市政给排水系统设计与规划中常见问题的分析
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摘要：当前中国经济的高速发展推动着中国城镇基础设施建设的急速发展，而市政给排水设施在城镇基础设施建设中有着举足轻重的地位。市政给排水规划、设计与实施关系到城镇今后的可持续发展，并与人们的生活息息相关，因此越来越受到社会各界的广泛关注。对市政给排水进行合理的设计与科学的规划，是市政部门对城镇水资源进行科学管理、开发与利用的重要举措，本文结合笔者多年来的工作经验，对市政给排水设计与规划中经常出现的一些问题进行了分析，并提出了相应的改进措施。
关键词：市政；给排水；设计与规划；问题；措施
中图分类号：TU99文献标识码： A
市政给排水工程属于城镇的基础性设施，主要起着为人们的工作、生活以及生产提供水资源、及时排除地面集水及城镇污水的作用，科学合理的给水排水设计可以提高城镇水资源的利用率、保护淡水资源，改善生态环境，并承担着城镇防洪排涝的重要任务，是影响城镇可持续发展的重要因素。
一、城镇给排水系统的设计与规划中存在的问题
1、水资源规划不合理
水资源的规划包括水资源的开辟、水资源开发、水量的预测和水资源的最终优化配置。我国水资源丰富，但可利用总量并不多，加上地理环境复杂，很多地区技术和设备落后，观念陈旧等原因，因此并不能很好地将水资源的开发利用和生态平衡相结合，造成在城镇规划中水资源的规划不够科学、协调和合理，对给排水系统的规划和设计造成较大的困难。
2、水资源浪费和破坏严重，保护不够充分
国内部分城镇居民保护环境的思想观念相对落后，好多城镇中都存在不同程度的水资源破坏和水资源浪费现象，致使水资源在很大程度上受到损害，已经严重影响到我国现代化城镇的建设。相关规划设计部门也未能很好地对水资源进行二次开发和利用。过度的水资源开发破坏了水循环，给水资源的规划利用带来了巨大的困难。
3、城镇给排水工程规划不符合防洪要求
由于诸多因素的影响，许多城镇的给排水系统工程的规划科学性不足，城镇中的给排水工程的用地也不足，管道设计及设置不能与城镇的具体情况相结合，设计高程欠合理，排涝站数量不足效率低，排水方式单一，因此跟不上城镇建设及发展的步伐，不能很好的满足防洪减灾的要求。
4、城镇排水系统能力不足
城镇排水工作主要是日常生活，生产等污水排水，以及包括防洪排涝的雨水排水。
城镇化对城镇雨水排水带来的极大影响，在城市建设发展中盲目与水争地，使河道变窄，湖泊变小，导致蓄洪、滞洪面积缩小，泄洪能力和湖泊调节洪水能力降低，而这些与水争地的建设项目往往是涝灾易发区；同时城市建设用地面积不断扩大，使地面硬化率提高，增加了径流系数，从而加大洪水量，导致积水现象严重。一系列原因使原来满足规划设计要求的地区，出现排水能力不足的问题。
在城镇的规划设计过程中，不仅要考虑到城镇的实际污水处理能力，也应结合相关新技术，开展节能环保，二次利用的原则，将生活污水处理向着科学高效的方向不断的发展。在当前的城镇中，许多的污水提升泵站由于位置设置不合理，进而导致了污水管理的面积过大，因此在实际的排水工程设计规划当中，应结合多方面的因素，科学的制定排水网管，并设计合理排水管高程，进而起到减少投资、加强污水排放效率的作用。
1、加强对水资源的利用效率
为致力于加强水资源的利用效率可采用以下措施：首先，在城镇当中应合理的将产业结构以及其它用地结构进行调整，对于耗水量大的工业应结合城镇实际缺水量进行控制其发展，提高工业水的重复利用率，提倡将节水工程和企业其他工程同时设计，相互协作，同时施工，进而加强工业对水资源的利用效率；其次，与城镇供水之间存在争抢水资源的上游农业区，应尽量种植节水农作物，发展节水产业，进而为下游的正常用水提供保障。
2、积极开发水资源
若仅从自然中的河流等提取水源，不仅其使用率不高，大多过境水存在浪费问题，因此为改变城镇当中用水的被动情况，应充分的开发及利用更多的水资源。其中主要的原则即是合理使用自然径流，大修水利，建筑堤坝，调节流量，蓄丰补枯。城镇应积极主动的去对水资源进行开发，这是今后水资源开发的大势所向，也应与相关水利部门的工程计划相统一。
3、重视水资源的节约及保护
城镇用水应大力提倡居民的节水意识，并严格管控水污染问题，水污染不仅导致了水体环境遭到破坏，也很大程度上的将符合相关标准的可饮用水源减少，进一步的使水资源存在短缺。基于此，首先应结合实际的水文条件及环境的最大容量，进行科学的规划，将城镇水源按照保护等级划分为一级保护区、二级保护区及标准区，并结合相关用水保护区污染治理制度，制定合理的对现有污染源进行治理及清理排污口的技术措施；在城镇的规划建设中，应杜绝新污染源的产生，对城镇供水带来了更坏的影响[1]。
