王正陽

［上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司西安分公司，陜西 西安 710000］

0 引言

市政給排水系統(tǒng)作為城市建設的必要基礎設施，其設計的合理性與科學性對于城市建設質量有著至關重要的影響。并且隨著當前人們對于水資源使用要求的提升，以往的市政給排水系統(tǒng)已經無法滿足人們的用水需求，下文將對于市政給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)設計中存在的問題及解決措施進行詳細探討。

1 市政給排水設計內容

1.1 防洪排水

防洪排水主要是由外排及內排組成，外排大多是通過水庫等形式實現的，我國當前對于外排措施建設得相對較為完善，各個城市基本上都建有相應的水庫設施。在進行市政給排水設計的過程中主要是解決城市內澇排水，因為城市的氣候原因在雨季的降水較多，連續(xù)降水或是大到暴雨的情況頻繁出現，若是排水系統(tǒng)設計不到位，極有可能導致城市內澇問題出現。在進行大中型城市的排洪設計時，要保障設計滿足排洪量不可低于10年一遇的最大值，可以使用全面抬高地面的雨水泵以及滯洪區(qū)的排水設計方式[1]。

1.2 保障區(qū)域內供水平衡

我國整體的水資源分布是非常不平衡的，部分城市存在著水資源供給不足的情況，為保障區(qū)域內供水平衡，在進行市政給排水設計的過程中需要滿足以下幾方面內容：首先，使用地指標法對于城市的用水量進行估算，特別是生活用水和工業(yè)用水的需求量，在此基礎上分析城市附近的江河湖泊能否滿足供水需求；其次，還需要對于供水質量進行管理，并且還應該合理控制對于地下水的開發(fā)力度；最后，在設計市政給排水系統(tǒng)的過程中，要重視集約化設計，降低市政給排水系統(tǒng)的重復率。

1.3 雨水排放系統(tǒng)

在城市的雨季經常會出現雨水在地面堆積的問題，因此，在設計市政給排水系統(tǒng)的過程中要重視雨水處理系統(tǒng)的設計。在設計雨水處理系統(tǒng)的過程中，設計人員需要結合城市未來發(fā)展規(guī)劃以及排洪防水系統(tǒng)來進行設計工作。對于城市內的河流進行設計時，需要保證該系統(tǒng)滿足五年一遇的標準，在對城市道路雨水處理系統(tǒng)進行設計時不可出現頻率為100%的情況，這會影響到雨水系統(tǒng)的處理效果。在設計雨水系統(tǒng)的過程中設計人員需要注意以下3點內容：①自然系統(tǒng)的搭建。通過增加臨時泵站以及抬高地面標高的方式，形成自然排水系統(tǒng)，減輕市政給排水系統(tǒng)的排水壓力[2]；②要確保排水管道設計滿足城市道路的排水需求，保障在道路使用的過程中，雨水也能夠正常進入排水管道當中，避免出現雨水堆積等問題影響到交通出行的安全性；③要通過清理或是改造的方式及時對影響城市河流中影響排水系統(tǒng)運行的物體或建筑物進行處理。此外，還應該充分發(fā)揮水庫和渠道的調蓄能力來保障河道排水有序進行。

1.4 污水處理系統(tǒng)

隨著當前人們環(huán)保意識的增強，在市政給排水系統(tǒng)中增加污水處理系統(tǒng)已經刻不容緩，合理的污水處理系統(tǒng)不但能夠有效減少污水排放帶來的環(huán)境污染，還能夠實現對水源的重復利用。在設計污水處理系統(tǒng)時設計人員需要重點考慮這兩個方面：①合流與分流的設計方式。分流設計對于施工條件及技術的要求較高，通常情況下很多的分流設計都無法被有效實現，并且在設計過程中還有可能會出現錯接的現象，最終使得分流設計變?yōu)楹狭髟O計[3]。因此，當前很多大型城市與中型城市在進行分流設計時，通常都會根據當前的技術情況進行分流設計。而小型城市通常來說污水排放量較小，可以使用截流式的合流設計方式來設計污水處理裝置。②污水二次利用裝置的設計。在傳統(tǒng)的市政給排水設計工作當中，由于缺乏環(huán)保意識，很多的設計師都不重視對于污水的二次利用。但是隨著當前人們的環(huán)保意識加強以及水資源短缺問題加重，污水的二次利用設計逐漸成為污水處理系統(tǒng)設計的關鍵。在設計污水裝置的過程中，首先，要設計污水收集裝置，對于工業(yè)生產及家庭用水產生的廢水和污水進行回收，避免直接排入河道當中，對水體造成污染；其次，在利用相應的污水處理裝置對污水進行凈化；最后，在通過專用管道將其用于城市綠化養(yǎng)護等對于水質要求不高的活動當中，以此實現對于污水的重復利用。

