曹艷 宋雯
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隨著我國經濟社會的飛速發展,我國市政設施發展速度非常驚人。我國的城市化建設應該堅持走可持續化發展的道路,這也影響了我國市政設施給排水系統的規劃與設計[1]。城市生活、生產污水的排放,以及污水再循環使用都與市政設施建設有著千絲萬縷的聯系[2]。市政設施給排水的規劃與設計在一定程度上關系著我國的國計民生,從目前來看,我國不少地區的市政給排水設施的規劃和設施不夠合理,所以,怎樣提高我國市政設施給排水的規劃和設計的科學性、合理性是我們需要面對的一個非常重要的問題。
對于城市發展來說,水資源是非常重要的資源之一[3],它影響著我國城市的發展建設與產業結構、布局。通過合理規劃與設計市政設施給排水系統,可以對我國城市區域內的水資源統籌開發和利用,不僅能有效保護水資源,還能提高水資源的利用效率,實現城市可持續發展。
隨著我國城市化進程的加快,建筑物與各種基礎設施的建設施工與日俱增,這在一定程度上,會造成生態環境的破壞[4]。水資源就是受污染或破壞較為嚴重的自然資源之一,目前,我國部分區域的水資源破壞與污染問題已經開始威脅到人民的生命和健康,在一定程度上降低了城市居民的生活質量。但是,我們通過對市政設施的給排水系統進行統籌規劃與設計,可以科學的規劃和利用城市水資源,達到保護水資源的目的,還能夠改善城市的生態環境。
在城市現代化發展進程中,無論是城市的居民生活、城市建設還是工業生產,都高度需要水資源,然而,城市的水資源是有限的,怎樣進行合理的規劃設計,才可以滿足社會各界對水資源的需求,已經成為了人們關注的重點問題。從目前我國城市市政設施給排水工程的建設情況來看,其在實際應用當中,對于保護水資源,提高水資源的使用效率有著非常大的幫助,可以進一步滿足人們對水資源的需求[5]。
通過人均水資源這一指標來說,我國的人均水資源份額在全世界處于較為薄弱的地位,我國水資源缺乏問題也是日益嚴峻。所以,在我國城市市政設施建設的過程中,應該高度重視對淡水資源的保護以及合理利用,來確保水資源的供給可以盡可能達到生態平衡[6]。然而,目前我國部分城市的市政給排水設施存在著一定的問題,使得水資源被污染或者浪費問題比較嚴重。比如說,在設計市政給水系統時,沒有全面地考慮各項影響因素,使得相關的規劃和設計存在一定的不合理性,導致市政給水系統在實際運作過程中存在著一定的安全隱患,嚴重地影響到了城市居民的用水安全。還有,就是在規劃和設計市政給水系統的時候,缺乏對水資源利用情況的關注,導致水資源的實際利用效率相對較低,導致水資源的大量浪費。另外,在相關的規劃和設計中沒有合理考慮雨水及中水等的收集問題,導致雨水資源和中水資源等不能夠被很好的加以回收、利用。
在我國的市政供水系統當中,水資源短缺問題是引起我國市政供水系統出現供水不穩定或者是間歇性供水非常常見的問題。假如說市政供水不及時或者供水不足,那么,將會在很大程度上影響到城市居民的生產和生活,也會嚴重阻礙相關工業產業的發展[7]。
雨水其實跟城市的水資源有著密切的關系,在進行城市市政設施建設的過程中,可以充分考慮利用城市的降雨量進行回收。比如說,如果一個城市的降雨量比較豐富或者是只在某個季節的降雨量較為豐富,那么,我們都可以考慮采用科學合理的方式將這一部分雨水資源進行回用。例如,在雨季的時候,可以充分利用雨水資源來建設某些需要大量用水的項目。另外,城市的降雨量也和人們的用水情況有著密切的關系。通常來說,當一個城市降雨量豐富的話,那么,這個城市的水資源浪費情況就會相對明顯。在降雨量較少的城市,水資源一般相對匱乏,雨水的使用情況有限,城市相對缺水,人們往往會有節約用水的意識。所以,在進行城市市政供水系統規劃與設計的過程中,需要充分考慮到當地的降水問題,做到科學規劃,保證水資源的合理利用[8]。
在市政工程的建設過程當中對排水系統有著非常嚴苛的要求,因為所有城市的日常生活污水或者是工業廢水都需要通過污水管道進行排放。假如說,排水系統規劃和設計的不夠合理,那么很容易導致工業廢水和城市生活污水不能夠及時排放,而這些排放不出去的工業廢水和城市生活污水就會造成生態環境的破壞,如果這些污水流入到河流湖泊當中,就會進一步造成自然環境的破壞,還會影響人們的居住環境。
根據調查發現,在市政排水系統的規劃和設計當中存在的主要問題有如下三個方面:其一,市政排水規劃和城市防洪管理、土地縱向規劃存在著一定的矛盾。比如說,在城市的土地利用縱向規劃方面,沒有充分考慮到土地的高度問題,從而導致市政排水系統和洪水控制問題之間關系較為緊張;其二,一些地區的市政排水系統的總體設計,其下水道管網的布局或數量不夠合理,不能夠有效滿足城市處理雨水和生產、生活對污水及時排放的需求,妨礙了城市的發展;其三,在部分城市的市政排水系統設計中,缺乏對整體規劃與設計的宏觀把控,導致一些排水系統的排水口的位置不夠合理,影響了市政排水系統的整體效果,這極大的影響了城市排水系統運行的安全性,并且,在很大程度上縮短了城市市政排水系統的使用壽命。
依據城市市政供水系統的實際情況,應該不斷提升供水系統設計的技術含量,提升市政供水系統信息化水平,不斷引進先進信息技術,采取先進技術手段來優化市政供水系統,達到不斷節約用水,滿足水資源可持續循環使用的要求。具體的設計要求如下:其一,通過不斷整合與利用現代化的信息技術,來做好市政供水系統的動態分析和設計,開發基于現代化信息技術的市政供水工程,例如,通過采用三維計算機來進行空間設計,掌握城市的地下水資源分布情況。市政供水系統的規劃與設計應該科學合理,不斷提升設計水平,持續優化市政供水系統在應用過程中的各項服務功能;其二,根據市政供水系統的實際運轉情況采取適宜的節水措施,來提升城市用水效率,盡可能減少廢棄物的產生。比如說,采用節水龍頭或者減壓閥等設備,來確保市政供水系統的設計盡可能盈利,增強市政供水系統潛在的適用性,提升市政供水系統的完善度,滿足城市服務的現實需要,如圖1所示。