4、增加再生水供水在给水系统中的比例
制定必要的政策鼓励使用再生水，例如要求管段沿线的新建生活小区和工厂企业及宾馆等第三产业均需规划并建设再生水管道；并对管道沿线用水要求较低的行业，如绿化、洗车、道路浇洒，应执行强制性使用再生水的规定；合理制定水价，提高使用再生水的经济效益，使用经济杠杆作用来推广再生水利用；拓宽再生水工程建设的资金来源，除市财政积极给予支持外，将鼓励各种社会资金介入再生水利用工程建设。
5、适当提高城镇雨水排水系统规划设计标准
城镇雨水排水系统关乎一个城镇的居民生命和财产安全，是一个城镇的生命线，所以政府在设计规划城镇排涝防涝时应格外慎重，在城镇财力允许的情况下，应适当提高防涝排涝设计的标准以适应城镇快速发展的需要。在设计城镇防洪排涝时，应综合考虑城镇各方面的因素。例如：城镇的平均降雨量、最大降雨量、城镇地形地貌、水域的高水位等。
为减少暴雨内涝对城镇的影响，除做好城镇雨水系统的规划建设，城镇本身规划建设也要考虑减少暴雨内涝的危害，如重要建设项目避开低洼地区，保证一定的基地高程，尽量避免建设下穿地道等等。城镇竖向高程布置合理，可以减少暴雨内涝对城镇的影响。
6、加强雨洪模型在规划设计中的应用
雨水设计时可采用数学模型法以提高预测雨水量的准确性，其中利用雨洪数学模型，还可以对现状雨水系统进行评估，可以进行不同重现期情景的模拟，对雨水系统规划设计进行校核，对超标降雨进行风险分析，并提出应对措施与建议，从而提高雨水系统规划的科学性。有条件的城镇在编制雨水系统规划时，可以对雨洪模型进行探讨研究应用。
7、优化城镇排污系统设计
城镇居民生活污水和工厂企业污水的处理是每个城镇时刻都要面临的问题，政府在城镇排污设计中不但要考虑城镇污水处理能力，还应引进先进科技和技术，建设节能环保和可持续发展的市政排污设施。例如：生活污水反应器，它有利于城镇污水的排放向高效移动床、流化床进展。城镇污水的排放离不开城镇道路建设，在设计城镇污水排放时应综合结合道路设计、地坪标高等，市政给排水与城镇其它功能相协调。在排污设计中，应充分考虑施工条件，确定合理的排污管最低设计高程，结合当地条件合理选用排水管材，同时应注意污水泵站位置的选择，这有利于控制整个管网高程，可以节约投资，也能有效的提高城镇污水的排放效率。
8、协调市政给排水规划设计与其他专业规划设计的关系
城镇道路高程设计时应充分考虑市政给水与排水系统的设计，尽量避免路网的低洼区域出现在排水管网的起端的情况。景观绿化设计时可以考虑和雨水综合利用规划相协调，一方面可以减少雨水径流、减小初期雨水对环境的影响，另一方面可以收到一定的景观效益等等。市政给排水规划与其他专业的规划是否协调一致对城镇的发展起着重要的作用。
三、合理组织城镇给水系统设计
1、合理布置给水管网
输、配水管均为地下隐蔽工程，施工难度和影响面大，因此，宜按规划期限要求一次建成。为结合近期建设，节省近期投资，有些输、配水管可考虑双管或多管，以便分期实施。给水工程中输水管道所占投资比重较大，因此城市输水管道应缩短长度，并沿现有或规划道路铺设，同时也便于维修管理。城市配水干管沿规划或现有道路布置既方便用户接管，又可以方便维修管理。但宜避开城市交通主干道，以免维修时影响交通。
2、优化供水统一调度系统
为了保证城市供水产品质量和服务质量，保证水质指标合格率、管网压力合格率，管网修漏及时率、能耗指标符合考核标准，有必要借助先进的计算机、控制、通信、显示技术，建立城市供水的SCADA系统（监控和数据采集系统）并且从以监测为核心、目的，配以简单的水量预测，进行人工调度的方式中转变过来，建立以管网模式为基础的优化调度信息系统。
3、控制管网漏损
在管网设计中充分考虑管网所处周围的物理应力及电化学、生物环境等对管网的破坏和侵蚀作用，在管材选用上做出合理选择；推广检漏新技术（如安装在管道上的漏水声音探测记录装置等），加大检漏力度，提高暗漏检测能力和准确率；引进新设备，尽可能采用原管位更新技术，加快管道修复率。
4、推广综合管沟技术
所谓综合管沟，就是“地下城市管道综合走廊”，即在城市地下建造一个隧道空间，将给水、电力、通讯、燃气等各种管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、设计和管理。
