市政排水设计存在问题以及设计策略田成彪

(整期优先)网络出版时间:2018-02-12
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市政排水设计存在问题以及设计策略田成彪

田成彪

丹东市市政工程设计研究院有限公司辽宁省丹东市118000

摘要:市政排水系统可以改善城市环境,促进城市的经济发展,也可能造成内涝,成为谋夺人类生命和财产安全的魔鬼。所以,我们应该不断更新自己的知识,不断创新,不断改进与完善我们的城市市政排水的设计。基于此,本文就市政排水设计存在问题以及设计策略进行分析。

关键词:市政工程;排水设计;存在问题;设计策略

随着我国经济的再次腾飞,城镇化的速度越来越快,城市的市政排水设计工作对于整个城市的正常运行将会越来越重要,这就要求相关的市政排水设计技术人员一定要认识到自身所肩负的责任和义务,不断的提升市政排水设计的整体水平,使整个市政排水系统更好的为城市现代化建设服务。

1市政排水设计的主要内容

市政排水系统设计的主要内容有排水分区的划定、各排水分区雨水量的计算和污水量的预测、各排水分区的排水体制的确定、市政污水的处理方式及处理应达到的程度、排水管渠布置和设施设计。

市政排水设计是一项较为专业的系统性工程,通过全面的设计工作实现对于城市水资源的输送、收集、利用及净化等相关环节的统一协调,使上述的各个环节在进行具体的建设过程中,能够实现规模适宜,建设合理,从而全面的保证城市水资源充足,水环境安全,设施运行可靠。

2市政排水设计存在问题

2.1规划繁杂与实际脱节

随着城市的高速发展,大量的片区规划不断涌现,而各片区规划之间的衔接经常出现不协调,甚至存在矛盾。另外随着排水专业的快速发展,逐渐在排水专项规划之外又增加了内涝防治专项规划、海绵城市专项规划,而各专项规划之间及专项规划与总体规划之间经常存在不协调。

另外,城市规划与城市经济情况、城市建设计划往往不协调,这就造成一些主要管网因为拆迁、资金、建设时序等多方面原因不能建设,导致上游已建管网不能并网运行。而规划的变动也会造成部分按原规划建设的管网无法与新规划的管网衔接。

上述规划与规划之间,规划与实际的矛盾都是市政排水设计中经常遇见的。

2.2污染控制手段单一,城市水体水质污染严重

传统的排水设计,对水污染防治手段比较单一,主要依靠污水处理。近年来我国污水处理率逐步提高,但城市水体污染情况改善确相对缓慢。城市黑臭水体大量存在,环境问题相对突出。因此减少水污染,改善城市水环境是现阶段市政排水设计应重要关注的问题。

2.3排涝设计不足,城市积水、内涝严重

传统的雨水设计主要关心设计重现期内的雨水排放,对超标雨水排放缺乏考虑,进而造成城市积水严重,甚至危及人民生命财产安全。近年来我国城市内涝情况多有发生,对经济、社会发展产生不良影响。因此解决城市内涝,是排水工程设计不可忽略的问题。

3市政排水设计策略

3.1完善规划,探讨多规合一

由于近些年城市排水问题相对突出,应对手段、理念层出不穷,因此在规划层面应及时以新理念调整规划,保持与时俱进。首先,结合中央有关排水防涝、海绵城市建设理念、政策,重新审视之前的城市总体规划,如城市总体规划存在问题应及时调整城市总体规划。其次,编制片区规划、专项规划时要严格执行总体规划,确保片区规划之间、专项规划与总体规划之间相协调。道路规划与排水规划应相协调,道路竖向应充分考虑城市排水防涝需求。再次,规划应与城市建设时序、经济情况相协调,做到近期与远期相结合、规划与现状相结合,确保设施建设即可投入使用,发挥效益。最后,应积极探索排水专项规划、内涝防治专项规划、海绵城市专项规划等多规合一。

3.2城市雨水减排、控污策略

城市水环境污染问题成因复杂,主要成因如下:○1水体质量标准与污水排放标准分离;○2城市污水直排、工业企业违规排放;○3城市面源污染(初期雨水、溢流污水、畜禽养殖、生活垃圾);○4管网缺陷排放(错接、混接、漏接、渗漏);○5城市水体缺乏流动;○6河道建设清淤等造成原有河道生态系统破坏,水体自净能力下降。