圖1 市政給水管網
就目前來看,我國不少城市的道路工程經常出現內澇問題,部分地區內澇程度比較嚴重,所以,市政排水系統的規劃與設計方面應該重視這個問題,針對雨水系統,可以進行合理設計,盡可能避免內澇問題的產生。具體在雨水系統的設計中應該注意以下幾個問題:其一,應該結合市政給排水系統的實際情況,結合城市自然環境特點,掌握城市所在區域的地理位置、地形條件、氣候情況等,科學合理地規劃和設計城市雨水系統,只有這樣才能夠使得市政給排水系統整體上更加合理[9]。其二,在雨水系統的規劃和設計過程中,要確保所有的排水管道具有過硬的質量,只有當排水管道的質量過硬,才能夠保證雨水系統在運轉過程中不會產生滲漏、破裂、擁堵等問題,才可以讓市政供排水系統在極端陰雨天氣中可以起到很好地排洪抗澇的關鍵性作用。其三,在市政雨水系統的規劃與設計過程中,還應該考慮城市整體的運行情況,在具體的規劃中,需要做好對市政排水系統在細節問題方面的處理,只有這樣才能夠保證市政雨水系統可以在未來的實際運行過程中為城市提供強有力的排水能力,減少城市內澇問題的發生,如圖2所示。

圖2 雨水收集利用系統
眾所周知,水資源短缺問題是全世界需要共同面對的問題,如果要解決水資源短缺的問題,必須要做好水資源的科學合理的利用,并且還要做好相關污水的優化處理,不斷優化市政給排水系統整體的服務功能,還需要不斷加強城市污水處理能力,讓城市污水可以通過處理,循環使用,這樣才可以逐漸緩解全球性的水資源短缺問題。具體在污水系統設計中應該注意以下幾個問題:其一,在進行污水系統的規劃設計過程中,應該因地制宜,結合當地的實際情況,把合流制和分流制這兩種設計理念相結合,來確保市政的污水系統可以對各類生活、生產污水進行有效處理。其二,采用科學的發展理念來做好城市各類污水的去向規劃,讓城市污水能夠被回收、處理、再利用。例如,不少城市的新規劃區域大都采用了分流制的設計理念,讓污水管線和雨水管線完全分離,做到雨污分流,這樣的話,就能夠減少城市污水處理廠的工作壓力,減少不必要的工作量,而且,雨水也可以得到很好地回收、處理、再利用。采用這種雨污分流的處理方式,可以大大提升城市的自然生態環境質量,也可以促進城市水質的良性發展,如圖3所示。

圖3 市政排水系統
因為市政給排水的相關規劃、設計、施工、運營等都有著非常強的專業要求,所以,為了確保市政給排水系統能夠正常運行,需要保證在進行規劃設計階段就具備比較好的專業能力,在市政給排水規劃設計完工之后,交由相關的市政給排水行業專家進行評估與審核,并對規劃設計中出現的不足和問題進行修改、完善,來確保規劃、設計科學合理。比如說,海南省為了響應國家號召,開展了“海面城市”的相關建設工作,樹立了“人和自然和諧相處”的建設理念,科學規劃設計了海南的市政給排水工程,大大提升了城市的水資源利用率,合理利用了雨水、湖泊等水源,很大程度上緩解了區域用水緊張的問題,改善了城市內澇問題。
在進行市政給排水規劃和設計的過程中,設計者不管是對于給水系統,還是雨水系統、污水系統的設計,都應該充分考慮到現有的管道資源,盡可能利用現有管道資源進行改造、設計,來降低成本,提高資源的利用率。例如,可以對布設管道的上下游區段的底標高來進行確認和調差,積極做好管道清淤工作,提升管道的排水能力,并且,結合現有給排水系統,做好與新設計的給排水系統完美對接,提升城市的管道利用率。
綜上所述,城市市政給排水規劃和設計的科學合理性與否,直接影響到整個城市居民生活的質量,影響了整個城市的可持續性發展建設。所以,在對市政給排水設計和規劃的過程中,設計者們應該高度重視,并且積極引進現代化的施工技術,盡可能地從宏觀角度和可持續發展角度來進行規劃設計,保證市政給排水系統的規劃和設計科學、合理。切實做好各大城市的居民生活排水與工業生產排水的相關處理工作,盡可能地不斷改善城市的整體生活環境的質量,提高水資源的利用效率,減少甚至杜絕水資源污染,保護水資源,確保城市得以可持續、健康發展。