2 市政給排水設計中的常見問題

2.1 市政給水系統(tǒng)設計中存在的問題

水資源是人們日常生活以及工業(yè)生產中的必要資源，市政給水系統(tǒng)是保障人們正常用水的基礎設施，若是給水系統(tǒng)設計存在缺陷就會產生水源供給不足的問題，影響到人們的日常生活以及工業(yè)生產用水。當前，市政給水系統(tǒng)設計中主要存在著如下問題。

（1）在進行市政給水系統(tǒng)設計工作的過程中，通常都會考慮到對地下水源的開發(fā)與使用，若是沒有科學的地下水開發(fā)使用計劃，就會影響到地下水源開發(fā)工作的有序開展，甚至會加大地下水開采難度，并且缺乏科學開采計劃還有可能出現地下水開采過度的情況，從而導致城市的地下水資源大幅減少，加劇城市水源匱乏問題，使得市政給水系統(tǒng)無法發(fā)揮應有功能。除此之外，如果在沿海城市的給水系統(tǒng)設計中缺乏科學的地下水資源開采計劃，還用可能導致地下水與海水出現混合情況[4]。

（2）在進行市政給水系統(tǒng)設計的過程中，設計人員需要根據城市的地下情況選擇合適的施工管道材料，若是選擇的管道材料的性能和質量出現問題，將會影響到市政給水系統(tǒng)的正常運行，并且還會帶來較大的經濟損失。設計方案是在進行管材購買工作時的主要參考，在設計中設計人員需要保障管材的規(guī)格等與設計內容一致外，還需要確保管道施工材料的性能與質量達到相關施工標準。但在進行設計工作時，經常出現管道材料規(guī)格、型號及質量要求不明確的現象，從而導致給水系統(tǒng)建設質量無法達到預期標準。

2.2 市政排水系統(tǒng)設計中存在的問題

市政排水系統(tǒng)是市民生活污水以及工業(yè)生產廢水的主要排放渠道，并且能夠有效緩解城市積水，避免出現城市內澇問題，影響到城市居民的日常出行。除此之外，高效的城市排水系統(tǒng)還能夠降低雨水對于城市道路的水損傷，保障了城市道路的安全使用。當前，市政排水系統(tǒng)當中主要存在以下問題。

（1）在傳統(tǒng)的市政排水系統(tǒng)設計當中，污水處理系統(tǒng)承擔著雨水處理和污水處理的兩種功能，在運行的過程中經常會出現故障，導致城市雨水和污水排放受到影響。當前隨著排水系統(tǒng)建設技術的提升，新建城區(qū)的排水系統(tǒng)已經進行了雨污分離設計，日常生活以及工業(yè)生產產生的污水在經由污水處理廠的統(tǒng)一凈化后實現重復利用，有效避免了污水直接排放模式對于自然環(huán)境造成的破壞[5]。但是，很多老城區(qū)中的污水和雨水處理系統(tǒng)依然沒有進行分離改造，污水同雨水一起直接排放到河流湖泊內，導致城市內的水源及周邊水源出現富營養(yǎng)化問題，嚴重影響了城市及周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

（2）很多設計師在進行城市排水系統(tǒng)設計工作時，沒有詳細了解城市的年降水量等數據，并且忽視了防洪排水的實際需求，設計的排水系統(tǒng)的排水量較差，從而在城市迎來暴雨天氣時，城市內的雨水無法排出，導致雨水在地面堆積形成城市內澇現象，特別是一些地段較低的區(qū)域，積水情況將更為嚴重，嚴重影響了城市交通的正常運行，還會對于市民出行造成較大阻礙。除此之外，在雨季城市很有可能遭受連續(xù)降水，若是市政排水系統(tǒng)的排水量小于降水量，還有可能引發(fā)洪災等自然災害，不但會對于城市建設造成毀滅性打擊，還會對于市民的人身安全以及財產安全造成較大的威脅[6]。

