现代城市市政给排水规划设计分析

现代城市市政给排水规划设计分析

陈冠龙李厚鹏

陈冠龙李厚鹏

包头市规划设计研究院内蒙古包头市014030

摘要：市政给排水设计工作的好坏，直接影响着我国的城市化建设，影响着与人们生活密切相关的周围环境，因此市政给排水工作是关乎国计民生的重要工程，提升市政给排水规划设计的合理性迫在眉睫。本文首先分析了目前市政给排水规划设计中存在的不合理问题，然后说明了现代城市市政给排水规划步骤及设计内容，最后详细阐述了现代城市市政给排水规划设计要点。

关键词：市政给排水；规划设计；合流制；雨水工程；污水工程

一、目前市政给排水规划设计中存在的不合理问题

（一）污水排放管道设计不科学

在城市市政给排水规划设计中，如果污水提升泵站的位置设计不合理，会影响污水管道埋的深浅。一旦污水管道埋得不够深，那整个规划区污水管道网络的竖向高程就无法得到保障，导致城市的污水无法及时、顺利的排除。因此，城市污水提升泵站应设计在城市绿化区内，这样可以有效减少污水排放管道对其周围居民生活用水、企业生产用水的影响。但是在有些城市中，污水排放设计只是单纯考虑其对城市的影响，而缺少对城市的地质、地形、污水排水技术等各方面的综合考虑。

（二）雨水排放管道设计不合理

目前普遍存在市政雨水管道负担过重的现象，主要原因是城市道路两侧的雨水预留接口偏小。城市在规划时，规划建筑系数大、绿地率比较小，尤其是在工业区，这种现象特别严重，依据城市汇水区的特点，则场地汇水区总体径流系数偏大，即Ψ取的值，实际上要比市政雨水管道设计时的值偏大；但因为场地汇水区的重现期（1～5年）取的值，要比市政设计预计的重现期（0.5～3年）要大，则P取值要比雨水管道设计时偏大，最终造成场地汇水区计算的雨水设计量（Q=qΨF）整体偏大，导致市政雨水管道网络不堪重负。

（三）市政给排水设计无法更好发挥城市的其他功能

调研发现某市新区的滨江大道，其与内江相邻，内江由北向南流入大海。该市新区从南到北、到中间，依次降低，北部稍高，中部较平坦。同时，该市50年有一次3.92m的高潮位，20年有一次2.65m的高潮位。因此，该市新区滨江大道的防洪设计应为南北高程4.5～6.4m之间，中间道路高程为4.2～6.1m之间。但是该市新区道路竖向规划，根本无法保证路段高程，不符合防洪要求，且在该区缺少雨水排涝泵站。所以，在市政给排水设计时，要充分考虑到城市所处的位置、地形、经济发展等各个方面的因素，才能有效、合理的设计市政给排水工程。

二、现代城市市政给排水规划步骤及设计内容

（一）规划的不同阶段

1、在总体规划的阶段，应确认排水体制，提出雨水、污水处理原则。划分排水分区，确定雨水系统设计标准；布置雨水干管和其他雨水设施；估算污水量，确定污水处理率和处理深度；确定污水厂布局、布置污水干管和其他污水设施。

2、在详细规划阶段，首先应该落实总体规划确定下来的排水干管位置；其次布置规划区内雨水、污水支管和其他排水设施；最后对排水系统的布局、管线走线、管径进行复核，确定管线平面位置、主要控制点标高。

3、在城市排水专项规划阶段，先落实和深化总体规划，为编制详细规划阶段的排水专业规划创造条件。为了治理城市水环境，对原有直排式合流制排水系统进行改造。为了解决城市局部地段排水困难而进行排水改造。

（二）主要内容

确定各项用水量标准，预测城市用水总量，水资源开发利用情况评价，城市用水供需平衡分析；合理选择水源，确定取水方式；确定给水系统的组成、水厂厂址和供水能力，选择处理工艺；输配水干管的布置，确定干管管径，制定水资源保护措施。

（三）原则

应以促进城市可持续发展，保证社会经济发展所需的水质、水量和改善水环境为目标，确保城市水的良性循环，达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。

应以区域规划和城市总体规划为依据，从全局出发，统筹安排，满足城市总体布局的要求。城市总体规划中也应考虑城市给排水工程规划的要求，为城市给排水工程规划创造良好的条件，坚持“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利”和“开源节流并重”的方针进行规划。从全流域的角度对城市功能布局进行统筹安排，协调各方面用水关系。尽可能减少水污染，综合利用雨污水和海水。

