摘要:本文結(jié)合市政道路排水工程設(shè)計(jì)實(shí)例,對(duì)市政排水工程規(guī)劃存在常見問題作了初步分析,并提出了一些改進(jìn)建議。
　　關(guān)鍵詞:排水規(guī)劃論文;市政工程論文;排水工程設(shè)計(jì)
　　一、前言
　　市政排水設(shè)施包括污水和雨水兩套系統(tǒng)，是保證城市地面水及時(shí)排除、防治城市水污染，并使城市水資源保護(hù)得以良性循環(huán)的必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。
　　我國(guó)排水工程建設(shè)初創(chuàng)于50年代，到80年代以后，隨著城市化進(jìn)程的加快和城市水污染日益得到重視，市政給排水設(shè)施建設(shè)得到較快發(fā)展，但市政道路排水設(shè)施仍存在各種問題有待解決：如系統(tǒng)的防洪排水能力不足；平坦地區(qū)的排水管渠的坡度偏小易淤積；部分地區(qū)的排水設(shè)施不成系統(tǒng)易形成內(nèi)澇等。追蹤這些問題的原因有設(shè)計(jì)參數(shù)選取不合理、設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期預(yù)見性不足、日常維護(hù)不到位、氣候等自然條件變化等諸多原因。通過對(duì)許多工程設(shè)計(jì)的總結(jié)，我們認(rèn)為市政道路排水工程設(shè)計(jì)能否更好地避免這些問題的發(fā)生，做到經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)行安全，受市政排水工程規(guī)劃的影響較大。
　　二、市政道路排水工程設(shè)計(jì)的任務(wù)論文
　　市政排水是指城市生活污水，工業(yè)廢水，大氣降水(含雨,雪水)徑流和其他棄水的收集、輸送、凈化、利用和排放。市政排水工程設(shè)計(jì)主要指建設(shè)在市政道路上用于收集、輸送和排放城市雨水、污水的市政給排水設(shè)施(排水管網(wǎng)及其附屬構(gòu)筑物)的設(shè)計(jì)。
　　三、市政給排水工程規(guī)劃的主要內(nèi)容
　　規(guī)范GB50318-2000《市政給排水工程規(guī)劃規(guī)范》市政給排水工程規(guī)劃是市政道路排水工程設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。市政給排水工程規(guī)劃的主要內(nèi)容有：劃定市政給排水范圍，預(yù)測(cè)市政給排水量，確定排水體制，進(jìn)行排水系統(tǒng)布局；原則確定處理后污水污泥出路和處理程度；確定排水樞紐工程的位置，建設(shè)規(guī)模和用地。市政給排水工程規(guī)劃一般分為城市總體規(guī)劃中的排水專項(xiàng)規(guī)劃，某一規(guī)劃區(qū)(如工業(yè)園區(qū))的總體規(guī)劃中的排水專項(xiàng)規(guī)劃和某一規(guī)劃區(qū)(如工業(yè)園區(qū))的控制性詳細(xì)規(guī)劃。
　　市政排水工程設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程。排水工程規(guī)劃的目的之一，是通過規(guī)劃在排水收集、輸送、凈化、利用和排放幾個(gè)環(huán)節(jié)上的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，使各環(huán)節(jié)的排水設(shè)施建設(shè)工程規(guī)模適宜、投資合理、運(yùn)行中合理利用能源和資源。因此,市政排水工程設(shè)計(jì)必須首先依據(jù)當(dāng)?shù)氐倪m用的各階段排水工程規(guī)劃。
　　四、市政排水規(guī)劃存在常見問題舉例
　　一）市政排水工程規(guī)劃與城市用地豎向規(guī)劃,防洪規(guī)劃不相協(xié)調(diào)工程實(shí)例:
