区域市政排水系统专项规划设计研究

赵孟哲

（广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，广东 广州 510070）

在城市建设的推进下，市政给排水系统需要不断完善，提升城市水资源利用率，为城市正常运行提供保障。市政排水系统的规划及建设影响着城市的各方面发展，为发挥其作用，需要对排水系统进行合理设计。对于区域市政排水系统来说，应根据区域的特点及排水需求进行专项规划设计。因此，应根据实际情况制定合理的规划，使排水系统的设计满足实际需求，为市政排水系统整体规划发展提供保障。

1 市政排水系统设计和规划要求

在城镇化的推进过程中，市政排水工程的规模逐渐扩大，对生态环境的发展有着积极的影响，同时可促进城乡协调发展。通过对排水系统的优化设计，可使城市的排水系统发挥出更为有效的作用。在当前的城市规划中对不同区域应制定专项的排水系统规划，使其满足区域的实际发展需求，并且使排水系统的运行更加稳定[1]。因此，应重视对排水系统的规划设计，并且结合其中存在的问题进行分析，使系统得到全面优化。在不同区域中排水系统的特点具有一定的差异性，应结合实际情况，保证其设计的合理性。应对排水的具体情况进行明确，对排水系统规划内容进行有效调整，使其满足区域排水的需求。此外，由于一些地区受强降雨天气影响，要求排水系统发挥出有效的排涝作用，为居民人身及财产安全提供保障。根据市政工程建设的发展趋势来看，应对排水系统进行专项规划设计，充分考虑气候因素及排水特点等方面的情况，制定合理的分配方案[2]。

2 城市市政排水系统现状

通过对市政排水情况的调查可知，多数城市市政排水系统在设计过程中仅考虑到单一的雨污分流，没有根据实际情况进行排水系统设计，也没有贯彻海绵城市的理念，这使市政排水系统无法发挥出有效的作用，造成管道淤堵、暴雨积涝等问题；在布设管道时，没有合理设置排水管道的位置，使排水管道出现渗漏问题，影响排水系统的效果，无法保证居民用水安全；在进行排水系统设计时，没有结合周围的环境进行分析，使排水系统的功能受到了影响，无法保证城市排水系统发挥作用。因此，需要对市政排水系统进行合理规划及设计，使分流系统有效运行，同时实现水资源的循环利用。

3 市政排水系统规划内容

3.1 收集规划基础资料

在进行排水系统规划设计前，应收集相关的基础资料，为工程设计提供参考。编制规划时，需要收集上位排水系统专业规划，将其作为规划的重要依据，还需收集规划区域中的实际情况信息，同时应对管道的建设情况进行了解，根据管道的规划特点制定合理的方案，使规划更加科学、有效。在规划该区域的排水系统时，应参考当地污水处理系统规划及供水规划等相关内容，确保规划符合国家规范要求，并符合当地的实际情况。还需对当地的排水系统的规划及园区中的排水管道建设情况进行充分了解，结合相关资料进行分析，使规划的编制更加详细可靠，为设计的实施提供有效支持[3]。

3.2 确定排水系统的体制

城市的排水管道系统中包括了2种排水体制，分别为合流制及分流制，其中合流制排水系统是将生活污水、雨水等混合在一个排水灌渠中排出的系统。分流制是雨水系统与污水系统之间独立的排水体制，雨水通常可通过管道排入河道，污水可通过污水管道收集运输到污水处理厂。在新建城区范围内，多使用分流制的排水系统，其目的在于强化排水系统作用的发挥。

3.3 确定雨水排水模式和规划标准

3.3.1 雨水排水模式

以哈尔滨某高校园区为例进行分析，该区域距离中心镇区3 km，占地面积为11.88 km2，以南侧的机场高速公路，东侧及北侧公路、西侧高速公路为边界划分，区域所处位置交通较为便利。为了使区域的排水系统规划及设计符合实际要求，应对规划设计中的主要内容进行明确。在区域排水系统规划中排水模式包括2种，分别为城市强排模式及自流排水模式，强排模式可适用于水面率较低的地区，市中心多采用该模式。自排模式适用于河面率比较高、河网水系发达的地区中。经过对当地情况的分析，选择在园区规划地块中针对雨水采用自排模式。在水系专业规划方面，规划范围之内水域面积为12 306 km2，占总面积的10.4%，结合相关统计结果分析，将桥梁计入到水面积中，水面率为1%，同时水系分布均匀。在园区中的河道最高控制水位为3.75 m，多数地块的地面高程为4.3 m～4.8 m，为雨水的自排提供了所需的条件。

3.3.2 规划标准内容

在雨水管渠设计方面，可使用满流设计的方式，管径由雨水设计流量来确定，应根据室外排水设计要求内容来进行计算，可参考其中的计算公式，根据控制性详细规划、上位排水专业规划、供水规划及道路管道建设情况等开展设计，选择合理的排水系统，对汇水面积合理划分，明确径流系数及管道的摩阻系统，可确定雨水管道的规模，例如按照雨水管渠设计标准开展设计工作，见表1。在污水计算过程中应结合规划资料明确污水量的指标、人口毛密度、管道摩阻系统等，使设计达到实际的要求，在满足最大设计充满度的情况下进行单变量水力计算，并确定污水管道的管径。在规划过程中应考虑规划及实际的衔接需求，使规划在符合当前排水需求的情况下，强化设计的效果，使排水系统的设计及建设具备良好的基础，进而使排水系统发挥出更好的作用[4]。

