市政給排水設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題以及設(shè)計(jì)策略探討

黃敏思

（清遠(yuǎn)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 511515）

我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，給排水等市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度也在相應(yīng)的加大。作為現(xiàn)代城市中重要基礎(chǔ)設(shè)施的給排水系統(tǒng)不僅直接關(guān)系到城市供水以及排水是否穩(wěn)定順暢，而且對(duì)于城市防洪排澇能力的建設(shè)也會(huì)產(chǎn)生較大的影響，因此應(yīng)高度重視市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。但是，現(xiàn)階段在市政給排水設(shè)計(jì)實(shí)踐中，一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)思想以及設(shè)計(jì)方法上仍拘泥于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論，未能準(zhǔn)確把握新時(shí)期城市建設(shè)背景下的給排水設(shè)計(jì)理念的發(fā)展趨勢(shì)，導(dǎo)致市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)無(wú)法滿足現(xiàn)代化城市發(fā)展實(shí)際需要，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局以及具體的設(shè)計(jì)參數(shù)的確定等方面還存在很多不合理之處。

因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極總結(jié)市政給排水設(shè)計(jì)實(shí)踐中的各種問(wèn)題，并采用相應(yīng)的改進(jìn)優(yōu)化措施，以全面提高設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量。

1 現(xiàn)階段市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐中的主要問(wèn)題分析

1.1 市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)未能與城市實(shí)際用水以及排水需求相適應(yīng)

現(xiàn)階段在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，一些設(shè)計(jì)人員未能對(duì)城市的實(shí)際生產(chǎn)生活用水需求進(jìn)行全面、詳細(xì)的了解，這不僅導(dǎo)致在設(shè)計(jì)實(shí)踐中無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)算城市供水量需求，而且也難以準(zhǔn)確把握城市用水量在不同時(shí)間段的變化特點(diǎn)，進(jìn)而造成市政給水設(shè)計(jì)既難以滿足城市用水的實(shí)際需要，也造成了水資源未能得到科學(xué)的利用。同時(shí)，也有部分設(shè)計(jì)人員在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中未能全面收集該地區(qū)的歷史降水?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)城市整體排污量的測(cè)算不準(zhǔn)確，或者未能準(zhǔn)確把握城市的建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，導(dǎo)致在排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了設(shè)計(jì)排放能力不足的情況[1]。特別是近年來(lái)我國(guó)很多城市都將海綿城市作為了城市發(fā)展的主要方向，但在此過(guò)程中由于市政排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致城市內(nèi)澇問(wèn)題反而更為嚴(yán)重，因此要求設(shè)計(jì)人員必須對(duì)市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，使其能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

1.2 市政給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

目前，在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，受城市建設(shè)用地資源匱乏以及傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法等因素的影響，給排水管道的布局結(jié)構(gòu)往往還存在很多問(wèn)題，例如給排水的運(yùn)輸路徑較長(zhǎng)。管道埋深設(shè)計(jì)不科學(xué)、排水泵等相關(guān)閥門(mén)設(shè)備的布設(shè)位置不合理以及雨水口設(shè)計(jì)位置不合理等。這些設(shè)計(jì)問(wèn)題的存在往往會(huì)導(dǎo)致市政給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)較多的風(fēng)險(xiǎn)因素，使得市政給排水管網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)堵塞或者其他運(yùn)行不暢現(xiàn)象，不僅影響了城市正常的用水供給，也容易引發(fā)城市內(nèi)澇等問(wèn)題，不利于城市的健康有序發(fā)展。

1.3 市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所選擇的技術(shù)工藝和材料不合理

在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，部分設(shè)計(jì)人員對(duì)新型給排水管網(wǎng)設(shè)備以及新型的技術(shù)工藝缺乏了解，所選擇的管網(wǎng)材質(zhì)或者敷設(shè)工藝不合理，這不僅加大了后續(xù)市政給排水管網(wǎng)工程的施工難度，而且也導(dǎo)致市政給排水系統(tǒng)在建成投入運(yùn)行后比較容易出現(xiàn)滲漏等問(wèn)題，不僅增加了管理維護(hù)的成本，而且也會(huì)影響市政給排水系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

