桑雨
(上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司,上海 200082)
城市的發展必然帶來企業數量及人口數量的增加,同時也伴隨著產能和消耗的增加。水資源作為企業生產和人民生活的必要資源,清潔水的消耗量和污水的排放量也必然隨著城市發展速度的提升不斷增加。目前,我國很多城市都處于快速發展的階段,很多二線城市已經躋身到新一線城市或準一線城市的行列,因此很多城市的清潔水消耗量和污水排放量處于快速發展的階段。那么,在城市給排水管網以及污水處理設施設計過程中,就必須考慮城市實際人口的發展趨勢。但是,目前我國給排水設計相關技術標準的內容相對陳舊,同時設計人員也缺少詳實的城市發展數據,因此很難對城市企業數量和人口數量進行分析和預估。這就導致在設計過程中,很難為城市預留出合適的設計余量。如果設計余量較小,那么系統會很快難以滿足城市的發展需求,如果設計余量較大,當地財政收入則很難支持相關項目的推進。另外,由于城市企業數量及人口數量的提升,城市給排水管道的管徑也需要適當的提升。例如,排水管徑過小,就容易造成污水溢流等問題的發生。
我國很多城市都有著百年甚至千年的歷史,這些城市老城區基礎設施改造也成為市政部門重點關注的問題。給排水設施及污水排放設施改造作為老城區基礎設施改造的重要組成部分,也受到了市政部門的關注和重視。同時,我們也發現,由于市政部門對老城區實際情況不夠了解,從而導致部分改造內容難以實施,或者出現改造工作不徹底等問題。這些遺留問題的存在,往往會導致城市內澇、供水管路破裂等問題,進而威脅群眾用水安全。
同時,很多位于老城區的污水處理設施,常年處于超負荷運轉狀態,設施進水水質遠遠大于其設計能力,因此也很難實現達標排放。這一問題的存在,也屬于老城區給排水系統現存問題。但是,由于老城區建筑密集,部分城市老城區還存在密集的歷史文物,因此污水設施擴建場地難以得到滿足。這一方面問題的存在也會導致老城區給排水設施改造不徹底的問題出現。
有效的維護工作能夠及時發現系統中存在的問題,并延長設施的使用壽命。但是,由于城市發展是一個長期、復雜的過程,因此城市污水處理設施維護工作也十分復雜。由于我國過去并沒有重視污水設施維護工作,技術水平也相對較低,因此市政部門對于城市污水設施的了解程度不足,進而導致部分設施沒有得到良好的維護。另外,由于技術人員素質以及市政部門人員數量等因素的限制,很多工作難以在短期內實現,所以很多維護工作不得不延后實施或者暫緩實施。以上問題都會導致污水處理設施、給排水設施維護程度不深入的問題。這些問題的存在,護導致給排水管道長期擁堵等次生問題,前些年各個城市發生的城市內澇問題,在一定程度上也與老城區給排水設施維護程度不深入有關。另外,一些設計人員在方案設計過程中,也沒有對具體的維護方案進行闡述,從而導致后期維護工作存在漏洞或缺失。
城市給排水系統中會根據行政區、地理環境等因素劃分為不同的子系統,污水處理設施則是系統中的垃圾清運者,起到改善水質、控制污染的作用。但是,由于目前我國各個行政區域的相關部門并沒有就城市整體給排水、污水處理系統的規劃進行深入的討論,因此相關規劃內容存在一定的問題。同時,在具體工作中,不同部門、行政區之間的配合并不緊密,這就會導致某一個城市給排水子系統設計過程中遇到與城市發展相關的問題,但是難以通過與相關部門進行溝通的方式取得有實際意義的信息。在這種情況下,設計人員不得不退而求其次,選擇備選方案以解決實際的問題。但是,這種退而求其次的設計思路往往很難讓方案達到理想的工作狀態,從而影響給排水系統及污水處理設施的運轉能力。
設計人員及設計單位應該主動與當地統計局等部門進行聯系,重點分析企業數量、人口數量、經濟指標等城市發展因素與供水量、污水產生量之間的關系,并結合傳統城市用水、排水預估方法,對城市的實際給排水形式進行分析。近幾年,國家正在開展第二次污染物普查工作,因此設計人員也應該主動研究國家層面所公布的統計數據,以達到深入研究給排水、污水處理設施與城市發展之間的關系的目的。
市政部門在開展老城區給排水設施改造工作之前,需要做好老城區給排水設施情況的調查工作,避免出現解決一個問題調查一個問題的思路,要從全局出發,思考老城區給排水改造相關問題。同時,結合老城區人口現狀、企業現狀進行分析。另外,市政部門也需要考慮到城市發展與老城區發展之間的關系,為老城區給排水設施與未來城市給排水設施配套奠定理論基礎,從而讓老城區給排水系統、污水處理設施能夠與新城區有機結合起來,并制定具有針對性的解決方案。
在設計階段,設計人員就需要對系統的技術關鍵點進行詳細的闡述,并提出具有參考價值的維護措施,供設施運營部門參考和應用。具體措施的選取,應該根據系統設計能力、當地地理環境、當地氣候環境選取。重點需要明確當地0℃以下天氣的發生情況,從而在設計方案中增加保溫設施的同時,并結合系統設備特性、材料特性提出有效的防凍維護方案,以供維護人員參考。對于維護人員來說,在設計編制維護方案的過程中,同樣需要與設計人員進行深入詳細的溝通和交流,從而明確工程本身特性,了解設計思路和技術關鍵。
目前我國城市給排水設計及污水處理現存問題包括城市發展速度預估不準確、老城區給排水設施改造不徹底、污水處理設施維護程度不深入、城市各個行政區間配合不緊密等問題。想要從實處解決這些問題,可以研究給排水、污水處理設施、城市發展的關系,加強多部門之間的聯系;深入了解老城區給排水設施情況,制定針對性改造方案;完善污水處理設施維護方案,實行維護設計相結合的模式。除此之外,設計單位也需要積極引進先進的設計軟件,并與相關部門溝通獲得最新的設計資料,為設計工作的開展奠定良好基礎。另外,設計人員也需要積極學習信息化設計軟件以及相關聯理論,并結合實際項目情況應用這些技術與理論,以達到進一步提升設計成果完善性的作用。