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中圖分類號: S276文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
城市排水工程規(guī)劃應(yīng)與給水工程、環(huán)境保護、道路交通、城市豎向、景觀水系、城市防洪、再生水利用、污泥集中處置以及其它相關(guān)的專業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。從工程經(jīng)濟的角度貫徹全系統(tǒng)省資源、省能源的方針,全面考慮各個要素之間的聯(lián)系和影響,同時對當(dāng)?shù)氐乃那闆r系統(tǒng)的調(diào)查和了解,改變以往城市排水工程規(guī)劃中系統(tǒng)性差,投資浪費等問題。但由于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的系統(tǒng)性很強、涉及面很廣,因此迫切需要有全面系統(tǒng)的排水專項規(guī)劃,來統(tǒng)籌城市排水管網(wǎng)建設(shè)。
二、城市排水工程概述
城市排水工程的主要任務(wù)是將水輸送到污水處理廠(其中降水一般可直接排入附近水體),經(jīng)過處理后再排放。一般而言,城市排水可以分為三類,即生活污水、工業(yè)廢水。城市污水是指排入城市排水管道的生活污水和工業(yè)廢水的總和。生活污水、工業(yè)廢水以及降水的來源和特征如下:
1.生活污水
其實指人們在日常生活中所產(chǎn)生的污水。來自住宅、機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店、公其場所及工廠的廁所、浴室、廚房、洗農(nóng)房等處排放的水。這類污水中含有較多的有機雜質(zhì),并帶有病原微生物和寄生蟲卵等。
2.工業(yè)廢水
是指工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水,來自工廠、車間或礦場等地。分為生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水兩種。生產(chǎn)廢水水質(zhì)只受到輕微污染,可不經(jīng)處理直接排放,如機械設(shè)備的冷卻水。生產(chǎn)污水的水質(zhì)受到較嚴重的污染,需經(jīng)處理后方可排放。例如電廠的水力沖灰水、石油工業(yè)廢水和化學(xué)工業(yè)廢水等。
3.降水
指地面上徑流的雨水和冰雪融化水。降水徑流的水質(zhì)與流經(jīng)表面情況有關(guān),一般較清潔,但在初期雨水徑流卻比較臟。雨水徑流排除的特點是:時間集中、量大,以暴雨徑流危害最大。
以上三種水,城市排水工程應(yīng)及時妥善處理。如解決不當(dāng),將會妨礙環(huán)境衛(wèi)生、污染水體,影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活,并對人們身體健康帶來嚴重危害。
選擇合理排水體制的重要性
1.合理選擇排水體制是城市排水系統(tǒng)的一個重要因素,它關(guān)系到整個排水系統(tǒng)是否實用,能否滿足環(huán)保、生態(tài)要求,不僅從根本上影響排水系統(tǒng)設(shè)計、施工和維護,同時也影響排水工程的總投資、初期投資和經(jīng)營費用。現(xiàn)在的老城區(qū),小區(qū)雨污水合用一條管道接入市政排水管網(wǎng),這部分管道長,走向復(fù)雜,無嚴格的規(guī)劃設(shè)計,產(chǎn)權(quán)不清晰,改造為分流的難度相當(dāng)大。老城區(qū)的市政排水管道大多是合流制管道,且道路以下空間被各種專業(yè)管線占據(jù),再建一條污水管的地下空間很難有位置,而且在建設(shè)過程中會影響其它管線和道路的正常運行。但直泄式合流制對水體污染相當(dāng)嚴重。
2.從環(huán)保衛(wèi)生角度講,截流式合流制優(yōu)于直泄式合流制。晴天時,污水全部輸送到污水處理廠;雨天時,當(dāng)雨量增大,雨水和污水的混合水量超過一定數(shù)量時,其超出部分通過溢流井排入水體,這有利于對帶有較多懸浮物的初期雨水和污水進行處理。但另一方面,暴雨時通過溢流井將部分污水泄入水體,會周期性地給水體帶來一定程度的污染。分流制系統(tǒng)則是把城市污水全部送到污水處理廠,經(jīng)處理后排入水體,這對環(huán)境保護及防止水體污染等無疑是一種比較好的排水體制。
3.從建設(shè)投資方面來說,截流式合流制排水系統(tǒng)的管道長度大大小于分流制排水系統(tǒng),前者一般比后者低20%-40%。只要在沿岸設(shè)置污水截流管,就形成了一個比較完整的截流式合流制系統(tǒng),可基本解決目前水污染問題。經(jīng)過經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境等多方面的比較,結(jié)合城市的實際情況,城市排水體制應(yīng)該為:保留老城區(qū)合流管道,改造的道路和用地排水則按分流制要求加以建設(shè);近期建設(shè)污水截流管道,老城區(qū)形成截流式合流制排水系統(tǒng);遠期目標是把截流式合流制排水系統(tǒng)逐步改造過渡到分流制系統(tǒng);新建地區(qū)嚴格按雨污分流制實施。
四、當(dāng)前城市排水工程規(guī)劃存在的問題
造成城市水環(huán)境惡化的原因雖然包括以下幾個方面:人口增加,污水量相應(yīng)增加,生產(chǎn)工藝和管理水平落后,污水回用量低,建設(shè)資金短缺,跟不上城市發(fā)展要求,政策和管理體制存在矛盾,影響決策和合理實施等。但城市排水規(guī)劃的觀念、方法等存在問題,難以有效地指導(dǎo)城市排水工程建設(shè),也是其中一個主要原因。主要表現(xiàn)有這樣幾個方面:
1.排水規(guī)劃在內(nèi)容深度上不能滿足要求
目前城市排水規(guī)劃的狀況是:對規(guī)劃原則的認識不明確,內(nèi)容過于粗糙,受完成規(guī)劃任務(wù)的時間進度,掌握資料齊全與否等因素影響,做規(guī)劃時只是簡單地劃分排水區(qū)域,確定排水體制,然后羅列出流量計算公式和各參數(shù)值,大致勾勒出排水主干線和污水處理廠的位置,沒有進行必要的分析論證和綜合協(xié)調(diào),缺乏方案比較。
2.排水規(guī)劃與城市總體規(guī)劃脫節(jié)
有些城市的排水規(guī)劃與城市總體規(guī)劃不能很好銜接,城市總體規(guī)劃完成后,排水規(guī)劃沒得到重視或及時編制。等排水問題突出后,才完善排水規(guī)劃,而這時可能面臨新一輪,總體規(guī)劃修改,其中的城市拓展方向、道路網(wǎng)布局等若重新調(diào)整,剛編制好的排水規(guī)劃又不能與之相應(yīng),浪費了人力、物力。
3.局限于單一的排水專業(yè)規(guī)劃不具備水資源可持續(xù)發(fā)展觀念
自然界的水是動態(tài)循環(huán)的。隨著水資源的逐漸緊張,供水和排水的界限越來越不明顯,在實際的水資源總體環(huán)境中,水源、供水、污水處理、環(huán)保、防洪等方面都存在著互相聯(lián)系,相互制約的關(guān)系。而在目前的排水規(guī)劃中,能把上述因素統(tǒng)籌考慮的少之又少,忽略城市水資源的綜合利用,造成人為對水資源的浪費和對水環(huán)境的破壞。在這一點上,我國的排水規(guī)劃同國外相比,差距甚大。
4.局限于本城市的排水規(guī)劃缺乏流域綜合開發(fā)觀念
有些城市雖然注意到了水資源的整體性,開始著手本城市的水資源綜合研究,但又忽略了區(qū)域或流域各類用水的平衡、循環(huán),造成流域性的水問題。如,京津唐、長江三角洲汰湖流域等地區(qū)就呈現(xiàn)出區(qū)域城市一體化趨勢,如果只單一考慮某個城市的排水規(guī)劃,則很難對流域的水污染進行治理。
5.缺乏科學(xué)有效的規(guī)劃方法
在涉及規(guī)劃內(nèi)容方面的科學(xué)研究不足,一些規(guī)劃方法沿用幾十年不曾有改進。如,國外在雨水規(guī)劃方面已取得很大進展,建立了新的雨水模型,可用計算機動態(tài)地模擬降雨過程和徑流變化,為城市雨洪規(guī)劃利用提供數(shù)據(jù)。而我國還在沿用過去的推理公式最大流量法,其局限性較大,準確性自然就受到了影響等等。
由此可以看出,當(dāng)前城市排水工程規(guī)劃在觀念、內(nèi)容和方法上都有著不足的地方。
五、現(xiàn)代城市排水工程改進方向和工程規(guī)劃的新思路
1.加強排水規(guī)劃與城市總體規(guī)劃的聯(lián)系
在城市總體規(guī)劃完成后,要及時編制排水規(guī)劃,或是由城市規(guī)劃部門,或是由城市排水專業(yè)部門及二者結(jié)合的方式,盡早完成這一工作。其規(guī)劃范圍最好與城市總體規(guī)劃一致,至少應(yīng)包括一個完整的排水分區(qū)。排水專業(yè)規(guī)劃人員也應(yīng)改變以往總是服從于城市總體規(guī)劃,被動地與城市總體布局相配套的工作觀念和工作方式,主動探索,為總體規(guī)劃提出與排水規(guī)劃密切相關(guān)的合理化建議。如,使總體規(guī)劃中明確須保留的天然水系和排水通道等。
2.樹立流域觀念在全局高度上考慮排水規(guī)劃
隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和城市化水平的提高,區(qū)域間的聯(lián)系日益緊密。由于河流水體上下游所特有的水文水力聯(lián)系,上游的排水往往就是下游的用水水源,這就要求我們從流域角度考察城市水環(huán)境。如果僅僅關(guān)心自身城市的排水規(guī)劃,就會給整個流域的水環(huán)境問題帶來負面影響,最終使自己城市的發(fā)展受到大環(huán)境的制約,巨大的投入和所產(chǎn)生的效益也不成比例。因此,流域內(nèi)的各城市應(yīng)建立政府協(xié)調(diào)部門,統(tǒng)籌規(guī)劃,合理布局,以降低建設(shè)成本,提高效益。
3.加強排水工程規(guī)劃的前瞻性
由于城市排水工程一旦建成,在未來幾十年都難以重新大規(guī)模改建,因此,排水工程的規(guī)劃要有一定的前瞻性,這種前瞻性往往是基于準確的預(yù)測來實現(xiàn)的。換句話說,只有做出科學(xué)的預(yù)測,才能準確地把握和引領(lǐng)未來發(fā)展的趨勢。在城市排水工程規(guī)劃預(yù)測中,排水量的確定顯得尤為重要,簡單地說就是要設(shè)計最大的暴雨強度,因此必須要考慮降雨時長、降雨強度、降雨面積等,在此基礎(chǔ)上進行詳細的雨量分析,進而找出表示暴雨特征的降雨歷時、暴雨強度和降雨重現(xiàn)期之間的相互關(guān)系,確定設(shè)計暴雨強度,并以公式表示,從而做為雨水管渠設(shè)計的依據(jù)。只有經(jīng)過科學(xué)的預(yù)測,才能保證城市排水的永遠暢通,提高城市排澇的標準,也能對改善城市環(huán)境起到良好的作用。
4.采用排水分類處理的新思路
城市排水的來源較多,簡單地可以劃分為生活用水、自然降水以及工業(yè)廢水。顯然,不同的排水來源,其所包含的化學(xué)成分截然不同,如果采用統(tǒng)一的排水管道進行排放必然會導(dǎo)致更大的環(huán)境損害。因此,必須設(shè)計不同的排水管道進行分類處理和排放。一般說來,生活污水的氮、磷含量較高,需要在工業(yè)廠區(qū)進行處理后再排放。
5.努力鉆研,開拓視野,加強排水規(guī)劃的科學(xué)性
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對外交流的擴大,工程規(guī)劃人員能夠接觸到更多的新技術(shù)、新方法,如,GLS技術(shù)、決策方法,雨水的回收利用中水的使用等等。這就要求我們在工作中不斷學(xué)習(xí),努力鉆研,尤其是國外發(fā)達國家的經(jīng)驗,經(jīng)過幾十年,甚至上百年的摸索、發(fā)展,他們在排水工程規(guī)劃及相關(guān)技術(shù)上已取得了豐碩的成果,可以給我們很好地借鑒。另外,在排水工程規(guī)劃中,要有可靠的技術(shù)經(jīng)濟可行性論證,進行系統(tǒng)性分析,確定出最佳的規(guī)劃方案。
