劉洋

【摘 要】給水排水設(shè)施在城市的可持續(xù)發(fā)展及水資源管理中具有重要作用。給排水設(shè)施不僅為人口稠密地區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展提供必要的服務(wù)，而且反映出社會對水資源的重視程度。目前，中國許多地區(qū)沒有完善的給排水設(shè)施，尤其是排水系統(tǒng)和污水處理設(shè)施方面比較落后，一些經(jīng)濟不發(fā)達(dá)地區(qū)的排水管道密度和污水處理率較低。在生態(tài)城市建設(shè)理念下，文章對案例城市給水專項規(guī)劃、雨水專項規(guī)劃、污水專項規(guī)劃工程存在的問題及優(yōu)化設(shè)計進行了研究，以提高城市給排水管網(wǎng)和排水泵站設(shè)施的運維水平。

【關(guān)鍵詞】城市給排水;生態(tài)城市;規(guī)劃設(shè)計

1 案例城市基本情況

案例城市規(guī)劃以建設(shè)生態(tài)城市為遠(yuǎn)景，確立建設(shè)目標(biāo)。案例城市在建設(shè)初期就已經(jīng)將“生態(tài)城市”建設(shè)理念貫徹其中，在規(guī)劃和設(shè)計方面進行了優(yōu)化。比如，建設(shè)初期就已經(jīng)設(shè)置生態(tài)走廊作為商業(yè)區(qū)和生態(tài)區(qū)的天然隔離帶，限制了城市建設(shè)活動的生態(tài)控制線和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的發(fā)展，有效控制了商業(yè)區(qū)毫無規(guī)劃的外擴和建設(shè)，最大限度地對城市生態(tài)系統(tǒng)進行了維護和隔離，對城市的景觀塑造起到很好的作用[1]。同時，為了保證保護區(qū)的整體建設(shè)實力達(dá)到生態(tài)城市建設(shè)的基本要求，禁止開發(fā)大型保護區(qū)。城鎮(zhèn)供水主要來自當(dāng)?shù)氐牡叵滤?，城市污水回用和景觀用水是市政用水的主要來源。積極利用城市污水再生水源，避免大規(guī)?？缌饔蛘{(diào)水，低碳環(huán)保，更符合生態(tài)城市建設(shè)的理念。

2 案例城市雨水專項規(guī)劃存在問題及優(yōu)化設(shè)計

2.1 雨水專項規(guī)劃優(yōu)化設(shè)計

2.1.1 案例城市暴雨強度公式

2.1.2 雨水設(shè)計流量計算公式

2.2 案例城市雨洪管治現(xiàn)存問題

案例城市的地形平坦，雨水管道的出口大多靠重力排放，在雨水管道出口設(shè)置雨水提升泵站，保障雨季可以正常進行排水工作。對于雨水提升泵站有兩個問題需要考慮，一是泵站的最大流量，二是泵站的規(guī)模問題。為減小泵站最大流量和規(guī)模，考慮在泵站的前段設(shè)置材質(zhì)較為堅固的地下鋼筋混凝土蓄水池。

案例城市規(guī)劃區(qū)總體呈狹長狀，平均坡度下降對排水、行洪不利。城鎮(zhèn)雨水資源的利用一般堅持以下3個基本原則：①屋頂雨水的收集、處理和回收;②綠地雨水的暗滲性;③雨洪排放的優(yōu)化措施很多，只有真正意識到這些問題時，才能把流量調(diào)節(jié)理論應(yīng)用到特殊工程中，使所有水庫都設(shè)在雨水管道的末端調(diào)節(jié)和儲存雨水[2]。文章從理論和實踐兩個方面對其防洪減災(zāi)進行分析。在城市方面，規(guī)劃單元與雨水管道設(shè)計為一體;建設(shè)方多次要求采用先進的雨水管道設(shè)計理念，但一直沒有落實到施工圖設(shè)計階段。

