朱利军1涂嘉玲1杨琴2 高明刚1陈硕1宋乐元1
1.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北省武汉市，430010
湖北省环境科学研究院，湖北省武汉市，430010
摘要：城市化进程越来越快，城市人口增长速度越来越快，城市人口对水的需求越来越大，对水资源的需求也越来越高，这对城市给排水提出了更高的要求。市政给排水设计工作是基础，市政给水排水设计需要综合多种因素，才能保证市政给排水设计的合理性，满足人民生产的需要，提高人们的生活质量，避免给排水对生产生活的不利影响。对此，本文研究了提高城市给排水设计合理性的措施，希望能为相关人员提供理论参考。
关键词：市政给排水；设计合理性；措施分析；探讨
1城市给水排水设计现状
一个城市作为城市功能中心，包括一个城市污水处理厂，主要位于城市西南约1公里处，东至河床，西接集水范家屯村，近期规模为8万m3/d，远期规模为10~12*m3/d，近期建设规模为2万m3/d的再生水厂，远期待定。根据城市长期给排水规划，重点给排水设施将设在城区。由于水位变化，城区高潮位3.92M，重现期50年，城区地形由南向北逐渐增大，呈一定的阶梯状。其中，城区道路防洪设计路线宜由南向北，在4.5～6.4m之间，道路中线高程在4.3～6.2m之间。
2城市给排水设计过程中存在的问题分析
根据以上城区基本给排水规划，以及主要道路防洪设计高程资料和中线高程，市政给排水设计主要涉及三个问题，与城市其他功能不协调，管线不合理设计和未知风险因素
2.1市政给排水设计与其他城市功能不协调
从以上案例工程的道路设计来看，该道路属于竖向规划，道路标高无法保证，不符合防洪防涝设计规范。从给排水设计来看，主要市政给排水设施系统位于中心城区，城市中心将规划教育中心，因此缺乏雨水排水泵站，雨水、污水的排放只能依靠重力排放，造成排水方式单一，市政给排水设施适应性差。其次，由于道路高程设计与洪水设计在最高高潮3.9m时难以合理匹配，造成一定的设计高差，使得市政给排水设计无法保证排水畅通。
2.2管道设计不合理
以城区污水管道设计为例，污水管道设计主要是在实际调查的基础上，结合设计规划和道路设计。如果在设计过程中提升泵站的设计不合理，会影响污水管道的地下埋深，无法准确确定管网标高，地下排水不畅，竖向标高的设计很难合理。另外，在绿地内设置提升泵站，减少周边居民排污作业，保护周边居民免受环境污染。在污水管道设计中，只考虑对整个城市的影响，缺乏对给排水技术功能、地质条件、社会经济、地面交通等方面的考虑。综上所述，以上原因容易导致管道设计不合理。
2.3 未知设计风险因素
目前，城市给排水设计多以道路设计资料为依据。作为道路设计的配套工程，设计人员参与现场调查较少，在设计中往往缺乏项目背景，造成道路两侧预留给水管道较小、预留城市绿地面积较小等设计错误。另外，根据现有市政给排水设计方案缺失，导致最终设计断面研究报告与设计周期不一致，导致设计过程中不缺少因素。
3提高城市给排水设计合理性的措施
城市给排水建设对一个城市的发展至关重要，关系到城市的经济发展和人民生活水平的提高。因此，在设计过程中，要综合考虑城市地质、水文及现有技术，合理规划，既防止水资源浪费，又避免污水排放对生活用水水质的影响。针对以上市政给排水设计中存在的不合理问题，笔者提出以下解决办法。
3.1充分考虑城市防洪排涝需要。
城市污水的主要对象是生活污水和企业污水。因此，沿江城市的防洪排涝工作十分重要。
因为它关系到人民生命财产的安全，是一个城市的生命线，所以我们必须重视它。在排水系统的设计中，必须特别注意防涝排水的设计。城市防洪规划主要有两种：外部防洪和内部防洪。对于外部洪水，主要是修建大坝、水库等防御设施；对于内涝，主要是排水和蓄水，要合理设计排水和蓄水工程，防止城市排水系统因降雨过多或降雨频繁而无法承受。此外，在设计工作中要充分考虑城市地理、水文、天文等环境因素，合理施工，最大限度地利用资源。
3.2注意污水排放设计的合理性。
每个城市都面临着来自居民和企业的巨大污水问题。因此，在设计城市给排水时，既要考虑水库处理污水的能力，又要注意节能环保，以促进城市的可持续发展。将污水引入反应器进行生物发酵是一个很好的选择。同时，城市排水与城市道路设计密不可分，二者相辅相成。在设计中以道路中心线为基准线，合理设置污水井，并注意污水提升泵站的设计，使污水出水管在施工过程中能深埋。另外，在设计中要控制支出，合理规划施工进度，合理选择污水管网，充分利用材料，充分发挥排水和排污功能，节约资金。
3.3 加强市政排水系统的设计
一是污水排放。在市政排水设计中，应深入分析污水处理的综合水平，并在此基础上，灵活运用新的科学技术，既保证污水处理的科学性，又满足环境保护的实际需要。对于污水设计工作，科学运用先进的污水处理技术，拓宽污水净化系统的使用范围，进而从根本上提高居民的污水处理水平。在设置排污管线时，要高度重视其他管线，保证排污管线设置的科学性，并做好相应的调查工作，科学设置排污管线的实际根数，充分发挥其最大值，并尽可能减少污水的不及时排放，从而减少二次污染的发生。不仅如此，还应以污水井设计为重点，以道路中心线为参照，结合图纸内容制定实际桩号间距，在充分掌握道路条件的基础上，做好污水井布置。
二是防洪排涝。城市排水的防洪排涝通常涉及以下两个方面：一是外部洪水；二是内部洪水。对于外部洪水，以防汛为主，有关单位可采取修建防洪堤、水库等措施；对于内部洪水，一般采取排水、滞洪等措施，以减少频繁暴雨造成的洪涝灾害的发生。此外，在进行防洪排涝时，还应考虑降雨情况，深入分析降雨频率，并根据城市地形因素保证设计的合理性，从根本上满足城市发展的实际需要。
3.4合理运用计算机技术
目前，科学技术的飞速发展，特别是计算机技术被广泛应用于各个领域，传统的市政给排水设计都是通过人工计算来处理设计图纸，设计效率低，错误率高，不方便修改，大大降低了设计成本市政给排水设计工作的合理性。随着BIM技术的成熟，它不仅在建筑工程中得到了广泛的应用，而且逐渐应用到市政给排水设计中。BIM技术具有可视化设计、参数化设计、构件关联设计、协同设计等优点。与设计软件相结合，可完成市政给排水设计中各种管道、构筑物的三维模型建立，以及单体模型拼装、专业间及专业内模型碰撞检测、三维可视化工程显示（动画渲染）等。BIM技术在市政给排水设计中的有效应用，使市政给排水设计过程更加高效，不仅提高了设计效率，而且降低了错误率，可以再次修改，大大提高了市政给排水设计的合理性。
结束语
在城市市政工程中，给排水工程是重要的组成部分，给排水工程不仅对人们的生产生活有着决定性的影响，而且关系到城市化的发展。因此，必须加强对市政给排水设计合理性的认识，综合运用多种措施，充分保证给排水设计的合理性，提高市政给排水设计的实用性和科学性，确保设计的有效性发展后续市政给排水工程，使建成的市政给排水工程能够满足人民生产生活的需要，满足城镇化发展的需要。
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