探討市政給排水工程中不同輸水方式的選擇及規(guī)劃設(shè)計(jì)

焦美怡

（中恩工程技術(shù)有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

如何完善市政給排水工程規(guī)劃工作，已成為市政府確保人民幸福生活所面臨的重要問題，輸水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)關(guān)系著人民的日常生活，是當(dāng)下企事業(yè)單位亟待解決的問題。在高質(zhì)量市政給排水設(shè)計(jì)中，因地制宜，根據(jù)不同地區(qū)選擇不同輸水方式是必不可少的。對(duì)于市政規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在的部分問題，以及整體布局中存在的不足，更要采用科學(xué)合理的方式，使各方面規(guī)劃設(shè)計(jì)得以完善。如可解決上述問題，將會(huì)極大程度上影響著我國市政體系的發(fā)展。現(xiàn)階段，不同輸水方式的選擇是給排水工程設(shè)計(jì)所面臨的首要問題，在市政規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，建成完備、合理的市政給排水體系是保證城市正常運(yùn)行的維護(hù)器。

1 給排水工程中不同輸水方式的選擇

1.1 輸水方式概述

在市政給排水設(shè)計(jì)中，對(duì)輸水方式的選擇是非常關(guān)鍵的，因此要了解輸水方式的類型，科學(xué)合理的進(jìn)行有針對(duì)性的選擇，以保證輸水方式選擇正確性，保證給排水管網(wǎng)的暢通性，保證生產(chǎn)生活的安全性、穩(wěn)定性。現(xiàn)行的市政給排水設(shè)計(jì)中，輸水方式主要包括3 種：壓力流輸水方式、重力流輸水以及混合使用方式。

壓力流輸水方式就是在城市的輸水過程中，通過對(duì)水資源的施加壓力來對(duì)水源高度進(jìn)行改變。壓力輸水是指在水的自身重力不能滿足自流輸送的情況下進(jìn)行的給排水輸水方式選擇，這種輸水方式比較適宜以下兩種情況：水源地與用戶所在地區(qū)沒有高度差、水源地比用戶所在地地勢(shì)低[1]。而自壓輸水和機(jī)壓輸水是主要的壓力流輸水方式，二者區(qū)別主要是壓力獲取方式不同。自壓輸水是利用水資源自身的落差勢(shì)能運(yùn)送水資源，而機(jī)壓輸水利用的是水泵加壓的方式，通常適用范圍更加廣泛，水資源位置較低時(shí)也可適用。

重力流輸水方式主要有承壓流和無壓流兩種。無壓流指水資源依靠地勢(shì)快速運(yùn)輸，其在運(yùn)輸過程中并不會(huì)產(chǎn)生水壓力，常常應(yīng)用于大面積水庫等。承壓流的輸水方式主要是依靠管道來進(jìn)行輸水，它的壓力主要取決于管道的長(zhǎng)度和截面大小，但其動(dòng)水壓會(huì)隨著水流坡度或地勢(shì)高度而逐漸削弱直至消失，一旦消失水資源就會(huì)停止輸送。為了使停止輸送后管道內(nèi)存留的水資源能夠繼續(xù)運(yùn)輸，此時(shí)就必須依靠靜水壓來進(jìn)行輸送，一般用于供給城市高層建筑或城市供水管網(wǎng)。

在地形復(fù)雜多樣的情況下，要合理采用重力輸水、壓力輸水的混合使用方式，進(jìn)行層層區(qū)分，分級(jí)設(shè)計(jì)。在重力輸水高差特別大的地形區(qū)域要在適當(dāng)位置合理設(shè)置減壓閥，以保證輸水管道在符合壓力承受能力的情況下達(dá)到輸水效果最大化。輸水管現(xiàn)場(chǎng)布置如圖1所示。

圖1 輸水管現(xiàn)場(chǎng)布置

1.2 輸水方式選擇

輸水過河的方式常見的有管道架空或河底埋設(shè)等。管道架空過河是在準(zhǔn)確計(jì)算管道橋梁結(jié)構(gòu)后，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇高效水資源運(yùn)輸?shù)姆绞?。在設(shè)計(jì)上要采用合理適當(dāng)原則，經(jīng)過反復(fù)科學(xué)計(jì)算以運(yùn)用到實(shí)際的工作中。例如：設(shè)計(jì)管道架空的高度時(shí)應(yīng)考慮到河水船道經(jīng)過高度，架空管長(zhǎng)度也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行多次的連接。河底埋設(shè)的輸水過河方式是為了節(jié)約傳輸過程空間地理等資源，將管道橫穿河底。該種運(yùn)輸方式較為復(fù)雜，需要考慮多方面因素，如河床位置問題、河底管道長(zhǎng)期浸泡的腐蝕和腐化問題等。要防止在輸水過程中管道出現(xiàn)腐壞和損壞現(xiàn)象，否則將會(huì)嚴(yán)重的影響城市輸水的質(zhì)量。

