城市市政給排水的規(guī)劃設(shè)計(jì)探討

1、    城市市政給排水的規(guī)劃設(shè)計(jì)探討    胡連興摘要:隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們的生活水平得到了提高，因此，人們的生活環(huán)境也發(fā)生了很大的變化，生活中傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)無法滿足人們現(xiàn)代生活需求，與現(xiàn)代生活觀點(diǎn)不符合，城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)也是一樣，本文就我國(guó)城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)中所存在的問題進(jìn)行分析，以尋求城市未來的可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞:市政給排水；規(guī)劃與設(shè)計(jì)；污水處理；可持續(xù)發(fā)展一、引言市政給排水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，做好城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)建設(shè)一個(gè)良好城市人居環(huán)境具有重大意義。特別是在新的歷史條件下，城市建設(shè)必須走可持續(xù)發(fā)展道路，提倡

2、省地節(jié)能的理念，這要求市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)必須從宏觀、中觀、微觀三個(gè)層面進(jìn)行認(rèn)真思考與研究，以尋求城市水資源的合理利用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化城市的可持續(xù)發(fā)展。二、從宏觀層面分析市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)宏觀層面所面對(duì)的是大范圍的思考，涉及到規(guī)劃區(qū)范圍以外甚至跨城市、跨地區(qū)的區(qū)域性問題，影響深遠(yuǎn)，對(duì)城市可持續(xù)發(fā)展有著舉足輕重的作用。在給水方面，主要體現(xiàn)在水源及其保護(hù)，區(qū)域水資源平衡及區(qū)域供水規(guī)劃；在排水方面主要是防洪排澇規(guī)劃設(shè)計(jì)以及河網(wǎng)區(qū)域污染控制，它要求我們必須有開闊的眼界與系統(tǒng)創(chuàng)新的思維。(一)防洪排澇規(guī)劃1防洪排澇概念：防洪排澇是城市的生命線，防洪排澇規(guī)劃主要針對(duì)對(duì)象是外洪和內(nèi)洪，外洪以防為主，

3、如防洪堤、水庫等，而內(nèi)洪則是排蓄為主。對(duì)城市而言，在規(guī)劃重現(xiàn)期內(nèi)，不應(yīng)有“澇”的概念，只有雨水如何及時(shí)排除或滯蓄起來的問題。過去排澇標(biāo)準(zhǔn)三天暴雨三天排完或24小時(shí)暴雨24小時(shí)排完，針對(duì)的是郊區(qū)和農(nóng)田，這種標(biāo)準(zhǔn)是無法適應(yīng)現(xiàn)代城市的發(fā)展要求的。因此將“防洪排澇規(guī)劃”稱為“城市防洪規(guī)劃”(防外洪)和“城市排洪規(guī)劃”(排內(nèi)洪)則更貼切。這有助于提高人們對(duì)防洪排澇重要性的認(rèn)識(shí)，確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。2排洪與排水標(biāo)準(zhǔn)銜接問題：城市排水是解決較小匯流面積上短歷暴雨產(chǎn)生的排水問題，采用的是暴雨公式，暴雨時(shí)段控制在5120 min，選用暴雨樣本是年超大值法；而排洪考慮匯水面積大，目前多采用水文公式(也是暴雨推理

4、公式)，使用某重現(xiàn)期(如10年一遇)24 h暴雨量為基本數(shù)據(jù)，其選用暴雨樣本是年最大值法。因此進(jìn)行防洪排洪規(guī)劃時(shí)，應(yīng)充分考慮排洪與排水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)銜接問題。排洪規(guī)劃重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)城市重要性以及排洪流域面積的大小因素綜合考量后確定。排洪匯水面積越大，重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)越高，大中城市排洪標(biāo)準(zhǔn)不宜小于20年一遇(防洪標(biāo)準(zhǔn)gb5020194)。3排洪措施：排洪措施主要有地面全抬高方案和雨水泵加滯洪區(qū)方案(地面不抬高或部分抬高)。對(duì)于山區(qū)，考慮到內(nèi)洪來得快、退得快，設(shè)置雨水泵站效益不大，宜采用全抬高方案，但同時(shí)也要考慮現(xiàn)狀村莊過渡，可設(shè)置局部的抽排設(shè)施。(二)區(qū)域水資源平衡與區(qū)域供水水資源在時(shí)間與空間上存在著分布不

