1天津市市政工程设计研究院郑州分院 郑州市 450000;2天津市市政工程设计研究院 天津市 300000
摘要:随着城市建设规模的增大,越来越多的人口向城市集中,急速增长的用水需求与人均水资源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,因此急需一个良好、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,以及城市防洪防涝等任务。随着我国城市化进程的推进,市政给排水系统也变得越来越复杂。目前市政给排水系统的优劣已经成为了评价城市现代化水平的重要标志。
关键词:市政给排水;规划设计;问题及措施
引言
市政给排水系统主要分为市政供水系统与市政排水系统2大类,其中市政供水系统包含了各类取水设备、制水净水设备、输水系统以及配套的加压泵站等;市政排水系统则包括了雨水管网系统与污水管网系统2大部分,以及相配套的提升泵站及污水处理厂等设施。
1市政给排水规划与设计常见问题
1.1给水系统问题
我国人口数量大,社会各界对水资源的需求量日益增加,但由于人均水资源拥有量较少,从而出现了严重的水资源紧张、饮用水匮乏问题。在市政给排水系统规划设计过程中,必须在确保正常供水的基础上,遵循水资源充分利用、节约用水的原则,确保水资源利用的高效性和经济性,避免出现资源浪费、长时间缺水、停水问题。但是,目前在市政给排水规划设计过程中,仍存在很多问题:首先,区域给水规划不注重水源可靠性,城市整体规划布局出现了供水不稳定、水源不充分等问题;其次,给水管网设计缺乏对区域经济、社会发展的考虑,建设完成后普遍需要进行改造工作;再次,管网设计缺乏对给水管道断面、平面、高程等布置的综合考虑,无法确保供水的稳定性;最后,给水管网平面竖向布置过程中,未充分考虑其他综合管线竖向交叉,造成施工过程中管线碰撞无法施工等问题。。并且,很多地区给水系统规划设计工作中,水资源分配缺乏一定的合理性,无法实现水资源的充分利用。
1.2雨水系统问题
雨水系统是一座城市基础设施重要的组成部分,现阶段市政雨水系统规划设计过程中主要存在一下问题:(1)排水分区相对混乱、管网布置缺乏合理性、建设管网无法得到有效利用;(2)很多地区会出现雨污合流问题,严重污染了生态环境和水资源;(3)雨水量计算缺乏一定的合理性,导致管网排水能力无法满足实际需求,甚至会带来管网建设浪费问题;(4)未根据实际情况合理规划雨水排放系统,导致雨水系统开发不到位;(5)很多地区的雨水收集、回用制度有待完善,无法通过雨水降水满足节约用水的需求,阻碍了城市的发展,违背了社会可持续发展理念。
1.3污水系统问题
现阶段,市政污水系统规划设计常见问题具体如下:首先,污水处理厂规划建设无法满足城市的发展需求,污水处理厂布局考虑不到位,严重影响了工程周边区域的环境情况;其次,污水管网设计过程中,未充分考虑长远发展目标,极易出现管网重复建设问题,带来了不必要的浪费;再次,污水管网设施设计不合理、不到位,例如餐饮废水未经隔油池直接排入市政污水官网,极易堵塞管网,引发一系列环境风险与安全风险。最后,在管网规划设计中,技术应用不到位,出现了污水渗漏问题。
2市政给排水规划与设计优化措施
2.1科学分配市政给排水区域
城市给水工程规划设计工作的核心是给水区域的划分和分配,由于我国属于水资源短缺国家,同时水资源在时空上分布很不均匀,因此在进行城市给水工程规划设计时,必须考虑城市的实际特点,合理地分配给水区域,这样既能减少水资源的浪费,又能保证各区域之间的平衡。
其具体做法是:市政给水工程规划设计者首先要将与给水工程规划有关的因素,如工业和农业,进行综合考虑,并在此基础上对各种因素进行系统的分析和研究,以便在初步规划市政给水工程项目设计路线的同时,科学地划分水资源的区域;其次要进行实地考察,以便了解到水资源可能受到的各种因素的需求影响,防止市政给水工程过度开发,使水资源得到有效、充分的调配,从而使给水工程能始终保持动态的调配状态。
2.2设计优化措施
1、给水工程设计优化
能量损失是给水设计过程中需要考虑的主要因素之一。在保证用水需求的前提下,尽可能的降低能耗,是给水工程设计优化的重要方向。例如,对地形起伏较大、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资源浪费,使得供水方案也更为合理。
2、排水工程设计优化
排水工程设计是城市建设的重要组成部分。在雨水系统设计过程中,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,合理设置雨水管道,确保在强降雨的情况下,雨水也能够顺利的排出。传统的市政雨水系统往往是采用沟渠和管网,没有考虑到水的自然循环,忽视了雨水储存、渗透、补给地下水等问题,而且没有考虑地表径流污染给地下水所带来的危害。在设计过程中一方面,应将“海绵城市”设计理念用于城市雨水防洪排涝工程设计中,基于“海绵城市”的理念在整个城市排水系统建设规划中的应用,引入水文学、微观管理、源头控制等理念,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。另一方面,应将海绵城市的排水设施与城市排水管道系统相结合,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普通降雨以及暴雨的顺利排放,避免城市内涝等灾害,进而保证城市安全。
污水系统设计过程中,在排水体制的选择上,对于新建城区等条件允许的情况下,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。对于污水水量的确定,设计人员需要考虑污水比流量和纳污面积,在此基础上通过计算确定污水管道管径、坡度。除此之外,设计过程中应选用合理的技术参数,避免管基不均匀沉降造成管道破损、渗漏等问题。在城市污水处理过程中,不仅要保证污水的达标排放,还要注重水资源的循环利用,实现城市水资源充分利用的目的。城市污水处理设计过程中,在充分考虑当地污水水质特点的前提下,应尽可能地选用新型的污水处理工艺,保证污水达标排放,并尽可能提高出水标准,从而实现污水充分回收利用。
结语
市政给排水工程是现代化城市的基础设施工程之一,在城市基础建设与后续发展过程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目前我国市政给排水工程的现状,阐述了现今市政给排水工程在规划、设计时存在的一些问题。对此,文章建议在给排水工程规划时,应进行综合考虑、科学规划、提高给排水规划的合理性;建议将“海绵城市”理念融于排水工程设计,提高城市排水管道的安全性;建议在污水工程设计过程中,在确保污水达标排放的前提下,尽可能的选用新型的污水处理工艺,注重水的循环利用,达到城市水资源充分利用的目的。
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