摘要：城市的發(fā)展離不開水資源，由水帶來的環(huán)境問題直接關(guān)系到城市的進一步發(fā)展。根據(jù)城市的具體需求對城市市政工程的給排水進行合理的設(shè)計一直是城市規(guī)劃和建設(shè)的重要工作。文章以節(jié)能和發(fā)展的理念，運用給排水設(shè)計原理，從宏觀和微觀等層面詳細探討城市市政給排水規(guī)劃與設(shè)計的現(xiàn)狀與不足，并針對性地提出看法及主要解決辦法，以尋求城市未來的可持續(xù)發(fā)展。
　　關(guān)鍵詞：市政給排水，規(guī)劃與設(shè)計，污水處理，節(jié)能，可持續(xù)發(fā)展
　　1從宏觀層面分析市政給排水規(guī)劃設(shè)計
　　給排水規(guī)劃設(shè)計宏觀層面所面對的是大范圍的思考，涉及到規(guī)劃區(qū)范圍以外甚至跨城市、跨地區(qū)的區(qū)域性問題，影響深遠，對城市可持續(xù)發(fā)展有著舉足輕重的作用。在給水方面，主要體現(xiàn)在水源及其保護，區(qū)域水資源平衡及區(qū)域供水規(guī)劃；在排水方面主要是防洪排澇規(guī)劃設(shè)計以及河網(wǎng)區(qū)域污染控制，它要求我們必須有開闊的眼界與系統(tǒng)創(chuàng)新的思維。
　　1.1防洪排澇規(guī)劃
　　1.11防洪排澇概念:防洪排澇是城市的生命線，防洪排澇規(guī)劃主要針對對象是外洪和內(nèi)洪，外洪以防為主，如防洪堤、水庫等，而內(nèi)洪則是排蓄為主。對城市而言，在規(guī)劃重現(xiàn)期內(nèi)，不應(yīng)有"澇"的概念，只有雨水如何及時排除或滯蓄起來的問題。過去排澇標(biāo)準(zhǔn)三天暴雨三天排完或24小時暴雨24小時排完，針對的是郊區(qū)和農(nóng)田，這種標(biāo)準(zhǔn)是無法適應(yīng)現(xiàn)代城市的發(fā)展要求的。因此將"防洪排澇規(guī)劃"稱為"城市防洪規(guī)劃"(防外洪)和"城市排洪規(guī)劃"(排內(nèi)洪)則更貼切。這有助于提高人們對防洪排澇重要性的認識，確保人民生命財產(chǎn)安全。排洪與排水標(biāo)準(zhǔn)銜接問題：城市排水是解決較小匯流面積上短歷暴雨產(chǎn)生的排水問題，采用的是暴雨公式，暴雨時段控制在5～120min，選用暴雨樣本是年超大值法；而排洪考慮匯水面積大，目前多采用水文公式(也是暴雨推理公式)，使用某重現(xiàn)期(如10年～遇)24h暴雨量為基本數(shù)據(jù)，其選用暴雨樣本是年最大值法。因此進行防洪排洪規(guī)劃時，應(yīng)充分考慮排洪與排水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)銜接問題。排洪規(guī)劃重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)城市重要性以及排洪流域面積的大小因素綜合考量后確定。排洪匯水面積越大，重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)越高，大中城市排洪標(biāo)準(zhǔn)不宜小于20年一遇(防洪標(biāo)準(zhǔn)GB5020194)。排洪措施:排洪措施主要有地面全抬高方案和雨水泵加滯洪區(qū)方案(地面不抬高或部分抬高)。對于山區(qū)，考慮到內(nèi)洪來得快、退得快，設(shè)置雨水泵站效益不大，宜采用全抬高方案，但同時也要考慮現(xiàn)狀村莊過渡，可設(shè)置局部的抽排設(shè)施。
　　1.2區(qū)域水資源平衡與區(qū)域供水
　　水資源在時間與空間上存在著分布不均以及水質(zhì)性缺水現(xiàn)象，認真進行水資源平衡，優(yōu)化水資源配置，提倡區(qū)域供水就顯得十分重要。特別在從事具體城鎮(zhèn)給水規(guī)劃設(shè)計時，一定要進行區(qū)域水資源供需平衡分析，否則它會成為制約城市發(fā)展的主要因素之一。
　　要做好水資源供需平衡首先要做好需水量預(yù)測工作。需水量考慮的主要因素有:城市和村鎮(zhèn)生活用水、市政(含消防)用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、畜牧業(yè)用水、漁業(yè)用水，還要考慮流域江河本身生態(tài)流量需求。其中值得注意的是工業(yè)用水量預(yù)測，目前設(shè)計時多用用地指標(biāo)法和萬元工業(yè)產(chǎn)值法，但由于近年來傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備更新速度加快以及非傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，如信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，用上述兩種方法來進行工業(yè)用水量預(yù)測會帶來較大的偏差，應(yīng)引起足夠的注意。
