论文部分内容阅读
摘要：城市给排水规划设计是一项复杂而又重要的工程，关系到城市的可持续发展。本文首先阐述了科学规划对解决水资源的意义，然后分析了城市给排水规划设计中存在的问题，然后提出了对策，供同行参考借鉴。
关键词：给排水；规划；设计；可持续发展
中图分类号： TL353+.2文献标识码：A 文章编号：
一、解决水资源首要问题
水是城市生存和发展的命脉。随着城市规模的扩大和经济的发展，水资源供求或趋向平衡，或已出现水资源短缺现象。城市水资源问题普遍存在于各类城市中。因此，水资源的开发和利用已成为给排水规划必须把握和解决的首要问题。
1.1全面提高水资源使用效率
全面提高水资源的使用效率，作为非工程措施，投资小、上马易、见效快，与社会进步的趋势相吻合。在美国的“水利规划编制规程”中被作为优先措施予以规定。我国开展了一系列推进城市节水的活动，并作为国家技术政策已成为进行给水规划的重要指导方针。
1.2大力开发利用水资源
由于水利工程所具有的多功能性及其影响面的广泛性，因此在考虑水资源开发的同时，或者是农业水库改变性质，增加向城市供水的功能时，除对其城市供水效能予以论证外，还应认真仔细地进行环境影响评价工作。例如，在河流上游开发水利，往往与削减水害相一致，而在中下游。则形成一对矛盾，互为限制；利用农业水库向城市供水，不应以牺牲农业为代价。因此，必须协调好城市供水与防洪、发电、航运、灌溉、旅游养殖、环保及淹没移民等各方面的关系有主有次，综合平衡，趋利避害，实现国民经济各部门间的全面发展，共同繁荣。
1.3严格加强水资源的保护
水污染不仅造成水环境的破坏。同时还可能使符合水质标准可供饮用的水源减少。间接加剧水资源的短缺。首先，在给水规划中要根据水文水力关系及环境容量，划分出城市水源的一级、二级保护区以及准保护区，并按照饮用水源保护区污染防治管理规定，提出有关治理现有污染源、清除排污口的措施；其次，城市在规划中要杜绝新污染源、新排污口的产生，流域性的水污染问题（有的城镇可能牵涉到上游城镇的排污或下游城市的水源安全），应通过城市规划提请上级政府部门会同有关城镇予以综合管治。
二、城市给排水系统规划设计存在的问题
2.1基础性工作匮乏，规划的科学依据不足
城市水系统规划的基础性工作主要包括各类基础数据、指标、标准和分析工作，其中水量预测和水平衡分析是核心工作。根据城市规模确定所在地区的人均综合用水指标和人均综合生活用水指标，以及不同性质的用水指标为参考，通过对历史综合用水数据的回归外推可以得到。但这种预测方法十分落后，可靠性差，主要表现在水量预测过高。
2.2排水体制的不合理
传统的防洪和排水设施设计中，强调采用分流制排水体制将雨水和污水尽快排出城市，忽视了城市径流面源污染的控制和雨水资源的利用。随着流域整体水质的逐步改善，随机性暴雨径流和突发排放事件所带来的对水体生态系统的冲击，已日益成为流域污染控制的主要内容。
2.3排水体制规划混乱
城市建设发展速度很快，多采取分区，分片的建设，而规划跟不上建设速度，下水系统建设混乱，滞后。另外目前绝大部分市区的排水设施分别由环保局、市政工程管理处、水利局等不同部门管理，由于各部门之间沟通不够，管理及责任不清，加之相关的法律法规不够健全，对排水设施存在的问题以及发生的新问题都无法及时解决。
三、解决城市给排水系统规划设计问题的对策
3.1城市给水排水工程水量要进行有规模的预算
城市给水排水工程从各规划阶段到具体项目实施，确定其水量规模是首要內容，规模预测是否符合发展趋势和实际需要，将对水资源的合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。城市给排水工程从总体规划、专业规划、详细规划阶段，到工程实施，其水量规模的确定是逐步深化和完善的过程，各阶段应有不同的规范、标准、指标作指导。
3.2可持续性发展是城市给排水系统发展的方向
