市政给排水系统设计合理性分析

张宝龙

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102627）

0 引言

市政给排水系统不仅要满足居民的日常用水需求，还要满足城市雨、污水的顺利排放。城市污水、雨水的及时排放，可以达到保护水资源和生态环境的目的，实现水资源的区域性良性循环并提高水资源的利用率。在科学技术不断革新的新时代，随着居民对日常生活质量要求的逐步提升和城镇生产的快速发展，市政给排水系统的建设必须更加完善，才能满足现实要求。我国各地的城市都在坚持健康可持续发展的道路，但随着人口数量的增加，城市生产与日常需水量增加，而且随着城市的发展，各种生活污水与工业污水的排放对排水系统带来了巨大的压力。这一现实，给城市建设提出了更高要求，对合理设计市政给排水系统提出了更高要求。

1 市政给排水系统的设计原则

在工程实施之前，要对工程规范与设计方案进行综合分析，确定其可行性。为了保证城市给排水工程的顺利进行，应充分了解各个设计、施工阶段的需求，加强对其规范管理，以保证给排水项目的质量，减少不必要的费用开支。完备的设计方案是市政给排水工程建设的首要基础，设计方案围绕着施工方式、施工设施、施工程序和流水施工等制定的。科学合理的市政给排水系统设计方案不仅要包括构建给排水系统的整体流程，制定完善的施工要求，贯彻便民惠民、以民为本的发展理念，还应当遵守法律法规，将生态文明建设理念融汇贯通。

对于旧城改造，设计方案要以原有的市政给排水管道布局为基础，尽量留存原有的管道分幅形式，对老旧管道进行拆除更换，对破损位置修理填补，对不合理的管道走向进行改道等。完善的改造方案应合理选择施工劳动力、设施并充分发挥其工作效率，此外，在改造方案制定过程中，应选取质量好且划算的原料，节约建设成本。所以应制定好详尽的改造方案，规划好施工工期，确保各方单位的协调配合。

2 市政给排水系统设计中的主要问题

2.1 给排水工程系统的整体设计不合理

（1）污水提升泵站的安装使用不符合规范，一般污水提升泵站需要安装在地势较低处。污水提升泵是污水不能凭借重力流入污水处理管道网络时所使用的提升蓄积污水排放的设施，当其不合理使用时会使下水道管道的铺设与要求不符[1]。下水道的坡度达不到要求，使得污水无法顺利汇入集中管道，容易造成下水道堵塞与泄漏。

（2）进行规划设计时，没有对周边环境等进行细致分析与研究，不能因地制宜地设计走水管道系统，没有对管道整体进行系统化梳理，导致铺设时管道冗余复杂，无用拐角多。

2.2 给排水工程系统与城市建设不匹配

市政给排水系统并不是独立的，它与城市其他系统功能相互补充才能更好地发挥作用。首先，城市的发展与城镇化的逐步推进相统一，城市区域逐步扩大，不仅要加强与新增添的城镇区域送水管道的合理对接，还要对老旧设施拆除重建。然而城市的地下水道错综复杂，如果不能科学地将这些管道进行合理的排列，就会对后续的城市给排水系统造成一定程度的不利影响。倘若城市土地利用不合理，城市给排水工程的设计也会受到一定的限制，比如给排水管道的压力和重力，设计人员不能够根据城市的实际情况来合理设计，不仅会加大城市给排水工作的难度，也会为后续的维护工作造成诸多麻烦。其次，如果在城市道路的现代化建设中，市政给排水系统与市政道路发生冲突，必然会影响预期效果，不仅会降低整体的设计效率，还会对城市的排水管网产生很大的影响。

恶劣气候对城市建设给排水系统的设计要求更高。然而有些区域的市政给排水系统并不符合城市建设的要求，也没有考虑到防洪和排涝的问题。如果遇到恶劣的暴雨、台风天气，尤其是沿海、南方的城市，雨水不能通过排水系统及时排出，造成严重的内涝问题，从而造成交通堵塞甚至危及居民的生命财产安全。若市政给排水设计不符合标准，与城市的其他系统功能无法协调，就会造成很大的影响。2021 年夏天中原地区某城市发生的排涝问题就是很现实很残酷的例子。

