关于市政给排水设计中常见的问题与对策
2021-03-30程苏
程苏
(广东省建科建筑设计院有限公司,广东 广州 510000)
0 前言
近年来当今社会飞速发展,人民经济水平大幅提高,环境污染问题愈来愈严重,气候的变化、城市的发展,造成部分城市洪涝灾害严重,水资源的合理分配利用、污废水的合理净化处理至关重要,因此,市政给排水系统作为城市基础设施建设的重要组成部分,为社会的可持续发展发挥应有的重要作用。市政给排水可以为城市提供稳定的生活生产用水,并解决好雨污水排放问题,但由于设计过程中的不足和问题,对市政给排水系统的能力造成了一定的影响。
1 有关市政给排水设计的相关理论
市政给排水设计属于市政基础设施建设的重要组成部分,在城市市政建设过程中,给排水系统规划设计是其中的关键内容,推动着城市的经济发展,其在城市整体规划设计中占据着重要地位,涉及应用范围较广,相关人员必须制订科学、合理的给排水规划设计方案,如果设计合理,符合城市的发展规划和城市资源的有效利用,那么将会很大程度上推进城市化的进程,如果设计不合理不仅仅会造成经济方面的损失,还会影响人们的正常生活,给城市内部带来自然灾害。
因此合理采用给排水设计,可以有效避免这一问题的出现,可以具体分析城市的发展需求,对城市内部的供水和排水系统进行相关的规划和设计,从而为施工提供有效的保障。
2 现阶段市政给排水设计中的主要问题
2.1 与城市规划、其他工程存在不协调的问题
市政给排水设计过程应考虑多方面因素:土地利用规划、道路规划、降水量、排水需求等,这些是在设计过程中需要考虑的,但是实际实施过程中,缺乏有效的编制普遍存在,道路竖向规划、周边地块规划标高等与排水系统存在矛盾,如逆坡、部分管道埋深过大,从而对排水系统产生一定的影响;由于城市中各道路、地块未能同步发展、建设,未能很好地协调,从而造成市政给排水管网设计参差不齐,未能建成合理完整的体系。
2.2 给排水管道设计过程中未能结合近远期情况
在给排水工程中,给排水管网的设计不仅需要满足城市现状实际情况,还需要对城市未来的需求进行预测,进而对给排水管网设计进行长远的规划,以便于随着居民用水量逐渐增大、规模的扩大,也能够充分满足用水及排放需求。目前,虽然大部分城市的给排水网管在设计时都会对未来的需求进行预测,以此做好长远的设计规划,但是仍存在部分设计缺乏长远的考虑。部分设计师由于缺乏设计的前瞻性,所以在给排水管网在设计中满足了当前城市的用水及排放需要,当城市居民在未来的生活中用水量不断增大、建筑密度加大,原有的给排水管网根本无法达到用水及排放需求,造成工程的浪费和重复建设。
2.3 给排水设计中存在不合理的情况
①给排水设计过程中未考虑水资源与供水之间矛盾的问题,未能有效考虑水的循环利用,特别是雨水、再生水等;②雨水管道设计过程中未能考虑现状地表径流系数及规划径流系数情况、当地雨水重现期、未能结合好当地防洪工程,造成雨水管径偏小,对城市的安全产生很大的威胁,特别是沿海城市;③污水管道埋深过浅,周边地块污水未能得到很好的收纳,污水设计过程中因地块用地性质问题,污水提升泵站未能设置在合理的位置,对污水排放系统的合理性有影响;④设计过程中对污水量的计算不够合理,实际设计过程中未能结合当地实际用水情况进行考虑,对相关用水数据未能充分掌握,从而造成污水管道的设计不合理的现象。
3 市政给排水设计中主要问题的相关解决措施与策略
自城市开始发展以来,市政给排水设计就非常重要,所以要想更好地完善给排水的设计,解决现存的问题,就必须分析多方面的影响因素。目前市政给排水设计过程中存在许多问题,这些问题会对其给排水系统能否顺利运行造成影响,对城市的正常运转产生直接影响,为了解决这些问题,相关解决措施如下:
3.1 考虑水资源与供水之间的矛盾
由于水资源时间和空间分布不均衡,所以针对不同城市的发展要制定不同的设计方案。市政给排水的设计应具备科学性和合理性,在设计的过程中也比较复杂,我国不同地区的自然环境差异较大导致水环境不稳定,所以在设计的时候,一定要合理解决水资源与供水之间的矛盾。每个城市都是独立发展的,但每个城市与外界也有着紧密的联系,不同城市要依据不同的实际情况进行科学性的设计,不同的城市对于水资源具有不同的承载能力,对于设计不仅仅要立足于排涝排水,也要实现区域间的水循环利用,可以根据水质实际情况进行分级以实现多级梯式利用,提高水资源的利用效率。设计需要充分考虑实际用水单位的需求,这种方式多用于用水大户、结构复杂的给水系统;充分利用雨水:“海绵城市”概念的提出,对于雨水的利用具有启发性影响,充分收集和利用雨水,提高水资源综合利用率;再生水回用:再生水是污水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用,是给水设计中一个较为特殊的水源,再生水合理再利用既能减少水环境污染,还可以有效缓解水资源紧缺的矛盾,是贯彻可持续发展的重要措施。