目前，城市生态化的要求也需要城市给排水系统设计的生态化，而城市给排水系统设计的生态化必须采取因地制宜的原则，与具体的自然系统和特有的城市结构相结合，从而带来城市给排水系统的多样化。控制城市给排水系统向可持续性方向发展的途径：1)在城市水系统中增加“节水”子系统，不仅可减少取水量和污水排放量，还能减少供水、排水和污水处理设施的投资，进而降低企业的综合成本和消费者的水费支出，这是一种多赢的循环模式；2)在城市水系统中增加“治污”子系统，可削减污染物，改善排水质量，有助于遏制水环境污染，保护水源水质；3)在城市水系统中增加再生水“回用”子系统，相当于增加系统的供水能力和可用水量，同时也能减少取水量。
3.3注重科学研究，用现代科学技术为给排水
我国进行的大多是水资源短缺情况下的市政给水排水工程规划，所以应充分利用国际上成熟的先进科研成果和成功经验，特别是要充分利用最新的现代科学技术，为我国城市建设中的给排水工程建设提供强大的技术支持，确保给排水工程建设的高起点，高标准。具体应结合环境保护规划、防灾规划，对水源水质预测、水源水质保护、区域或流域的水资源统一调配、地下水的开发利用、城市生活污水和工业污水的污染控制、地面水和地下水的污染防治、废水和降水的综合利用、河道的整治、实现环境保护目标的措施、洪捞灾害的治理等方面都应作深入的研究。此外，规划设计人员应及时掌握工程技术新动态和新材料发展，将有利于开拓规划思路，解决以往困惑的问题。
3.4完善各项法规
根据我国给排水体制规划混乱的现状，应用法律手段确保给排水工程建设及管理各项要求落到实处，确立好国际通用的规则。通过行政立法，完善法规，建立明确的给排水工程建设及管理职责制度体系，明确管理权限，形成规划、建设、维护、监督各部门明确的权利、职责和监管机制。
3.5市政给排水具体规划设计
城镇及片区给水系统和排水系统的规划设计，譬如市区给水系统规划、中心城镇给排水规划设计、污水水厂外管网规划设计等，它起着承上启下的作用，至关重要。
（1）给水系统规划设计。.随着变频供水设备大量使用，特别是城市给水管网压力智能直接供水装置的推广应用（取消屋面水箱），在中观层面出现的问题是城市供水日变化系数变大，高峰供水量增大，从而相应加大水厂供水规模。因此，在这种背景下，城市供水系数应考虑设置对置水塔或高位水池的方式来降低日变化系数，同时也提升供水安全度。
同时给水系统规划设计应充分考虑近远期结合。为未来留下发展空问，譬如道路管线综合时给水管位的预留，给水管径合理确定等等，避免重复投资，争取效益最大化。
（2）雨水系统规划设计。雨水系统规划设计应与城市防洪排涝规划和城市竖向规划相结合，特别是地处平原、盆地的城区，这三者的有机配合显得更为重要。譬如，市区内河设计标准采用五年一遇不漫溢（水利标准，相当于城建一年一遇标准），而相应道路排水重现期P=1年情况下，两者洪峰相遇是经常性的，雨水管道出口经常是压力出流，因此雨水系统要进行必要的压力流校核，同时与竖向标高相协调，避免在重现期P=1情况下，雨水溢水路面。
合流制与分流制讨论。一般而言，在新城区采用分流制，旧城区采用截流式合流制。但真正意义上分流制在实践中很难做到。雨污系统中有一根接错，两个系统就相通，可能就是合流制。根据某污水厂厂外管网工程实践证明，完全分流制必须从化粪池出口分流开始，并且采用专业监督和专业队伍施工。同时初期雨水污染也比较严重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此中小城市建议以截流式合流制为宜。
污水厂尾水去路。目前国家强调水的循环再用，要从“污染控制”向“水生态修复和恢复”转变，因此污水厂尾水排放以就近向内河排放做景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由。建议尾水向外江江心排放，两者矛盾如何协调值得进一步讨论。
四、结束语
