市政排水管网布局与设计中存在的问题与对策

2021-11-27张静

中国建筑金属结构 2021年6期

张静

伴随着我国城市基础设施建设的快速发展，城市经济和产业结构不断调整，城市道路建设、旧城区改造、新经济开发区不断扩大，市政排水系统和排水管网的普及程度不断提高，逐步形成了城市排水管网布局。但是目前很多城市排水管网的布局并不合理，管道建设过程中存在一定的问题，污水收集率比较低，城市排水系统不稳定，不能满足城市快速发展的要求，并严重制约了城市健康可持续发展。尤其在暴雨季节，城市排水系统严重影响了城市的正常运行，导致人们的财产和生命安全受到威胁。

1.我国市政排水管网布局与设计的现状

1.1 市政排水体制不合理

在我国许多城市市政排水工程建设和改造中，排水系统普及程度逐步提高。我国多数地区采用分流制排水，该体制能适用于大多数城市的市政排水建设。但也有一些地方盲目采用分流制度，与当地实际情况严重脱节，使分流制度难以落实，影响了实际应用。

1.2 市政排水管网的设计不合理

设计应充分考虑道路货运、设施重要性、经济利益和安全等因素。有些路段的排水管、管道的建造与该地区的排水系统无法紧密联系，管道的直径较小，使其他路段的排水管、管道无法连接。此外，部分城市因把排水量考虑得过小，导致排水管直径计算不能与暴雨洪水量相对应[1]。

2.影响我国市政排水管网布局与设计的因素

城市排水管网的规划设计是一个复杂的系统工程，影响城市排水管网规划设计的因素主要有：

2.1 城市区域功能

随着经济的快速发展，城市空间的功能发生变化，城市排水系统也随之变化，部分路段的排水系统向城市发展，如将低矮建筑物改造为高层建筑，使城市规模扩大，超过了预期的下水道系统的承载能力。

2.2 城市管道敷设

一般的城市管道敷设得不够完善，预留排水接口较少，这意味着许多下水道只能按需临时排出，或无路可走，增加了未来管道敷设的难度。加上人们之前对污水处理不够重视，使污水不能及时处理，从而造成污水直接排放而污染水体。

2.3 排水出路的管理

目前，许多地方排水系统不完善，不慎向电信管道、雨水管、水井、路面、路沟等排放污水的情况时有发生，造成环境污染。

2.4 城市发展不均衡

当前，我国部分地区市政污水管网建设跟不上城市发展，污水管网不完善，只能暂时接入雨水管道。在一些郊区或农村城市化地区，对城市管网的设计和建设更是缺乏有效的监督和管理，导致排水压力大幅度提升。

2.5 市政排水管网布局与设计存在的问题

目前，城市排水管网的布局和设计存在着以下问题：排水系统不完善，污水容易进入城区水体，造成严重污染。对于合流制排水管道的改造，除研究其初期雨水径流，还应充分注意水位较高时溢流口的倒灌问题。修建雨水管道也是个难题，城市化的水文效应使城市排放增加，城市的发展缩短了排放时间，使排放高峰出现。长期以来，雨水利用和雨水迁移的计算方法，其结果与实际情况相差甚远，没有考虑到城市化带来的水文变化，不能满足排水要求[2]。

2.6 市政排水管网布局与设计存在问题的原因

排水行业的不断发展，对排水管道的设计提出了更高的要求。城镇排水管网设计中出现问题的主要原因是：由于城市区域功能的变化，造成排水能力的变化，部分路段排水能力不足，例如最初规划的建设面积较小，后来改为城市多层甚至高层，使市政工程的规模成倍扩大，市政工程不能通过临时排水或临时接管随意排放，从而增加了未来管道更新的难度。因此，这些地区的污水必然进入雨水和污水管道或其他管道输送，如雨水管道、通讯管道、电力沟等也不例外。在一些地区，由于城市发展的不平衡，排水管道的建设滞后于开发建设的速度，导致污水排放与雨水系统均建设不完整。一些新的开发区属于城区，虽然周边城市隔离带较为完善，但也造成居住区雨污混交现象严重。

