市政给排水设计中的常见问题与解决办法

何曦

（北京建筑大学，北京102616）

0 引言

市政给排水系统是市政建中关键的环节，但是其中也出现了各种的问题。郭志敏（2019）曾提出在给排水系统中出现水资源利用率低于管道过于老化等问题；刘郅磊（2019）在他的研究中发现城市功能矛盾导致市政给排水设施建设不完善与相关建设不合理等问题；前人们的研究大多都是从雨水系统、污水系统与排水系统设计问题进行要讨论研究。本文认为可以结合生态自然与国情的角度来归纳市政给排水中仍待解决的问题，从而探究出合理创新的解决方案。

1 市政给排水系统建设的必要性

市政给排水工程是市政建设的重要组成部分，也是城市基本的市政工程设施。它是保障城市居民用水以及保障人民生命财产的消防用水的手段。市政给排水工程的主要目的是为人们提高质量的水源。主要过程是先收集城市污废水、大气降水等，再对其进行相应的处理，从而得到高质量的水源[1]。市政排水系统能促进城市的可持续发展[2]。中国的可利用水资源只有28000 亿立方米，且地区分布不均，人均用水量也只达到全球水平的1/4。在这种情况下，我国面临水资源严重短缺的问题。所以本文认为，应该通过对市政给排水系设计的反思和改进，对我国城市给排水资源进行高效合理地利用，同时融合创新思想，因地制宜地去进行设计，势必会为城市的发展起到促进作用，推动城市的可持续发展。

2 市政给排水系统问题

2.1 规划设计问题

2.1.1 用水量规划缺乏前瞻性以及灵活性 在市政工程规划中，城市居民的用水量虽然有明确的指标，有大城市与中小城市的划分，还有的用水量指标被分成了不同区域的。但是城市的用水量预测往往会因为未来的诸多因素而发生改变。例如新冠疫情的影响，居民在家时间长，势必会造成用水量的增大。过大时会造成城市用水负荷出现停水的现象，这也会给居民造成麻烦。未来的发展趋势在短期的规划期内无法准确地把握，导致用水量的预测结果会与实际用量产生部分更甚至是巨大的偏差。由此可见，以过去资料为依据的预测方法在不可抗力发生时是不可取的，设计人员要因地制宜，根据未来的发展实情来进行城市用水量的预测。

2.1.2 排水系统设计中缺乏资源再利用思想 市政的排水设计本人认为应该兼顾考虑雨水的再利用。结合多方面的因素，不能只大力着眼于解决排水问题。排水系统不能因为急于“排”水，而忽略了对所排的雨水资源的输送与储存的问题，例如我们可以考虑通过加强对于雨水较多时候的雨水存储来供给城市使用[3]，以此减少资源的浪费。其次，城市进城化的加快反而造成了城市排水系统中排水能力的降低。在规划中，城市占据了湖泊河流的位置，打破了原来的城市与自然的平衡。

2.1.3 旧城区污水系统设计中仍普遍保留合流制 尽管我国的污水处理率比以往都有了很大地提升，而且对合流制排水管渠也进行了改造，将合流改为分流制合并保留合流制，修建截流干管。但是我国城市的许多旧排水管渠仍使用合流制管渠系统，这是短时间无法改变的，由于资金和政策的限制，这种体制在老城区中更为常见。雨季中，生活污水、工业废水和雨水的混合污水会被运送到污水处理厂，虽然这种将污水统一在起的运输方法能节约大量时间，但这也会造成之后处理工序的困难，导致不能高效地将雨水和其他污水分离开来，以至于在后面进行排放时势必造成再一次污染。

2.2 建设问题

2.2.1 盲目大力建设排水系统 市政排水系统的重要功能就包含防汛功能。但是防汛泄洪与生态自然保护之间有时不能兼得，设计人员会担心常年有着较高景观水位的河湖在汛期来临时，过大的水量会造成城市积水问题。但是这种担心本文认为在某些地区可以不用过多地考虑，我们可以转变对洪水的态度。北京大学一席教授曾带领他的团队分析出，历史上洪水阉掉了中国的国土面积的0.8%，所有的防洪堤、大坝即使全部炸掉，洪水能够淹掉的中国国土只占0.8%，极端情况下，会淹掉6.2%国土面积。为了减少在不可能胜利的抗洪经历中，本文认为市政的排水系统在设计的时候可以考虑与自然生态进行合作，让河湖扮演排水缓解的角色。但是应该选取正确地区的河湖，要做出严密的分析。分析出10 年、20 年、50 年之后的洪水是否能真的淹掉城市，给城市带来危机。保留洪水所留下的河漫滩，在被淹掉的边缘可以种上稻田和其他植被。让生态自然去自行排水流经。既可以省下市政防洪的资金，也可以恢复河漫滩原有的自然风光，更不会给周边城市带来洪水的危险。因地制宜，用最小的成本去设计新的市政排水系统。与相关的水利工程共同合作，统一设计方向与规划。