　　某沿海城市濱江路道路工程設(shè)計(jì)，該道路位于規(guī)劃新區(qū)內(nèi)。新區(qū)規(guī)劃面積10km2是該市新的行政文化教育中心，規(guī)劃新區(qū)內(nèi)主體河流內(nèi)江由北往南流入大海，該市海岸潮汐屬于不正規(guī)日潮為主的混合潮型：最高潮位3•75m(標(biāo)高采用黃海基準(zhǔn),以下同)，多年最高潮位平均值為3•55m，低潮位平均值為-2•30m,，20年一遇高潮位3•63m,，50年一遇高潮位3•82m，規(guī)劃新區(qū)內(nèi)水面平均高程0•91m。規(guī)劃新區(qū)整個(gè)場(chǎng)地北高南低,兩側(cè)高，中間低地形起伏較小，高程小于11m的區(qū)域占84%，小于5m的區(qū)域占54•4%，規(guī)劃新區(qū)防潮保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇的實(shí)測(cè)潮高3•9m，整個(gè)場(chǎng)地最低控制標(biāo)高4•2m，規(guī)劃的道路最大縱坡≯3•5%，最小縱坡≮0•3%。按上述的規(guī)劃,濱江路的道路設(shè)計(jì)為:路線L為1•7km，全線最大縱坡0•581%；最小縱坡0•3%。道路中心線設(shè)計(jì)路面高程4•2m~6•1m。相應(yīng)其道路兩用地高程為4•5m~6•4m。
　　1、城市用地豎向規(guī)劃，高程無法保證，排水工程設(shè)計(jì)不符合防洪要求。按規(guī)劃新區(qū)的雨水規(guī)劃,在規(guī)劃區(qū)內(nèi)沒有設(shè)置雨水排撈泵站，所有道路或小區(qū)排水均按重力流的方式排放。在采用重力流直接向河流排放的雨水管，只有其設(shè)計(jì)雨水管內(nèi)底高程高于內(nèi)江的某一潮位高程時(shí)，才能保證暴雨期且內(nèi)江漲潮至此潮位高程時(shí)的排水暢通，按防洪規(guī)劃，排水工程設(shè)計(jì)應(yīng)確保在內(nèi)江50年一遇的實(shí)測(cè)潮高3•9m時(shí)的排水安全。
　　本工程設(shè)計(jì)雨水按就近排放的原則，工程設(shè)計(jì)范圍的雨水管分3段(相應(yīng)分3個(gè)雨水排出口)，各段的管道長(zhǎng)度分別為480m、340m、980m，3個(gè)設(shè)計(jì)管段的最不利點(diǎn)雨水口的地面標(biāo)高分別為4•05m、4•07m、4•05m，由于與內(nèi)江潮位相比道路設(shè)計(jì)路面高程相對(duì)較低，使各設(shè)計(jì)管段的最不利點(diǎn)雨水口的地面標(biāo)高與50年一遇的實(shí)測(cè)潮高3•9m的高差(壓力差)約為0•15m，規(guī)劃區(qū)內(nèi)沒有設(shè)置雨水排撈泵站，所有道路或小區(qū)排水均按重力流的方式排放。55m的高差(壓力差)約為0•5m，如果要保證最不利點(diǎn)在50年一遇的實(shí)測(cè)潮高或多年平均高潮位，設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期為2年的情況下排水暢通不造成積水，設(shè)計(jì)雨水管無論采用壓力流或重力流設(shè)計(jì)均不可能達(dá)到要求。
　　2、城市用地豎向規(guī)劃存在問題的原因分析。可見，由于規(guī)劃區(qū)用地豎向規(guī)劃的地面高程太低，導(dǎo)致了排水工程設(shè)計(jì)無法滿足防洪規(guī)劃要求，而防洪規(guī)劃中也沒有提出對(duì)排水工程設(shè)計(jì)可降低防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求。城市用地與道路、交通、地面排水防洪以及項(xiàng)目建設(shè)的近期和遠(yuǎn)期的結(jié)合，局部與整體的協(xié)調(diào)等矛盾，只有通過用地合理的豎向規(guī)劃來解決。