5、发展环保、节能的净水工艺
由于水源污染的日益严重、人们对水质日益的关注和要求的不断提高，更是科学技术例如水质检测技术及医学科学的不断发展，传统净水工艺已不能满足人们的要求了，于是现在在水处理的工艺中出现了许多新概念、新工艺。例如处理工艺自动化，紫外线消毒工艺以及膜处理工艺等。
四、合理组织城镇排水系统设计与规划
1、加大科学的研究力度
通过现代化的科学技术为城镇的排水工程提供更有效的技术支持，重视排水工程的建设研究，积极引进国内外的先进技术工艺及相关经验，以确保城镇排水工程得到更高的起点及规范标准，及时的将科研成果运用到实际的工作当中去，为城镇排水工程带来有力的技术支持。
2、景观与工程相结合
在一些水系较少的城镇，地势较低并且平坦的区域，可以把雨水主干管人工景观河道或者人工湖结合考虑。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，同时合理设置的人工湖可以缓解瞬时强降水对雨水管道的排水压力，两者相互补充，既解决了排水问题，又有利于城镇生态环境的改善，符合现代城镇可持续发展的要求。
3、重力自流与机械强排相结合
城镇排水方式有多样，在排水较好的区域，排水方式一般都是重力流自排。但在城镇的某些区域，排水受自然条件的限制，可以自排和强排相结合。如城镇地面高程比周边河流一定频率洪水位低并且高水位持续时间比较长的地区，我们只能采取机械强排的方式。但在城镇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，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或是自排。或者通过必要措施来实现自排。有些城镇区域排水，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，城镇排水不畅，使市区出现大量积水，甚至出现河水倒灌城区，出现城区内涝，因此需要自排和强排相结合。
4、加大雨水资源的利用
在城镇排水设计中，一味的加大雨水工程，但却不能完全解决城镇排水不畅的问题，尤其是老城区，管线种类多，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困难很大。这时，我们不妨换个思维，可以通过加大雨水的利用，这样不仅可以减轻水资源的压力，也能有效减轻城镇排水压力。
5、排水管材的选择
国内常规设计中，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，增大了施工工程量，但随着经济和科学技术的发展，化工技术的发展，新型管材的生产技术越来越成熟，强度能满足设计要求，价格也趋于合理。如塑料管，其内壁光滑，粗糙系数小，过水能力比同等管径的混凝土管大，在同等条件下可以减小埋深或减小一级管径，施工也相对便利。因此在城镇排水设计中，应大力推广新型管材。
6、扩宽投资渠道
通过市场经济的规律，为城镇的排水工程建设提供充足的资金来源。将传统的封闭性运作改为以政府为主导的市场运作。在得到政府的投资力度保证及资金充足的条件下，建立科学合理的投资政策环境，从社会上各种渠道筹集资金，严格打击行业垄断，并根据谁投资、谁担险、谁受益的原则，确保投资的利益驱动效益及风险对工程的约束体系，进而使相关的融资体系得到长期有效的发展，最终为城镇的给排水事业贡献力量。
7、制定与完善相关法律法规
通过法律的强制性将排水工程的建设以及管理的相关要求落实到实际的工作当中，采取国际通用的制度规范，并通过行政立法，对相关的制度规范进行完善，构建科学的给排水工程的建设及责任制度体制，进而使管理权限得以明确，使市政给排水工程明确设计规划、建设施工、维护保养、监督检测的各部门相互协调，明确分工的职责与监理的体系[2]。
五、结束语
综上所述，我国当前的市政给排水设计与规划当中仍存在一些问题，导致了给排水工作存在困难。因此，在进行市政给排水的规划时，应妥善处理在城镇建设过程中，可能导致的水资源问题，以生态、节能、环保为城镇发展的目标。并结合上文所述的相关观点及论述，加强对当前给排水工程中存在的问题的管理，最终使我国城镇给排水工程得到健全的发展。
参考文献
[1]刘广建.市政给排水设计与规划中常见问题的分析[J].民营科技，2010，04：198.
[2]许玫.市政给排水设计与城镇规划研究[J].科技致富向导，2011，20：250.