3 市政給水系統(tǒng)設計問題的解決對策

3.1 優(yōu)化市政給水設計

在進行市政給水系統(tǒng)設計時，首先，設計人員要對于城市的日用水總需求進行計算，日用水總需求主要包含生活用水、工業(yè)用水、消防用水、綠化用水和管網漏水等多項內容，在此基礎上完成最大供水量的設計，以此保障滿足城市的日常供水。其次，在規(guī)劃市政給水管布局的過程中，設計人員需要從以下幾點內容進行布局設計：進行管網定線工作中，要保障干管的朝向與二級泵站輸水池的方向相同，相鄰兩個干管之間需要保持600～800m的距離，并且要保障在城市用水量較大的區(qū)域設置干管，并且要盡量靠近用水較多的建筑，這樣能夠有效縮短配管長度。最后，在計算給水管網平差的過程中，可以根據管網供水方向對于每個管段的水流方向進行大致設計并設定控制點，然后在從二級泵站與控制點中間選取兩條或兩條以上的平行干管，讓其平均承擔給水流量。這樣才能夠保障給水系統(tǒng)設計的合理性，保障滿足城市日常給水需求[7]。

3.2 選擇質量達標的給水管材

在設計給水系統(tǒng)的過程中，設計人員還需要重視管道材料的選擇，要保障所選擇的材料能夠承受供水過程中產生的巨大壓力并且不會對于水資源造成污染?，F階段，給水管道多使用球墨鑄鐵管、鋼管、PE管等管材，其中鋼管的造價昂貴且較為容易產生水銹；PE管具有較強的耐腐蝕性且不易滋生細菌，不會對于水源造成二次污染，同時耐沖擊性比較強，整體性能較為優(yōu)越[8]；而球墨鑄鐵管是當前使用最頻繁的管材，此種管材防腐蝕能力強且延展性較強，安裝操作非常簡單，安全性較高，不但不需要投入大量的建設資金，而且還具有較強的環(huán)保性。因此，受到市政給排水施工單位的歡迎，在設計給水管道時應該積極使用這種材料進行施工。

4 市政排水系統(tǒng)設計問題的解決對策

4.1 優(yōu)化市政排水系統(tǒng)設計

在正式開始市政排水系統(tǒng)設計工作之前，設計人員應該對于施工地點的地質情況、城市未來發(fā)展規(guī)劃以及降水量等多種信息進行詳細了解，在此基礎上科學設計排水管道尺寸和路面坡度等內容，保障排水系統(tǒng)設計滿足城市排水需求。在開展排水管線的平面布置工作時應該遵循標定線原則，通過直線布局的形式來設計排水干管和支管的布局。在設計排水管網的過程中要綜合城市接下來的發(fā)展規(guī)劃進行設計并預留出新城區(qū)的排水管線布局位置，以此降低城市在雨季出現內澇的可能性[9]。除此之外，在開展行車道的雨水排放系統(tǒng)設計工作的過程中，需要綜合考慮到雨水處理系統(tǒng)的位置與城市道路系統(tǒng)的協(xié)調性，這樣才能夠保障在不影響道路通車的情況下，實現對于雨水的合理收集與排放。

4.2 對排水管網的設計完善

在進行排水管網設計完善工作時，設計人員需要將排水管線的各項參數明確的標記在設計圖紙當中，并且要通過反復的計算與試驗保障管網豎向設計中所選擇的管道材料符合相關使用要求，保障排水管網的功能能夠正常發(fā)揮，延長市政排水系統(tǒng)的使用壽命。

4.3 現有市政排水系統(tǒng)設計的優(yōu)化

在進行現有市政排水系統(tǒng)設計優(yōu)化工作的過程中，設計人員需要考慮到城市的日排水最大流量，在此基礎上設計出科學合理的排水管線優(yōu)化方案。若是排水管線之間存在位置重疊時，需要通過交叉等方式進行處理，如果存在無法處理的現象，則可以對支管進行彎曲設計。除此之外，在進行排水管道優(yōu)化工作的過程中，還需要注意以重力管道為先，壓力管道應避開重力管道。與此同時，當車行道下的管道在管頂覆土小于0.7m的情況下，需要對管道設計20cm左右的混凝土滿包加固；當出現排水管道下方的地下水位過高的情況，設計人員就需要設計地下水抽取工序，確保地下水位距離排水管道下放50cm后才可進行后續(xù)施工[10]；在設計排水管線時，工作人員應該按照標定線路進行復測設計，從而保障設計方案中的各項參數滿足市政排水管道設計規(guī)范，確保排水系統(tǒng)能夠正常運轉，實現高效城市污水的排放工作。

5 結語

綜上所述，為有效環(huán)節(jié)城市發(fā)展過程中產生的水資源短缺問題，并實現優(yōu)化市民生活生產用水體驗的目標，相關部門要重視市政給排水系統(tǒng)的設計環(huán)節(jié)，對于當前給水與排水系統(tǒng)設計過程中存在的問題進行詳細分析，并在此基礎之上采取選擇合適的給水管材以及完善排水管道設計等多種方式，實現對于市政給排水管道設計的優(yōu)化，保障城市發(fā)展的用水需求能夠得到滿足。