源条件，进行必要的方案比较，确定排水方式是采取强排还是自排。以及通过什么措施来实现自排。有些城市区域排水，在非汛期时，雨水可以通过重力排入下游水体，到汛期，河水水位上涨引起顶托，是城市流水不畅，使市区路面出现大量积水，甚至出现河水倒灌城区，出现城区内涝。针对这种情况，在城市排水设计时，设计时应采用下游河道常水位为设计依据，并校对城市近20年排涝水位的排水情况，仔细调查、分析和计算，对可能出现倒灌的排水管网入河口处设置闸门，并同时设置排涝泵站，目的是在水位上涨时，及时排除城区雨水。
　　3.3加大雨水资源的利用。
　　在城市排水设计中，一味的加大雨水工程的施工，但却不能完全解决城市排水不畅的问题，尤其是城市的老城区，由于综合管线多，道路窄及其他种种原因，老城区的管道大面积改造和加大管径施工并不现实。可以通过加大雨水的利用，不仅可以减轻水资源的压力，也能有效减轻城市排水压力，降低工程投资，同时相应的提高现有排水设施的利用率。
　　3.4排水管材的选择
　　常规设计一般都采用钢筋混凝土管道，由于钢筋混凝土管的自身质量大，管壁厚，沟槽开挖宽度也较大，增大了土方量，但随着经济和科学技术的发展，化工技术的发展。塑料管道生产技术越来越成熟，价格越来越便宜。同时塑料管的内壁光滑，粗糙系数小，过水能力比同等管径的混凝土管大30%～50%，因而水力坡将小。在同等设计流量时，塑料管的管径一般可以比钢筋混凝土管小一级。因此在城市排水设计中，应大力推广塑料管材，以减少管径和坡度，近而减少埋深。
　　四、结束语
　　总而言之，追求生态效益，实现经济与环境的双赢是未来城市发展的目标，而市政给排水设计建设无疑是城市建设与生态环境建设的结合，如果能在市政给排水设计中将二者协调好，将是城市建设之福，有利地促进我国城市和社会经济的繁荣，早日实现社会主义和谐社会的理想，同时对提高城市居民的生活环境和居住条件。
　　参考文献：
　　[1]《建筑给排水设计规范》，GBJI5—88；[S]，北京，中国建筑工业出版社．
　　[2]《给水排水设计手册》，第五、七册，北京，中国建筑工业出版社．