1.4 市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中仍存在雨污同排現(xiàn)象

在一些城市的市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，受傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路的影響，仍采用的是雨污同排的排放方式，給市政給排水系統(tǒng)帶來(lái)了很多的問(wèn)題。首先，采用雨污同排的設(shè)計(jì)方式時(shí)，由于雨污排放是通過(guò)同一排水管道來(lái)完成，且在具體排水量的測(cè)算方面會(huì)受到降雨量變化等不確定性因素的影響，存在較大的難度，這使得設(shè)計(jì)人員往往難以準(zhǔn)確確定排水管道內(nèi)徑等設(shè)計(jì)參數(shù)，嚴(yán)重制約了市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高[2]。同時(shí)，在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，雨污同排的設(shè)計(jì)方式也加大了排水管道材質(zhì)類(lèi)型選擇的難度。此外，這種排放方式還會(huì)導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，無(wú)法對(duì)雨水進(jìn)行資源化利用，這不僅使得水資源被浪費(fèi)，也與我國(guó)城市建設(shè)的海綿城市理念相背離，使得市政給排水設(shè)計(jì)無(wú)法與海綿城市建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)。

1.5 市政給排水系統(tǒng)的冗余度設(shè)計(jì)不合理

現(xiàn)階段，在一些城市的市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，受建設(shè)用地以及設(shè)計(jì)理念等因素的影響，導(dǎo)致給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺乏冗余度方面的考慮，這使得雖然市政給排水系統(tǒng)能夠基本滿足正常情況下的給排水要求，但是一旦給排水系統(tǒng)發(fā)生故障，或者在遇到嚴(yán)重的短時(shí)強(qiáng)降水、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降水、城市突發(fā)斷電或者需要在短時(shí)間內(nèi)大量用水等特殊緊急情況時(shí)，則難以保證給排水系統(tǒng)運(yùn)行的有效性和穩(wěn)定性，影響了城市應(yīng)對(duì)突發(fā)災(zāi)害的能力，因此需要在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段就對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行充分的考慮，合理設(shè)計(jì)市政給排水系統(tǒng)的冗余度，在兼顧經(jīng)濟(jì)性以及實(shí)用性的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。

2 優(yōu)化市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效途徑探討

2.1 加強(qiáng)對(duì)城市用水以及排水情況的調(diào)查了解

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)市政給排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)了解城市的實(shí)際用水需求以及排水要求，準(zhǔn)確把握城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)和社會(huì)生活形態(tài)特征，對(duì)城市生產(chǎn)生活的用水量以及所產(chǎn)生的污水量進(jìn)行科學(xué)的測(cè)算。

同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)科學(xué)分析城市用水量的變化情況，特別是城市日用水量的峰谷值以及出現(xiàn)的時(shí)間段等。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)城市發(fā)展規(guī)劃以及城市建設(shè)規(guī)劃的了解，以便科學(xué)分析城市給排水的未來(lái)變化趨勢(shì)，從而為市政給排水設(shè)計(jì)的優(yōu)化改進(jìn)提供可靠的參考依據(jù)，以確保市政給排水系統(tǒng)能夠滿足城市建設(shè)發(fā)展的實(shí)際需要。

此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)全面收集城市區(qū)域氣象數(shù)據(jù)，并要加強(qiáng)與氣象部門(mén)之間的溝通協(xié)調(diào)，充分了解城市區(qū)域性的氣候變化趨勢(shì)，這樣才能進(jìn)一步優(yōu)化市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，提高市政給排水設(shè)計(jì)的適應(yīng)性和前瞻性，從而為現(xiàn)代化城市建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 提高市政給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)的合理性