結(jié)束語
城市排水工程規(guī)劃關(guān)系著城市的健康持續(xù)發(fā)展,人民生產(chǎn)生活的穩(wěn)定發(fā)展,城市功能設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。因此,貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀和“全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、保護環(huán)境、造福人民”的排水規(guī)劃方針,更加科學(xué)、合理的制定城市排水工程規(guī)劃尤為重要。
參考文獻:
[1]馬德才.預(yù)防市政工程排水管道施工的質(zhì)量通病[J].山西建設(shè),2007,5
中圖分類號:S276 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
城市排水科學(xué)近年來已得到廣泛的關(guān)注。有的西方發(fā)達國家,已經(jīng)通過立法要求工程師仔細地考慮排水過程。在美國和世界各地已經(jīng)建立了一些研究組織,他們研究和開發(fā)了一些數(shù)學(xué)模型,以便模擬城市排水過程。這有利于工程師確定合理的城市排水系統(tǒng)。以便創(chuàng)造保證城市可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境。在進行排水系統(tǒng)設(shè)計時,還應(yīng)考慮與鄰近區(qū)域內(nèi)的污水與污泥處理和處理協(xié)調(diào)的問題;與鄰近區(qū)域及區(qū)域內(nèi)的給水系統(tǒng)、洪水和雨水的排除系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的問題;適當(dāng)改造原有排水工程設(shè)施,充分發(fā)揮其工程效能的問題和對接入城市排水管網(wǎng)的工業(yè)廢水水質(zhì)的限制。污水按其來源,可分為3類,即生活污水、工業(yè)廢水和降水。排水系統(tǒng)就是對這三種水進行處理與排除的管網(wǎng)組織工作。
一、城市排水工程規(guī)劃概述
1、城市排水規(guī)劃的依據(jù)
在進行排水規(guī)劃編制時,在符合國家有關(guān)政策、法規(guī)、有關(guān)標準及規(guī)范的基礎(chǔ)上,要收集與該城市建設(shè)有關(guān)的基礎(chǔ)資料及相關(guān)規(guī)劃作為排水規(guī)劃的依據(jù),如城市總體規(guī)劃、城市用地詳細規(guī)劃、城市防洪規(guī)劃、城市供水規(guī)劃、城市綠化規(guī)劃、城市河湖水系規(guī)劃等,這些都是排水規(guī)劃的基礎(chǔ)資料,排水規(guī)劃必須與這些規(guī)劃保持一致,才能使排水規(guī)劃符合城市近、遠期建設(shè)和發(fā)展。其次,要了解該地區(qū)的給水、排水現(xiàn)狀及河湖水系現(xiàn)狀情況,從而合理確定排水標準、排水出路及充分利用已有排水設(shè)施。
2、城市排水規(guī)劃應(yīng)遵循的原則
城市排水規(guī)劃應(yīng)遵循全局觀原則;高起點原則;以人為本的原則;近遠期結(jié)合原則;體現(xiàn)生態(tài)發(fā)展原則;先進性原則;高效節(jié)能原則。
3、城市排水規(guī)劃要達到的目標
緊緊圍繞保護水資源這個核心,確保水資源保護與節(jié)約用水、水污染治理與水資源化的實現(xiàn),從區(qū)域、整體上實現(xiàn)雨污分流,加強雨、污水設(shè)施的建設(shè),避免雨季城區(qū)淹泡,提高污水處理率,促進雨、污水資源化、產(chǎn)業(yè)化,實現(xiàn)水資源的良性循環(huán)。
二、城市排水規(guī)劃存在的難題
1、排水規(guī)劃跟不上城市建設(shè)
城市建設(shè),規(guī)劃先行。城市要建設(shè)好,一定要有一個統(tǒng)籌合理、理念先進、符合實際的城市總體規(guī)劃。城市排水工程規(guī)劃是城市總體規(guī)劃中的一個單項專業(yè)規(guī)劃,排水規(guī)劃的優(yōu)劣直接影響城市排水系統(tǒng)建設(shè)的好壞。實際發(fā)現(xiàn)城市排水規(guī)劃在實施(實際的行為)中存在許多難題,有許多工程項目由于各種原因未能按照規(guī)劃進行建設(shè),規(guī)劃的指導(dǎo)意義未能得到很好地體現(xiàn)。
2、排水管道建設(shè)周期較長
隨著城市經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展,必須建設(shè)更多的市政管線以滿足需求,但現(xiàn)在配套工程還沒有完全跟上。以前城區(qū)小,人口少,市政管線基本可以滿足排水要求,但現(xiàn)在城區(qū)匯水面積及排水量在不停增大,現(xiàn)在的排水管道已無法滿足需求。根據(jù)城市排水規(guī)劃,建成區(qū)內(nèi)采用合流制,規(guī)劃和發(fā)展區(qū)域采用分流制,可是要完成排水管道雨、污分流建設(shè)大概改造建設(shè)尚需很長一段時間。
3、排水體制規(guī)劃混亂
城市建設(shè)發(fā)展速度很快,多采取分區(qū),分片的建設(shè),而規(guī)劃跟不上建設(shè)速度,下水系統(tǒng)建設(shè)混亂,滯后;在民用建筑中,部分建筑被改變建筑功能,改變原有排水系統(tǒng)功能,往往雨、污混流,造成整個市政排水系統(tǒng)不良運行,效率低下。
4、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)計過程中,往往出現(xiàn)道路要求盡快建設(shè),而設(shè)計所需的排水工程規(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,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,有時設(shè)計完成質(zhì),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)計的重復(fù)工作或工程改造的浪費。
三、城市排水工程規(guī)劃
1、污水工程規(guī)劃
污水規(guī)劃主要包含污水處理系統(tǒng)規(guī)劃與污水收集系統(tǒng)規(guī)劃兩個層面,污水處理系統(tǒng)規(guī)劃重點解決污水處理系統(tǒng)劃分、污水處理廠布局、規(guī)模問題,一般城市污水均采用集中處理模式,污水處理廠布局問題實質(zhì)是最優(yōu)化問題,受地形、處理廠建設(shè)運行費用、管道建設(shè)費用、提升泵站建設(shè)運行費用等因素約束的費用最小的求解問題。在規(guī)劃階段,要達到費用最小幾乎不可能,但是應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀地形、對環(huán)境影響等因素綜合考慮,確定相對較優(yōu)的布局方案,確定污水處理廠數(shù)量、規(guī)模。污水收集系統(tǒng)規(guī)劃主要結(jié)合豎向規(guī)劃進行,盡量減少管道反坡,減少污水泵站設(shè)置,依據(jù)南京市工程經(jīng)驗,一般在管道埋深在6-7米時設(shè)置污水泵站較為經(jīng)濟。盡量減少與河流、明溝、鐵路、涵洞等地下構(gòu)筑物以,及其他管線交叉,規(guī)劃管網(wǎng)的污水干管一般沿城市道路布置,管道布置應(yīng)簡潔順直,應(yīng)盡量避免在市區(qū)主要商業(yè)街及狹窄的街道下鋪設(shè),污水管道通常設(shè)在污水量較大或地下管線較少一側(cè)的非機動車道或機動車道下面,當(dāng)?shù)缆穼挾瘸^40米時,宜在道路兩側(cè)設(shè)置污水管。
2、雨水工程規(guī)劃
2.1雨水管網(wǎng)的布置原則如下。
(1)盡量避免設(shè)置雨水泵站。由于雨水泵站的投資很大,且雨水泵站在一年中運轉(zhuǎn)時間短,利用率低,所以應(yīng)盡可能靠重力流,除非在一些地勢平坦,區(qū)域較大或受潮汐影響的城市需要設(shè)置,才可考慮,但也要使經(jīng)過泵站排泄的雨。
(2)充分利用地形,就近排入水體。一般先根據(jù)地形劃分排水區(qū)域,再進行管線布置,多采用正交式布置,并力求使雨水以最短的距離重力流排入環(huán)境水體。
(3)結(jié)合街區(qū)及道路規(guī)劃布置雨水管渠。盡量利用道路兩側(cè)邊溝排除地面徑流,雨水管渠應(yīng)平行遣路敷設(shè),不宜設(shè)在交通量大的車行道下,最好布置在人行道或綠地帶下,遺路縱坡以0.3%~6%為宜。
(4)結(jié)合城市豎向規(guī)劃。排水管道布置應(yīng)充分考慮城市豎向規(guī)劃的要求,以便能合理利用自然地形就近排出雨水,對豎向規(guī)劃中確定的填方和挖方地區(qū),雨水管道的布置必須考慮以后地形的變化,具有一定的前瞻性。
(5)雨水管道采用明渠或暗管應(yīng)結(jié)合具體條件確定。在城市市區(qū)或工廠內(nèi),由于建筑密度較高,交通量較大,雨水管道一般應(yīng)采用暗管。在城市郊區(qū),當(dāng)建筑密度較低,交通量較小的地方,可考慮采用明渠,以節(jié)省工程費用,降低造價。在每條雨水干管的起端,應(yīng)盡可能采用道路邊溝排除路面雨水,這樣通??梢詼p少暗管約100~150m長度,對降低整個雨水管道工程的造價很有意義。
(6)合理布置雨水口,應(yīng)使雨水不致漫過路口而影響交通,因此一般應(yīng)設(shè)置在街道交叉路口的匯水點和低洼處,不宜設(shè)在對人出行造成不便的地方以及道路兩旁。
2.2雨水管道的布置。
雨水管道的布置一般根據(jù)分散和直接的原則,多采用正交式布置。根據(jù)雨水出口布置的不同,雨水管道也有分散和集中兩種布置形式。集中出水口式雨水管布置。但當(dāng)管,就不宜采用過多的出水口,這時宜采用集中出水口式的管道布置形式。
2.3特殊地形的雨水管網(wǎng)布置。
隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,全國各地修建的公路、鐵路立交工程逐日增多,對于這種特殊地形的雨水排除應(yīng)注意以下幾點:(1)要盡量縮小匯水面積,以減少設(shè)計流量;(2)注意地下水的排除;(3)排水設(shè)計標準高于一般道路;(4)雨水口布設(shè)的位置要便于攔截徑流;(5)管道布置及斷面選擇;(6)對于立交地道工程,當(dāng)最低點位于地下水位以下時,應(yīng)采取排水或降低地下水位的措施。
結(jié)束語
城市道路排水是城市道路施工的重要組成部分,其規(guī)劃與建設(shè)是一個復(fù)雜的工程。完善地進行城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計工作直接關(guān)系到該城市的居民基本生活需求和經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的未來走向。因此,在市政道路排水系統(tǒng)進行施工時要注意改進排水工程規(guī)劃工作,確保更合理科學(xué)的排水規(guī)劃的執(zhí)行。
參考文獻
Abstract: According to the basic principles of water engineering and water engineering design specification requirements, combined with engineering design experience, summed up the city water supply project planning to the calculation method for water and water technology planning and design considerations.