山區(qū)輸水方式有水渠輸水方式和跌水井輸水方式。水渠輸水方式適用于地勢(shì)落差大的山區(qū)城市，通常采用重力流輸水方式，按照水資源的位置高度選取最短的輸水線路。長(zhǎng)距離輸水方式就要考慮到供水時(shí)所跨越的地區(qū)和河流[2]。在進(jìn)行長(zhǎng)距離輸水時(shí)，要嚴(yán)格考慮到輸水過程對(duì)其管線線路、管道材質(zhì)的選擇，因整個(gè)工程投資較大，必要時(shí)還要安裝空氣閥，嚴(yán)格保證不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量等問題，進(jìn)而提高輸水效率。

1.3 市政給排水輸水方式選擇原則

合理選擇水資源的輸水方式要綜合多方面來進(jìn)行考量，因其不同輸水方式的選擇會(huì)對(duì)后續(xù)給排水管網(wǎng)的日常維護(hù)等工作有重大影響，因此要全方位多因素地考慮選擇哪種輸水方式。常見的給排水輸水方式選擇因素如下。

（1）經(jīng)濟(jì)因素。就市政給排水工程水資源輸送來看，其受資金方面的因素影響較大，不同的城市其發(fā)展水平不一樣，不同程度的資金支持會(huì)對(duì)輸水方式的選擇帶來一定的取舍，在資金難以得到保障的情況就更需要合理的選擇好輸水方式。例如在進(jìn)行混合輸水方式選擇時(shí)，一旦出現(xiàn)資金不足的情況，大多數(shù)施工方只可能選用大管徑的管網(wǎng)，在保證管網(wǎng)可以達(dá)到承壓標(biāo)準(zhǔn)的情況下，會(huì)拋棄一定程度壓力輸水方式而選擇重力輸水方式。

（2）技術(shù)因素。施工方的技術(shù)水平也是給排水工程輸水方式選擇需要考慮的因素之一?，F(xiàn)階段存在部分施工技術(shù)難以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，如增減壓技術(shù)、分壓技術(shù)等。要根據(jù)實(shí)際情況選用不同的技術(shù)，因地制宜將輸水方式及時(shí)調(diào)整，確保輸水方式設(shè)計(jì)可以滿足實(shí)際要求，保證實(shí)用性[3]。

（3）環(huán)境因素。除了上述要考慮的因素以外，環(huán)境因素也是影響輸水方式選擇的重要因素。通常其分為自然環(huán)境和人文環(huán)境因素兩個(gè)方面。其中自然環(huán)境因素是指水資源運(yùn)輸會(huì)受到地勢(shì)地形的制約；而人為環(huán)境因素就包括多個(gè)方面，主要為市政給排水工程管網(wǎng)系統(tǒng)的總體布局、地下工程地理位置因素的影響以及給排水半徑范圍的大小等，都會(huì)給市政給排水工程中不同輸水方式的選擇帶來不同程度的影響。

2 給排水工程中不同輸水方式的規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.1 市政給排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

伴隨著時(shí)代發(fā)展，科學(xué)技術(shù)、工業(yè)技術(shù)與先進(jìn)的生產(chǎn)理念的日新月異，市政建設(shè)逐步加快，但市政給排水問題逐步顯現(xiàn)；如排水設(shè)施不完善、城市規(guī)劃考慮不足、水資源利用效率低等問題。為解決解決上述市政給排水方面問題的提供以下設(shè)計(jì)依據(jù)：例如將現(xiàn)在城市具體情況融入具體的給排水工程設(shè)計(jì)中，綜合具體地域性質(zhì)及給排水的實(shí)施情況。還可以嚴(yán)格分析給排水工程建設(shè)規(guī)模，明確建設(shè)用地面積，實(shí)施系統(tǒng)化的布局，并配套相關(guān)設(shè)備。市政給排水主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)。給水系統(tǒng)要依據(jù)城市自身特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)用水量進(jìn)行充分預(yù)測(cè)，合理配置水資源，以達(dá)到水資源利用效率最大化。排水系統(tǒng)主要分為污水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)，既要做好生活生產(chǎn)污水量的預(yù)測(cè)及排污的設(shè)計(jì)工作的同時(shí)，也做好防洪排澇工作，其次要對(duì)污水的處理進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作需要考慮的問題：輸水方式的選擇、施工方法、管材和基礎(chǔ)等諸多方面?？偠灾?，給排水工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)設(shè)一項(xiàng)復(fù)雜的、艱巨的、系統(tǒng)的任務(wù)，其不僅要依據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來開展，還需要因地制宜，結(jié)合不同地域不同城市的發(fā)展?fàn)顩r綜合運(yùn)行。同時(shí)還要盡可能地完善市政體系建設(shè)，完善給排水工程建設(shè)，協(xié)調(diào)全方位的各項(xiàng)工作。市政綜合管線規(guī)劃如圖2 所示。