在優(yōu)化設(shè)計(jì)市政給排水系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在充分了解城市基本布局以及城市給排水需要的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)給排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行優(yōu)化，并要科學(xué)確定各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，確保給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)高程、平面布局結(jié)構(gòu)以及斷面結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)等能夠與城市實(shí)際情況相適應(yīng)[3]。同時(shí)，在市政給排水系統(tǒng)的布局結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)充分考慮接入的便利性、可行性以及功能性要求等因素，盡量簡(jiǎn)化給排水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，縮短給排水的運(yùn)輸距離，并要充分利用既有的市政管網(wǎng)設(shè)施，以提高資源的利用率。在市政排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)城市周邊水體以及地下水環(huán)境的調(diào)查，以提高排放口設(shè)計(jì)的合理性。此外，在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)合理設(shè)計(jì)污水處理環(huán)節(jié)，確保城市污水能夠被有效地收集和處理，以避免城市污水向自然水環(huán)境直排，對(duì)城市環(huán)境造成污染。

2.3 積極采用雨污分流的市政給排水設(shè)計(jì)方式

在現(xiàn)代城市的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，雨污分流的排放方式得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。所謂雨污分流排放也就是根據(jù)城市的地理?xiàng)l件以及城市建設(shè)發(fā)展要求來(lái)設(shè)計(jì)具體相對(duì)獨(dú)立的雨水以及污水排放系統(tǒng)，并通過(guò)閥門(mén)控制等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水以及污水的分別排放。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解城市總體污水排放量以及年降雨量等數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)各類(lèi)閥門(mén)的科學(xué)運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)雨污排放管網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制，使市政排水管道能夠在無(wú)降水時(shí)僅保持排污管道開(kāi)放，以滿足城市污水的排放要求；并能夠在強(qiáng)降雨發(fā)生時(shí)及時(shí)開(kāi)放雨水排放管道，以便通過(guò)獨(dú)立的雨水排放管道及時(shí)排出城市積水。排水系統(tǒng)的總閥門(mén)應(yīng)設(shè)置在雨污管道的交叉位置，以便于調(diào)節(jié)控制，這樣當(dāng)城市區(qū)域在短時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的污水量過(guò)大，或者出現(xiàn)了短時(shí)強(qiáng)降水時(shí)，即可通過(guò)總閥控制將雨水排放管網(wǎng)以及污水排放管網(wǎng)同時(shí)開(kāi)放，使其能夠分別應(yīng)對(duì)城市排雨以及排污要求。這種雨污分流排放的設(shè)計(jì)方式是解決城市內(nèi)澇等問(wèn)題的有效途徑之一[4]。

2.4 積極應(yīng)用先進(jìn)的給排水技術(shù)設(shè)備

在現(xiàn)代城市的市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)了解先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，并結(jié)合市政給排水設(shè)計(jì)的實(shí)際需要科學(xué)應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)、智能控制技術(shù)等新興技術(shù)，以全面提高市政給排水系統(tǒng)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性，并提高水資源的利用率，減少資源的浪費(fèi)。自動(dòng)化以及智能化控制技術(shù)在市政給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用需要以數(shù)據(jù)信息的收集、整理和分析為基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分利用現(xiàn)場(chǎng)傳感設(shè)備以及流量監(jiān)測(cè)儀等儀器設(shè)備加強(qiáng)對(duì)城市用水量數(shù)據(jù)的采集，并應(yīng)利用專業(yè)分析軟件對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的處理分析，以準(zhǔn)確判斷城市用水量以及排放量的日均變化以及月度、季度和年度變化等，并構(gòu)建相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，以便作為市政給排水設(shè)計(jì)的殘留依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)以及無(wú)線傳輸技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)信息極少的綜合應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)市政給排水系統(tǒng)的智能化監(jiān)測(cè)控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)給排水系統(tǒng)壓力、供水量以及排水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

此外，在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理選擇管網(wǎng)設(shè)施的材質(zhì)、尺寸規(guī)格，準(zhǔn)確確定其各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，確保其質(zhì)量性能能夠滿足現(xiàn)代化城市的給排水要求。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)給排水管網(wǎng)敷設(shè)工藝的研究，積極應(yīng)用新技術(shù)新工藝以及新材料，以全面提高給排水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保效果。

2.5 優(yōu)化市政排污系統(tǒng)設(shè)計(jì)