Keywords: water supply project planning; urban water demand forecast; integrated water consumption per capita indicator method; urban water sources; water control project
中圖分類號:TU71文獻標識碼:A
1. 給水工程規(guī)劃在城市規(guī)劃的關(guān)系
給水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,是城市發(fā)展的重要保證,給水工程的目的是要保證所規(guī)劃的城市具有良好的供水條件。城市規(guī)劃、水源條件、地形、用戶對水量、水質(zhì)和水壓的要求是給水工程規(guī)劃的主要影響因素。因此給水工程規(guī)劃設(shè)計必須從整體出發(fā),在服從城市總體規(guī)劃的前提下,根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、城市?guī)劃對水壓水量的要求及原有的給水工程設(shè)施等條件,從全局出發(fā)全面考慮籌劃整個城市的供水設(shè)施,城市的規(guī)模多大,就需要有同等規(guī)模的供水水源及供水管網(wǎng)系統(tǒng)進行配套。因此,可以說城市的供水能力牽制著城市的發(fā)展。
2. 給水工程規(guī)劃的內(nèi)容
給水工程規(guī)劃的主要內(nèi)容可概括為:(1)預(yù)測城市用水量,并進行水資源與城市用水量之間的供需平衡分析;(2)選擇合適的城市用水水源并提出相應(yīng)的給水系統(tǒng)布局框架;(3)確定給水樞紐工程的規(guī)模、位置及用地。
2.1 城市用水量預(yù)測
城市用水量主要包括兩部分:第一部分為規(guī)劃期內(nèi)由城市給水工程統(tǒng)一供給的居民生活用水、工業(yè)用水、公共設(shè)施用水、消防用水、澆灑道路和綠化用水、未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量等部分其他用水水量的總和。第二部分為城市給水工程統(tǒng)一供給以外的所有用水水量的總和。城市給水工程規(guī)劃只規(guī)劃第一部分用水。
2.1.1城市用水量預(yù)測主要有以下幾種方法:
(1)根據(jù)城市單位人口綜合用水量指標和城市總?cè)丝跀?shù)確定城市總水量的辦法,簡稱“城市單位人口綜合用水量指標法”;
(2)根據(jù)城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標和城市總建設(shè)用地面積確定城市總水量的辦法,簡稱“城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標法”;
(3)根據(jù)人均綜合生活用水量指標和城市總?cè)丝跀?shù)相乘,外加倉儲、澆灑道路、綠地、市政用水和管網(wǎng)漏失水量等其他用水確定城市總水量的辦法,簡稱“人均綜合生活用水量指標法”;
(4)根據(jù)不同性質(zhì)用地用水量指標(單位居住用地用水量指標、單位公共設(shè)施用地用水量指標、單位工業(yè)用地用水量指標、單位其他用地用水量指標)和不同性質(zhì)用地的占地面積確定城市總水量的辦法,簡稱“用地性質(zhì)用水量指標法”;
以上四種方法中,“城市單位人口綜合用水量指標法”和“城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標法”常用于前期估算城市總用水量,計算結(jié)果一般較大,不能準確反映出各用水分項的水量,因此,給水工程規(guī)劃中常采用后兩種預(yù)測方法,即“人均綜合生活用水量指標法”和“用地性質(zhì)用水量指標法”。 計算城市用水總量及各分項水量宜采用“人均綜合生活用水量指標法”;而“用地性質(zhì)用水量指標法”常用于估算城市給水工程統(tǒng)一供水的給水干管管徑或預(yù)測分區(qū)的用水量,當(dāng)用于估算城市用水總量時,可能計算得出的人均綜合生活用水量指標過高不合適!因此這四種算法應(yīng)根據(jù)不同的前提情況選用。
2.1.2城市給水工程規(guī)劃中“人均綜合生活用水量指標法”的具體計算步驟:
(1)收集條件,條件包括:規(guī)劃區(qū)屬于哪個省、規(guī)劃區(qū)總?cè)丝跀?shù),工業(yè)類別及對應(yīng)用地面積,倉儲、對外交通、道路廣場、市政公用設(shè)施、綠地、特殊用地,以上用地的占地面積;
(2)綜合生活用水量計算:在缺乏實際用水資料的情況下,選擇綜合生活用水量指標,由于《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》GB 50282-98 中的綜合生活用水量指標,在該規(guī)范條文“2.2.3-(2)綜合指標是預(yù)測城市給水工程統(tǒng)一供給的用水量和確定給水工程規(guī)模的依據(jù) ,它的適用年限延伸至2015年。制定本表時 ,已將至2015年城市用水的增長率考慮在指標內(nèi),為此近期建設(shè)規(guī)劃采用的指標可酌情減少。若城市規(guī)劃年限超過2015年 ,用水量指標可酌情增加。”中已經(jīng)明確該指標僅適用到2015年,即適用于到2015年的規(guī)劃近期建設(shè),而總體規(guī)劃和控制性規(guī)劃都包括遠期規(guī)劃項目,因此建議近遠期規(guī)劃的給水量計算綜合指標均采用《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB 50013-2006中表4.0.3-2的綜合用水量定額,其綜合用水定額數(shù)據(jù)較符合目前用水現(xiàn)狀。用規(guī)劃區(qū)總?cè)丝跀?shù)乘以表4.0.3-2中對應(yīng)省城和分區(qū)的綜合用水量定額,即得出綜合用水量;
(3)工業(yè)用水量計算:《室外給水設(shè)計規(guī)范》中要求:“工業(yè)企業(yè)用水量應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。大工業(yè)用水戶或經(jīng)濟開發(fā)區(qū)宜單獨進行用水量計算;一般工業(yè)企業(yè)的用水量可根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,結(jié)合現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)用水資料分析確定。”沒有明確具體的計算方法。在沒有具體工業(yè)企業(yè)用水資料的情況下,可采用《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》中表2.2.5-3 單位工業(yè)用地用水量指標,酌情選用表中指標乘以對應(yīng)類別的工業(yè)用地面積,即得出工業(yè)用水量;此水量包括了工業(yè)用地中職工生活用水及管網(wǎng)漏失水量。
(4)道路廣場和綠地用水量計算:由于《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》表2.2.5-4 -單位其他用地用水量指標中道路廣場和綠地指標和《室外給水設(shè)計規(guī)范》第4.0.6條的道路、綠地用水指標相同,只是少了廣場用水指標,所以建議道路廣場和綠地水量計算直接采用《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》表2.2.5的指標乘以對應(yīng)占地面積,即可得出道路廣場和綠地用水量;
(5)其他類用水量計算:包括倉儲、對外交通、市政公用設(shè)施、特殊用地的用水量,《室外給水設(shè)計規(guī)范》水量計算中僅有管網(wǎng)漏損水量和未預(yù)見水量,沒有明確以上用地的指標,所以可按照《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》表2.2.5-4中各分項用地用水量指標,計算出其他類用水量。此水量中已經(jīng)包括管網(wǎng)漏失水量。
(6)消防用水:城市用水量中不含消防用水量,消防用水量僅在水廠清水池中及管網(wǎng)管徑設(shè)計時考慮,不計入日常用水量。其計算應(yīng)按照國家現(xiàn)行標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016-2006 及《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50045-95(2005年版)等設(shè)計防火規(guī)范中的要
求,簡化為公式:“一次滅火(室內(nèi)外)用水量×火災(zāi)延續(xù)時間×同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)=消防用水總量”。
合計綜合生活用水量、工業(yè)用水量、其他類用水量即得出城市最高日用水量,以此水量確定給水廠設(shè)計規(guī)模,城市污水量。在缺乏實際用水資料的情況下,按照規(guī)范選用適宜的日變化系數(shù)和時變化系數(shù),可計算出平均日給水量和最高日最高時給水量。
2.2城市用水水源及給水系統(tǒng)布局
城市用水水源應(yīng)水量充沛,水質(zhì)較好。與城市的距離要適當(dāng),應(yīng)位于城市上游,既防止遠距離供水,也要便于水源保護。選擇城市給水水源應(yīng)以水資源勘察或分析研究報告和區(qū)域、流域水資源規(guī)劃及城市供水水源開發(fā)利用規(guī)劃為依據(jù),并應(yīng)滿足各規(guī)劃區(qū)城市用水量和水質(zhì)等方面的要求。選用地表水為城市給水水源時,城市給水水源的枯水流量保證率應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)和規(guī)模確定,可采用90%~97%。選用地表水為城市給水水源時,城市生活飲用水給水水源的衛(wèi)生標準應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749)以及國家現(xiàn)行標準《生活飲用水水源水質(zhì)標準》(CJ3020)的規(guī)定。符合現(xiàn)行國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749)的地下水宜優(yōu)先作為城市居民生活飲用水水源。開采地下水應(yīng)以水文地質(zhì)勘察報告為依據(jù),其取水量應(yīng)小于允許開采量。
規(guī)劃城市給水系統(tǒng)時,應(yīng)合理利用城市已建給水工程設(shè)施,并進行統(tǒng)一規(guī)劃。城市地形起伏大或規(guī)劃給水范圍廣時,可采用分區(qū)或分壓給水系統(tǒng);城市用地形可供利用時,宜采用重力輸配水系統(tǒng)。根據(jù)城市水源狀況、總體規(guī)劃布局和用戶對水質(zhì)的要求,可采用水質(zhì)給水系統(tǒng);大、中城市用多個水源可供利用時,宜采用多水源給水系統(tǒng);城市用地形可供利用時,宜采用重力輸配水系統(tǒng)。
給水系統(tǒng)中的工程設(shè)施不應(yīng)設(shè)置在易發(fā)生滑坡、泥石流、塌陷等不良地質(zhì)地區(qū)及洪水淹沒和內(nèi)澇低洼地區(qū),地表水取水構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)置在河岸及河床穩(wěn)定的地段,工程設(shè)施的防洪及排澇等級不應(yīng)低于是所在城市設(shè)防的相應(yīng)等級。規(guī)劃長距離輸水管線時,輸水管不宜少于兩根。當(dāng)其中一根發(fā)生事故時,另一根管線的事故給水量不應(yīng)小于正常給水量的70%,當(dāng)城市為多水源給水或具備應(yīng)急水源、安全水池等條件時,也可采用單管輸水,市區(qū)的配水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀,給水系統(tǒng)主要工程設(shè)施供電等級應(yīng)為一級負荷。給水系統(tǒng)中的調(diào)蓄水量宜為給水規(guī)模的10%~20%。給水系統(tǒng)的抗震要求應(yīng)按國家現(xiàn)行標準《室外給水排水和煤氣熱力工程抗震設(shè)計規(guī)范》(TJ32)及現(xiàn)行國家標準《室外給水排水工程設(shè)施抗震鑒定標準》(GBJ43)執(zhí)行。
2.3給水樞紐工程規(guī)模、位置和用地
給水樞紐工程主要包括:水廠、輸配水管(渠)、加壓泵站,其工程規(guī)模由用水量預(yù)測結(jié)果確定。
水廠分為地表水廠和地下水水廠。地表水廠的位置應(yīng)根據(jù)給水系統(tǒng)的布局確定,宜選擇在交通便捷以及供電安全可靠和水廠廢水處置方便的地方;地表水水廠應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)和用戶對水質(zhì)的要求采取相應(yīng)的處理工藝,同時應(yīng)對水廠的生產(chǎn)廢水進行處理;地下水水廠的位置根據(jù)水源地的地點和不同的取水方式確定,宜選擇在取水構(gòu)筑物附近,地下水中鐵、錳、氟等無機鹽類超過規(guī)定標準時,應(yīng)設(shè)置處理設(shè)施。
水廠用地應(yīng)按規(guī)劃期給水規(guī)模確定,其用地控制指標應(yīng)按《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》表8.0.6采用。水廠廠區(qū)周圍應(yīng)設(shè)置寬度不小于10m的綠化地帶。地表水水廠建設(shè)用地按常規(guī)處理工藝進行,廠內(nèi)設(shè)置預(yù)處理或深度處理構(gòu)筑物以及污泥處理設(shè)施時,可根據(jù)需要增加用地。地下水水廠建設(shè)用地按消毒工藝進行,廠內(nèi)設(shè)置特殊水質(zhì)處理工藝時,可根據(jù)需要增加用地。該表中的指標未包括廠區(qū)周圍綠化地帶用地,這些用地有規(guī)劃專業(yè)統(tǒng)一考慮。