2.3 設(shè)計解決方案

把最新的雨洪管治理念納入?yún)^(qū)域雨洪管治規(guī)劃，將雨洪管治規(guī)劃與園區(qū)雨洪管治政策相結(jié)合，明確現(xiàn)有雨洪管治規(guī)劃與政策，倡導(dǎo)“源頭控制”原則，比如鼓勵各個住宅小區(qū)開展建設(shè)防洪系統(tǒng)工作，從源頭上減少并控制雨水對防洪問題的影響。將構(gòu)建生態(tài)排水系統(tǒng)的思想引入雨水專項規(guī)劃編制過程。綜合應(yīng)用生態(tài)技術(shù)和治理城市面源污染和修復(fù)的經(jīng)驗，構(gòu)建生態(tài)化城市排水系統(tǒng)[3]。

本案例工程以西繞城高速東輔道的路面雨水收集為例，在西路寬達(dá)70 m的綠化帶內(nèi)設(shè)有開放式防滲池，大量種植蘆葦類水草，并設(shè)有溢流管，這樣當(dāng)雨季來臨時，就可以將較潔凈的雨水排入市政雨水管中。

本文在總結(jié)了目前我國工程技術(shù)使用情況的前提下，選擇先進的設(shè)計軟件對項目進行模擬，建立數(shù)據(jù)模型等[4]?？梢允共煌瑢I(yè)的人員更加直觀地了解項目設(shè)計情況，同時對優(yōu)化后的特種雨水系統(tǒng)進行評價，使其成為技術(shù)可靠、可操作性強的詳細(xì)規(guī)劃。

根據(jù)統(tǒng)計，生態(tài)排水系統(tǒng)的應(yīng)用可使城區(qū)雨污分流減少70%～95%，并將雨污分流高峰延緩5～20 min，從根本上消除或減少雨水轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的污染問題，使城市雨水回收成本降低，進而改善生活環(huán)境，減少因城市建設(shè)產(chǎn)生的環(huán)境問題，降低市政建設(shè)成本（如圖1所示）。

將構(gòu)建生態(tài)排水系統(tǒng)的思想引入雨水專項規(guī)劃編制過程。綜合應(yīng)用生態(tài)技術(shù)和治理城市面源污染和修復(fù)的經(jīng)驗，構(gòu)建生態(tài)化城市排水系統(tǒng)。筆者所在規(guī)劃區(qū)按此施工理念施工的項目為西繞城高速東輔道雨水工程。本工程將西繞城高速東輔道的路面雨水收集到西路70 m寬的綠地內(nèi)開放的可滲灌調(diào)蓄池中，池塘中已預(yù)先安裝好溢流管，并在其中種植了與環(huán)境相適應(yīng)的植物，如蘆葦?shù)?。遭遇大雨或暴雨時，相對干凈的雨水會經(jīng)過池塘溢流管進入市政雨水管道（如圖2所示）。

3 案例城市污水專項規(guī)劃存在的問題及優(yōu)化設(shè)計

3.1 案例城市污水專項規(guī)劃存在的問題

雨水、污水分流系統(tǒng)實施不到位，一方面會增加污水處理廠的處理水量，另一方面隨意接入雨水、污水管道會造成對水系的嚴(yán)重污染。管線施工時沒有研究污水管道系統(tǒng)施工次序，導(dǎo)致今后只能在同一條管道上施工，沒有對下游管道進行考慮[5]。如果日常生活污水不能及時排出，就會造成管道水儲存時間過長而堵塞管道，甚至管道水滲入地基，容易造成地下水污染。民眾對地下排水管網(wǎng)的重要性認(rèn)知不足，無法切身體會排水管網(wǎng)在日常生活中的作用。因此，社會上常見任意損壞排水管道、隨意向排水管道拋撒雜物的情況，導(dǎo)致排水管道堵塞的現(xiàn)象普遍存在。該規(guī)劃未就此問題提出建設(shè)性意見。

3.2 案例城市污水專項規(guī)劃優(yōu)化設(shè)計

一是劃定規(guī)劃區(qū)污水收集范圍，對污水收集量進行預(yù)測，并進行排水系統(tǒng)規(guī)劃。

二是完善已建成區(qū)的污水管網(wǎng)。在實踐中，通過計算污水管網(wǎng)流量，合理劃分區(qū)域，根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況調(diào)整管網(wǎng)。

