简析城市市政给排水和规划设计
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摘要：市政给排水工程是城市基础设施的重要组成部分，做好城市市政给排水规划设计，对建设一个良好城市人居环境具有重大意义。文章作者以市政道路排水工程设计为实例，通过对市政给排水工程规划存在的常见问题进行初步分析，提出了一些改进建议。供排水专业设计人员参考。
关键词：市政给排水 排水工程设计 规划与设计
前言
随着城市化进程的加快和城市水污染日益得到重视，市政给排水设施建设得到较快发展，但市政道路排水设施普遍存在各种问题，如防洪排水能力不足；平坦地区的排水管渠的坡度偏小，易淤积；部分地区的排水设施不成系统，易形成内涝等。造成这些问题的原因，有设计不合理，日常管理不到位，自然条件变化等。通过对许多工程设计的总结，我们认为，市政道路排水工程设计能否更好地避免这些问题的发生，做到经济合理，运行安全,受市政给排水工程规划的影响较大。
一、宏观层面分析市政给排水规划设计
给排水规划设计宏观层面所面对的是大范围的思考，涉及到规划区范围以外甚至跨城市、跨地区的区域性问题，影响深远，对城市可持续发展有着举足轻重的作用。在给水方面，主要体现在水源及其保护，区域水资源平衡及区域供水规划；在排水方面主要是防洪排涝规划设计以及河网区域污染控制，它要求我们必须有开阔的眼界与系统创新的思维。
1．防洪排涝规划
防洪排涝概念：防洪排涝是城市的生命线，防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪，外洪以防为主，如防洪堤、水库等，而内洪则是排蓄为主。对城市而言，在规划重现期内，不应有“涝”的概念，只有雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题。过去排涝标准三天暴雨三天排完或24小时暴雨24小时排完，针对的是郊区和农田，这种标准是无法适应现代城市的发展要求的。因此将“防洪排涝规划”称为“城市防洪规划”(防外洪)和“城市排洪规划”(排内洪)则更贴切。这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识，确保人民生命财产安全。排洪与排水标准衔接问题：城市排水是解决较小汇流面积上短历暴雨产生的排水问题，采用的是暴雨公式，暴雨时段控制在5～120 min，选用暴雨样本是年超大值法；而排洪考虑汇水面积大，目前多采用水文公式(也是暴雨推理公式)，使用某重现期(如10年～遇)24 h暴雨量为基本数据，其选用暴雨样本是年最大值法。因此进行防洪排洪规划时，应充分考虑排洪与排水重现期标准衔接问题。排洪规划重现期应根据城市重要性以及排洪流域面积的大小因素综合考量后确定。排洪汇水面积越大，重现期标准越高，大中城市排洪标准不宜小于20年一遇(防洪标准GB50201―94)。排洪措施：排洪措施主要有地面全抬高方案和雨水泵加滞洪区方案(地面不抬高或部分抬高)。对于山区，考虑到内洪来得快、退得快，设置雨水泵站效益不大，宜采用全抬高方案，但同时也要考虑现状村庄过渡，可设置局部的抽排设
2．区域水资源平衡与区域供水
水资源在时间与空间上存在着分布不均以及水质性缺水现象，认真进行水资源平衡，优化水资源配置，提倡区域供水就显得十分重要。特别在从事具体城镇给水规划设计时，一定要进行区域水资源供需平衡分析，否则它会成为制约城市发展的主要因素之一。
要做好水资源供需平衡首先要做好需水量预测工作。需水量考虑的主要因素有：城市和村镇生活用水、市政(含消防)用水、工业用水、农业灌溉用水、畜牧业用水、渔业用水，还要考虑流域江河本身生态流量需求。其中值得注意的是工业用水量预测，目前设计时多用用地指标法和万元工业产值法，但由于近年来传统产业设备更新速度加快以及非传统产业，如信息产业的快速发展，用上述两种方法来进行工业用水量预测会带来较大的偏差，应引起足够的注意。
区域供水未来发展主要体现在以下几个方面：一是改善城乡供水水质，提高乡镇居民的生活质量；二是置换水源，有效控制地下水过量开发，促进水资源合理利用；三是避免了重复建设，节约宝贵资源和有限资金；四是促进了供水行业集约化发展，增加了企业经营效益，提高管理水平。
3．污水处理集中与分散的讨论
一段时期以来，我国污水处理业界比较推崇污水集中处理，其理由是污水厂规模经营，效率高，污水厂运营成本低，处理出水水质有保证等。但随着时间的推移，其缺点也逐步暴露出来，过度集中污水处理主要存在如下问题：一是巨额管网投资(越下游管径越大，投资巨增)；二是运营的高能耗(中途提升泵站多，能耗大)；三是无法进行中水就近利用。对此，很多污水采用BOT形式营建，为污水适度分散处理提供了方便。集中和分散相结合地进行污水处理是区域污水处理发展的方向。
二、中观层面分析市政给排水规划设计
中观层面主要体现在城镇及片区给水系统和排水系统的规划设计。譬如市区给水系统规划设计、中心城镇给排水规划设计、污水水厂外管网规划设计等，它起着承上启下的作用。
1．给水系统规划设计
随着变频供水设备的大量使用，特别是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1，在中观层面出现问题是城市供水日变化系数变大，高峰供水量增大，从而相应加大水厂供水规模。因此在这背景下，城市供水系数应考虑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。
同时给水系统规划设计应充分考虑近远期结合，为未来留下发展空间，譬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．雨水系统规划设计
雨水系统规划设计应与城市防洪排涝规划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。譬如，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P：1年情况下，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时，雨水溢水路面的情况发生。
3．污水系统规划
一般而言，在新城区采用分流制，旧城区采用截流式合流制。但鉴于我国目前排水系统的实际情况，真正意义上的分流制在实践中很难做到。雨污系统中有一根接错，两个系统就相通，可能就是合流制。根据某污水厂厂外管网工程实践证明，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。同时初期雨水污染也比较严重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此中小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 统可充分利用原下水道系统，将其进行改造、重建与完善的建设费用、技术要求均低于分流制，故广泛使用。目前国家强调水的循环再用，要从“污染控制”向“水生态修复和恢复”转变，因此污水厂处理后污水的排放以就近向可作为中水回用的途径或可向内河排放作景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由，建议将处理后的污水向外江心排放，两者矛盾如何协调值得进一步讨论。
三、结束语
本文结合市政道路排水工程设计实例，对市政给排水工程规划存在常见问题作了初步分析，并提出了一些改进建议。由于市政给排水设施的功能和特性，使其工程规模大，投资额大，施工难度大，工期长且在运行中消耗大量的能源和资源。按一般工程的设计经验，市政道路排水工程的工程费用占道路各专业的总工程费用的30%，因此，市政道路排水工程设计具有重要的地位，改进排水工程规划的有关工作，确保更科学，合理的排水规划的执行，将给设计提供更好的条件。
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