　　區(qū)域供水未來發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是改善城鄉(xiāng)供水水質(zhì)，提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民的生活質(zhì)量；二是置換水源，有效控制地下水過量開發(fā)，促進水資源合理利用；三是避免了重復(fù)建設(shè)，節(jié)約寶貴資源和有限資金；四是促進了供水行業(yè)集約化發(fā)展，增加了企業(yè)經(jīng)營效益，提高管理水平。
　　1.3污水處理集中與分散的討論
　　一段時期以來，我國污水處理業(yè)界比較推崇污水集中處理，其理由是污水廠規(guī)模經(jīng)營，效率高，污水廠運營成本低，處理出水水質(zhì)有保證等。但隨著時間的推移，其缺點也逐步暴露出來，過度集中污水處理主要存在如下問題:一是巨額管網(wǎng)投資(越下游管徑越大，投資巨增)；二是運營的高能耗(中途提升泵站多，能耗大)；三是無法進行中水就近利用。對此，很多污水采用BOT形式營建，為污水適度分散處理提供了方便。集中和分散相結(jié)合地進行污水處理是區(qū)域污水處理發(fā)展的方向。
　　2從中觀層面分析市政給排水規(guī)劃設(shè)計
　　中觀層面主要體現(xiàn)在城鎮(zhèn)及片區(qū)給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。譬如市區(qū)給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、中心城鎮(zhèn)給排水規(guī)劃設(shè)計、污水水廠外管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計等，它起著承上啟下的作用。
　　2.1給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計
　　隨著變頻供水設(shè)備的大量使用，特別是利用城市給水管網(wǎng)壓力智能直接供水裝置的推廣應(yīng)用(取消屋面水箱1，在中觀層面出現(xiàn)問題是城市供水日變化系數(shù)變大，高峰供水量增大，從而相應(yīng)加大水廠供水規(guī)模。因此在這背景下，城市供水系數(shù)應(yīng)考慮設(shè)置對置水塔或高位水池的方式來降低日變化系數(shù)，同時也提升供水安全度。
　　同時給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)充分考慮近遠期結(jié)合，為未來留下發(fā)展空間，譬如道路管線綜合時給水管位的預(yù)留、給水管徑合理確定，等等，避免重復(fù)投資，爭取效益最大化。
　　2.2雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計
　　雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)與城市防洪排澇規(guī)劃和城市豎向規(guī)劃相結(jié)合，特別是地處平原、盆地的城區(qū)，這三者有機配合顯得更為重要。譬如，市區(qū)內(nèi)河設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)采用五年一遇不漫溢(水利標(biāo)準(zhǔn)，相當(dāng)于城建一年一遇標(biāo)準(zhǔn))，而相應(yīng)道路排水重現(xiàn)期P：1年情況下，兩者洪峰相遇是經(jīng)常性的，雨水管道出口經(jīng)常是壓力出流。因此，雨水系統(tǒng)要進行必要的壓力流校核，同時與豎向標(biāo)高相協(xié)調(diào)，避免在重現(xiàn)期P=1時，雨水溢水路面的情況發(fā)生。
　　2.3污水系統(tǒng)規(guī)劃
　　2.31合流制與分流制討論