輸配水管(渠)工程則指的是通常城市采用管道或暗渠輸送原水,若采用明渠時,應(yīng)采取保護水質(zhì)和防止水量流失的措施。輸水管(渠)的根數(shù)及管徑(尺寸)應(yīng)滿足規(guī)劃給水規(guī)模和近期建設(shè)的要求,宜沿現(xiàn)有或規(guī)劃道路鋪設(shè),并應(yīng)縮短線路長度,減少跨越障礙次數(shù)。城市配水干管的設(shè)置及管徑應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃布局、規(guī)劃期給水規(guī)模并結(jié)合近期建設(shè)確定。其走向應(yīng)沿現(xiàn)有或規(guī)劃道路布置,并宜避開城市交通主干道。管線在城市道路中的埋設(shè)位置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》的規(guī)定。輸水管和配水干管穿越鐵路、高速公路、河流、山體時,應(yīng)選擇經(jīng)濟合理線路。
加壓泵站設(shè)置時,其位置宜在用水集中地區(qū)。泵站用地應(yīng)按規(guī)劃期給水規(guī)模確定,其用地控制指標應(yīng)按《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》表9.0.5采用。泵站周圍應(yīng)設(shè)置寬度不小于10m的綠化地帶,并宜與城市綠化用地相結(jié)合。
3結(jié)束語
通過以上對給水工程規(guī)劃設(shè)計的描述及分析來說明給水工程規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況及規(guī)范要求合理的選擇供水量計算方法,經(jīng)濟合理的給水系統(tǒng)構(gòu)架,本著降低運行費用,節(jié)約基建投資.因地制宜設(shè)計思路,確定給水樞紐工程規(guī)模,形式位置及占地??傊?,在具體的工程設(shè)計中,每個城市各自具有不同的建設(shè)特點,也存在許多相似的可以相互借鑒的相同點。如何利用城市各自不同的特點,來進行規(guī)劃設(shè)計,使城市的各種功能完善,基礎(chǔ)設(shè)施配套,是城市基礎(chǔ)工程規(guī)劃設(shè)計者不斷努力不斷完善的一個共同目標。
參考文獻
[1]《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》GB50282-98
[2]《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB 50013-2006
1 建設(shè)工程規(guī)劃中存在的常見問題
1.1 建設(shè)用地問題
2013年,武漢市土地供應(yīng)總計推出258宗,土地規(guī)模1350萬m2,從成交地塊空間分布來看,主城區(qū)成交占總量的比例超過六成,從各區(qū)同比增長率看,主城區(qū)成交規(guī)模下降,遠城區(qū)小幅上升。分析建設(shè)用地綜合規(guī)劃,存在以下問題:
(1)土地粗放式利用長期以來武漢市土地利用效率低、利用方式粗放,存在著建設(shè)項目土地征而不用、征大用小或盲目圈地的現(xiàn)象,造成土地資源的閑置、浪費。同時在城鎮(zhèn)建設(shè)用地內(nèi)部,用地布局不盡合理,土地級差效益未能充分發(fā)揮。
(2)生態(tài)用地控制困難武漢在都市發(fā)展區(qū)中單獨劃出1814km2,作為生態(tài)保護范圍,僅允許確需建設(shè)的道路交通設(shè)施和市政公用設(shè)施、生態(tài)型農(nóng)業(yè)設(shè)施、公園綠地及必要的風(fēng)景游賞設(shè)施等四類項目,但部分工業(yè)、倉儲類等各類項目對生態(tài)區(qū)域存在較大的影響。
1.2 市政交通困境
武漢市作為華中地區(qū)唯一的特大型城市,長江、漢江穿城而過,形成了其‘兩江三鎮(zhèn)’的獨特地理環(huán)境。在中部崛起的號召,武漢市城市圈的快速發(fā)展建設(shè),但在發(fā)展過程中,日益嚴重的市政交通問題困擾武漢,成為制約兩型社會改革的‘瓶頸’。武漢城市發(fā)展中,市政交通的困境包括以下:
(1)天然地形限制,交通整體規(guī)劃缺陷武漢三鎮(zhèn)隔江鼎立的格局,加之城中湖泊分布,形成區(qū)位相互獨立的交通體系,彼此通過橋梁及隧道連接,市政交通呈環(huán)形放射模式。此模式存在自身缺陷,導(dǎo)致眾多交通問題,其中過江通道的擁堵,成為武漢市兩型社會發(fā)展自然瓶頸。
(2)交通規(guī)劃滯后,路網(wǎng)密度不足因城市自然歷史特點,在城市發(fā)展中因主城區(qū)功能和結(jié)構(gòu)規(guī)劃復(fù)雜。市政道路由于缺乏整體規(guī)劃及相應(yīng)的科學(xué)論證,導(dǎo)致武漢市現(xiàn)行交通路網(wǎng)基本在各自區(qū)域相對獨立發(fā)展,加之武漢市路網(wǎng)密度較低,主次干道循環(huán)能力較差,停車區(qū)域規(guī)劃不足,整體交通系統(tǒng)屬于城市發(fā)展薄弱部位。
(3)交通建設(shè)滯后,城區(qū)工地遍布例截止2013年,武漢市過江通道有5橋1隧(三環(huán)范圍),過江日交通流量為48.3萬臺,其中內(nèi)環(huán)長江大橋、二橋和隧道承擔(dān)過江總量的60%。高峰時段,均已處于高負荷運行,兩岸通道口擁堵突出。另外2013年武漢市全市工地數(shù)量1.1萬個,部分區(qū)域每平方公里高達2個,由于城建項目晝夜開發(fā),在交通管理,環(huán)境影響均加劇混亂。
1.3 建筑規(guī)劃現(xiàn)狀
建設(shè)規(guī)劃管理為提升城市形象,提高居住品質(zhì)的目的,體現(xiàn)生態(tài)宜居的城市發(fā)展戰(zhàn)略精神,彰顯武漢市濱江、濱湖及歷史文化名城的風(fēng)貌特點,從城市界面、景觀、色彩和建筑產(chǎn)品性質(zhì)等幾個方面提出要求,但現(xiàn)實存在突出問題:
(1)建筑產(chǎn)品自身缺陷因武漢市城市城市總體規(guī)劃特點,建設(shè)項目開發(fā)單元、兼容性和強度控制綜合考慮不足,加之開發(fā)單利益最大化目標因素,建筑產(chǎn)品規(guī)劃自身在建筑單體布局、建設(shè)高度等難以合理化,造成建筑日照、采光、通風(fēng)等方面綜合功能效益較差,建筑產(chǎn)品自功能舒適性不足。
(2)建筑產(chǎn)品配套設(shè)施簡單城市商業(yè)建筑交通不便,停車資源緊張,住宅建筑居住生活不便,周邊各項配套不足,同時周邊道路、綠化等指標均按人均指標分布,未考慮城市配套規(guī)劃綜合需求,建筑產(chǎn)品無法較好融入城市之中。
2 解決工程規(guī)劃存在問題的一般措施
2.1 統(tǒng)籌建設(shè)用地開發(fā)理念
(1)保障科學(xué)發(fā)展用地武漢城市建設(shè)用地始終貫穿節(jié)約集約用地建設(shè)‘兩型社會’的理念,根據(jù)城市規(guī)劃應(yīng)針對不同區(qū)域各類土地的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)利用,優(yōu)化主城建設(shè)區(qū)、重點功能區(qū)及產(chǎn)業(yè)集中區(qū)、生態(tài)用地區(qū)、基本農(nóng)田集中開發(fā)區(qū)等不同的土地利用分區(qū),加快建設(shè)用地規(guī)劃開發(fā),制定差別化土地利用政策,強化建設(shè)用地調(diào)控和空間引導(dǎo)。
(2)控制城市用地高效開發(fā)根據(jù)資源、環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施等綜合承載力分析,為各類要素布局,交通、市政設(shè)施等系統(tǒng)安排,以及用地開發(fā)強度,各類城市功能配置等形成支撐。定期評估各類要素用地,完善土地實施經(jīng)濟機制,制定保護和節(jié)約的激勵政策,促進土地資源的集約高效利用和永續(xù)利用。
(3)保護土地生態(tài)控制線依據(jù)武漢市1:2000生態(tài)控制線區(qū)分生態(tài)底區(qū)和生態(tài)發(fā)展區(qū),創(chuàng)新新農(nóng)村建設(shè)模式,積極推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,大力促進城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展,以新農(nóng)村建設(shè)為抓手,通過遷村騰地,運用土地流轉(zhuǎn)、增減掛鉤等政策,促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,推進土地規(guī)模經(jīng)營,增強城鄉(xiāng)發(fā)展活力,提高生態(tài)用地使用效率,改善城鄉(xiāng)人居環(huán)境,增強人民群眾幸福感。
2.2 建立新型市政交通模式
保障城市公共交通健康發(fā)展,對常規(guī)公共交通規(guī)劃涉及的公交專用道設(shè)置以及公交場、站選址和用地標準等內(nèi)容提出技術(shù)要求,加強對重大交通設(shè)施的安全保障和控制管理,市政公用設(shè)施選址布局要求、衛(wèi)生防護等。充分發(fā)揮武漢市區(qū)位與交通特點,適應(yīng)城市社會經(jīng)濟發(fā)展需要,引導(dǎo)城市空間結(jié)構(gòu)調(diào)整和功能布局優(yōu)化,實現(xiàn)各種交通方式高效銜接,構(gòu)建安全便捷、公平有序、低耗高效、舒適環(huán)保的綜合交通系統(tǒng),促進區(qū)域交通、城鄉(xiāng)交通協(xié)調(diào)發(fā)展。
同時利用信息化與智能化技術(shù),提高交通管理水平和交通系統(tǒng)運行效率;實施區(qū)域差別化交通管理政策,強化交通需求管理。加強交通法規(guī)建設(shè),完善制定交通管理規(guī)劃,強化道路交通安全建設(shè),加大交通安全社會宣傳力度。
2.3 優(yōu)化建筑規(guī)劃設(shè)計思路
加強城市建筑規(guī)劃和城市空間形態(tài)建設(shè)管理,建立全市城市設(shè)計編制和實施的協(xié)同組織機制,以城市建筑設(shè)計為先導(dǎo),促進園林綠化、歷史文化、旅游、廣告亮化、沿街立面及環(huán)境整治等相關(guān)工作的聯(lián)動,不斷提升城市設(shè)計水平。進一步完善城市空間管理體系,建立以土地儲備和供應(yīng)計劃、新增建設(shè)用地計劃等為手段的空間引導(dǎo)機制,將城市設(shè)計由空間引導(dǎo)型向引導(dǎo)與控制型轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)城市設(shè)計對規(guī)劃實施的有效指引和城鄉(xiāng)規(guī)劃的精細化管理。
3 結(jié) 語
總之,在城市的規(guī)劃管理的過程中,要堅持以人為本的原則,以科學(xué)的嚴謹態(tài)度規(guī)劃城市,以務(wù)實的作風(fēng)建設(shè)城市,以人性化的措施管理城市,才能夠建設(shè)出適宜人類居住的生態(tài)、和諧、美好城市。
參考文獻
[1]湖北省人民政府武漢市城市總體規(guī)劃(2010-2020年).2012(02).
中圖分類號:U41 文獻標識碼:A 文章編號:
1 前言
隨著城市道路路網(wǎng)的發(fā)展及城市規(guī)模的擴大,為方便出入與過境交通,各地正大力興建各種迎賓大道、城市快速路、連接線工程等。這些道路大多位于城市邊緣地帶,甚至規(guī)劃區(qū)外,沿線土地現(xiàn)今也得到大力開發(fā)和快速的發(fā)展, 但城市邊緣區(qū)道路排水管網(wǎng)設(shè)計與市區(qū)規(guī)劃道路有著不同的特點,本文對某市邊緣區(qū)道路排水工程規(guī)劃設(shè)計的若干問題進行探討,希望對同行有一定的借鑒意義。
2 工程概況
某市邊緣區(qū)道路排水工程,道路總長約2.4km,路幅寬度為54m,道路等級為城市次干路。本工程銜接的道路主要有排洪渠、給水管、南排河截污管、通信管線、電纜溝及10kV 架空電線。
3 排水管網(wǎng)設(shè)計的現(xiàn)狀
由于項目經(jīng)過的路線不屬于城市主城區(qū),且道路兩側(cè)用地性質(zhì)不確定,規(guī)劃部門無法提供各種管線的規(guī)劃資料。因此,本項目排水管網(wǎng)設(shè)計存在一些困難。
3.1 排水走向與設(shè)計參數(shù)
項目要求排水管道同步實施,但由于缺乏規(guī)劃資料,污水走向方案、服務(wù)面積,雨水匯水面積、參數(shù)的選取等均存在不確定性。
3.2 排水管道橫斷面布置
筆者在從事道路排水設(shè)計工作中,經(jīng)常遇到一些設(shè)計單位的圖紙,管線標準橫斷面圖中僅僅標識雨、污水管線位置。盡管從排水本身而言,敷設(shè)在非車行道下,便于施工和管理維護,但由于地下管線種類繁多,且管線權(quán)屬部門不同,有時建設(shè)資金安排不同步,不能在道路施工期間同步安排管線建設(shè)。在非車行道寬度有限的情況下,這種缺乏管位綜合考慮的做法,勢必導(dǎo)致今后“拉鎖馬路”現(xiàn)象。本項目存在同樣問題,規(guī)劃部門無法提供管線規(guī)劃走廊,因此設(shè)計前期需與規(guī)劃部門進行溝通解決。
3.3 管線過街預(yù)留
根據(jù)該市規(guī)劃技術(shù)管理相關(guān)規(guī)定,新建、改建的城市道路五年內(nèi)不得挖掘。因此,在缺乏規(guī)劃指導(dǎo)情況下,如何解決其它管線的過街預(yù)留問題值得探討。
3.4 管道與涵洞的交叉處置
由于該地段處于平原地區(qū),目前兩側(cè)大部分為農(nóng)業(yè)用地,考慮灌溉和排洪需要,全線設(shè)計涵洞達50道左右,排水管道與涵洞的交叉處理與配合設(shè)計顯得尤為重要。
4 排水系統(tǒng)設(shè)計研究
4.1 管線橫斷面布置
由于主管部門不同,本項目存在多種管線不能與道路同步實施,設(shè)計經(jīng)綜合考慮,將本次實施的雨、污水管道布設(shè)在非機動車道下,且避開車輛輪跡線的位置,預(yù)留管線走廊均布置在較寬的綠化帶下,避免今后破路鋪設(shè)。
4.2 排水參數(shù)選擇
(1)雨水設(shè)計參數(shù)
全線設(shè)置雨水管道,排水設(shè)計結(jié)合具有排洪功能的涵洞分段排除,以減小管徑和埋深。由于地處平原地區(qū),地形起伏不大,考慮到今后城市化路網(wǎng)形成,雨水匯水面積主要考慮道路兩側(cè)200m范圍。雨水暴雨強度采用該市西區(qū)2年一遇暴雨強度計算公式:
q =1520.044/(t+4.007)0.488
其中: q--設(shè)計暴雨強度(L/s·ha);
P--設(shè)計重現(xiàn)期(年),本工程取2年;
t--降雨歷時(分),t=t1+mt2。t1為地面集水時間(分鐘),本工程取10,m為折減系數(shù),本工程取2; t2為管內(nèi)雨水流行時間(分鐘)。
