摘要： 菏澤市目前正處在城市建設(shè)的高速發(fā)展階段，城市面貌發(fā)生了巨大改變?？焖侔l(fā)展的同時(shí)，公共服務(wù)配套建設(shè)應(yīng)該讓民眾生活更加便利，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日新月異，在人居環(huán)境日益改善的同時(shí)，城市雨污水管網(wǎng)系統(tǒng)能否同步發(fā)展，排水系統(tǒng)能否有重要價(jià)值。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ);價(jià)值;系統(tǒng)

一、菏澤市城區(qū)排水系統(tǒng)提升改造研究的背景與現(xiàn)狀

（一）城區(qū)部分排水系統(tǒng)現(xiàn)狀

城市內(nèi)澇指的是由于強(qiáng)降水或連續(xù)性降水，超過(guò)城市排水能力，因而致使城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害的現(xiàn)象。造成內(nèi)澇的客觀原因是降雨強(qiáng)度大、范圍集中，降雨特別急的地方可能形成積水，降雨強(qiáng)度比較大、時(shí)間比較長(zhǎng)也有可能形成積水。

目前菏澤市城區(qū)大范圍的公共交通基礎(chǔ)設(shè)施改造工程，棚戶(hù)區(qū)改造工程大力推進(jìn)。城市面貌大大改善的同時(shí)，雨水系統(tǒng)尤其是老城區(qū)域、在雨季能否防汛抗?jié)?，是市民群眾關(guān)心關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。受地區(qū)氣候變化、基礎(chǔ)設(shè)施歷史欠賬等因素影響，市區(qū)內(nèi)部分雨污水管道不暢通，各條市政道路管網(wǎng)不連接，新建小區(qū)與市政管網(wǎng)銜接不順，這樣造成城區(qū)遇到大雨就成澇，嚴(yán)重影響市民出行，并且部分老的居民小區(qū)存在雨污混流情況，污染環(huán)境。特別是北城辦事處，由于解放大街貫通工程雨污管線(xiàn)與北外環(huán)提升改造工程雨污管線(xiàn)不同，造成大學(xué)路與解放街交叉路口及與青年路口遇到大雨就成澇，康莊路與解放大街雨污管線(xiàn)連接不暢，牡丹人民醫(yī)院門(mén)口很容易造成給水，這兩處都是人員密集區(qū)域，已嚴(yán)重影響市容市貌。

根據(jù)菏澤市現(xiàn)在所處的發(fā)展階段，對(duì)部分城區(qū)尤其是老城區(qū)的排水系統(tǒng)進(jìn)行提升改造目前是勢(shì)在必行的，不僅關(guān)乎城市發(fā)展和市容市貌，還影響市民生活生產(chǎn)安全。

（二） 城區(qū)氣候特點(diǎn)

菏澤市地處黃河下游，為黃河沖擊平原，氣候條件夏熱冬冷，四季分明。春季少雨，南北風(fēng)頻繁交替，氣溫回升較快;夏季高溫濕潤(rùn)，常刮東南風(fēng)，降雨集中;秋季雨量逐漸減少，風(fēng)向由南轉(zhuǎn)北，降溫迅速;冬季雨雪稀少，多刮北風(fēng)，氣候干冷。全年光照充足，熱量豐富，雨熱同季，但是降水分配不均，再加上常受北方大陸氣團(tuán)的影響，不少年份都出現(xiàn)過(guò)災(zāi)害性的天氣。

（三）通過(guò)實(shí)地考察研究提升改造方案

通過(guò)深入調(diào)查菏澤現(xiàn)有排水系統(tǒng)情況，了解目前存在的問(wèn)題，同時(shí)跟進(jìn)正在施工的市政道路、住宅小區(qū)排水管網(wǎng)建設(shè)情況。目前全市有多處市政道路、管網(wǎng)工程如長(zhǎng)江路雨污工程、昆明路提升改造工程等正在施工，實(shí)地考察昆明路排水工程與周邊小區(qū)排水能力是否適應(yīng)，昆明路排除污水是否能全部處理，調(diào)研目前排水管網(wǎng)與綠地及城市河流連接順通，形成有針對(duì)性的改造提升方案和意見(jiàn)。由于各個(gè)工程情況都不盡相同，而且以后還會(huì)有很多類(lèi)似的工程要建設(shè)，因此研究當(dāng)前城市排水系統(tǒng)如何建設(shè)，怎樣進(jìn)行提升改造，是很有必要的。

二、排水系統(tǒng)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)