城市水环境污染是多部门、多因素的结果。对于排水设计,单纯提高污水处理厂处理标准对水环境改善作用有限,而工程投资却大幅增加。因此,排水设计主要从避免污水直排,控制初期雨水、溢流污水排放,优化管道设计等方面入手。对于不同的排水体制应对策略也有所不同。对于分流制排水系统,首先,要严格控制雨污分流,设计前要充分进行现场踏勘,明确接入管线性质,避免管线错接、漏接、混接;其次,通过在源头建设绿色设施,灰色设施与绿色设施相结合,对初期雨水净化、调蓄,初期雨水接入污水系统时应防止污水倒灌。雨水调蓄池位置应接近源头以确保收集的为初期雨水。对于合流制排水系统,首先应对合流管道进行截流,避免污水直排,在截流干管附近建设CSO调蓄池,控制溢流次数及溢流总量;其次,通过源头低影响开发促进雨水减排、雨水水质改善,从而减少溢流污水污染。无论是分流制还是合流制都要对管道设计进行优化,通过采用水力性能好、密封性能好的管材,合理设计构筑物等手段减少管道渗漏。

3.3城市雨洪管控、内涝防治的策略

近年来,我国暴雨内涝频发,暴雨内涝暴露的主要问题如下:○1排水设施建设重视不够,重地上轻地下;○2排水管网建设投入不足,排水标准偏低;○3运行维护管理措施不明,能力较低;○4预警应急机制不够完善,平台建设缺乏;○5排水系统标准体系不够完善,部分标准亟需修订;○6应对特大暴雨的内涝防治技术和标准体系尚未建立。

城市内涝问题涉及城市建设的各个方面,对于市政排水设计来说更主要的是观念的改变。传统的排水理念是使雨水尽快远离城市。随着现在城市规模的迅速扩大,该理念已经不能满足现代城市建设需求。而运用海绵城市、低影响开发理念,建设城市绿色雨洪控制系统是我国城市基础设施建设的长期任务。

绿色雨洪控制系统包括源头控制、排水管渠和排涝除险等工程性设施,以及应急管理等非工程性措施。首先,源头控制的设计应按低影响开发理念,采用体积法进行设计。在雨水进入城镇排水管渠设施前,通过渗透、转输和调蓄等措施,削减径流总量或峰值流量,控制径流污染,提高雨水利用程度。其次,排水管渠的设计仍按传统的排水管渠设计方法,以强度法进行管网设计。对于现有排水标准较低的管渠要进行提标改造,而在排水设计中要注意提标后的新建管道临时接入既有低标准现有管道时,应对下游管道能力进行复核,必要时可结合一些临时设施确保排水安全。对于低影响开发区域,虽然其设施建设可起到错峰、削峰作用,但对于特大暴雨事件,其作用并不明显。因此,为保障城市安全,城市雨水管渠和泵站的设计重现期、径流系数等设计参数仍应按照《室外排水设计规范》(GB50014)中相关标准执行。最后,排涝除险工程设计应采取体积法进行系统计算,借助现代信息化、数字化技术,应用水力模型进行设计校核,确保城市排水防涝系统的蓄排(包括管网、泵站、调蓄设施等)综合能力达到内涝防治的设计要求。排涝除险工程设计要与防洪设施相衔接。结合城市防洪规划确定行洪通道的布局,按排涝标准设计行洪通道。然后结合行洪通道、自然水体、排水分区、城市可利用空间等布置调蓄设施。排涝除险工程设计应遵循就地解决本区域内涝问题的原则,不宜把内涝问题从一个地区转移到另一个地区,或将上游的问题转移到下游。此外,在城镇排水防涝系统的设计中要充分重视下游水体水位对排水管渠排水能力的影响,确保在受下游水体顶托时有足够的排水能力。

结束语:

现阶段我国市政排水系统显现出问题相对突出,同时也促进了专业研究和工程设计的发展。所以需要结合排水工程中的问题,制定相关的应对策略,以促进我国市政排水的质量和工程的发展。

参考文献:

[1]浅析如何提高市政给排水设计合理性[J].陶田.民营科技,2015,5(12)

[2]市政给排水设计存在的问题与合理性建议[J].郭娟.山西建筑,2014(26)

[3]市政给排水设计中常见的问题与对策[J].张天政黑龙江交通科技,2014(06)

[4]城市雨水控制工程与资源和利用[M].季民,黎荣,刘洪波,郭纯园(美国).北京:化学工业出版社,2017.1