在規(guī)劃新區(qū)內(nèi)類似本工程的排水狀況尚存在,我們認(rèn)為其原因是，在規(guī)劃新區(qū)的規(guī)劃過程中，沒有做好排水工程規(guī)劃與城市用地豎向規(guī)劃。防洪規(guī)劃的協(xié)調(diào)，或者是僅考慮提高用地高程會(huì)增加土方工程的造價(jià)，而沒有考慮所在地區(qū)的重要性及排水不暢的后果，因?yàn)樵撌杏炅砍渑妫�降雨集中，多臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)帶來的暴雨強(qiáng)度大，對(duì)雨水排放不利。此外,應(yīng)對(duì)土方工程與排水工程的投資進(jìn)行比較論文。
　　3、采用重力流和短管壓力流兩種方式進(jìn)行排水工程設(shè)計(jì)
　　對(duì)城市用地豎向規(guī)劃高程太低的存在問題，在設(shè)計(jì)評(píng)審中有關(guān)規(guī)劃部門答復(fù)不預(yù)調(diào)整，為了使排水工程設(shè)計(jì)在受條件限制的情況下盡可能合理，結(jié)合本工程特點(diǎn)，我們雨水設(shè)計(jì)中對(duì)各管段的水力計(jì)算處理為：管段起點(diǎn)至最不利點(diǎn)按重力流設(shè)計(jì)，最不利點(diǎn)至出水口在設(shè)定相對(duì)合理的安全潮位下按短管壓力流設(shè)計(jì)。安全潮位是指當(dāng)內(nèi)江潮位不高于此高程時(shí)，設(shè)計(jì)雨水管段能在滿流的情況下以壓力流的形式排水,并可保證排水暢通。計(jì)算結(jié)果:
　　第1段管道總長(zhǎng)L為480m,最不利段管道L為120m安全潮位3•05m;
　　第2段管道總長(zhǎng)L為340m,最不利段管道L為260m安全潮位2•65m;
　　第3段管道總長(zhǎng)L為980m,最不利段管道L為640m安全潮位2•65m。
　　這樣的處理方式雖然達(dá)不到規(guī)劃新區(qū)50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求，但與每一設(shè)計(jì)管段全部按重力流排放形式設(shè)計(jì)的雨水管相比，安全性得到了提高。當(dāng)然在同樣的設(shè)計(jì)坡度下由于加大了管徑,也就增加了工程造價(jià)(本排水工程造價(jià)增加了13%)。當(dāng)出內(nèi)江潮位高于設(shè)定的安全潮位同時(shí)下暴雨(暴雨重現(xiàn)期為2年)時(shí)，最不利附近區(qū)域會(huì)出現(xiàn)排水不暢的情況，要解決這一問題，應(yīng)在規(guī)劃新區(qū)內(nèi)適宜的位置設(shè)置排澇雨水泵站。
　　二）污水管網(wǎng)規(guī)劃中豎向高程和污水提升泵的設(shè)置站缺乏合理性,系統(tǒng)性的論證工程實(shí)例:
　　某市新的城市開發(fā)區(qū)城南區(qū)，規(guī)劃面積約13km2，規(guī)劃污水排放量44300m3/d，在規(guī)劃區(qū)內(nèi)污水主干管末端設(shè)置了一座規(guī)模40000m3/d的污水提升泵站，即規(guī)劃區(qū)內(nèi)的大部分污水需經(jīng)泵站提升后才能排至污水處理廠。
　　當(dāng)?shù)卣�府為了加快新城區(qū)的開發(fā)，在進(jìn)行城南區(qū)內(nèi)最主要的南北走向的主干道施工時(shí)，同時(shí)開展了十多條與主干道交叉的東西走向的道路設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，幾個(gè)項(xiàng)目從不同的程度上發(fā)現(xiàn)了城南區(qū)規(guī)劃污水提升泵站位置設(shè)置的不合理性，而引起污水管網(wǎng)豎向高程規(guī)劃不合理，本文以其中一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。