（一）城市排水系統(tǒng)工程規(guī)劃

做好城市防洪排澇規(guī)劃直接影響著城市的安全和發(fā)展，城市排水排澇規(guī)劃是城市防洪建設(shè)的基礎(chǔ)，為了提升城市排水系統(tǒng)，應(yīng)該做好待提升范圍的確定、基本資料的收集、技術(shù)措施的選擇以及工程總體布局等。

1.排水系統(tǒng)規(guī)劃的作用

城市排水工程系統(tǒng)規(guī)劃屬于城市規(guī)劃中一項(xiàng)重要的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，包括城市雨水排放工程、污水排放與處理工程等。污水處理與排放工程用于收集與處理城市里生產(chǎn)生活產(chǎn)生的廢水，治理城市污染，處理后妥善合理排放，或進(jìn)行綜合利用。雨水排放工程能夠及時(shí)收集與排放降水，防御洪水侵襲，排除城區(qū)積水，避免漬水。

2.排水系統(tǒng)規(guī)劃內(nèi)容

要做好排水工程規(guī)劃，必須預(yù)測(cè)排水量，確定排水范圍，范圍應(yīng)該根據(jù)城市總體規(guī)劃確定;確定城市污水、雨水的排放標(biāo)準(zhǔn)，要立足現(xiàn)實(shí)，既符合本地特點(diǎn)及現(xiàn)狀，又著眼全局、為遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃預(yù)留空間; 設(shè)計(jì)渠系統(tǒng)、排水管網(wǎng)的整體平面布置，制定合理的管網(wǎng)布置方案，確定總干管、渠的走向，確定雨污水主要泵站位置和數(shù)量，水閘位置;確定污水雨水的排放方案，選定排水體制，在原有排水設(shè)施利用基礎(chǔ)上明確改造要求，根據(jù)建設(shè)需求制定近遠(yuǎn)期結(jié)合、分步建設(shè)的規(guī)劃步驟。

3.排水系統(tǒng)規(guī)劃步驟

首先明確排水工程規(guī)劃的目的和任務(wù)，確定規(guī)劃任務(wù)的內(nèi)容與范圍;其次是收集詳實(shí)的基礎(chǔ)資料，包括水文氣象資料、地貌植被資料、地質(zhì)資料、總體規(guī)劃布局圖等，去現(xiàn)場(chǎng)踏勘;在掌握基本資料的基礎(chǔ)上著手，考慮規(guī)劃方案，對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比，選擇最佳結(jié)果;最后制定排水系統(tǒng)的詳細(xì)規(guī)劃。

城市排水工程規(guī)劃應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展和整體規(guī)劃的原則，秉承環(huán)境保護(hù)的理念，與其他城市規(guī)劃內(nèi)容以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)起來(lái)，才能貫徹合理布局，綜合利用，保護(hù)環(huán)境，造福人民的方針。

（二）? 城市雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

要防止城市內(nèi)澇，主要任務(wù)就是根據(jù)城市自身的自然地理位置及江河湖的特性，通過(guò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)城區(qū)范圍內(nèi)的防洪除澇工程，建設(shè)除澇、排水等水利設(shè)施，提高城市防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)，改善城市除澇管理水平。

1. 雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)重要性

排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)在城市水環(huán)境改善方面發(fā)揮重要作用，應(yīng)建立合理的分流處理能力，充分考慮片線(xiàn)能力。流量充沛、網(wǎng)絡(luò)環(huán)通的大河，應(yīng)作為受納水體優(yōu)先考慮，綜合考慮調(diào)蓄的因素。雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)改造要充分結(jié)合菏澤現(xiàn)有水網(wǎng)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，同時(shí)嚴(yán)格把握工程造價(jià)，指定最為經(jīng)濟(jì)、合理、行之有效的方案。

通過(guò)探討菏澤市區(qū)的排水系統(tǒng)現(xiàn)狀和研究如何設(shè)計(jì)提升改造的方案方法，進(jìn)而探討北方中小城市排水系統(tǒng)的排水體制，以及在工程設(shè)計(jì)、施工等實(shí)際過(guò)程中優(yōu)化改造的方案。

2.整體規(guī)劃雨水排放系統(tǒng)