三、现代城市市政给排水规划设计要点

（一）排水体制

1、合流制

如果城市污水和雨水在同一排水管渠系统中输送排放，则称为合流制。合流制排水系统又可分为直泄式、全处理式和截流式等几种，现在常用的是截流式的合流系统。

截流式是一种改造旧有合流管渠系统的一种较好的方式其措施是在合流管道将要接入天然水体时，在河岸边修建一条污水截留管，将合流管中的污水截流输送到污水处理厂进行处理，而大部分雨水可直接排入河道，其截流设备俗称截流井。

2、分流制

雨、污水各用专用管渠系统排放，称为分流制按我国现行室外排水管渠设计规范（GBJ14一87）规定，新建排水管渠都应按分流制建设，以保护水体各种不同性质的污水分别由各自的专用管渠排放，称为完全分流制。只建有城市污水管渠，雨水暂靠地面径流排放。待将来城市发展、资金充足时，在修建雨水管渠形成完全分流制系统，这种形式适用于新开发的城镇。

若修建成完全分流制的两套排水管渠，可以把雨水系统中的初期雨水通过截流设备截流到污水管渠中，而将暴雨径流排放到河流中，能够更有效地保护水体，称为半分流制。

这里主要提醒注意的是，半分流制同截流式合流制虽然都是通过截流设备达到截流目的，但半分流制是将雨水管渠中的初期雨水截流到污水处理厂，而截流式合流制是将合流管渠中的污水截流到处理厂。

（二）雨水工程规划

雨水排放方式主要分自排和直排两种。自排只依靠自身重力从城市排水系统自流入江河流域中，城市主要排水的基本形式。强排则是雨水通过排水管渠自流收集，在排水口附近依靠泵站排到江河中，这个方式主要解决低洼地段的排水。水利系统水利计算的目的是确定一定设计重现期的雨水管渠、坡度、埋深和雨水泵站设计流量。重现期一般宜采用3~5年，雨水管渠包裹管道、明渠和暗渠。这里所称的明渠，是指专门排除城市雨水的排水渠道，不包括城市内的天然水系。雨水管道在满流时的最小流速应大于或等于0.75m/s，最大流速应小于或等于5m/s。

（三）污水工程规划设计

1、污水管道设计

（1）污水管设计注意事项

确定管道的管径和坡度应与确定管道的起点终点埋深交错进行。必须仔细研究管网系统的控制点，控制点常位于区域的最远或最低处，各条管道的起点、低洼地区的个别街坊、污水出水口较深的工业企业或公共建筑都是研究的对象。水力计算从上游依次向下游进行，一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也应相应增加或不变但是当管道坡度突然变小时，设计流速才允许减小。另外，随着设计流量逐段增加，设计管径也应相应增加或不变。但是当管道坡度突然增大时，管径也可以减小，减小的范围不得超过50~100mm。

（2）跌水井的设置

在地面坡度太大时，为了减小管内水流速度、防止管壁被冲刷，管道坡度往往需要小于地面坡度，这就有可能使下游管段的覆土厚度无法满足最小限值的要求，甚至超出地面。因此，在适当的点可设置跌水井在旁侧管与干管的连接处。要考虑干管的埋深是否允许旁侧管接入，并根据情况设置跌水井。

（3）泵站的设置

在干燥土壤中，管道的埋深一般不超过7~8m；在多水、流砂、石灰岩地层中，一般不超过5m。如果超过，则要设置泵站。

（四）城市地下管道

1、管道纵坡

管道纵坡尽可能与街道纵坡一致。水管的最小纵坡不得太小，一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一般为0.75ms。为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求，对雨水管的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大于4%时，需分段设置跌水井。

2、管道的埋设深度

（1）最大允许埋深

一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超过7~8m，地下水位较高，可能产生流沙的地区不超过4~5m。

（2）最小埋深

等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。在车行道下，管顶最小覆土深度一般不小于0.7m，在管道保证不受外部荷载损坏时，最小覆土深度可适当减小。

结语

综上，市政给排水工程是一项精细化、长期性的工程，对于整个城市的发展起着至关重要的作用。市政给排水设计需摆脱陈旧设计观念，不断和城市道路、周围环境及城市降雨程度相联系，不断拓宽设计思路，提升给排水设计的实用性与合理性。

参考文献：

[1]王亮，董旭.浅谈城市给排水的规划设计问题[J].民营科技.2011（03）

[2]谢巍.城市市政给排水规划设计分析[J].沿海企业与科技.2009（08）