污水排放系統(tǒng)是市政給排水工程的重要組成部分，也是市政給排水設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段，對(duì)城市排污系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新型污水回收以及處理技術(shù)的研究，并要對(duì)城市污水的主要成分、來(lái)源進(jìn)行科學(xué)的分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)排污系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)化，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。受市政給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)影響，部分污水排放管網(wǎng)需要穿越城市道路，因此在設(shè)計(jì)中需要充分了解城市規(guī)劃，合理確定排污管道的埋深等，既要保證排污管道的順暢運(yùn)行，也要避免對(duì)城市道路交通造成不利的影響[5]。

2.6 加強(qiáng)市政給排水設(shè)計(jì)與海綿城市建設(shè)的有機(jī)融合

近年來(lái)，海綿城市已經(jīng)成為我國(guó)很多城市建設(shè)的重要發(fā)展方向，而市政給排水系統(tǒng)對(duì)于海綿城市的實(shí)現(xiàn)則具有十分關(guān)鍵的作用。因此，在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)海綿城市建設(shè)理念的理解，并要準(zhǔn)確把握城市發(fā)展規(guī)劃，使市政給排水設(shè)計(jì)能夠與海綿城市建設(shè)有機(jī)協(xié)調(diào)。海綿城市的核心也就是對(duì)雨水的有效收集、資源化利用以及城市積水的有效排放，而這些功能的實(shí)現(xiàn)均需要以市政給排水系統(tǒng)為基礎(chǔ)。因此，在市政給排水設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合海綿城市建設(shè)要求，優(yōu)化給排水系統(tǒng)，合理確定集水井等積水設(shè)施的設(shè)置位置，并通過(guò)雨水收集系統(tǒng)以及處理系統(tǒng)等的綜合應(yīng)用來(lái)對(duì)雨水進(jìn)行統(tǒng)一的收集處理。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員可以應(yīng)用中水回用技術(shù)將凈化處理后的雨水導(dǎo)入專門(mén)的給水系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的資源化利用，從而提高水資源的利用率。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以充分利用城市綠化帶等作為城市給水的引導(dǎo)排放設(shè)施，并應(yīng)優(yōu)化相關(guān)排水裝置的設(shè)計(jì)，以提高城市積水的排放效率。

2.7 加強(qiáng)市政給排水系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)

在市政給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理控制系統(tǒng)的冗余度，做好必要的備份設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮到氣候變化對(duì)城市給排水系統(tǒng)的影響，特別是要高度重視近年來(lái)極端天氣頻發(fā)等因素所帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，在兼顧實(shí)用性、技術(shù)性以及經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，科學(xué)計(jì)算控制給排水系統(tǒng)的冗余度，以增強(qiáng)市政給排水系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還可以在城市具備必要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)調(diào)節(jié)時(shí)加強(qiáng)備用給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以保證備用的供水能力以及排放能力能夠滿足短時(shí)間大量用水或者排放的要求。但在市政給排水工程的冗余度設(shè)計(jì)以及備用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮其經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用價(jià)值，可以通過(guò)對(duì)給排水系統(tǒng)運(yùn)行模式的優(yōu)化等方式來(lái)達(dá)到保證城市給排水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)，以降低給排水系統(tǒng)的建設(shè)成本，提高既有資源的利用率。

3 結(jié)語(yǔ)

在市政給排水設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)詳細(xì)了解城市運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際用水以及排水需求，全面收集城市歷史降水?dāng)?shù)據(jù)，并要結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃等對(duì)市政給排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高市政給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局的合理性，以確保市政給排水系統(tǒng)供水穩(wěn)定可靠，排水系統(tǒng)的排水能力能夠解決城市內(nèi)澇問(wèn)題。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極采用雨污分流的排放方式，并將先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保型技術(shù)設(shè)備以及智能化技術(shù)設(shè)備等引入市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以增強(qiáng)城市給排水系統(tǒng)的適應(yīng)性以及運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而為我國(guó)現(xiàn)代化城市建設(shè)的健康有序發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。