經(jīng)濟(jì)合理地設(shè)計(jì)雨水管網(wǎng)系統(tǒng)是十分重要且必要的。雨水的特點(diǎn)是流量大，歷時(shí)短。菏澤市全年的雨水總量和生活污水總量相比，雖然并不是很大，且地面降水流入雨水管徑的水量還不到雨水量的一半，但是雨季雨水的絕大部分通常在極短時(shí)間內(nèi)傾瀉而下，尤其是暴雨，瞬時(shí)雨量極大，甚至達(dá)到生活污水量的數(shù)十倍，如不能及時(shí)地排除，將會(huì)形成城市嚴(yán)重的內(nèi)澇，甚至對(duì)居民人身安全造成重大危害。

雨水徑流量在雨季尤其是暴雨后達(dá)到較大值，所需與之配備的雨水管渠尺寸較大，完全靠管網(wǎng)排水造價(jià)很高。因此雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須充分考慮，把整個(gè)城市的水系作為整體來(lái)統(tǒng)籌規(guī)劃，除了建立較完善的雨水管網(wǎng)系統(tǒng)，還應(yīng)建立能起到攔、分、泄、蓄等功能的設(shè)施，如截洪溝、濕地、水塘，將這些與雨水管網(wǎng)結(jié)合起來(lái)統(tǒng)一規(guī)劃，及時(shí)收集暴雨形成的地面徑流并排除，防止洪水侵襲和形成城市內(nèi)澇，保證市民的生產(chǎn)生活安全正常進(jìn)行。

3.雨水管路設(shè)計(jì)依據(jù)和內(nèi)容

雨水管網(wǎng)系統(tǒng)是一整套工程設(shè)施，包括管渠、雨水口、檢查井和出水口等構(gòu)筑物。城市雨水排放管渠主要由一系列管路構(gòu)成，各個(gè)管路根據(jù)設(shè)計(jì)要求采取不同口徑，設(shè)計(jì)控制各條管路工程的最重要參變量就是洪峰流量，各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的設(shè)計(jì)最大流量，必須滿(mǎn)足這個(gè)參數(shù)。

雨水排放管渠的設(shè)計(jì)要進(jìn)行雨水管網(wǎng)的平面布置、豎向布置圖，確定計(jì)算參數(shù)，計(jì)算雨水管渠水力和雨水流量。規(guī)劃雨水管線(xiàn)盡量利用地形，通過(guò)自然坡度以最短距離排入水體，合理布置雨水口，避免設(shè)置投資大的雨水泵站。根據(jù)實(shí)際情況確定采用暗管或是明渠，同時(shí)合理布置雨水出口，保證路面雨水排除快速且排放通暢。

（三）雨污分流，市政管網(wǎng)為主干，提高線(xiàn)片能力

在城市化進(jìn)程不斷加快的當(dāng)下，良好的排水系統(tǒng)是良好水循環(huán)中質(zhì)與量的橋梁，能保障城市安全、有序、可持續(xù)發(fā)展。而當(dāng)前很多老的居住小區(qū)、一些單位存在雨污混流，污水得不到處理，影響環(huán)境。

1.雨污分流的意義

將生活污水、雨水、工業(yè)污水采用兩套及兩套以上的管網(wǎng)系統(tǒng)排放，即分流制排水系統(tǒng)。菏澤市城區(qū)新建道路及小區(qū)，目前一般采用的是雨污分流系統(tǒng)，這也是排水系統(tǒng)發(fā)展的方向。雨污分流綜合利用會(huì)消減合流制管道對(duì)雨季的流量，進(jìn)而減少溢流。分流制排水系統(tǒng)能夠有效防止合流系統(tǒng)中污水混著雨水，通過(guò)溢流井直接排入水體的弊端，防止水體水質(zhì)污染。雨污分流系統(tǒng)比較靈活，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，能滿(mǎn)足城市衛(wèi)生要求，目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外獲得廣泛應(yīng)用。

2. 采用分流制的造價(jià)控制及維護(hù)管理

工程造價(jià)是選擇哪種排水體制更合理的一個(gè)重要判斷指標(biāo)。雖然合流制的排水系統(tǒng)，工程造價(jià)比分流制排水系統(tǒng)低約三分之一左右，但是相應(yīng)的需要建設(shè)的污水處理廠造價(jià)會(huì)更高，因此從總造價(jià)來(lái)看，還是分流制排水系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)。排水工程總投資因排水體制不同，在不同建設(shè)時(shí)期采用不同的投資比例，雨污分流系統(tǒng)早期投資占是比較大的，總造價(jià)低于合流制系統(tǒng)。