3.2 加强与规划的衔接
给排水管网设计过程中应与土地利用规划、道路竖向规划相协调,根据城市规划布局、地形、结合竖向规划和城市废水受纳体位置,按照就近分散、自流排放的原则进行流域划分和系统布局;排水管网设计过程中应与城市排水排涝综合规划、雨污水专项规划等相协调,结合防洪、排涝规划,综合考虑防潮、防洪、排涝等多种因素,提高系统的可靠性,雨水设计过程中采用“蓄、滞、渗、排”等综合措施,减少城市大面积的地面径流以及市政雨水管网所汇集的雨水,减少内涝灾害,指导城市建设及管理,保障城市的生产和生活安全;排水管网设计过程中应与海绵城市专项规划衔接,依据海绵城巿建设相关技术指南,综合采取源头减排、过程控制、末端治理的措施,建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,强化对城市径流雨水的排放控制与管理,实现缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境等多重目标,通过海绵城市建设,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度减少城市开发建设对生态环境的影响。
3.3 市政排水管道合理布局、设计
在对市政排水管道系统设计阶段,设计前期应详细了解建设范围内、周边地块及上游地块等的具体情况,是新城区建设亦或是旧城区改造,详细了解周边已建道路、在建道路及即将建设道路的给排水管网资料,结合项目的实际情况来确定设计方案,考虑是否采用常用的分流制设计,从而提高设计的准确性。设计阶段应遵照城市规划的规律确立设计指标、计算参数等,设计指标通常还要通过专业精准的计算,根据当地的降雨量、用水情况进行水力计算,设计指标包括排水管道的类型、管径等,要结合城市地形特点、收纳水体、污水处理厂的位置等设计科学的排水方向,综合考虑地块标高及控制管道管径、埋深,以此达到该地区应有的排水量。采集城市城区的真实工程数据,如市政综合管线、地质情况等,越详细越精确,效果越佳。明确已知情况并且对未知情况进行预设,综合周祥考虑整个设计。遇到特殊情况的时候,排水管线的定位问题就需要在足够的分析理据及计算的支持下来进行衡量。比如某些城市的排水管道埋设很深,管道的管径也大于常规,排水井的尺寸也超出了标准范围。那么设计人员就不能按部就班地设计,就要结合水力计算等计算出排水管道管径、坡度的真实数据,做好方案比选,对设计进行改良和调整,只有基于这样的设计方案做到最优化。除此之外,设计方案也要考虑成本节流,排水管埋设的位置深浅决定了管道长短,以至于影响工程造价成本,所以要尽可能在保证工程质量和排水系统功能正常的情况下,减少管材用料,降低造价成本。
3.4 合理选择管道材质
在市政给排水系统的设计过程中,管道的材质问题,需要引起高度重视,管道材料一旦质量不好,导致使用过程中漏水、渗水。其危害较大又难处理,漏水虽然直接损失相对较小,但往往间接经济损失较大,因为材料的好坏直接决定给排水管网的使用年限。由于市场上给排水管材种类较多,如何选用满足建设要求的管材,就需我们熟悉掌握其特用与使用要求,应综合考虑管材强度、外部荷载、地质条件、产品供应、造价以及排水管应用经验等多方面的因素,同时应根据当地条件及建设要求选用合适的管道材质,如污水管道管材的选用必须考虑腐蚀的影响,沿海地区,则必须考虑盐碱对管材的腐蚀影响。
4 结语
总的来说市政给排水工程的建设对于城市的发展起到了至关重要的影响,如果忽略了这方面的设计,缺乏科学性和合理性,那么不仅仅会带来更严重的洪涝灾害,威胁人民生命和财产安全,也会使城市内部水资源的循环使用平衡破坏。针对给排水的设计,不仅仅要围绕单方面展开,要合理考虑城市各种外在因素的影响,要对市政给排水系统中所面临的问题加强重视,采用相应的措施进行解决,提高设计的质量、准确性及合理性,有效的保障给排水系统的运行,解决面临的水资源浪费现象,从而带动整个城市的发展。