3.市政排水管网布局与设计的基本原则

3.1 科学统筹原则

城镇排水管网的选择应遵循统筹原则和科学规划，明确排水管网与非改造排水管网的组合方式，并根据建筑物的实际情况，科学合理地选择排水制度。城镇规划编制时，对中心城区的用水应采用预测方法，合理确定人均城市用水量，对城市总用水量、总污水量应采用预测方法，根据不同地区的开发程度和土地利用程度选择不同的预测指标。城市建设用地标准适当提高，新区体现高起点、高要求，实行统一的用水标准，逐步改善中心城区水环境和生态环境[3]。

3.2 前瞻性原则

建设城市排水管网后，城市管网的排水能力是要有可靠保证的，因此，在城市排水管网的规划设计中，应从实际出发，从全局出发，充分考虑城市的长远和近期目标，并根据城市的总体发展趋势，从长远和近期目标出发，积极主动地进行规划设计，以避免短期管理现象。

3.3 因地制宜原则

建设和管理提供了实际的依据，在实际的勘察和设计过程中，设计者对管理和维护人员的意见应适当参考和吸收，结合当地的实际情况，对排水管网的科学合理地布局和设计有着积极的现实意义。

4.优化市政排水管网布局与设计的建议

我国城市排水管网规划设计是一项技术与资金相结合、与其他管网紧密联系的复杂综合工程，因此，任何一个城市排水管网的连接问题，都会影响整个城市排水管网的规划和设计，城市排水管网的规划和设计应立足当下，着眼于发展。

4.1 布局与设计要有发展的眼光

城市排水管网的布局应与时俱进，具有发展的眼光，应结合城市总体规划的建设特点，不应盲目追求污水排放标准，应考虑到人口密度、年限等因素，与城市的发展相适应，因此，在城市排水管网的布局和设计中，应注重预留发展空间，科学合理地进行规划设计。加快小城镇排水系统建设，排水系统包括排水管渠系统和污水处理厂，但小城镇排水系统建设不能完全套用大城市排水系统的建设经验，需探索符合我国国情、高效、节能、技术先进并经济适用的小城镇排水系统建设技术和管理模式。

4.2 建立健全市政排水管网管理制度

建立健全的市政排水管网管理体制，有利于保证设施设备的完整性，使现有市政排水管网充分发挥功能，同时也保证了管网维护的资源，对管网维护的管理和维护工作有明确的规定，以促进其正常维护、管理和使用。城市排水专业管理机构负责城市排水的普查工作，并编制详细的普查文件，准确测量城市排水设施的服务范围、水质和水量，为城市排水系统规划提供一些基本指导。

4.3 合理选择市政排水体制

城镇排水系统主要有合流制和分流制。合理地选择排水体制，是城镇和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。排水体制的选择不仅从根本上影响排水系统的设计、施工和维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也对总投资、初期投资和运行管理费用等方面都有重要的影响。因此，城市排水体制的选择应根据城市总体规划和环境要求，充分考虑原有城市排水系统的特点，结合地形条件科学合理地选择收集系统和排放水体。

4.4 排水管网总体规划

市政排水规划的基本目标是以城镇总体规划和环保规划及其他规划为基础、依据和导引，建设排水体制适当、系统布局合理、处理规模适度的城镇排水集中收集处理系统，控制水污染，保护城镇集中饮水水源，维护水生态系统的良性循环，配置适宜的雨洪水收集排除系统，消除洪水灾害，创造良好的人居环境，从而促进城镇的持续健康发展[4]。

此外，还应与其他城镇建设项目，如城市功能建筑的设计、施工、道路规划等地下设施建设紧密配合。同时，排水系统的设计与施工也是动态的，需要综合考虑，合理解决。排水管网完成后，排水管网标准及主排管标准可根据实际情况进行局部调整，以利于工程实施。此外，排水管网建设也有其自身的特点，由于在工程竣工后，其使用寿命有时会超过40年或50 年，因此，其规划设计工作不能与总体规划一刀切。因为有时候很难满足城市发展的需要，所以，要严格按照年限、效益、人口密度、排放总量来衡量城镇排水管网的设计，排水管网的计算应从多方面、多发展空间的角度进行预测。

4.5 科学施工市政排水管网

市政排水管网工程量比较大，为保证排水工程施工质量，应选择最有效的施工方法，以保证排水工程良好的运行管理。由于设计人员对排水管道沿线地下设施的位置有详细的了解，管道施工在建筑管理中更具合理性、科学性和准确性。在管网运行过程中，城市排水工程管理人员收集第一手资料，对管网运行中出现的问题有比较全面的认识，管理者的意见可供设计者参考和借鉴，会起到很好的指导作用。