3.4 预测区域污水量

在污水量预测过程中可采用多种方法，结合该区域的排水系统规划需求，可使用分类预测法给水量、折减预测法进行预测。采用分类预测法进行计算时，可结合污水排水标准进行分析，见表2。地下水的渗入量可按照平均日污水量的10%进行计算，规划得到的总污水量为30 983 m3/d。在给水量折算过程中应根据当地的供水规划进行分析，在该区域中规划最高日给水量为4.1万m3/d，日变化系数为1.3，折算的规划平均日给水量为3.15万m3/d，规划平均日污水量按照给水量的90%进行计算，得到约为2.84万m3/d。此外，需要考虑到地下水的渗入量，污水量计算为3.12万m3/d。结合计算的结果分析，取污水量较大的结果。

3.5 进行排水系统布局

雨水管渠的走向应符合地形趋势特点，将水就近排入水体，设计管道时需要对地形的地面高程进行分析，还需规划区域中的河道常水位等[5]。在该区域中地面标高为3.80 m～4.30 m，内河的最高水位为3.70 m～3.80 m，可结合采自自排地块雨水管道的长度，使地面高程控制在4.30 m以上。通过对划分区域内河网特点的分析，明确排水系统的布局。由于其中的河网分布比较稀疏，管道的长度为817 m，根据地块雨水使用缓冲式自流排水模式的要求，应使地面高程控制在4.75 m以上。在进行污水管网定线时，应顺应地形趋势，顺坡排水，减小管道的埋深，还需结合实际情况进行规划设计，使其符合实际的要求。

4 市政区域污水排水专项规划问题及改善措施

4.1 区域污水排水系统专项规划存在的问题

在当前的部分区域排水系统专项规划中存在雨水及污水系统设计工作实施不到位的情况，使污水处理厂的处理水量增多，同时会在不合理接入管道的情况下造成水资源的污染。在管线施工中缺少对污水管道施工次序的研究，使管道建设达不到实际要求，影响了管道体系的运行，因此无法发挥出有效的作用。当日常生活污水无法及时排出时，会使管道水储存时间过长，造成管道堵塞问题，还会使管道中的水渗入到地基中，带来地下水污染的问题[6]。此外，人们对地下排水管线的认识不全面，没有认识其在生活中的重要作用，会发生损坏排水管道或随意向管道中扔杂物的问题，造成排水管道堵塞的情况。为了优化排水系统的运作效果，应结合实际情况优化规划设计[7]。

4.2 对区域污水专项规划进行优化设计

应对污水收集范围合理规划，预测污水的收集量，并进行排水系统规划。还需对建成的污水管网进行完善，经过对污水管网流量的计算，使区域划分更加合理可靠。可结合区域的情况对管网进行调整，使其满足实际的需求。在设计方案符合规划要求的基础上，需要将目前汇合的管道转换，并且连接到污水管道系统，可避免上游排放的废水直接进入到雨水管道中造成污染问题，防止对下游的地表水产生影响。还需对污水厂的规模及地点位置、投资建设等进行合理规划，使污水排放具备完善的体系，保证排水系统的有效作用。此外，为了避免产生市政道路积水问题，应结合海绵城市理念进行设计排水系统，可通过建立下沉式绿地的方式达到此目的，也可通过铺设透水路面，完善雨水调蓄设备，有效防止积水问题的产生，使海绵城市建设能够与生态建设融合起来。经过对排水系统的优化，可使其满足排水的需求，同时具备生态化特点。通过对区域生态环境情况的分析及规划，使排水系统的设计能够起到更好的作用，实现对排水系统的全面改善，体现出绿色环保的特点，提升排水系统的设计水平，进而保护生态环境。

4.3 合理选择给排水系统的建设材料

在对市政排水系统进行规划设计时，为了避免排水系统产生爆管等问题，需要对管网的材料合理选择，保证其符合建设的要求，加强其质量性能。应根据实际情况对材料进行选择，要求其具有良好的耐腐蚀性能，并且符合排水管的要求。根据当前市政排水系统的建设情况，使用高质量材料可使管网的建设发挥出更好的效果，保证其使用效果，为排水系统的运行提供良好的条件。同时相关部门应加强对管网建设的管控，使其符合各项标准，避免管网的规划设计及建设存在问题，为市政工程的整体建设带来保障[7]。

4.4 考虑到排水系统设计中的细节要求

应对该区域的排水系统运行情况进行分析，了解主要的排水来源，结合区域实际情况进行合理规划。比如，在设计中勘查了解雨水来自山洪、地块雨水及道路雨水，污水为生活区域产生的生活污水，根据排水系统来源的具体位置合理布设雨水、污水管道，并且使排水系统符合高水高排、低水低排的原则，避免外力对排水系统产生影响。在布置城市排水管网系统的时候，需要结合主干管、干管、支管顺序进行定线，应在平面布置中以正交式、平行式、分区式进行。设计管道时，应将影响范围内的建筑物、沟渠及电杆等拆除迁移，与新建管道距离不符合要求的原有管线、设施等，应进行避让或者保护，还需设置排水防洪设施，在区域中设置临时性的排水沟，在高处位置截水沟，避免地面雨水进入到施工区域中。通过对区域的排水系统合理规划设计，可发挥出系统的有效作用。此外，应保证现场与设计图纸内容的一致性，避免上下游之间产生误差，确保排水系统排水管道位置准确。

5 结语

在市政排水系统的规划设计工作中需要考虑到规划的各方面影响，结合区域的实际情况制定规划。在规划过程中需要结合区域污水排水系统专项规划存在的问题进行分析和优化设计，合理选择给排水系统设计中的建设材料。按照收集的规划基础资料，确定排水系统的体制、模式和规划标准，按照预测的区域污水量及布局规划的要求开展工作。通过制定科学的区域市政排水系统规划，合理设计排水管道，可使城市排水功能得到有效保障。