設(shè)計流量計算:
Q =qΦF
其中: Q--雨水設(shè)計流量(L/s);
Φ--徑流系數(shù),本工程取0.65;
F--匯水面積(ha);
(2)污水設(shè)計參數(shù)
根據(jù)該市城市總體規(guī)劃(2010-2020年)—土地利用規(guī)劃圖(遠期),本工程所在區(qū)域用地性質(zhì)主要為居住用地及公共設(shè)施用地(教育用地)。結(jié)合《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50282-98),單位居住用地用水量指標為1.5~2.3萬m3(km2·d),本工程取2.15,即2.50L/ha·s,設(shè)計污水量按用水指標的85%計,即單位居住用地污水量指標2.12L/ha·s;單位公共設(shè)施用地用水量指標為1~1.5萬m3 (km2·d),本工程取1.3,即1.51L/ha·s,設(shè)計污水量按用水指標取的85%計,即單位公共設(shè)施用地污水量指標為1.28L/ha·s。
4.3 管線過街預(yù)留
排水設(shè)計每隔120m~150m預(yù)留支管及檢查井(穿越綠化帶),以便兩側(cè)地塊的雨污水接入。其它專業(yè)管線由于缺乏基礎(chǔ)資料,過街位置、管徑大小等無法確定,難以按通常方式預(yù)留過街管槽。但從長遠看,道路兩側(cè)今后的發(fā)展可能對電力、通信、燃氣等其它管線存在需求。針對實際情況,設(shè)計在道路交叉口及間隔500m左右預(yù)埋過街管,以備今后改造、新增地下管線使用。同時,與道路工程協(xié)調(diào),使部分涵洞兼具管線預(yù)留通道功能。
預(yù)留過街管采用直徑1m的鋼筋混凝土管,管頂覆土不低于2m,為標識清晰及方便今后穿線、檢修使用,兩端設(shè)置檢查井。
4.4 管道位置的設(shè)計
(1)項目路幅寬度為54m,對于機動車道寬度≥24m 的,按《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006要求,雨水口連接管長度不宜超過25m,雨水口埋設(shè)深度不宜大于1m。如果放置在車行道以外位置,則雨水口連接管長度一般都會大于25m。規(guī)范還規(guī)定,雨水口連接管坡度不得小于1%,按照車行道下管頂覆土厚度不應(yīng)小于0.7m 的規(guī)范要求,則雨水口起端埋深為1m,至終端埋深至少為1.25m,埋深和規(guī)范規(guī)定相差太多,故宜設(shè)計在機動車道下,以減小雨水口埋深和連接管長度。這樣設(shè)計既滿足規(guī)范要求,還能在機動車道以外給其它管線的埋設(shè)預(yù)留了足夠的空間。
(2)污水管道建議布置在距雨水管道所在一側(cè)道路不超過39m 的機動車道以外的位置。這樣設(shè)計,除掉有上面的因素考慮,主要是因為污水預(yù)留管道長度的限制。根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006 要求DN300和DN400污水管道檢查井的最大間距宜為40m,再結(jié)合現(xiàn)實中管道清淤疏浚條件的限制,設(shè)計時最好把檢查井間距控制在40m之內(nèi)。收集兩側(cè)地塊污水的預(yù)留管管徑一般不大于DN400,所以對于這種情況,不宜再放置在雨水管道另一側(cè)道路1m處。故建議布置在距雨水管道所在一側(cè)道路邊不超過39m的機動車道以外的位置,至于是放置在非機動車道還是人行道下,則要兼顧其它管線的埋設(shè)要求和方便,靈活處理。
4.5 管道與涵洞交叉處置
項目涵洞設(shè)計從用途上分為灌溉和行洪兩類,對性質(zhì)僅為灌溉的涵洞,一般口徑不大,隨著兩側(cè)地塊開發(fā),通常遠期將廢除或作為其它管線過街管廊使用。因此,雨水設(shè)計不以灌溉涵洞作為排水出口,管道與其豎向間距不超過規(guī)范要求。
根據(jù)匯水面積及分段情況,雨水管道與排洪涵洞交叉處設(shè)置涵洞附井以方便雨水接入與管道檢修。
污水由于受規(guī)劃出口方向限制,不能以涵洞作為排放口,且長距離布設(shè)必然會出現(xiàn)與涵洞豎向交叉的情況,考慮到排水的安全性,在污水與涵洞豎向交叉時,需設(shè)置倒虹管,為防止倒虹管淤積和便于檢修,要求在上游管渠靠近進水井的檢查井設(shè)置沉泥井,并要求在進出水井中設(shè)置閘門。
5 結(jié)束語
總之,市政道路排水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施重要組成部分之一。做好城郊市政道路排水規(guī)劃設(shè)計,對城市的高速發(fā)展意義重大,因此,在市政道路排水規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)結(jié)合城市實際情況,充分利用地形地貌和水系特點,與路面建設(shè)相結(jié)合,增加排水高效性,降低工程造價。建設(shè)一種符合可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)型的新型排水體系。
隨著我國社會經(jīng)濟的大力發(fā)展,城市建設(shè)也要適應(yīng)時代的發(fā)展趨勢,對城市設(shè)施的基礎(chǔ)建設(shè)進行提高,城市道路管線的施工設(shè)計也逐漸復(fù)雜化。為了能夠使道路空間被合理利用,防止城市道路管線在空間建設(shè)上發(fā)生沖突,在保證工程建設(shè)順利發(fā)展的前提下,對城市道路管線工程進行整體布置設(shè)計,對管線的具置進行確定,結(jié)合有關(guān)施工人員多年的工作實踐經(jīng)驗,對城市道路的管線布設(shè)規(guī)劃工程提出一些建議,希望可以是城市道路建設(shè)平穩(wěn)、快速的發(fā)展。
1 城市道路工程規(guī)劃中市政管線整體設(shè)計
由于我國社會經(jīng)濟的大踏步發(fā)展,為城市的崛起帶來巨大空間,城市中基礎(chǔ)設(shè)施的快速建設(shè)使各種管線需求量加大,其要求也更加嚴格,這對城市道路管線的整體設(shè)計規(guī)劃產(chǎn)生困難。在城市道路管線布設(shè)的規(guī)劃過程中,經(jīng)常出現(xiàn)二次挖掘現(xiàn)象,為城市道路交通以及人們的出行帶來很多麻煩,怎樣對城市道路的管線進行有效規(guī)劃布設(shè),成為有關(guān)政府和廣大民眾重點關(guān)注的話題。在城市道路管線布置規(guī)劃設(shè)計中,有關(guān)政府部門對其規(guī)劃設(shè)計主要從以下幾方面進行:
(1)政府有關(guān)部門對城市道路管線布設(shè)規(guī)劃時要遵守的原則。政府有關(guān)部門對城市道路管線進行整體規(guī)劃設(shè)計是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重點內(nèi)容之一,在布置設(shè)計時要有原則性,確保城市道路工程建設(shè)可以平穩(wěn)快速的進行。①對城市道路的路上管線進行布置設(shè)計,然后在對道路下的管線進行布置設(shè)計;⑦在對道路管線進行布置設(shè)計時要由深處向上逐步建設(shè);③在管線設(shè)計中,壓力管線要避讓自流管線;④小口徑管線要避讓大口徑管線;⑤可以彎曲的管線要避讓不可以彎曲的管線;⑥臨時搭建的管線要避讓永久安置的管線;⑦還沒有竣工的管線要避讓已經(jīng)完工的管線。
(2)政府有關(guān)部門對城市道路管線進行整體規(guī)劃布設(shè)中的重點內(nèi)容。城市管線的中了多種多樣,其中最主要的包含:燃氣管線、供熱管線、污水管線、電力管道、有線通信管道、給水管線以及其它多種特殊管線。政府部門對城市道路管線的重點規(guī)劃布設(shè)內(nèi)容主要涵蓋:①對城市道路工程施工管線的位置進行確定,對道路管線工程在城市道路下的具體空間分布以及管線與管線之間的水平最小距離以及垂直時的最小距離進行確定;②對城市道路中管線規(guī)劃工程的具體深度進行確定,確保管道施工現(xiàn)場的安全;③對城市道路管線建設(shè)時架空鋪設(shè)的管線以及管線平面問的位置、管線周圍的道路、建筑物、相鄰管線問的水平最小距離以及垂直時的最小距離進行確定;④對城市道路管線工程的布設(shè)以及它與路面環(huán)境之間的聯(lián)系進行明確,對城市道路管線工程進行建設(shè)時要確保城市環(huán)境在受到其影響的基礎(chǔ)上開展;⑤對城市道路管線工程進行建設(shè)時要確保城市道路和環(huán)境綠化的協(xié)調(diào)性。
(3)政府有關(guān)部門對城市道路管線布設(shè)規(guī)劃的終極目標。政府部門對城市道路管線進行整體規(guī)劃指的是對城市規(guī)劃中道路下的有限空間中的各種類型管線進行整體設(shè)計安排,防止各類管線工程(給水工程、城市整體環(huán)境、電力工程、電信工程、人防工程、防洪工程、排水工程、城市交通、供熱工程、燃氣工程等)在垂直與平行的空間位置上產(chǎn)生干擾以及沖突,確保城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的正常工作,政府有關(guān)部門對城市道路管線進行整體布設(shè)規(guī)劃是現(xiàn)今城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重點內(nèi)容。經(jīng)過對城市道路管線進行合理安排、規(guī)劃,確保各種管線在城市道路地下空間中占據(jù)的位置合理,以便對下個階段的管線工程施工設(shè)計進行指導(dǎo),使城市道路管線在規(guī)劃、布設(shè)中更加合理、科學(xué),為城市道路管線工程的規(guī)劃、布設(shè)管理工作奠定基礎(chǔ)。
2 城市道路工程規(guī)劃設(shè)計中政府有關(guān)部門對管線整體布設(shè)規(guī)劃時需要注意的幾點問題
政府有關(guān)部門對城市道路管線進行整體規(guī)劃、布設(shè)是一項政府城市規(guī)劃工作中的整體工程,在整體劃分和分區(qū)劃分的前提下,對各個區(qū)域中的聯(lián)系規(guī)劃進詳細密切的控制,對城市整體環(huán)境、電力工程、給水工程、電信工程、人防工程、防洪工程、燃氣工程、排水工程、城市交通、供熱工程等項目間的管道工程進行相互協(xié)調(diào),更深層的研究與細致的對城市道路管線由政府部門進行整體規(guī)劃,只有將城市道路管線的整體規(guī)劃和管線工程的施工現(xiàn)狀相互協(xié)調(diào)。才能在規(guī)劃布設(shè)時編制出具有可行性的施工方案。
有關(guān)政府部門對城市道路管線進行整體規(guī)劃與布設(shè)時需要對以下幾點問題進行注意:
(1)首先要注意加強與有關(guān)管線規(guī)劃設(shè)計人員間的交流,確保城市道理管線工程的交底工作順利開展。對上一階段管線的規(guī)劃內(nèi)容進行剖析是政府對管線整體規(guī)劃安排的基礎(chǔ)。對管線問的銜接工作進行加強,政府部門在對城市道路的管線進行編制規(guī)劃時,注意對各個施工環(huán)節(jié)進行細致的規(guī)劃并整理,對產(chǎn)生的問題及時解決;應(yīng)加強與管線管理單位的溝通和交流。
1排水系統(tǒng)對城市道路的重要性
城市道路排水是城市道路設(shè)計的一個重要組成部分,高效的城市道路排水系統(tǒng)對于保證車輛的安全行使和交通通暢意義重大。城市道路排水系統(tǒng)一般由雨水井、沉泥井、過待排水管、排水檢查井和地下排水主干線組成。雨水井、沉泥井、過街排水管部分多數(shù)由道路主體施工單位完成,而排水檢查井和地下排水主干線部分工程量較大,多由排水公司施工。排水系統(tǒng)是一個整體的系統(tǒng),無論誰施工,都必須保證各個井和管之間的無縫對接,保證水流順利被排除。排水系統(tǒng)對城市道路有著非常重要的意義:(一)大面積的降水會直接對地面道路產(chǎn)生影響,如直接沖毀路肩邊坡和路基;進入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水分可浸濕無機結(jié)合料處治的粒料層,使基層強度下降,瀝青面層出現(xiàn)剝落和松散;滲入路基內(nèi)部的水會使土基濕軟從而引起路基凍脹、翻漿或邊坡塌方、泥石流;水泥混凝土路面由于接縫多,從接縫中滲入的水分聚集在路面結(jié)構(gòu)中,在重載的反復(fù)作用下,產(chǎn)動水壓力,導(dǎo)致接縫附近的細顆粒集料軟化,形成唧泥,產(chǎn)生錯臺、斷裂等病害。(二)含水層的潛水,距地面較近,在重力作用會形成水分集中,造成路基局部損壞,影響路基的整體強度和水溫穩(wěn)定性,重者會引起凍脹、翻漿或邊坡滑坍,甚至整個路基沿傾斜基底滑動,水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。(三)如果水長時間作用于道路,會降低路面材料的強度,形成各種各樣影響交通的病害,如果水流進入封閉性不好的道路內(nèi)部形成松軟土層,容易造成路沉陷;遇到易發(fā)洪水季節(jié)甚至?xí)_毀路基及周邊的附屬工程構(gòu)造物。因此,排水系統(tǒng)的設(shè)計,施工和養(yǎng)護一直是城市道路基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,而且是最基礎(chǔ)的部分。
二、市政排水規(guī)劃存在常見問題
2.1 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)
2.1.1 城市用地豎向規(guī)劃,高程無法保證,排水工程設(shè)計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。采用重力流直接向河流排放的雨水管,只有其設(shè)計雨水管內(nèi)底高程高于內(nèi)江的某一潮位高程時,才能保證暴雨期且內(nèi)江漲潮至此潮位高程時的排水暢通。按防洪規(guī)劃,排水工程設(shè)計應(yīng)確保在內(nèi)江50年一遇的實測潮高3.9m時的排水安全。
某工程設(shè)計雨水按就近排放的原則,工程設(shè)計范圍的雨水管分3段(相應(yīng)分3個雨水排出口),各段的管道長度分別為480m、340m、980m。3個設(shè)計管段的最不利點雨水口的地面標高分別為4.05m、4.07rn、4.05m,由于與內(nèi)江潮位相比道路設(shè)計路面高程相對較低,使各設(shè)計管段的最不利點雨水口的地面標高與50年一遇的實測潮高3.9m的高差(壓力差)約為0.15m,與多年平均位3.55m的高差(壓力差)約為0.5m,如果要保證最不利點在50年一遇的實測潮高或多年平均位設(shè)計暴雨重現(xiàn)期為2年的情況下排水暢通不造成積水,設(shè)計雨水管無論采用壓力流或重力流設(shè)計均不可能達到要求。
