市政给排水工程现状 及优化方案设计

姚嘉伟

随着我国经济的飞速发展，人民生活水平日益提高，城市建设规模越来越大，对市政给排水系统的要求也不断提高，为了保障城市生活正常、有序进行，市政给排水系统也变得越来越复杂，目前市政给排水系统完善程度已经成为评判城市现代化水平的主要标志。为此文章简略地讲述了市政给排水工程的现状情况，并对其中较为突出的问题提出了一些优化建议。

城市建设规模增大，越来越多的人口向城市集中，急速增长的用水需求与人均占有量少的矛盾日益突出。目前，我国水资源短缺的现象已经非常严重，但是水资源的浪费现象却极为普遍，急需一个良好、完善、高效的给排水系统来缓解这一矛盾。市政给排水系统在保障人民生活、生产用水需求的同时，还需要担负起工业企业生产废水、居民生活污水、日常降水的收集、转输、处理和排放工作，以及城市防洪防涝任务等。随着我国城市化的进程，市政给排水系统也变得越来越复杂，目前市政给排水系统优劣已经成为了评价城市现代水平的主要标志。当前我国的城市建设大多较为完善，但市政给排水设计与规划仍存在着诸多的问题，不利于市政给排水工程质量的提升，需要采取更加科学、合理、有效的措施对市政给排水系统进行优化。

一、市政给排水工程现状

1.给水系统常见问题分析

水资源短缺导致的供水不足是市政给水系统中最为严峻也是最为主要的问题，在诸多缺水的城市中经常会出现间接性停水的现象，对居民的生活产生了严重的影响。其中地理环境因素是导致市政给水系统水资源供应不足的主要原因，其次对水资源的收集和循环使用的设施不够完善也很大程度上影响着给水系统的正常运行。目前给水系统的建设基本以搭城市道路建设的“顺风车”为主，往往忽视了给水系统在城市基础设施建设中的重要性，导致给水管道系统未能按照给水规划形成一个完整的系统，个别地区的供水问题仍需要以临时工程的形式解决，造成了部分给水管道未得到有效保护利用的情况，且部分临时工程因给水管管径太小而无法满足地块后期发展需求。

2.污水系统常见问题分析

污水系统的功能主要表现为两个方面，其一是对污水的收集和无公害处理，其二则是对处理后的污水循环再利用。

由于城市建设的分期进行，我国许多老城区的雨污水仍是通过一套雨污合流管道系统进行收集转输的，且受现状条件制约，仅少部分雨污合流管最终排入污水处理厂进行统一处理达标排放，大部分雨污合流管道还是直排自然水体的状态。这部分污水直排自然水体，对周边的水环境生态造成了巨大破坏，也严重威胁着我们所剩不多的给水水源。如果将雨污合流管道截流排入污水管网系统，不但会造成污水管道转输压力过大，增加工程投资，还会引起污水处理厂负荷过重的问题。因污水收集系统不完善，排入污水处理厂的污水要么水量过少，要么含有大量的雨水，水量过少或过大，都会造成污水处理厂污染物浓度不足，这样不但会增加污水处理厂的运行成本，而且还会导致污水很难达到预期的处理效果。此外，许多城市的排水系统设计都是照搬其他城市的，没有结合所在城市的实际情况进行综合考虑，估算的水量不够科学，管道系统设计不够合理，不能对污水进行充分的收集，污水无公害的处理未达到预期的效果，使得环境持续遭受污染。

3.雨水系统常见问题分析

城市空气由于面临着工业废气和汽车尾气等污染，导致初期雨水可能会携带大量的污染物，且城市建设导致下垫面多为硬化的路面、屋面、广场等，初期雨水中的污染物质未得到有效截留便直接排入自然水体。如果不对初期雨水采取科学的技术处理措施，城市水体将遭受污染，严重的甚至会污染生活用水水源。因此，雨水系统建设时采取有效措施对初期雨水进行截流、处理迫在眉睫。

而另一个较为严重的问题是：受人类活动影响，全球气候变化，全国范围内极端强降雨频发，现有的雨水管道系统建设标准偏低，管道排水能力不足，导致城市内涝时有发生。另一方面在雨水系统设计之初若未能够根据当地实际情况充分考虑雨水的实际排放需求，可能会导致雨水管道的设计与实际需求之间存在着较大的差异，雨水排放不及时，极易出现城市内涝现象。在降雨较多的季节，对水源进行储存净化，在雨量稀少的情况下，能够对其进行循环利用，积极推行低影响开发建设模式，减轻雨水对人们生活生产所造成的影响。