在水及其所带来的一系列问题已日益成为城市生存和发展的制约性因素的今天，高质量地编制好城市给排水规划，不仅是排水工程规划与设计自身的需要，而且是城市面向未来，走上可持续发展之路的基础和保障。
关键词：给排水；规划；设计；可持续发展
中图分类号： TL353+.2文献标识码：A 文章编号：
一、解决水资源首要问题
水是城市生存和发展的命脉。随着城市规模的扩大和经济的发展，水资源供求或趋向平衡，或已出现水资源短缺现象。城市水资源问题普遍存在于各类城市中。因此，水资源的开发和利用已成为给排水规划必须把握和解决的首要问题。
1.1全面提高水资源使用效率
全面提高水资源的使用效率，作为非工程措施，投资小、上马易、见效快，与社会进步的趋势相吻合。在美国的“水利规划编制规程”中被作为优先措施予以规定。我国开展了一系列推进城市节水的活动，并作为国家技术政策已成为进行给水规划的重要指导方针。
1.2大力开发利用水资源
由于水利工程所具有的多功能性及其影响面的广泛性，因此在考虑水资源开发的同时，或者是农业水库改变性质，增加向城市供水的功能时，除对其城市供水效能予以论证外，还应认真仔细地进行环境影响评价工作。例如，在河流上游开发水利，往往与削减水害相一致，而在中下游。则形成一对矛盾，互为限制；利用农业水库向城市供水，不应以牺牲农业为代价。因此，必须协调好城市供水与防洪、发电、航运、灌溉、旅游养殖、环保及淹没移民等各方面的关系有主有次，综合平衡，趋利避害，实现国民经济各部门间的全面发展，共同繁荣。
1.3严格加强水资源的保护
水污染不仅造成水环境的破坏。同时还可能使符合水质标准可供饮用的水源减少。间接加剧水资源的短缺。首先，在给水规划中要根据水文水力关系及环境容量，划分出城市水源的一级、二级保护区以及准保护区，并按照饮用水源保护区污染防治管理规定，提出有关治理现有污染源、清除排污口的措施；其次，城市在规划中要杜绝新污染源、新排污口的产生，流域性的水污染问题（有的城镇可能牵涉到上游城镇的排污或下游城市的水源安全），应通过城市规划提请上级政府部门会同有关城镇予以综合管治。
二、城市给排水系统规划设计存在的问题
2.1基础性工作匮乏，规划的科学依据不足
城市水系统规划的基础性工作主要包括各类基础数据、指标、标准和分析工作，其中水量预测和水平衡分析是核心工作。根据城市规模确定所在地区的人均综合用水指标和人均综合生活用水指标，以及不同性质的用水指标为参考，通过对历史综合用水数据的回归外推可以得到。但这种预测方法十分落后，可靠性差，主要表现在水量预测过高。
2.2排水体制的不合理
传统的防洪和排水设施设计中，强调采用分流制排水体制将雨水和污水尽快排出城市，忽视了城市径流面源污染的控制和雨水资源的利用。随着流域整体水质的逐步改善，随机性暴雨径流和突发排放事件所带来的对水体生态系统的冲击，已日益成为流域污染控制的主要内容。
2.3排水体制规划混乱
城市建设发展速度很快，多采取分区，分片的建设，而规划跟不上建设速度，下水系统建设混乱，滞后。另外目前绝大部分市区的排水设施分别由环保局、市政工程管理处、水利局等不同部门管理，由于各部门之间沟通不够，管理及责任不清，加之相关的法律法规不够健全，对排水设施存在的问题以及发生的新问题都无法及时解决。
三、解决城市给排水系统规划设计问题的对策
3.1城市给水排水工程水量要进行有规模的预算
城市给水排水工程从各规划阶段到具体项目实施，确定其水量规模是首要內容，规模预测是否符合发展趋势和实际需要，将对水资源的合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。城市给排水工程从总体规划、专业规划、详细规划阶段，到工程实施，其水量规模的确定是逐步深化和完善的过程，各阶段应有不同的规范、标准、指标作指导。
3.2可持续性发展是城市给排水系统发展的方向