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)致了排水丁程設(shè)計無法滿足防洪規(guī)劃要求,而防洪規(guī)劃中也沒有提出對排水工程設(shè)計可降低防洪標準的要求。
2.1.2城市用地豎向規(guī)劃存在問題的原因分析
城市用地與道路,交通,地面排水,防洪以及項目建設(shè)的近期和遠期的結(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增加土方工程的造價,而沒有考慮所在地區(qū)的重要性及排水不暢的后果,因為該市雨量充沛,降雨集中,多臺風(fēng),臺風(fēng)帶來的暴雨強度大,對雨水排放不利。此外,應(yīng)對土方工程與排水工程的投資進行比較。
2.1.3采用重力流和短管壓力流兩種方式進行排水工程設(shè)計
對城市用地豎向規(guī)劃高程太低的存在問題,在設(shè)計評審中有關(guān)規(guī)劃部門答復(fù)不預(yù)調(diào)整,為了使排水工程設(shè)計在受條件限制的情況下盡可能合理,結(jié)合本工程特點,我們雨水設(shè)計中對各管段的水力計算處理為:管段起點至最不利點按重力流設(shè)計,最不利點至出水口在設(shè)定相對合理的安全潮位下按短管壓力流設(shè)計。安全潮位是指當(dāng)內(nèi)江潮位不高于此高程時,設(shè)計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。計算結(jié)果:
第1段管道總長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L為340m2.65m。
第3段管道總長L為980m2.65m。
最不利段管道L為260m,安全潮位最不利段管道L為640m,安全潮位這樣的處理方式雖然達不到規(guī)劃新區(qū)50年一遇防洪標準的要求,但與每一設(shè)計管段全部按重力流排放形式設(shè)計的雨水管相比,安全性得到了提高,當(dāng)然在同樣的設(shè)計坡度下,由于加大了管徑,也就增加了工程造價(本排水工程造價增加了13%)。當(dāng)出內(nèi)江潮位高于設(shè)定的安全潮位同時下暴雨(暴雨重現(xiàn)期為2年)時,最不利附近區(qū)域會出現(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。
2.2 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
工程實例:某市新開發(fā)城北區(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。
2.2.1污水管埋深不合理存在的問題
按原污水提升泵站設(shè)置的位置進行本工程設(shè)計污水管道埋深llm―15m,的長度約為路線長的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)按國家鋼筋硅管的使用標準,一般Ⅱ級管可達到最大覆土為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,增加了施工的不安全因素
(2)工程造價較高:根據(jù)某工程的地質(zhì)報告,此路段上除局部為d約lm的殘積土外,從高程l00m―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)狀地面標高129m―132.5m則泵站的進水池開挖d為17m―20m,泵站的建設(shè)投資相對較高。
結(jié)語; 排水系統(tǒng)的質(zhì)量好壞,直接影響市政道路的質(zhì)量。在城市道路排水施工中,必須將其作為一次性的工程來實施。因為地下工程的改造會耗費更多的成本,更關(guān)鍵的是它會給人們生活帶來更多的不利。提高排水管道的施工質(zhì)量,應(yīng)從管道質(zhì)地,施工工藝,管道接口等多個環(huán)節(jié)入手,保證城市排水系統(tǒng)長時間正常高效的運轉(zhuǎn)。
隨著現(xiàn)代城市化進程的加快,以及城市居民生活水平的不斷提高,市政給排水問題已經(jīng)逐漸成為民生關(guān)注的重點話題。市政給排水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分人居環(huán)境具有,做好城市市政給排水規(guī)劃設(shè)計,對建設(shè)一個良好城市重要意義。特別是在新的歷史條件下,城市建設(shè)必須走一個可持續(xù)發(fā)展道路,各地均提倡節(jié)能理念,這將進一步要求市政給排水規(guī)劃設(shè)計必須全面、認真、細致,不僅要滿足城市水資源的合理利用,同時必須保持現(xiàn)代化城市的可持續(xù)發(fā)展。先談一下個人對市政給排水工程規(guī)劃設(shè)計的發(fā)展趨勢、設(shè)計理念等,與大家一起商討分享。
一、從宏觀方面分析市政給排水規(guī)劃設(shè)計
給排水城市規(guī)劃設(shè)計在宏觀層面所面對的是大范圍的思考,涉及到規(guī)劃區(qū)域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。
(一)防洪排澇規(guī)劃
1、防洪排澇。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)洪則是以排蓄為主。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。
2、排洪與排水標準銜接問題。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,采用的是暴雨強度公式,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年一遇)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)期標準銜接問題。
3、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(地面不抬高和部分抬高)。對于山區(qū),考慮到內(nèi)洪來得快,退得也快,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。
(二)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)田灌溉用水、畜牧業(yè)用水、魚業(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)備更新設(shè)備速度加快以及非傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),如信息產(chǎn)業(yè)的加快發(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。
(三)污水集中與分散處理的討論
一段時期以來,我國污水處理業(yè)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以下問題:
1、巨額管網(wǎng)投資(越下游管徑越大,投資巨增);
2、運營的高能耗(提升泵站多,能耗大);
3、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。
二、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。比如市區(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、污水廠外管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計等,它起著承上啟下的作用。
(一)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),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。因此在這種背景下,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性。
(二)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),這三者有機地配合顯得更為重要。譬如,市區(qū)內(nèi)河設(shè)計標準采用五年一遇不漫溢(水利標準,相當(dāng)于城建一年一遇標準),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。因此與豎向標高相協(xié)調(diào),避免在重現(xiàn)P=1時,雨水溢水路面的情況發(fā)生。
(三)污水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計
1、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)中有一根接錯管,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)工程施工實踐證明,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倒流制為宜。日本東京部地區(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。
2、污水廠排水去向
目前國家強調(diào)水的循環(huán)再利用,要從“污染控制”向“水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)”轉(zhuǎn)變,因此污水處理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江心或河排放,兩者矛盾如何協(xié)調(diào)值得進一步探討和研究。
三、從微觀層面分析市政給排水規(guī)劃設(shè)計
從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,必須采用新方法、新材料、新產(chǎn)品去解決;另一面,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:
(一)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)和高能耗消耗低負荷工藝,以耗能方式取得污泥穩(wěn)定的工藝是不適合中國國情的,從生活污水反映器發(fā)展趨勢看是從活性污泥工藝和生物膜反映器向高效的移動床和硫化床發(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,同時好氧消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(硫化床)和吸附,混凝及過濾等物化作用,實現(xiàn)生物脫氮和除磷P,較好地解決了生物或純化學(xué)污水工藝中脫N與除P相互矛盾的問題。
(二)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)主及施工單位一致歡迎。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97%。
(三)雨水管道設(shè)計新思路
Keywords: Municipal Engineering; water supply engineering; planning and design; water source; water supply pipeline facilities;
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A文章編號:
1給水工程規(guī)劃的重要性
水是城市生存和發(fā)展必不可少的支持要素。城市給水工程是城市最基本的市政工程,它直接關(guān)系著城市建設(shè)和發(fā)展以及城市的文明、安全、居民的生活質(zhì)量,也關(guān)系著城市的可持續(xù)發(fā)展。城市給水工程規(guī)劃,就是為了經(jīng)濟合理、安全可靠地供給城市居民的生活和生產(chǎn)用水,及用以保障人民生命財產(chǎn)的消防用水,并滿足它們對水量、水質(zhì)和水壓的要求。
城市給水工程分為取水工程、凈水工程和輸配水工程,并用水泵和管道相連,組成一個供水系統(tǒng)。一般的城市給水工程如下圖所示:
2用水量計算
2.1重要性
給水工程規(guī)劃首先應(yīng)確定在規(guī)劃年限內(nèi)達到的用水量,因為給水系統(tǒng)中的取水、水處理、泵站和管網(wǎng)等設(shè)施的規(guī)模都參照設(shè)計用水量確定,用水量會直接影響建設(shè)投資和運行費用。
2.2用水量計算方法
城市用水量分為由城市給水工程統(tǒng)一供給的居民生活用水、工業(yè)用水、公共設(shè)施用水及其它用水水量的綜合,和除此之外的所有用水水量的總和。城市給水工程統(tǒng)一供給的用水量應(yīng)根據(jù)城市的地理位置、水資源狀況、城市性質(zhì)和規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、國民經(jīng)濟發(fā)展和居民生活水平、工業(yè)回用水率因素確定。
用水量預(yù)測方法主要有城市單位人口綜合用水量指標法、城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標法、單位GDP用水量指標法、年遞增率法。
(1)城市單位人口綜合用水量指標法
在人口預(yù)測的基礎(chǔ)上,考慮規(guī)劃區(qū)的發(fā)展情況,對不同發(fā)展水平的地區(qū)采用不同的綜合用水量指標。此方法目前應(yīng)用較多,且行之有效的方法,故以此種方法作為水量預(yù)測的主要方法。
(2)城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標法
在各類規(guī)劃的基礎(chǔ)上,根據(jù)規(guī)劃的城市建設(shè)用地規(guī)模,預(yù)測出城市用水總量。這種方法對城市總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、詳細規(guī)劃都有較好的適應(yīng)性。此種方法可作為用水量預(yù)測的校核方法之一。
(3)單位GDP用水量指標法
根據(jù)規(guī)劃區(qū)確定的經(jīng)濟發(fā)展目標,預(yù)測出城市用水總量。此種方法可作為用水量預(yù)測的校核方法之二。