　　本工程為城南區(qū)的一條東西走向的城市次干道，紅線b為28m，路線L為1•9km，設(shè)計(jì)路面標(biāo)高為124.516~127.372m，設(shè)計(jì)污水管單側(cè)布置，按原規(guī)劃污水提升泵站在路線中部的西北角，泵站所在位置地面標(biāo)高129~132.5m，由于有其他道路的污水管接入，污水提升泵站進(jìn)水管的管底高程為112.11m。
　　1、污水管埋深不合理存在的問題論文
　　按原污水提升泵站設(shè)置的位置進(jìn)行本工程設(shè)計(jì)污水管道埋深11m~15m的長(zhǎng)度約為路線長(zhǎng)的50%,且排水坡度與道路坡度相反,出現(xiàn)了如下不利于工程建設(shè)的問題:
　　(1)按國(guó)家鋼筋砼管的使用標(biāo)準(zhǔn),一般Ⅲ級(jí)管可達(dá)到最大覆土為9m,塑料排水管超過8m覆土后也不能選用,因此,需采用暗渠形式排水,與采用管道相比，由于埋深太大，暗渠施工周期長(zhǎng)，增加了施工的不安全因素。
　　(2)工程造價(jià)較高：根據(jù)本工程的地質(zhì)報(bào)告此路段上，除局部約1m的殘積土外,從高程100m~130m的范圍均為灰?guī)r，管渠埋深太大，造開挖回填土石方量大。
　　(3)泵站原選址位置現(xiàn)狀地面標(biāo)高129m~132.5m，則泵站的進(jìn)水池開挖為17m~20m，泵站的建設(shè)投資相對(duì)較高。
　　(4)管渠埋深太大，不僅施工及其困難，今后的維護(hù)將是十分困難的。
　　2、污水管埋深不合理的原因分析
　　由于原污水提升泵站設(shè)置的位置不合理，造成了污水管埋深太大，即造致了規(guī)劃區(qū)污水管網(wǎng)豎向高程的不合理。據(jù)了解，原污水提升泵站規(guī)劃位置的確定主要考慮的因素是設(shè)在某綠化區(qū)的附近，以減少對(duì)周圍居住區(qū)的污染。在排水工程設(shè)計(jì)中，對(duì)單項(xiàng)的設(shè)計(jì)通過管材、基礎(chǔ)、施工方法等的合理選用以降低市政排水管網(wǎng)的投資是較有效的，確定合理的排水管設(shè)計(jì)高程也是節(jié)約投資的重要一方面。而合理的高程需依據(jù)合理的排水規(guī)劃，從設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的不合理性來看，顯然規(guī)劃區(qū)的污水管網(wǎng)豎向高程和污水提升泵站的設(shè)置缺乏技術(shù)、經(jīng)濟(jì)全面的論證，片面考慮對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響，而技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證應(yīng)結(jié)合規(guī)劃區(qū)的地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)氐墓懿膩碓础⑹┕�條件及今后管網(wǎng)和污水提升泵站的運(yùn)行,管理費(fèi)用等方面進(jìn)行論證。
　　3、規(guī)劃調(diào)整污水提升泵站后的設(shè)計(jì)效果論文
　　從造價(jià)、維護(hù)、施工等角度綜合考慮，設(shè)計(jì)提出了調(diào)整規(guī)劃污水提升泵站的建議，調(diào)整至路線設(shè)計(jì)終點(diǎn)東南角，現(xiàn)狀地面標(biāo)高較低(約124m)，靠近在建的南北走向的主干道污水管擬接入污水提升泵站的一側(cè)，之后在有關(guān)規(guī)劃部門的充分論證和協(xié)調(diào)后，城南區(qū)的污水提升泵站的位置作了合理的調(diào)整，使原存在問題的幾個(gè)項(xiàng)目問題均得到解決。污水提升泵站調(diào)整后，比原規(guī)劃位置現(xiàn)狀地面標(biāo)高降低5m~8m，由于污水泵站位置的設(shè)計(jì)污水管的流向，本工程原污水管道埋深為11m~15m的管段,管道埋深改為3m~6m，本工程的排水工程造價(jià)降低了29%。