2.3 对水资源的保护意识薄弱，绿色责任意识不强

就目前环境保护工作的发展而言，在城市区域的给排水系统设计中，应从节约能源和保护环境两个方面对水资源利用进行合理优化，以避免水资源的浪费。然而，随着我国城市化的深入发展，居民生活用水与生产用水的需求量愈来愈大，给排水工程的设计工作也越来越复杂。目前，我国城市给排水工程的设计大多侧重于供水方面，而对排水系统的绿色化设计缺乏足够的重视，导致了部分城市水资源的浪费。也有一些设计者在设计过程中为了节省成本，并没有从环保的角度来考虑其设计要求和规范，忽略了给排水设计在环境保护方面的作用，其薄弱的责任意识造成了对水资源和生态环境的破坏。这不但会给城市的供水带来巨大的压力，而且会导致排水系统不合理，对城市的发展产生不利的影响。

3 提高市政给排水系统方案设计合理性的举措

针对目前给排水系统存在整体设计理念不合理、与城市的发展建设不协调、缺乏绿色环保理念等一系列问题，影响到市政给排水项目的顺利进行，因此，提出三点改进措施。

3.1 从方案设计出发，做到对整体系统的全面把握

（1）要对城市日常需水量与排水量进行预估。为了使城市给水系统的设计更科学、更合理，必须清楚城市给水系统的各个施工环节，这要求设计单位有足够的设计经验，提前进行现场勘探与考察，估算城市的需求水量与日常排水量，并根据不同的环境情况，确立不同的方案。针对主要的参数与数据，不能完全照抄明文规范和标准，必须要将所有的资料都记录下来，具体问题具体分析，这样才能更好地完成城市的供水排水设计。

（2）要提高城市排水系统的整体设计水平，必须要对城市的管道进行全面地规划，且根据需要选择目前最先进的废水处理技术，提高废水的循环利用率。在具体工程设计中，设计者应根据排水地理位置、排水管道的材质、施工情况等进行专业的分析，并根据城市污水的种类进行综合判断。只有对城市排水管道布局进行全面的分析，才能使城市的管道、道路和相关的功能设施形成整体，从而实现城市污水的高效处理。

（3）防洪防内涝工程也是市政排水工程设计中的一个重要环节，针对各个地区不同的气候环境与洪涝灾害发生的危险等级系数都要有细致深入的调查并形成详细报告，根据需要确定市政给排水设计的防护等级，依据国家出台的法规进行改造。对于特定区域道路两侧的排水系统，需要对进水口进行加密，防止杂物通过进水口进入导致管道的堵塞，同时加大雨水管道的覆盖范围。保证在降雨量突然增加的气候灾变时，排水系统也能稳定发挥作用，不影响城市居民的财产安全。

3.2 详细规划管道布局，优化资源的配置

详细规划管道布局，消除冗余的管道设计，优化资源的配置，强化市政给排水工程建设。一方面对于蓄水量高的地区和建筑，应尽量采用不同类型的给水管线，并在实际设计工作前，对各种用具的水压要求进行仔细分析，以使设计方案更科学、更有针对性。同时应注意管道的直径，不能选用太小的管径，以免在以后的使用中造成阻塞；另一方面，要注意安全设计，根据建筑物的大小及周边城市管道的布置，制订出合理的给排水设计方案，避免对其他管道产生影响。同时，为了提高城市给排水系统设计效率和水平，必须对整个城市供水系统进行充分分析，优化资源分配。

3.3 使用计算机技术辅助设计，提升方案设计的可靠性

在传统模式下设计的给排水工程方案，必须由人工来计算庞大复杂的项目数据，在实际应用中往往存在工作量大、工期长、计算难度大、容易出现误差等问题，且不能确保最终的设计方案可靠、精确地施行。因此，采用先进的网络数据技术手段，运用BIM 建模技术，可以对整个系统的建设有着合理的预测，能够有效地降低设计费用，且现代化的信息交流能将设计者的数据和图纸直接传输到相关负责人手中，有利于多项目设计者的快速沟通，从而提高方案设计的科学性和合理性，使整个给排水系统能符合城市的建设和发展需求。

4 结束语

综上所述，在我国城市化发展的过程中，必须重视市政给排水工程设计的合理性。根据城市化进程和要求，制订出合理的施工方案，既要满足居民的用水，又要注重污水的排放和防洪防涝。运用先进的科技来保障市政给排水工程的稳定，促进城市现代化的快速建设，促进城市环境质量的提高。