(4)年遞增率法
根據(jù)規(guī)劃區(qū)各組團產(chǎn)業(yè)發(fā)展設(shè)想與布局,考慮實際發(fā)展情況,并參考最近幾年的用水量年增長情況,確定用水年增長率及其用水量。此種方法可作為用水量預(yù)測的校核方法之三。
3水源的選擇
3.1各類水源對比
給水水源可分為兩類:地下水源和地表水源。地下水源包括潛水(無壓地下水)、自流水(承壓地下水)和泉水;地表水包括江河、湖泊、水庫和海水。
一般說來,地下水由于經(jīng)地層過濾且受地面氣候及其他因素的影響較小,因此具有無雜質(zhì)、無色、水溫變化幅度小,不易收到污染等優(yōu)點。但是由于受到埋藏與補給條件,地表蒸發(fā)及流經(jīng)地層的巖性等因素的影響,具有徑流量較小、水的礦化度和硬度較高等特點。地表水受各種地面因素的影響較大,通常表現(xiàn)出與地下水相反的特點:渾濁度與水溫變化幅度都較大,水易受到污染,但礦化度、硬度較低、含鐵量及其它物質(zhì)較少,徑流量一般較大,季節(jié)變化性較強。
3.2水源的確定及用量
本著“優(yōu)質(zhì)優(yōu)用、低質(zhì)低用”的原則,在給水工程規(guī)劃中,必須對水源進行深入調(diào)查研究,全面搜集水文、氣象、地形、地質(zhì)以及水文地質(zhì)資料,并進行勘測和水質(zhì)分析。一般來講,如果地下水儲量足夠的情況下,優(yōu)先選用地下水作為生活飲用水水源,以降低處理成本。同時在新區(qū)的開發(fā)建設(shè)過程中,地表水供水系統(tǒng)尚未建立時,可將地下水作為過渡水源。
當(dāng)采用地下水源時,應(yīng)進行地下水儲量計算。地下水儲量分為天然儲量和調(diào)節(jié)儲量(Qt)。天然儲量包括靜儲量(Wj)和動儲量(QD)。給水工程開采儲量(Qp)包括動儲量、調(diào)節(jié)儲量和部分靜儲量,但靜儲量一般不動用,只在能很快補給的條件下,才可以動用部分靜儲量。即:Qp≤Qt。
當(dāng)采用地表水源時,河流的最枯流量按設(shè)計枯水流量保證率為90%~97%考慮。給水工程可取水量(Qk)和設(shè)計枯水流量(Qs)的關(guān)系為Qk≤(0.3~0.5)Qs。
3.3對水質(zhì)水量要求
給水處理常規(guī)方式為混凝—沉淀—過濾—消毒,經(jīng)過處理后供給城市的市政自來水應(yīng)滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749—2006),如果個別企業(yè)對水質(zhì)有更高要求時,可對其進行更進一步處理后滿足自身使用需求。若實現(xiàn)直飲水供水,則水質(zhì)需要滿足《飲用凈水水質(zhì)標準》(CJ94—2005)。城市污水回用利用時,應(yīng)按照用途對照《城市污水再生利用》系列規(guī)范標準中不同的要求執(zhí)行。
4給水系統(tǒng)設(shè)施、構(gòu)筑物規(guī)劃
4.1類型
水廠、給水加壓泵站、水塔等作為城市給水工程的配套設(shè)施,對供水的水質(zhì)水量水壓方面的保證起著重要的作用。由于變頻泵的推廣,而且水塔體積過大施工難度大,且不易擴建,過小則調(diào)節(jié)作用有限,目前水塔已經(jīng)在給水工程規(guī)劃中較少使用,但是在供水區(qū)域高差較大時,在經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較后使用。
4.2選址
水廠的選址影響整個供水工程系統(tǒng)的合理性,并對工程投資、建設(shè)周期和運行維護等方面都會產(chǎn)生直接的影響。水廠的選址應(yīng)考慮給水系統(tǒng)布局合理,不受洪水威脅,有較好的廢水排除條件,有良好的工程地質(zhì)條件,有便于遠期發(fā)展控制用地的條件,有良好的衛(wèi)生環(huán)境,并便于設(shè)立防護地帶,少拆遷,不占或少占農(nóng)田,施工、運行和維護方便。
5管線布置
供水管網(wǎng)的的投資占到整個給水工程總投資的60%~70%,供水管線的規(guī)劃設(shè)計是否合理經(jīng)濟,對工程投資具有十分重要的意義。而且在城市規(guī)劃中更多時候主要涉及到的是供水管線的布置,因此供水管線規(guī)劃設(shè)計具有十分重要的意義。
5.1管線布置方式
管網(wǎng)應(yīng)布置在整個給水區(qū)域內(nèi),在技術(shù)上要使用戶有足夠的水量和水壓;正常工作或在局部管網(wǎng)發(fā)生故障時,應(yīng)保證不中斷供水;定線時應(yīng)選用短截的線路,并便于施工與管理。
給水管網(wǎng)的布置形式分為樹狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)。樹狀管網(wǎng)優(yōu)點:管材省、投資少、構(gòu)造簡單。缺點:供水可靠性差,同時易形成“死水”,導(dǎo)致水質(zhì)惡化。環(huán)狀網(wǎng)的優(yōu)缺點與樹狀網(wǎng)相反,特別是能減輕管內(nèi)水錘的威脅。為了發(fā)揮兩種形式各自的優(yōu)點,可采用樹狀與環(huán)狀相結(jié)合的管網(wǎng)。也可在建設(shè)初期先用樹狀管網(wǎng),再按發(fā)展規(guī)劃形成環(huán)狀管網(wǎng)。
5.2考慮分期建設(shè)
在規(guī)劃區(qū)用地施工建設(shè)時,主要道路應(yīng)先敷設(shè)配水管道,必要的時候再考慮敷設(shè)給水干管。這樣,既可減少工程資金的前期投入,又為以后中水回用系統(tǒng)的上馬留有余地,反之,給水干管已經(jīng)施工,再考慮建設(shè)中水回用系統(tǒng)就會造成不必要的浪費。
在開發(fā)建設(shè)初期,可先敷設(shè)一條供水干管,后期隨著建設(shè)量的增大,用水量的提高,可再敷設(shè)一條供水干管,滿足不斷增加的需求。
5.3樹立全壽命成本觀念
全壽命周期成本是指工程全壽命周期的成本綜合,包括工程建設(shè)成本、運營管理成本和養(yǎng)護維修成本。
以往較多關(guān)注的是工程管線建設(shè)的初期成本,對運營、養(yǎng)護等后期成本關(guān)注不夠。當(dāng)建設(shè)資金不足時,一般會減少環(huán)保及防護排水等工程措施費用,由于投入不足,造成給水管線使用壽命縮短、大修提前,甚至誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,引發(fā)環(huán)境問題,這不僅增大了建設(shè)投資,還造成了不良的社會影響。由于初期投入少,強度低,不少項目出現(xiàn)早期破損,造成運營沒幾年就以高額的費用大修的現(xiàn)象。相反,初期加大投入,不僅總投入降低,還減少了施工交通干擾,提高了社會及公眾的滿意度。
5.4管材的選用
市政管道常用管材球墨鑄鐵管、鋼管、(鋼筋)混凝土管和玻璃鋼管。小區(qū)及建筑常選用的管材有薄壁不銹鋼管、銅管、鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管、及優(yōu)質(zhì)塑料管材(包括UPVC、PP-C、PPR、ABS)。
給水管材的選用應(yīng)做到技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟合理,保證工程質(zhì)量,降低工程造價,提高經(jīng)濟效益。能降低和控制水中二次污染發(fā)生的幾率,耐腐蝕、防結(jié)垢、技術(shù)性能優(yōu)良的管材才適于供水系統(tǒng)選用。管材使用建議市政大口徑管道可選擇內(nèi)襯的鋼管、球墨鑄鐵管。小區(qū)及建筑的小口徑管道采用薄壁不銹鋼管、鋼塑復(fù)合管。
6結(jié)語
給水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,是城市發(fā)展的保證,但目前給水工程規(guī)劃設(shè)計成果內(nèi)容和深度存在一些差異。在進行給水工程規(guī)劃設(shè)計中,應(yīng)著重對于水源的合理選擇和確定、用水量的科學(xué)計算、給水構(gòu)筑物和管網(wǎng)的統(tǒng)籌安排和布置,才能保證城市給水工程規(guī)劃的先進性、合理性、可行性及經(jīng)濟性,體現(xiàn)其作為后階段設(shè)計工作指導(dǎo)性文件的嚴肅性。
中圖分類號:TU992 文獻標識碼:A文章編號:
Abstract: urban water supply project planning is in order to adapt to the demand of tap water to the city, through the scientific planning and put forward the construction of urban water supply engineering and near future arrangement, the main content including water, water, water choice forecast, and the pipeline, pumping station construction, etc. In recent years, with the improvement of living standards, residents of the development of knowledge economy, the industrial structure adjustment, and so on, water situation has changed greatly. All of the water supply plan work put forward higher request. This paper probes into the water supply engineering in the planning of city water forecast, water management, engineering plan this a few questions.
Key words: the city; Water supply project planning; question
一、水量預(yù)測:
水量預(yù)測是給水規(guī)劃的基礎(chǔ),城市用水系統(tǒng)的發(fā)展,表現(xiàn)在其各個子系統(tǒng)的具體指標變化上,這種變化的內(nèi)因主要有以下四方面:
1、社會經(jīng)濟因素:如人口、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、規(guī)模的變動。
2、用水效率因素:如工業(yè)用水重復(fù)利用率、萬元產(chǎn)值耗水量、中水回用、污水資源化等。
3、供水事業(yè)發(fā)展:如供水能力及漏失量控制等。
4、自然資源因素:如水資源總量、可開采量、降水量、徑流量等的變化。
如只利用第1方面因素研究未來城市用水系統(tǒng)的變化時,因為不考慮城市其它因素,所得結(jié)果只具有一定理論意義,而對城市的實際發(fā)展作用不大。如在此基礎(chǔ)上再對城市的用水效率因素予以考慮,此時所得的需水量,對城市遠期規(guī)劃和未來給、排水事業(yè)的發(fā)展,便具有實際指導(dǎo)意義。
社會經(jīng)濟的發(fā)展,是城市用水需求的動力。對需水量進行研究,必須對未來的社會經(jīng)濟發(fā)展狀況有所了解,這些可從城市發(fā)展規(guī)劃中得到明確的數(shù)據(jù)。除此之外,還必須了解城市給水系統(tǒng)的發(fā)展狀況。這就要求進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集工作,目的在于為確定城市未來系統(tǒng)的發(fā)展方向提供依據(jù)。這方面研究越透徹,預(yù)測就越接近實際。
城市用水量包括居民生活用水量、工業(yè)用水量、公共設(shè)施用水量、其他用水量等。常用的預(yù)測方法是分析人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值、工業(yè)產(chǎn)值等相關(guān)因素,建立模型進行推算。
在目前的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整時期,特別在人們對生存環(huán)境的憂患和保護意識不斷增強時期,不管是正在開發(fā)或待開發(fā)的地區(qū),其規(guī)劃必然是要考慮城市的可持續(xù)發(fā)展,使經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護相互協(xié)調(diào)。因此對土地和資源利用、人口密度、第三產(chǎn)業(yè)、工業(yè)結(jié)構(gòu)和布局等城市規(guī)劃,將有別于過去以發(fā)展生產(chǎn)和經(jīng)濟為主的規(guī)劃,作為城市基礎(chǔ)實施之一的供水量的增長規(guī)律也將與過去不同。水量預(yù)測就不能僅按歷史的發(fā)展趨勢延伸,還要根據(jù)具體的城市規(guī)劃對不同類型用水量分別預(yù)測,一般分為居民用水、工業(yè)用水和非工業(yè)用水三大類。
過去是利用工業(yè)總用水量與工業(yè)總產(chǎn)值之比即萬元產(chǎn)值單耗進行工業(yè)用水量預(yù)測,隨著工業(yè)結(jié)構(gòu)不斷改變,產(chǎn)值和耗水的關(guān)系發(fā)生很大的變化,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值很高而往往其耗水量不大,傳統(tǒng)的預(yù)測方法已不適用了,也不可能采用歷年來工業(yè)用水增長或遞減的資料進行推算,是水量預(yù)測中較困難的一項工作。如果城市規(guī)劃能提供高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值在工業(yè)產(chǎn)值中的比例,則可對現(xiàn)有的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)分別進行產(chǎn)值和耗水量統(tǒng)計分析,然后進行推算。目前還有一種比較粗略的方法是根據(jù)工業(yè)用地面積對不同類型的用水量進行計算。