　　三）在城市建設(shè)中不按規(guī)劃控制與排水工程重要出水口相關(guān)的道路建設(shè)
　　排水工程規(guī)劃確定的重要出水口是根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)的布置及當(dāng)?shù)厥芗{水體的條件確定的，如果隨意改變將造成不良的后果。某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)按詳細(xì)性控制規(guī)劃的一條次干路由于用地已被學(xué)校建設(shè)使用，經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)確定不按規(guī)劃建設(shè)，要求設(shè)計(jì)單位按取消該次干路的做法進(jìn)行相關(guān)道路的設(shè)計(jì)，而該次干路在排水工程規(guī)劃中作為附近區(qū)域的雨水排水主干道所在地，且靠近雨水受納水體，取消該次干路需調(diào)整相應(yīng)的排水工程設(shè)計(jì)，造成了設(shè)計(jì)工程的排水工程部分造價(jià)增加13%。
　　四）市政給排水工程規(guī)劃編制滯后,不確定因素多
　　在市政道路排水工程設(shè)計(jì)過程中，往往出現(xiàn)道路要求盡快建設(shè)，而設(shè)計(jì)所需的排水工程規(guī)劃沒有編制或在修編中，造成了一些排水工程不能與道路工程同期設(shè)計(jì)、同期施工的現(xiàn)象，從而造成道路建成后的重復(fù)開挖的浪費(fèi)，有時(shí)設(shè)計(jì)完成后或排水工程已在施工中，排水工程規(guī)劃由于各種原因需修改，同樣造成了設(shè)計(jì)的重復(fù)工作或工程改造的浪費(fèi)。
　　五、對(duì)市政給排水工程規(guī)劃編制和執(zhí)行管理的改進(jìn)建議
　　為了在市政道路排水工程設(shè)計(jì)更好地避排水設(shè)施存在問題的發(fā)生，使設(shè)計(jì)做到經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行安全，通過對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)例的分析，現(xiàn)對(duì)市政給排水工程規(guī)劃的編制和規(guī)劃的執(zhí)行提出一些改進(jìn)建議。
　　(1)認(rèn)真做好規(guī)劃前期的調(diào)查研究，使規(guī)劃內(nèi)容更符合當(dāng)?shù)氐臈l件。
　　(2)在規(guī)劃編制中應(yīng)注意與給水工程、環(huán)境保護(hù)、道路交通、水系、防洪以及其他專業(yè)規(guī)劃的相協(xié)調(diào)。
　　(3)應(yīng)重視規(guī)劃的、科學(xué)的、全面的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)論證，避免片面的因素干擾。
　　(4)應(yīng)重視市政給排水工程規(guī)劃編制的超前性和嚴(yán)肅性，需更改規(guī)劃時(shí)應(yīng)作充分論證。
　　(5)在執(zhí)行規(guī)劃的過程,政府各級(jí)管理部門應(yīng)加強(qiáng)執(zhí)行規(guī)劃的力度,從根本上改善城市的環(huán)境水平。
　　六、結(jié)束語
　　由于市政給排水設(shè)施的功能和特性，使其工程規(guī)模大、投資額大、施工難度大、工期長(zhǎng)且在運(yùn)行中消耗大量的能源和資源。按一般工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，市政道路排水工程的工程費(fèi)用占道路各專業(yè)的總工程費(fèi)用的30%。因此，市政道路排水工程設(shè)計(jì)具有重要的地位，改進(jìn)排水工程規(guī)劃的有關(guān)工作,確保更科學(xué)、合理的排水規(guī)劃的執(zhí)行，將給設(shè)計(jì)提供更好的條件。