城區(qū)排水系統(tǒng)的日常維護(hù)管理中，不論晴天或雨天時(shí)，分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)流速比較穩(wěn)定且不易發(fā)生沉淀，不像合流制排水系統(tǒng)在不同天氣水量變化較大。同時(shí)流入污水處理廠的水量變化更小，對(duì)污水廠的運(yùn)行更易于控制，運(yùn)行管理中面臨的問(wèn)題沒(méi)有那么復(fù)雜，整體維護(hù)難度和成本更低。

（四）合理規(guī)劃排水系統(tǒng)工程，要有周邊意識(shí)和未來(lái)意識(shí)

隨著環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，自然資源的掠奪性開(kāi)發(fā)和工程技術(shù)的進(jìn)步，人們更多的考慮在城市中規(guī)劃、施行生態(tài)水利型的現(xiàn)代水利方案，以尋求社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的良策。生態(tài)型水利工程的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)人與水的和諧共處和協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)排水工程系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工的全過(guò)程都遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，全面實(shí)現(xiàn)環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等的綜合效益。

三、排水系統(tǒng)融入智能化設(shè)計(jì)，提高經(jīng)濟(jì)效益

（一）排水系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的背景

隨著城市發(fā)展，大量的道路、房屋、硬化地面等不透水面積的增加，使城市的滲入量大大減少，雨洪峰值增加，而導(dǎo)致城市雨洪危害加劇，內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)，與此同時(shí)還造成雨水資源的大量流失、雨水徑流污染加重、地下水下降和地表下沉、城市生態(tài)環(huán)境惡化等等環(huán)境危害。城市雨洪的調(diào)蓄利用和科學(xué)管理是城市水資源發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán)，資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用和建設(shè)和諧社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)更是大勢(shì)所趨，對(duì)城市排水工程引入智能化管理的概念和方法是有必要且有效的。

（二） 智能化設(shè)計(jì)的要求

如何合理有效地開(kāi)發(fā)水資源，達(dá)到效益最大化，要考慮綜合利用與城市利益相結(jié)合，統(tǒng)籌兼顧，使得雨水排放與多目標(biāo)開(kāi)發(fā)水資源合理地結(jié)合起來(lái)。水資源的供給和處理是動(dòng)態(tài)的過(guò)程，智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)要解決在不同條件狀態(tài)下，如何選擇，采取何種方案調(diào)蓄、排放、處理水體為最優(yōu)解，建設(shè)成生態(tài)型城市水利工程。

四、城市雨水利用現(xiàn)狀及途徑

（一）雨水利用現(xiàn)狀

目前我國(guó)尤其是中小城市雨水利用率低，開(kāi)發(fā)利用的雨水占水資源的比例較小，存在著城市水資源嚴(yán)重不足，同時(shí)大量城市雨水資源卻被白白浪費(fèi)的現(xiàn)象。

在城鎮(zhèn)化建設(shè)中，由于城區(qū)規(guī)模不斷擴(kuò)大，不透水地面覆蓋面積也逐漸增大，雨水、雪水無(wú)法滲入地下，雨洪水量峰值增加，加劇城市內(nèi)澇，造成雨洪水威脅，雨水利用則不會(huì)對(duì)水環(huán)境造成負(fù)面作用，因此采用工程措施增加雨洪調(diào)蓄利用，既可以緩解水資源短缺矛盾，又可以減少城市災(zāi)害。菏澤屬于溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，降雨量全年分布不均，所以應(yīng)該建立直接利用和間接利用的生態(tài)化雨水綜合利用系統(tǒng)，盡量獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。

（二）雨水集蓄利用技術(shù)措施

1.雨水集蓄利用的作用

雨水的集蓄利用可以說(shuō)是開(kāi)源節(jié)流的方法途徑，可以緩解城市水資源緊張。對(duì)于采用合流制的排水管道，可以減輕污水處理廠的負(fù)荷，減少環(huán)境污染;對(duì)于采用分流制排水管道，可以減輕雨水對(duì)河水等水體的污染，減輕雨水管網(wǎng)的壓力，有利于防洪抗?jié)场Ｍ瑫r(shí)還可以采用雨水的間接利用，雨水回灌到地下，對(duì)地下水資源是補(bǔ)充，可以減少水澇，改善環(huán)境。

2.雨水集蓄利用措施

在經(jīng)濟(jì)上雨水集蓄利用工程是切實(shí)可行的，不但有多種方式可以對(duì)集蓄雨水進(jìn)行綜合利用，而且收集存儲(chǔ)的雨水還可以用于不同的用水方向。

