刘昌苗
35012219790625**** 福州市规划设计研究院集团有限公司 350000
摘要：21世纪，绿色环保节能已成为未来城市发展的方向, 秉持可持续发展理念。本文作者根据多年市政给排水设计经验，站在节能和发展的高度，遵照我国现行规范,从宏观和微观层面探讨了市政给排水规划设计，并通过工程实例对市政给排水工程规划存在的常见问题进行分析。
关键词：市政给排水 规划设计 常见问题 解决措施
1 市政给排水工程规划的主要内容
规范GB50318-2000《市政给排水工程规划规范》作为我国重要的市政道路给排水工程设计依据文件，对工程相关的内容范畴作出了规划，主要内容有：对市政排水范围进行划定，对排水量进行预估并确定排水体制，布局设计污水污泥处理程度和出路，确定排水枢纽工程地理位置，建设用地以用建设规模等。
2 宏观、微观市政给排水规划设计
2.1宏观分析市政给排水规划设计
给排水规划设计宏观层面所面对是大范围的思考，涉及到规划区范围以外甚至跨地区的区域性问题，影响深远，对城市可持续发展有着举足轻重的作用。在给水方面，主要体现在水源及其保护，区域水资源平衡及区域供水规划；在排水方面主要是防洪排涝规划设计以及河网区域污染控制，它要求我们必须有宽阔眼界与系统创新的思维。
2.1.1防洪排涝规划
近些年来，随着环境污染的加剧，洪涝灾害的发生率也随之增加，严重破坏了人们的生活和社会的财产安全。为减少灾害的损坏适度，市政建设中严格做好排水工程规划设计，以警觉的防洪意识和完备的排涝设施应对险情，使人们的健康安全以及城市的经济利益获得保障。防洪排涝是城市的生命线, 防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪, 外洪以防为主, 如防洪堤、水库等, 而内洪则是排蓄为主。针对于市政防洪排涝的规划与设计，重点应注意排水重现期标准的有效衔接，要全面了解城市的地域特征、洪涝面积、建设规模等信息，并结合实地的考查数据进行综合分析和前期设计，来规划适用于城市自身特性的给排水工程项目施工。
2.1.2 污水处理方式
我国目前较普遍采用的污水排水方式为集中式，即以大型的污水处理厂来实现集中式、一体化管理，使污水处理达到高效、有序。集中式污水处理模式具有效率高, 污水厂运营成本低, 处理出水水质有保证等优点，随着时间的推移，现有的污水处理方面也出现了以下的问题：①远程输送和持续性运输供应不足，导致产生运营的高成本和高能耗，②无法进行中水就近利用，③巨额管网投资(越下游管径越大, 投资巨增)。这就需要在现代的市政给排水规划与设计过程中重新树立污水处理观念，根据区域性的具体需求量设置分散点，在整体的以面分面相应的管理和处理体系，以便于局的及时管理与反馈，加大管理力度，提高管理效率，从而提升市政给排水工程的效益及适用性。
2.1.3 区域水资源规划
区域水资源规划设计：如市区给水系统规划、中心城镇给排水规划设计、污水水厂外管网规划设计等, 它起着承上启下的作用。水资源的区域性供应需与区域性的使用达到平衡性，这样才能够既不浪费，又能最大限度的满足人们日常的生活需要。要实际平衡性，就必须在给排水工程规划与设计阶段注意对区域性水需求量的估算，以科学的实地考查、检测，探讨和汇总包括农、林、牧、消防、渔业、生产、生活用水等需求在内的各类信息，并以此作为规划与设计的基础和依据。
2.2 微观细化市政给排水规划设计
2.2.1 给水系统规划设计
随着变频供水设备大量使用, 特别是利用城市给水管网压力智能直接供水装置的推广应用(取消屋面水箱) , 高峰供水量增大, 从而相应加大水厂供水规模。因此在这背景下,城市供水系数应考虑设置对置水塔或高位水池的方式来降低日变化系数, 同时也提升供水安全度。同时给水系统规划设计应充分考虑近远期结合, 为未来留下发展空间, 譬如道路管线综合时给水管位的预留,给水管径合理确定等等, 避免重复投资, 争取效益最大化。