4.建设规划不合理

因城市规模越来越大，市政给排水系统的工程规模也日益变大，且越来越复杂。城市建设是一个漫长的过程，给水和排水需求一直在随其增长，但城市给排水管道系统的建设却不是一蹴而就的。这就需要我们在进行给排水工程设计时，综合多方面的因素，近远期规划相结合，重点考虑当地的城市建设程度以及气候和环境因素。当前我国的各项工作都是围绕着经济建设来开展的，对给排水的重视程度较低，有关部门也未能够认识到给排水对城市建设的重要性和对未来城市发展的关键作用。在实际工程中，受多方面因素的影响，不是规划脱离实际，就是实际未按规划实施，导致工程变大的同时也影响着工程建设周期以及整个城市给排水工程布局。由于影响建设的因素较多，导致给排水系统与城市配套很难进行有效的调节。针对我国的给排水工程现状，应引起相关规划和建设管理单位的重视，加强对给排水工程的专项规划与设计。

二、市政给排水工程的优化设计

1.给排水设计的科学规划

市政给排水设计与规划，一方面需要加强对城市给排水系统的建设与研究，另一方面在编制给排水专项规划时，需对当地地形条件、水资源情况、用水要求进行调查研究，同时还需要特别注意城市建设现状与远期发展规划、现状道路建设情况与远期规划和现状给排水管网建设情况等，在规划给排水系统时需要结合近期和远期两个方面的发展进行综合考虑，优化整个城镇的供水方式和排水体制，优先保障主供水管网安全稳定性和排水主管网的排放出路。此外为了保证给排水系统的合理规划，需要充分地运用现代科学技术措施，设计人员通过相关设计软件优化设计方案。市政给排水管道系统的建设基本都是与城市路网建设同步进行的，这就要求给排水管道系统在规划设计前，需充分考虑城镇路网的建设和地块开发先后顺序，统筹考虑城市建设各阶段和不同地块性质对给排水系统的不同需求，尽早对给排水系统进行最经济合理的设计，合理布置管位，提前在道路下预留好给排水管道，避免重复投资建设。

2.提高给排水设计的合理性

对局部受地形标高、远距离制约供水难的地区，可考虑采用分区加压供水或分步加压供水的方式解决，在满足当前地区的供水需求的同时避免了资源浪费，供水方案也更为合理。

城市污水需要采取有效合理的净化措施，确保达标排放，应尽可能地使用新型的污水处理技术，进一步加强对污水的回收利用。在条件允许的情况下，尽可能采用雨污分流排水体制，从根源上来提高污水纳管率。对于老城区雨污合流管道直排河道现象，前期改造可在雨污合流干管与截流干管的相交前或相交处设置截流井，将截流干管接入污水管道，根据下游污水管道的建设情况，选择适宜的截流倍数，后期再根据城镇改造建设情况逐步实施雨污分流改造。

传统的市政排水系统往往是采用沟渠和管网，没有考虑到水循环的保护，忽视了地下水补给、雨水储存、渗透的问题，而且没考虑地表径流污染给地下水所带来的危害。基于“海绵城市”的理念在整个城市建设规划中的应用，引入了水文学、微观管理、源头控制等理念，海绵城市更侧重于对水文环境的分析、评估，注重源头控制、中途转输以及末端调蓄，采用渗、滞、蓄、净、用、排等多种手段相结合的方式合理地选用排水措施。根据当地的经济条件，对建成区的初期雨水进行截流与处理，以设置雨水湿地、雨水滞留塘等生态处理设施为主。对新建地区或者新建项目，通过LID 设施削减雨水径流量，并有效去除初期雨水中的径流污染物。

3.提高城市防洪防涝设计的合理性

防洪防涝设计是城市建设的重要组成部分，需要根据当地的实际降雨情况，结合地形地势、水文和气象等条件，合理设置截洪沟和布置雨水管道系统，确保在强降雨的情况下，雨水也能够顺利的排出。另一方面，将“海绵城市”设计理念用于城市防洪排涝工程设计中，海绵城市的排水系统与城市排水管道设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合等方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害，进而保证城市的安全。

三、结语

市政给排水工程是一项重要的基础设施工程，在城市基础建设与道路设计中都是非常关键的部分。文章从给水系统、雨水系统和污水系统三个方面介绍了我国目前市政给排水工程存在的现状，现今市政给排水在建设规划设计时仍存在不合理之处。对此，文章也提出了对给排水设计的进行科学规划、提高给排水设计合理性，建议利用“海绵城市”理念来加强给排水设计，提高城市防洪防涝设计。