三是當(dāng)設(shè)計方案滿足規(guī)劃條件時，應(yīng)將目前匯合的管道轉(zhuǎn)換并連接到污水管道系統(tǒng)，避免當(dāng)前用戶從上游排放的廢水直接排放到雨水管道系統(tǒng)而造成污染，使下游地表水系統(tǒng)受到雨水侵蝕。

四是污水廠的規(guī)模、選址、占地面積及污水工程的投資估算等。與此同時，在污水專項規(guī)劃中，應(yīng)對下水道建設(shè)的宣傳工作進行更多的探索和嘗試。

4 案例城市給水專項規(guī)劃存在的問題及優(yōu)化設(shè)計

4.1 給水專項規(guī)劃存在問題

城區(qū)供水管網(wǎng)局部布局不合理，周邊公路位于城區(qū)東西方向的中線，供水規(guī)劃卻把管徑最大的供水管道設(shè)置在城市東、南兩個方向的東邊，不符合輸水干管最短的原則。此外，案例城市由于地面硬化加劇，地面雨水補給基本被切斷，而西北部地下水位已經(jīng)形成漏斗形，地下水補給難以發(fā)揮作用，水源地和地下水水質(zhì)難以保證，因此需加強地下水源地擴建。

4.2 優(yōu)化設(shè)計結(jié)果

在西南郊供水廠該區(qū)域的遠(yuǎn)期主水管道設(shè)置上，干管輸水工程的施工單位選擇了一條比西繞城高速有更好連通能力的線路。目前，基本實現(xiàn)了西南郊供水廠向該地區(qū)供水。后來設(shè)計院就把這一修改意見納入優(yōu)化方案中的城市供水專項規(guī)劃實例。經(jīng)過溝通后，將DN1 200 mm輸水管道納入管網(wǎng)進行調(diào)整。實現(xiàn)與沿線主干管和次干管的連接，優(yōu)化了鄰近供水管網(wǎng)的水力條件。

至于擴大地下水源，供水管網(wǎng)的建設(shè)在這一領(lǐng)域相對落后，地下水資源的開發(fā)利用應(yīng)作為規(guī)劃分區(qū)。同時，該專項規(guī)劃還規(guī)定，今后將逐步建立基于GIS平臺的地下水位動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并在該城市供水企業(yè)間建立反饋機制。在城市地下水位過低時，必須減少或停止供水。

5 結(jié)語

城市的發(fā)展離不開對生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建，同時要保證城市的水循環(huán)系統(tǒng)處于正常運行的狀態(tài)。為了構(gòu)建城市生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)建設(shè)生態(tài)城市的目標(biāo)，本文對城市給水排水網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計提出如下建議。

（1）特殊供水方案應(yīng)明確，北部水源地供水方案應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)量和水位進行動態(tài)監(jiān)測。不要過度開采地下水，避免污染地下水。

（2）為實現(xiàn)雨水的綜合利用，應(yīng)結(jié)合城市土地規(guī)劃等參數(shù)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，進行生態(tài)排水系統(tǒng)的規(guī)劃和再生循環(huán)設(shè)計。

（3）在進行污水處理規(guī)劃時，必須對未達(dá)標(biāo)區(qū)域進行詳細(xì)的規(guī)劃，包括排水系統(tǒng)水壓的計算、設(shè)計參數(shù)的確定、排水管道的布置、排水材料的選擇等。

參 考 文 獻

[1]王思雯.生態(tài)城市背景下市政給排水規(guī)劃設(shè)計的重要性及要點探析[J].工程技術(shù)研究，2019（10）：184-185.

[2]施溯帆.基于水環(huán)境容量控制綠色生態(tài)城區(qū)水資源利用規(guī)劃研究[D].南京：南京工業(yè)大學(xué)，2015.

[3]周思益，王翀.市政排水規(guī)劃設(shè)計的問題及解決方案研析[J].工程技術(shù)研究，2019（23）：194-195.

[4]顏琳娜.海綿城市理念下的市政工程給排水規(guī)劃設(shè)計研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2019，17（11）：393.

[5]張麗霞.生態(tài)城市背景下市政給排水規(guī)劃設(shè)計的重要性及要點探析[J].當(dāng)代旅游，2018（24）：184.