在樓宇附近綠化帶或者草坪下建設(shè)儲(chǔ)水設(shè)施或者蓄水池，同時(shí)留出供取水和清掃通道;在路邊間隔一定的距離建設(shè)蓄水池，可以進(jìn)行不透水路面的雨水收集;學(xué)?；蛘咝^(qū)等則采用屋面、路面和綠化帶多種途徑綜合集蓄利用雨水等工程措施，均可以提高雨水的利用率，節(jié)省排水管網(wǎng)的鋪設(shè)成本。利用這些方式集水，尤其是路面、屋面雨水收集，要首先通過(guò)爛污柵，不符合要求的污水要排入污水管道，在蓄水池或者儲(chǔ)水設(shè)備中集蓄的雨水，可以為城市灌溉綠地、道路清潔、洗車(chē)、維持城市水體景觀、消防等等多種用途補(bǔ)充水源。

不同雨水集蓄利用技術(shù)的效果和復(fù)雜性不盡相同，選擇方案的考慮因素包括當(dāng)?shù)亟邓木鶆蛐?、雨水水質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)條件、工程規(guī)模和工程造價(jià)、運(yùn)行維護(hù)難易度、安全性等，根據(jù)特點(diǎn)和適用條件進(jìn)行組合調(diào)整。

（三） 采用雨水滲透技術(shù)

1. 利用滲透井、滲透池等集中式雨水回灌設(shè)備

滲透井占地面積和所需地下空間較小，集中管理比較方便，可以根據(jù)地下條件和水位確定設(shè)計(jì)深井還是淺井;適用于水量大，水質(zhì)好的區(qū)域透水。滲透池具有調(diào)節(jié)、凈化、降低雨水管網(wǎng)負(fù)荷等多種功能，一般容積較大，調(diào)蓄能力較強(qiáng)，可以與景觀或者綠地結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮寶貴的土地資源效益。

2. 利用滲透地面、滲透管溝等分散式雨水滲透技術(shù)

人造透水地面包括透水性混凝土路面、草皮磚等，能利用表層土壤對(duì)雨水的凈化能力，技術(shù)簡(jiǎn)單，大量地面如停車(chē)場(chǎng)、廣場(chǎng)、城市綠道都可以利用。滲透管便于設(shè)置，城區(qū)公共空間和小區(qū)都可以使用，也適合沿建筑物四周或者道路鋪設(shè)。

綠地也是一種天然的分散式滲透的設(shè)施，透水性好、節(jié)省投資，對(duì)污染物具有一定截留和凈化作用，可以通過(guò)改造設(shè)計(jì)成低勢(shì)綠地，增加滲透量，改善環(huán)境，還能和園林景觀密切配合。

（四）雨水綜合利用

對(duì)雨水的利用還包括綜合利用，涉及包括雨水調(diào)蓄、綠化、滲透等多種子系統(tǒng)和功能的結(jié)合，是綜合性的技術(shù)措施?？梢栽谝?guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，當(dāng)?shù)貧夂蚣敖涤晏攸c(diǎn)，全面考慮各種滲透設(shè)施的適用條件，進(jìn)行不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，根據(jù)具體工程條件，將各種滲透裝置組合設(shè)計(jì)。

菏澤市目前已建成大小綠地公園近150處，正常的日常養(yǎng)護(hù)，需要大量水源，合理利用現(xiàn)有市政管網(wǎng)可以節(jié)約水資源，達(dá)到建設(shè)水彈性城市的目的。利用植草溝、雨水花園等綠色措施來(lái)組織排水，以慢排緩釋控制為主要規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，既避免了洪澇，又有效收集了雨水。結(jié)合菏澤處在發(fā)展時(shí)期，城市雨水系統(tǒng)規(guī)劃必定越來(lái)越趨于合理，更加科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理地鋪設(shè)。

總書(shū)記在講話(huà)中指出，學(xué)到的東西不能停留在書(shū)本上，不能只裝在腦袋里，而應(yīng)該落實(shí)到行動(dòng)上，做到知行合一、以知促行、以行求知。利用所學(xué)的知識(shí)和有利資源，更好的研究城市排水系統(tǒng)提升改造，對(duì)菏澤城市建設(shè)提供合理且行之有效的建議，更好的服務(wù)城市發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

劉丹（1983）女 漢 籍貫：山東省菏澤市 最高學(xué)歷：本科;目前職稱(chēng)：工程師;研究方向：工程技術(shù)與管理。

2019年菏澤市社會(huì)科學(xué)界規(guī)劃課題。