城市供水中非工業(yè)用水是很主要的部分,影響非工業(yè)用水量的主要因素有人口、氣候、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況等。當(dāng)前第三產(chǎn)業(yè)在不斷發(fā)展,耗用水量也不斷增加。對于非工業(yè)用水量的預(yù)測,除根據(jù)歷史資料與影響因素如人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值等建立相關(guān)關(guān)系進行推算外,還可對某些典型區(qū)域進行非工業(yè)用水、居民用水、總用水量等進行統(tǒng)計分析,尋找相互關(guān)系后推算。
由于進行水量預(yù)測時,城市規(guī)劃提供的還不是詳細規(guī)劃,預(yù)測結(jié)果與實際的發(fā)展會有一定的差異,主要是不確定的因素太多。因此對于預(yù)測結(jié)果還是考慮其可能變化的范圍,一是由于超常發(fā)展或氣溫等因素使需水量增加,二是加強用水管理后用水量有所下降,此外還需跟蹤實際發(fā)展情況修正原有的預(yù)測值。
二、用水管理:
由于全球水資源短缺問題逐漸被大家認識,水資源保護和用水量管理也日益被重視,成為國際水協(xié)會議的重要議題之一。用水管理是采取各種方法促使人們認識到水資源的匱乏盡量做到合理用水。用水管理的內(nèi)容有制定綜合用水管理策略、對公眾進行保護水資源及合理用水的宣傳、盡力保護現(xiàn)有的水資源、安裝合適的計量裝置、控制漏損、采用節(jié)水的衛(wèi)生潔具、水費采用分段計價、獎勵節(jié)水等。許多國家都非常重視這方面工作,并取得較好的成果。我國供水企業(yè)在節(jié)約用水方面做了大量工作,但目前漏損率還較高,衛(wèi)生潔具用水效率還需提高,總之如果廣泛深入地開展用水管理工作,提高水資源的利用效率,各類用水單耗均可能有所下降。
三、工程方案:
近年來通過遠距離引水以取得優(yōu)質(zhì)水源的方式增多,分質(zhì)供水的方式也隨之提出,其目的按不同水質(zhì)要求供水以節(jié)約優(yōu)質(zhì)水的用量。目前提出的分質(zhì)供水有不同類型:分為工業(yè)和生活用水,將生活用水中食用水與其他的用水分開,將生活用水中馬桶沖洗水和其他用水分開等。從概念上講不同用水目的其水質(zhì)要求不同,采用分質(zhì)供水是非常合理的,但在作出分質(zhì)供水方式的決定前需要進行深入的分析和核算。首先是確定分質(zhì)供水的不同水質(zhì)標準,如果水質(zhì)標準差異不大分質(zhì)供水就沒有意義。其中較困難的是將食用水和生活用水分開。自來水企業(yè)執(zhí)行的供水標準是“國家生活飲用水衛(wèi)生標準”,食用水和生活用水是同一個標準,如將“國標”作為食用水標準,則生活用水尚缺少安全可靠的標準,因洗滌、淋浴等用水均與人體皮膚等接觸,水質(zhì)要求也很高;反之也一樣,目前有些做法是將純水的標準作食用水標準,純水標準是從飲料角度制定的,生活飲用水標準是考慮飲用的安全可靠性。其次,要考慮分質(zhì)供水的可行性,除了工業(yè)用水和生活用水分開外,其他兩種分質(zhì)供水的方式需要兩套室內(nèi)給水管網(wǎng),在已建成的城區(qū)及住宅內(nèi)實施會有很大困難。第三要核算工程投資,分質(zhì)供水需要兩套管網(wǎng),工程費用必然增加,但如果優(yōu)質(zhì)水需遠距離引入,減少引水量又可減少引水投資,因此要具體計算各項工程費用后才能決定是否實施。優(yōu)質(zhì)水優(yōu)用是非常正確的觀點,將可食用水去沖洗馬桶確實有浪費之嫌,因此如何進行合理用水是一個重要的研究課題。
在具體的工程方案比較中一般都以如下因素進行比較:
1、工程費用。包括工程投資、年運行費,及所有的費用的凈現(xiàn)值。
2、水源水質(zhì)。應(yīng)對現(xiàn)狀水質(zhì)及其發(fā)展前景綜合評價。
3、環(huán)境影響。指項目的建設(shè)過程和建成以后對環(huán)境的影響,如征用土地后動遷居民、工廠或?qū)r(nóng)業(yè)的影響,建設(shè)取水實施后對漁業(yè)生態(tài)的影響,與城市總體規(guī)劃協(xié)調(diào)等問題。
4、風(fēng)險分析。這是對未來不確定因素的分析,如水源的風(fēng)險、整個供水系統(tǒng)今后運行的風(fēng)險(包括水處理工藝、輸配水系統(tǒng))、建設(shè)過程中可能遇到的風(fēng)險等。
一、前言
城市的發(fā)展,居民生活的穩(wěn)定有賴于城市的基礎(chǔ)設(shè)施,其中,城市的給排水系統(tǒng)就是城市發(fā)展和居民生活的一個重要的基礎(chǔ)設(shè)施,因此,必須要做好城市給排水工程的規(guī)劃工作。
二、城市給排水工程規(guī)劃設(shè)計的主要內(nèi)容
規(guī)范GB50318-2000《城市給排水工程規(guī)劃規(guī)范》城市給排水工程規(guī)劃是城市道路排水工程設(shè)計的重要依據(jù)。城市給排水工程規(guī)劃的主要內(nèi)容有:劃定城市給排水范圍,預(yù)測城市給排水量,確定排水體制,進行排水系統(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。
城市給排水工程規(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)劃中的排水專項規(guī)劃和某一規(guī)劃區(qū)(如工業(yè)園區(qū))的控制性詳細規(guī)劃。
城市給排水工程設(shè)計是一個系統(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,運行中合理利用能源和資源。
三、城市給排水工程規(guī)劃中的常見問題
1、城市給水工程規(guī)劃中的常見問題
城市給排水工程規(guī)劃中的前期規(guī)劃中比較重要的一個內(nèi)容就是,給水工程的規(guī)劃和設(shè)計,給水工程的規(guī)劃設(shè)計不僅關(guān)系到城市用水的安全、及時,還關(guān)系到整體的給排水工程規(guī)劃的整體施工的效果。目前我國的城市工程建設(shè)過程中,對于給水工程的建設(shè)存在的一些不合時宜的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面。在當(dāng)前由于城市化進程的進一步加大,城市居民數(shù)量的不斷增加,城市工程中的給水系統(tǒng)不能夠與時俱進的和城市人口整體容量的加大站在同一條起跑線上,這樣就導(dǎo)致了在城市城市給水系統(tǒng)設(shè)計缺少長遠的意識。由于城市規(guī)模的不斷擴大,城市居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、工業(yè)區(qū)的大量建設(shè),對于給水管網(wǎng)線路的設(shè)計的鋪設(shè)缺少相應(yīng)的規(guī)劃、重復(fù)設(shè)計、重復(fù)施工的現(xiàn)象都經(jīng)常發(fā)生。鑒于這樣的一種實際狀況,給水系統(tǒng)的規(guī)劃和施工就顯得尤為重要,在進行具體的規(guī)劃和設(shè)計中應(yīng)該站在前瞻性的角度進行設(shè)計,不能夠只考慮到當(dāng)前的給水系統(tǒng)建設(shè),更多的應(yīng)該是考慮到未來幾十年城市發(fā)展的規(guī)劃上進行設(shè)計和施工。
另外,在給水工程的規(guī)劃和設(shè)計過程中,由于存在著具體規(guī)劃設(shè)計部門不能夠充分考慮到具體的用水客戶的實際情況,這樣就導(dǎo)致了給水工程的規(guī)劃和設(shè)計不能夠因地制宜的設(shè)計,導(dǎo)致了城市工程規(guī)劃中,存在著用水單位與設(shè)計單位之間的矛盾所在。這就要求城市工程的規(guī)劃和設(shè)計單位要充分進行實地考察的基礎(chǔ)上,盡可能多的采納用水單位的意見和建議進行給水系統(tǒng)的設(shè)計。這樣不僅可以避免城市規(guī)劃給水系統(tǒng)設(shè)計中產(chǎn)生的不必要的麻煩還可以做到因地制宜的進行給排水工程的建設(shè)。
2、城市排水工程規(guī)劃中的常見問題
城市工程給排水規(guī)劃建設(shè)過程中,一個非常重要的環(huán)節(jié)就是對于排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。城市排水系統(tǒng)包含的具體方面有以下幾個方面:城市道路排水工程規(guī)劃設(shè)計,生活污水排水工程規(guī)劃設(shè)計。城市排水工程規(guī)劃是城市道路排水工程設(shè)計的重要依據(jù)。目前城市排水工程規(guī)劃中存在的具體問題主要表現(xiàn)在,對于排水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不夠完善,排水中的具體城市排水量沒有能夠進行具體的測算,排水系統(tǒng)中的具體種類的水沒有能夠進行細致的分類。對于城市的城市工程的排水系統(tǒng)沒有能夠進行更加細致的劃分,當(dāng)然目前的排水系統(tǒng)進行了一個大致的排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計,但是相對于西方的發(fā)達國家相比較而言沒有達到國外的標準。目前對于排水系統(tǒng)的規(guī)劃主要是分為了:城市總體規(guī)劃中的排水專項規(guī)劃,這樣的專項規(guī)劃主要指的是:進行了大范圍的的規(guī)劃排水系統(tǒng),如在工業(yè)園區(qū)進行的排水系統(tǒng)的規(guī)劃,對于生活園區(qū)進行的排水規(guī)劃,對于商業(yè)區(qū)的排水規(guī)劃。但是這樣的規(guī)劃和設(shè)計都是粗糙的規(guī)劃設(shè)計不能夠真正起到合理的利用和處理水資源的目的。要在城市城市排水工程中進行具體的規(guī)劃和設(shè)計,讓城市工程的排水工程成為一個系統(tǒng)的工程,通過對于城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計,讓城市的排水工程在排水收集、輸送、凈化、利用和排放幾個環(huán)節(jié)上能夠統(tǒng)一協(xié)調(diào)的發(fā)展,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,運行中合理利用水資源。所以說在對于城市工程排水規(guī)劃設(shè)計需要考慮到各個方面的內(nèi)容,讓排水系統(tǒng)建設(shè)的能夠保證暢通的前提下面,因地制宜的完善排水系統(tǒng)的建設(shè)。
四、解決城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃問題的對策
城市水系統(tǒng)規(guī)劃是對一定時期內(nèi)城市的水源、供水、用水、排水、污水處理等子系統(tǒng)以及其各項要素的綜合布置。城市用水規(guī)劃的總量平衡十分重要,必須優(yōu)化組合各種節(jié)水、水重復(fù)利用等方案。要做到這些,首先要了解城市水利用規(guī)劃,加強城市總體規(guī)劃中的水專項規(guī)劃,按照水的可持續(xù)發(fā)展觀念制定城市水利用規(guī)劃,內(nèi)容應(yīng)包括:地面水、地下水、雨水和海水等水資源平衡;供水、排水和污水再生利用等總量平衡;供水節(jié)水規(guī)劃和污水處理與再生利用規(guī)劃;水的生態(tài)循環(huán)規(guī)劃;各類水工程設(shè)施的布局和規(guī)模等。對當(dāng)前我國的城市水系統(tǒng)建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的規(guī)劃不協(xié)調(diào)、建設(shè)不配套、管理不統(tǒng)一等問題,規(guī)劃中要注意管網(wǎng)配套和供水、排水及污水處理能力的協(xié)調(diào)增長,確定規(guī)劃期內(nèi)水系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模、詳細布局和運行管理方案。
加強水量預(yù)算、水量預(yù)測是給水規(guī)劃的基礎(chǔ),水量規(guī)模預(yù)測是否符合實際需要和發(fā)展趨勢,對水資源的工程總體布局、合理利用、實施步驟和工程費用產(chǎn)生重大影響。國家標準《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》是測算城市總用水量規(guī)模的依據(jù),具體包括:總體規(guī)劃階段給水水量預(yù)測;總體規(guī)劃階段污水水量預(yù)測;分區(qū)規(guī)劃階段及專業(yè)規(guī)劃給水、污水量預(yù)測;詳細規(guī)劃階段給水、污水量預(yù)測。改革開發(fā)以來,工業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)、住宅建設(shè)、第三產(chǎn)業(yè)迅速的發(fā)展,使供水量也不斷增長。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施之一的供水量的增長規(guī)律也將與過去不同,水量預(yù)測就不能僅按歷史發(fā)展計算,還要根據(jù)具體的城市規(guī)劃對不同類型用水量分別進行預(yù)測分析。
城市給排水系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)向可持續(xù)性方向發(fā)展。自然界的水是循環(huán)的,給水和排水是統(tǒng)一的,人類社會對水的使用應(yīng)順應(yīng)這一過程。在用水之后,必須對水進行再生處理,使水質(zhì)達到自然界凈化能力所能承受的程度,否則累積的大量污染物將超過水環(huán)境的容量,導(dǎo)致水資源危機和水污染現(xiàn)象,最后破壞水的良性循環(huán),不利于城市的可持續(xù)發(fā)展??刂瞥鞘薪o排水系統(tǒng)向可持續(xù)性方向發(fā)展的途徑有:一在城市水系統(tǒng)中增加節(jié)水子系統(tǒng);二在城市水系統(tǒng)中增加治污子系統(tǒng);三在城市水系統(tǒng)中增加再生水重復(fù)利用子系統(tǒng)。加強節(jié)水、治污和再生水回用力度,重視再生水、中水等非傳統(tǒng)水資源利用,是促進城市給排水系統(tǒng)良性循環(huán),實現(xiàn)城市水資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
五、結(jié)束語
總而言之,城市給排水工程規(guī)劃過程中,必須要從城市的發(fā)展需要著手,滿足居民生活的需要,制定出更加科學(xué)和合理的規(guī)劃方案,并做好規(guī)劃和建設(shè)工作,確保城市給排水工程規(guī)劃的效果。
參考文獻