2.2.2 雨水系统规划设计
市区内河设计标准采用五年一遇不漫溢(水利标准, 相当于城建一年一遇标准),而相应道路排水重现期P=1年情况下,两者洪峰相遇是经常性的,雨水管道出口经常是压力出流,因此雨水系统要进行必要的压力流校核,同时与竖向标高相协调,避免在重现期P=1情况下,雨水溢水路面。
一些城市交通道路，若存在较短的排水重现期，即路段洪峰发生频率高，给雨水排水管道的出口带来了巨大的压力。对该类排水系统的规划与设计，应首行进行多次慎重的压力检测，针对路段的实际情况设计有利行雨季快速排水的管道系统，以免影响交通通畅。
在缺水地区或地下水较深区域, 尽量使雨水不排入下水道, 尽量通过设计施工, 将雨水渗透掉。一则减少排水负荷, 减少雨水管道投资, 二则增加地下水补给, 涵养地下水, 进行水生态修复。另外也可以设置雨水贮水池截留雨水作中水使用, 但同时也要因地制宜, 譬如地下水位高,下雨后地面充分湿润, 地下径流很大, 则不宜采用渗透法。
三、市政给排水规划存在常见问题及解决措施
3.1 市政给排水工程规划不相协调
3.1.1工程实例:
某沿海城市滨江路道路工程设计，该道路位于规划新区内，新区规划面积10m2是该市新的行政文化教育中心，规划新区内主体河流内江由北往南流入大海，该市海岸潮汐属于不正规日潮为主的混合潮型，最高潮位3.75m(标高采用黄海基准，以下同)，多年最高潮位平均值为3.55m低潮位平均值为-2.30m，20年一遇高潮位3.63m，50年一遇高潮位3.82m，规划新区内水面平均高程0.91m。
规划新区整个场地北高南低，两侧高，中间低地形起伏较小，高程小于11m的区域占84% , 小于5m的区域占54.4%，规划新区防潮保护标准采用50年一遇的实测潮高3.9 m整个场地最低控制标高4.2m规划的道路最大纵坡≯315% , 最小纵坡≮013%。
按上述的规划, 滨江路的道路设计为:路线L为1.7km，全线最大纵坡0.581%最小纵坡0.300%，道路中心线设计路面高程4.2m～6.1m。相应其道路两用地高程为4.5m～6.4m。
3.1.2 城市用地竖向规划，高程无法保证，排水工程设计不符合防洪要求按规划新区的雨水规划，在规划区内没有设置雨水排捞泵站，所有道路或小区排水均按重力流的方式排放。
采用重力流直接向河流排放的雨水管，只有其设计雨水管内底高程高于内江的某一潮位高程时，才能保证暴雨期且内江涨潮至此潮位高程时的排水畅通，按防洪规划,排水工程设计应确保在内江50年一遇的实测潮高3.9m时的排水安全。本工程设计雨水按就近排放的原则，工程设计范围的雨水管分3段(相应分3个雨水排出口),各段的管道长度分别为480m，340m，980m，3个设计管段的最不利点雨水口的地面标高分别为4.05m，4.07m，4.05m，由于与内江潮位相比道路设计路面高程相对较低，使各设计管段的最不利点雨水口的地面标高与50年一遇的实测潮高3.9m的高差(压力差)约为0.15m，与多年平均高潮位3.55m的高差(压力差)约为0.5 m，如果要保证最不利点在50年一遇的实测潮高或多年平均高潮位，设计暴雨重现期为2年的情况下排水畅通不造成积水，设计雨水管无论采用压力流或重力流设计均不可能达到要求。
可见，由于规划区用地竖向规划的地面高程太低，导致了排水工程设计无法满足防洪规划要求，而防洪规划中也没有提出对排水工程设计可降低防洪标准的要求。
3.1.3 采用重力流和短管压力流进行排水工程设计