目前，城市生态化的要求也需要城市给排水系统设计的生态化，而城市给排水系统设计的生态化必须采取因地制宜的原则，与具体的自然系统和特有的城市结构相结合，从而带来城市给排水系统的多样化。控制城市给排水系统向可持续性方向发展的途径：1)在城市水系统中增加“节水”子系统，不仅可减少取水量和污水排放量，还能减少供水、排水和污水处理设施的投资，进而降低企业的综合成本和消费者的水费支出，这是一种多赢的循环模式；2)在城市水系统中增加“治污”子系统，可削减污染物，改善排水质量，有助于遏制水环境污染，保护水源水质；3)在城市水系统中增加再生水“回用”子系统，相当于增加系统的供水能力和可用水量，同时也能减少取水量。
3.3注重科学研究，用现代科学技术为给排水
我国进行的大多是水资源短缺情况下的市政给水排水工程规划，所以应充分利用国际上成熟的先进科研成果和成功经验，特别是要充分利用最新的现代科学技术，为我国城市建设中的给排水工程建设提供强大的技术支持，确保给排水工程建设的高起点，高标准。具体应结合环境保护规划、防灾规划，对水源水质预测、水源水质保护、区域或流域的水资源统一调配、地下水的开发利用、城市生活污水和工业污水的污染控制、地面水和地下水的污染防治、废水和降水的综合利用、河道的整治、实现环境保护目标的措施、洪捞灾害的治理等方面都应作深入的研究。此外，规划设计人员应及时掌握工程技术新动态和新材料发展，将有利于开拓规划思路，解决以往困惑的问题。
3.4完善各项法规
根据我国给排水体制规划混乱的现状，应用法律手段确保给排水工程建设及管理各项要求落到实处，确立好国际通用的规则。通过行政立法，完善法规，建立明确的给排水工程建设及管理职责制度体系，明确管理权限，形成规划、建设、维护、监督各部门明确的权利、职责和监管机制。
3.5市政给排水具体规划设计
城镇及片区给水系统和排水系统的规划设计，譬如市区给水系统规划、中心城镇给排水规划设计、污水水厂外管网规划设计等，它起着承上启下的作用，至关重要。
（1）给水系统规划设计。.随着变频供水设备大量使用，特别是城市给水管网压力智能直接供水装置的推广应用（取消屋面水箱），在中观层面出现的问题是城市供水日变化系数变大，高峰供水量增大，从而相应加大水厂供水规模。因此，在这种背景下，城市供水系数应考虑设置对置水塔或高位水池的方式来降低日变化系数，同时也提升供水安全度。
同时给水系统规划设计应充分考虑近远期结合。为未来留下发展空问，譬如道路管线综合时给水管位的预留，给水管径合理确定等等，避免重复投资，争取效益最大化。
（2）雨水系统规划设计。雨水系统规划设计应与城市防洪排涝规划和城市竖向规划相结合，特别是地处平原、盆地的城区，这三者的有机配合显得更为重要。譬如，市区内河设计标准采用五年一遇不漫溢（水利标准，相当于城建一年一遇标准），而相应道路排水重现期P=1年情况下，两者洪峰相遇是经常性的，雨水管道出口经常是压力出流，因此雨水系统要进行必要的压力流校核，同时与竖向标高相协调，避免在重现期P=1情况下，雨水溢水路面。
合流制与分流制讨论。一般而言，在新城区采用分流制，旧城区采用截流式合流制。但真正意义上分流制在实践中很难做到。雨污系统中有一根接错，两个系统就相通，可能就是合流制。根据某污水厂厂外管网工程实践证明，完全分流制必须从化粪池出口分流开始，并且采用专业监督和专业队伍施工。同时初期雨水污染也比较严重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此中小城市建议以截流式合流制为宜。
污水厂尾水去路。目前国家强调水的循环再用，要从“污染控制”向“水生态修复和恢复”转变，因此污水厂尾水排放以就近向内河排放做景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由。建议尾水向外江江心排放，两者矛盾如何协调值得进一步讨论。
四、结束语
在水及其所带来的一系列问题已日益成为城市生存和发展的制约性因素的今天，高质量地编制好城市给排水规划，不仅是排水工程规划与设计自身的需要，而且是城市面向未来，走上可持续发展之路的基础和保障。