　　一般而言，在新城區(qū)采用分流制，舊城區(qū)采用截流式合流制。但鑒于我國目前排水系統(tǒng)的實際情況，真正意義上的分流制在實踐中很難做到。雨污系統(tǒng)中有一根接錯，兩個系統(tǒng)就相通，可能就是合流制。根據(jù)某污水廠廠外管網(wǎng)工程實踐證明，完全分流制必須從化糞池出口分流開始，并且采用專業(yè)監(jiān)督和專業(yè)隊伍施工。同時初期雨水污染也比較嚴(yán)重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此中小城市建議以截流式合流制為宜。日本東京區(qū)部地區(qū)大部分采用合流制系統(tǒng)，他們認為盡管合流制會增加污水處理量，但合流制下水道系統(tǒng)可充分利用原下水道系統(tǒng)，將其進行改造、重建與完善的建設(shè)費用、技術(shù)要求均低于分流制，故廣泛使用。污水廠排水去向目前國家強調(diào)水的循環(huán)再用，要從"污染控制"向"水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)"轉(zhuǎn)變，因此污水廠處理后污水的排放以就近向可作為中水回用的途徑或可向內(nèi)河排放作景觀用水為宜。而環(huán)境影響評價常以事故排放為由，建議將處理后的污水向外江心排放，兩者矛盾如何協(xié)調(diào)值得進一步討論。
　　3從微觀層面分析市政給排水規(guī)劃設(shè)計
　　微觀層面主要為單項市政工程給排水規(guī)劃和設(shè)計。譬如工業(yè)或住宅小區(qū)給排水規(guī)劃與設(shè)計，一座或幾座建筑物給排水消防設(shè)計，一座污水廠設(shè)計，一條道路給排水設(shè)計等，它是將理想變?yōu)楝F(xiàn)實最直接的環(huán)節(jié)。一方面城市建設(shè)在發(fā)展過程中會遇到具體新課題，必須采用新辦法、新材料、新產(chǎn)品去解決；另一方面，可持續(xù)發(fā)展要求我們不斷創(chuàng)新，具體規(guī)劃設(shè)計必須符合節(jié)能省地建設(shè)新理念。下面略舉數(shù)例加以說明：
　　3.1污水處理新技術(shù)的發(fā)展
　　從可持續(xù)發(fā)展角度而言，采用延時曝氣這種高資源占用(材料、土地)和高能源消耗低負荷工藝，以耗能方式取得污泥穩(wěn)定的工藝是不適合中國國情的，從生活污水反應(yīng)器發(fā)展趨勢看是從活性污泥工藝和生物膜反應(yīng)器向高效的移動床和流化床發(fā)展。最近國內(nèi)嘗試使用一種高效載體生物強化A/O工藝，它是在A/O反應(yīng)池的好氧池末端投加活性硅藻土，同時好氧硝化液和沉淀污泥回流至缺氧池，利用硅藻土的高效載體生物作用(流化床)和吸附，混凝及過濾等物化作用，實現(xiàn)生物脫N和物化除P，較好地解決了純生物或純化學(xué)污水工藝中脫N與除P相互矛盾的問題。
　　3.2污水管道設(shè)計中新管材的推廣
　　在給排水工程中推廣PCCP管、PVC-u管、PE管、聚丙烯(PP)等新型塑料復(fù)合管材，符合國家以塑代鋼政策。同時管道摩阻小、排水量大、重量輕、施工方便，受到業(yè)主及施工方一致歡迎。但在具體使用過程中，應(yīng)注意施工造成管道變形超標(biāo)的問題，應(yīng)確保管道兩側(cè)回填土的回填質(zhì)量，必須分層夯實，使其密實度能夠達到95%以上。
　　3.3雨水管道設(shè)計新思路
　　在缺水地區(qū)或地下水較深區(qū)域，盡量使雨水不排人下水道，盡量通過設(shè)計施工，將雨水滲透或截留。一則可以減少排水負荷，減少雨水管道投資；二則增加地下水補給，涵養(yǎng)地下水，進行水生態(tài)修復(fù)。另外，也可以設(shè)置雨水貯水池截留雨水作中水使用，但這要根據(jù)項目的具體情況，因地制宜。譬如地下水位高，下雨后地面充分濕潤，地下徑流很大，就不宜采用滲透法。
　　結(jié)語;
　　追求生態(tài)效益，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的雙贏是未來城市發(fā)展所必需的，而市政給排水規(guī)劃設(shè)計無疑是城市建設(shè)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)結(jié)合，從全局和系統(tǒng)的角度加上創(chuàng)新的思維，運用創(chuàng)新技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)代城市市政工程給排水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)等市政公用設(shè)施，這應(yīng)該是每位市政給排水工作者努力實現(xiàn)的目標(biāo)。