对城市用地竖向规划高程太低的存在问题，为了使排水工程设计在受条件限制的情况下尽可能合理，结合本工程特点，我们雨水设计中对各管段的水力计算处理为:管段起点至最不利点按重力流设计，最不利点至出水口在设定相对合理的安全潮位下按短管压力流设计。安全潮位是指当内江潮位不高于此高程时，设计雨水管段能在满流的情况下以压力流的形式排水，并可保证排水畅通。计算结果:
第1段管道总长L为480 m, 最不利段管道L为120 m,安全潮位3105 m;
第2段管道总长L为340 m, 最不利段管道L为260 m安全潮位2165 m;
第3段管道总长L为980 m, 最不利段管道L为640 m,安全潮位2165 m。
这样的处理方式虽然达不到规划新区50年一遇防洪标准的要求，但与每一设计管段全部按重力流排放形式设计的雨水管相比，安全性得到了提高，当然在同样的设计坡度下，由于加大了管径，也就增加了工程造价(本排水工程造价增加了13%)，出内江潮位高于设定的安全潮位同时下暴雨(暴雨重现期为2年)时，最不利附近区域会出现排水不畅的情况，要解决这一问题，应在规划新区内适宜的位置设置排涝雨水泵站。
3.2 污水管网规划中竖向高程和污水提升泵的设置站缺乏合理性
3.2.1工程实例:
某市新的城市开发区城南区，规划面积约13km2规划污水排放量44300m3% /d在规划区内污水主干管末端设置了一座规模40000m3%/d的污水提升泵站，即规划区内的大部分污水需经泵站提升后才能排至污水处理厂。当地政府为了加快新城区的开发，在进行城南区内最主要的南北走向的主干道施工时，同时开展了十多条与主干道交叉的东西走向的道路设计，在设计过程中，几个项目从不同的程度上发现了城南区规划污水提升泵站位置设置的不合理性而引起污水管网竖向高程规划不合理，本文以其中一个项目的设计进行论述。
本工程为城南区的一条东西走向的城市次干道，红线b为28 m，路线L为1.9gm，设计路面标高为124.516～127.372m，设计污水管单侧布置，按原规划污水提升泵站在路线中部的西北角，泵站所在位置地面标高129～132.5m，由于有其他道路的污水管接入，污水提升泵站进水管的管底高程为112.11m。
3.2.2 不合理存在的的问题
按原污水提升泵站设置的位置进行本工程设计污水管道埋深11m～15m，的长度约为路线长的50%，且排水坡度与道路坡度相反，出现了如下不利于工程建设的问题:
①按国家钢筋砼管的使用标准，一般Ⅲ级管可达到最大覆土为9m，塑料排水管超过8m覆土后也不能选用，因此，需采用暗渠形式排水，与采用管道相比，由于埋深太大，暗渠施工周期长，增加了施工的不安全因素。
②工程造价较高:根据本工程的地质报告，此路段上除局部为d约1m的残积土外，从高程100 m～130m的范围均为灰岩，管渠埋深太大，造开挖回填土石方量大。
③泵站原选址位置现状地面标高129m～132.5m则泵站的进水池开挖d为17m～20m,泵站的建设投资相对较高。
④管渠埋深太大，仅施工及其困难，今后的维护将是十分困难的。
3.2.3 规划调整污水提升泵站后的设计效果
从造价、维护、施工等角度综合考虑，设计提出了调整规划污水提升泵站的建议，调整至路线设计终点东南角，现状地面标高较低(约124m)，靠近在建的南北走向的主干道污水管拟接入污水提升泵站的一侧。后在有关规划部门的充分论证和协调后，城南区的污水提升泵站的位置作了合理的调整，使原存在问题的几个项目问题均得到解决。污水提升泵站调整后，比原规划位置现状地面标高降低5m～8m，由于污水泵站位置的改变，相应改变了部分设计污水管的流向，本工程原污水管道埋深为11m～15m的管段，管道埋深改为3m～6m，本工程的排水工程造价降低了29%。
结束语：
市政道路排水工程设计具有重要的地位, 改进排水工程规划的有关工作, 确保更科学, 合理的排水规划的执行, 将给设计提供更好的条件。