2.2.2 净水设备建设不完善不统一 净水工程设备的目标是使净化后的水源可以达到城市居民生活饮用水和工业企业用水对水质的要求。虽然净水工程设备能做到将净化后的水质再通过输送管网输送到城市居民家中。但是现在城市居民中并不是安装的统一的净水设备，其质量参差不齐。大部分居民的净水系统都是基本符合规定的，但是要想达到净水的理想效果，应该安装更加完善的净水设备。普通或者未达标的净水系统将本来可以二次利用的水资源浪费掉，降低了水资源的利用率。

2.3 管网质量管理与维护问题 在选取管网材质的时候，由于采购人员或者业主有自己的要求，将原本符合规定的管网材料换成了劣质的管道。在居民秋冬用水的高峰期，水压猛然增大的时候，很容易造成水管破裂，给居民带来巨大的麻烦。同样，老旧城区的老化的管网问题也有待解决，老化的管网内部生锈的管道会污染馆内原本干净的水质，给居民的健康造成威胁。而且不达标的管网同样也会给人们带来噪声。立式支架时的管网时很多市政给排水设计人员常选择的，这是因资金与空间的不足导致的。但是在这种设计下，当水压猛然增加时，水流速度增大，管道类中所被运输的水流以一种极大的速度撞向管道配件交接处，将会发出噪声，给社区居民造成不必要的困扰。而老旧城区的管网因为政府补贴少，居民不愿意出资等问题致使老化管道迟迟得不到较好的维护与改造。且老旧城区的管网的设计中包含各种时期的规划与建设思想，这无疑给统一维护改造带来了阻力。

3 建议

3.1 灵活预测规划用水量 测量人员可以对不同地区的不同情况的下的城市居民用水量进行实时或者分段的监测。科学地利用大数据实时统计城市居民用水量，总结归纳出不同城市与不同时间段的各自规律。在没有大型的突发事件或者灾情时，排水设计系统相关人员可以根据所统计总结出来的规律，对城市排水量进行分析决定。与此同时，设计人员在设计城市居民用水量的时候应该要考虑到突发灾难时，应有对应的备用的城市居民用水量方案。在此方案设计出来之前，相关的设计人员因对其提前做出预测和判断，对用水量的上下波动幅度做出相应的演算。同时，当国家发生重大突发事件时，设计人员在规定城市居民用水量的时候，要具有灵活性。结合平时勘测的结果与演算出来的用水量波动，设计出有较小调整范围的城市居民用水量统计数据表。以上措施能有效应对在发生例如新冠疫情突发灾难时城市居民用水量猛增的情况，避免给居民造成困扰。

3.2 依据老城区不同特点分别设计改造 对于旧城区老化管网的问题，应调用专业人员对老城区进行现场调查，对所有管网进行复查，重新确认管径等问题，同时要依据当地城区的给排水规划，结合调查统计过后的城区管网资料进行管道设计。将老城区的特点进行分类，分别进行管道改造。部分采用截留式合流制。道路较宽、易于管线施工的城区应将现有的雨污混流改造成分流制，对于道路宽度较小、没有雨污分流空间的地段，可采用截留式合流制这种方式进行改造，后期随着城区的进一步改造再逐渐进行雨污分流。

3.3 理性建设防汛排水系统 不能盲目地制定相应的排水系统规划来解决防汛泄洪问题。首先要安排相关的专业人员对河湖岸进行实地的考察，与相关的水利工程和其他工程进行交流。深入了解施工地点的性质，因地制宜。选择用较少的资金设计出起到实际作用的，更高效的排水系统。要有与自然生态合作的思想，相信并释放自然。平衡防洪泄洪与生态保护之间的关系。

3.4 加大资金投入 在管网质量方面的问题，应该加大对市政工程管网资金方面的投入，管网规划和设计中应根据地形地貌和地质结构正确选择管材和施工工艺，降低污水管网运行过程中的渗漏风险，延长管网使用周期。同时设计人员应根据不同地区的地形特征和当地政策去选择符合规定的优质管材，选择具有高抗腐蚀能力与抗压能力的管网材料，降低管网发生爆裂或渗透的风险，尽可能延长给排水管网的使用寿命，减少后期的管道维护费用。其二是加强施工人员相关专业知识的培训考核，避免采购管网时偷工减料的问题发生；同时要求他们定时检查管道的运行情况，检查有无漏、滴等现象。一旦发现问题马上向有关部门上级汇报整改。在资金的支持下，相关部门能够统一地方城市居民的污水自净水设备，深入居民内部去完善给水系统的设计与安装。

4 结论

我国的市政给排水设计还存在诸多问题等着人们去分析解决，尤其是在这一年我国面临的新冠疫情等未来诸如此的不可抗力的情况下，给排水工程也必须不断地完善。本文经过以上的分析可以得出我国市政给排水系统设计中会出现规划设计问题、建设问题以及管理维护等问题。针对这三方面出现的问题，本文分别提出四点建议，灵活预测规划用水量；依据老城区不同特点分别设计改造；理性建设防汛排水系统；加大资金投入等。同时市政设计人员更应该加强自身知识储备与素质，利用现有的先进设备技术，对城市给排水系统进行合理和创新的规划。相关部门应从各方面积极筹资，去引进吸纳前沿的技术与人才，为市政给排水工程打下坚固的基础。