5、均以及水質(zhì)性缺水現(xiàn)象，認(rèn)真進(jìn)行水資源平衡，優(yōu)化水資源配置，提倡區(qū)域供水就顯得十分重要。特別在從事具體城鎮(zhèn)給水規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，一定要進(jìn)行區(qū)域水資源供需平衡分析，否則它會(huì)成為制約城市發(fā)展的主要因素之一。要做好水資源供需平衡首先要做好需水量預(yù)測(cè)工作。需水量考慮的主要因素有：城市和村鎮(zhèn)生活用水、市政(含消防)用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、畜牧業(yè)用水、漁業(yè)用水，還要考慮流域江河本身生態(tài)流量需求。其中值得注意的是工業(yè)用水量預(yù)測(cè)，目前設(shè)計(jì)時(shí)多用用地指標(biāo)法和萬元工業(yè)產(chǎn)值法，但由于近年來傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備更新速度加快以及非傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，如信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，用上述兩種方法來進(jìn)行工業(yè)用水量預(yù)測(cè)會(huì)帶來較大的偏差，應(yīng)引起足夠的注意

6、。區(qū)域供水未來發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是改善城鄉(xiāng)供水水質(zhì)，提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民的生活質(zhì)量；二是置換水源，有效控制地下水過量開發(fā)，促進(jìn)水資源合理利用；三是避免了重復(fù)建設(shè)，節(jié)約寶貴資源和有限資金；四是促進(jìn)了供水行業(yè)集約化發(fā)展，增加了企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益，提高管理水平。(三)污水處理集中與分散的討論一段時(shí)期以來，我國(guó)污水處理業(yè)界比較推崇污水集中處理，其理由是污水廠規(guī)模經(jīng)營(yíng)，效率高，污水廠運(yùn)營(yíng)成本低，處理出水水質(zhì)有保證等。但隨著時(shí)間的推移，其缺點(diǎn)也逐步暴露出來，過度集中污水處理主要存在如下問題：一是巨額管網(wǎng)投資(越下游管徑越大，投資巨增)；二是運(yùn)營(yíng)的高能耗(中途提升泵站多，能耗大)；三是無法進(jìn)行中水就近利用。對(duì)

7、此，很多污水采用bot形式營(yíng)建，為污水適度分散處理提供了方便。集中和分散相結(jié)合地進(jìn)行污水處理是區(qū)域污水處理發(fā)展的方向。三、從中觀層面分析市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)中觀層面主要體現(xiàn)在城鎮(zhèn)及片區(qū)給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。譬如市區(qū)給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、中心城鎮(zhèn)給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)、污水水廠外管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)等，它起著承上啟下的作用。(一)給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)隨著變頻供水設(shè)備的大量使用，特別是利用城市給水管網(wǎng)壓力智能直接供水裝置的推廣應(yīng)用(取消屋面水箱)，在中觀層面出現(xiàn)問題是城市供水日變化系數(shù)變大，高峰供水量增大，從而相應(yīng)加大水廠供水規(guī)模。因此在這背景下，城市供水系數(shù)應(yīng)考慮設(shè)置對(duì)置水塔或高位水池的方式來降低日變化系數(shù)，同時(shí)

8、也提升供水安全度。同時(shí)給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合，為未來留下發(fā)展空間，譬如道路管線綜合時(shí)給水管位的預(yù)留、給水管徑合理確定，等等，避免重復(fù)投資，爭(zhēng)取效益最大化。(二)雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)與城市防洪排澇規(guī)劃和城市豎向規(guī)劃相結(jié)合，特別是地處平原、盆地的城區(qū)，這三者有機(jī)配合顯得更為重要。譬如，市區(qū)內(nèi)河設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用五年一遇不漫溢(水利標(biāo)準(zhǔn)，相當(dāng)于城建一年一遇標(biāo)準(zhǔn))，而相應(yīng)道路排水重現(xiàn)期p：1年情況下，兩者洪峰相遇是經(jīng)常性的，雨水管道出1：3經(jīng)常是壓力出流。因此，雨水系統(tǒng)要進(jìn)行必要的壓力流校核，同時(shí)與豎向標(biāo)高相協(xié)調(diào)，避免在重現(xiàn)期p=1時(shí)，雨水溢水路面的情況發(fā)生。(三)污水系統(tǒng)規(guī)劃1

9、合流制與分流制討論一般而言，在新城區(qū)采用分流制，舊城區(qū)采用截流式合流制。但鑒于我國(guó)目前排水系統(tǒng)的實(shí)際情況，真正意義上的分流制在實(shí)踐中很難做到。雨污系統(tǒng)中有一根接錯(cuò)，兩個(gè)系統(tǒng)就相通，可能就是合流制。根據(jù)某污水廠廠外管網(wǎng)工程實(shí)踐證明，完全分流制必須從化糞池出口分流開始，并且采用專業(yè)監(jiān)督和專業(yè)隊(duì)伍施工。同時(shí)初期雨水污染也比較嚴(yán)重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此中小城市建議以截流式合流制為宜。日本東京區(qū)部地區(qū)大部分采用合流制系統(tǒng)，他們認(rèn)為盡管合流制會(huì)增加污水處理量，但合流制下水道系統(tǒng)可充分利用原下水道系統(tǒng)，將其進(jìn)行改造、重建與完善的建設(shè)費(fèi)用、技術(shù)要求均低于分流制，故廣泛使用。2污水廠排水去向目

10、前國(guó)家強(qiáng)調(diào)水的循環(huán)再用，要從“污染控制”向“水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)”轉(zhuǎn)變，因此污水廠處理后污水的排放以就近向可作為中水回用的途徑或可向內(nèi)河排放作景觀用水為宜。而環(huán)境影響評(píng)價(jià)常以事故排放為由，建議將處理后的污水向外江江心排放，兩者矛盾如何協(xié)調(diào)值得進(jìn)一步討論。四、從微觀層面分析市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)微觀層面主要為單項(xiàng)市政工程給排水規(guī)劃和設(shè)計(jì)。譬如工業(yè)或住宅小區(qū)給排水規(guī)劃與設(shè)計(jì)，一座或幾座建筑物給排水消防設(shè)計(jì)，一座污水廠設(shè)計(jì)，一條道路給排水設(shè)計(jì)等，它是將理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)最直接的環(huán)節(jié)。一方面城市建設(shè)在發(fā)展過程中會(huì)遇到具體新課題，必須采用新辦法、新材料、新產(chǎn)品去解決；另一方面，可持續(xù)發(fā)展要求我們不斷創(chuàng)新，具體規(guī)劃設(shè)計(jì)

11、必須符合節(jié)能省地建設(shè)新理念。下面略舉數(shù)例加以說明：(一)污水處理新技術(shù)的發(fā)展從可持續(xù)發(fā)展角度而言，采用延時(shí)曝氣這種高資源占用(材料、土地)和高能源消耗低負(fù)荷工藝，以耗能方式取得污泥穩(wěn)定的工藝是不適合中國(guó)國(guó)情的，從生活污水反應(yīng)器發(fā)展趨勢(shì)看是從活性污泥工藝和生物膜反應(yīng)器向高效的移動(dòng)床和流化床發(fā)展。最近國(guó)內(nèi)嘗試使用一種高效載體生物強(qiáng)化a/o工藝，它是在a/o反應(yīng)池的好氧池末端投加活性硅藻土，同時(shí)好氧硝化液和沉淀污泥回流至缺氧池，利用硅藻土的高效載體生物作用(流化床)和吸附，混凝及過濾等物化作用，實(shí)現(xiàn)生物脫n和物化除p，較好地解決了純生物或純化學(xué)污水工藝中脫n與除p相互矛盾的問題。(二)污水管道設(shè)計(jì)中新管材的推廣在給排水工程中推廣pccp管、pvcu管、pe管、聚丙烯伊p)等新型塑料復(fù)合管材，符合國(guó)家以塑代鋼政策。同時(shí)管道摩阻小、排水量大、重量輕、施工方便，受到業(yè)主及施工方一致歡迎。但在具體使用過程中，應(yīng)注意施工造成管道變形超標(biāo)的問題，應(yīng)確保管道兩側(cè)回填土的回填質(zhì)量，必須分層夯實(shí)，使其密實(shí)度能夠達(dá)到95以上。(三)雨水管道設(shè)計(jì)新思路在缺水地區(qū)或地下水較深區(qū)域，盡量使雨水不排人下水道，盡量通過設(shè)計(jì)施工，將雨水滲透或截留。一則可以減少排水負(fù)荷，減少雨水管道投資；二則增加地下水補(bǔ)給，涵養(yǎng)地下水，進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)。另外，也可以設(shè)置雨水貯水池截留雨