圖2 市政綜合管線規(guī)劃

2.2 給排水工程在城市規(guī)劃中存在的問題

目前隨城市快速發(fā)展，建筑用地覆蓋率快速增加，可供市政建設(shè)使用的土地面積卻越來越少，而市政對(duì)于城市交通等方面的要求卻越來越多。其中給排水工程更是深深影響著城市的規(guī)劃發(fā)展，作為城市規(guī)劃建設(shè)計(jì)劃中一項(xiàng)重大工程項(xiàng)目，其也會(huì)受到城市總體規(guī)劃方向的影響。而在給排水工程項(xiàng)目中極容易忽略一些問題，例如，由于建設(shè)的管道絕大多數(shù)都埋藏于地下，這樣做可以大大增加土地的利用面積，但同時(shí)也會(huì)帶來許多方面的未知隱患，比如管道水壓，管道建設(shè)材料質(zhì)量等。還有城市規(guī)劃建設(shè)方面的設(shè)計(jì)方案不完善，工程項(xiàng)目故意延誤，怠工等行為[4]。

2.3 對(duì)市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)全局的宏觀把握

2.3.1 完善整體市政規(guī)劃體制

針對(duì)上述存在的問題，提出相對(duì)應(yīng)的措施。首先，要不斷完善整體市政規(guī)劃體制，著手從根源上解決給排水工程存在的問題，必要情況可以采取強(qiáng)制手段確保工程項(xiàng)目的合理進(jìn)行。對(duì)此可以建立工程企業(yè)的管理責(zé)任制度，分責(zé)到組，分責(zé)到人。其次，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中要不斷完善相關(guān)法律法規(guī)，為給排水工程項(xiàng)目各方面的落實(shí)提供保障。切實(shí)將規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)還有監(jiān)督任務(wù)系統(tǒng)合理化，明確透明給排水工程項(xiàng)目過程。嚴(yán)格監(jiān)督規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目使用的材料質(zhì)量，確保符合國際標(biāo)準(zhǔn)。若可如上述完善整體市政規(guī)劃體制，我國給排水工程建設(shè)現(xiàn)狀將會(huì)改變。

2.3.2 重視技術(shù)創(chuàng)新

給排水工程技術(shù)的創(chuàng)新也是市政規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，給排水工程技術(shù)得以革新，結(jié)合運(yùn)用高科技技術(shù)，還可以促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展。結(jié)合新技術(shù)的新型給排水工程，具有智能化、科技化的特點(diǎn)。新型給排水工程體系更有自身的特色，也更加滿足社會(huì)的需求。在新型給排水工程發(fā)展的過程中，要不斷地去探索最新的科學(xué)技術(shù)，引進(jìn)更先進(jìn)的技術(shù)理念，將新型的高效的技術(shù)引入工程建設(shè)實(shí)際當(dāng)中。與之匹配的是需要引進(jìn)高科技專業(yè)型人才，著重大力培養(yǎng)高素質(zhì)建設(shè)團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)對(duì)于人才培養(yǎng)與引入的重視程度，運(yùn)用以老帶新模式，對(duì)整個(gè)團(tuán)隊(duì)都有著深遠(yuǎn)影響，甚至于對(duì)于整體的市政規(guī)劃發(fā)展有積極的推動(dòng)作用[5]。技術(shù)創(chuàng)新方面，如PZY 圓形平面鑄鐵閘門（圖3），該設(shè)備由門板門框等多種可調(diào)式楔塊組成，與以往閘門相比，具有耐腐蝕性強(qiáng)，安全性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。

圖3 PZY 圓形平面鑄鐵閘門

2.3.3 吸引更多的社會(huì)投資

市政排水工程的建設(shè)也需要拓寬投資渠道，因?yàn)榻o排水工程項(xiàng)目的實(shí)施需要具備可靠的經(jīng)濟(jì)來源，以保證項(xiàng)目的正常運(yùn)行。同時(shí)所在城市仍需要加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，推出相關(guān)政策來確保社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展，在城市整體規(guī)劃上不斷完善，穩(wěn)步提升城市市政建設(shè)的整體水平，以獲得更多的資金支持，促進(jìn)給排水工程發(fā)展的同時(shí)，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)也得以發(fā)展。

2.3.4 給排水工程整體建議

調(diào)研工作是確保工程穩(wěn)步實(shí)施的重要一環(huán)，認(rèn)真準(zhǔn)備好前期工作才可以避免出現(xiàn)施工過程當(dāng)中重大失誤。在具體市政規(guī)劃要關(guān)注城市可能影響項(xiàng)目實(shí)施的各方面因素，如環(huán)境、交通等實(shí)際問題，同時(shí)在編制工作中持續(xù)關(guān)注水資源的利用情況，以避免出現(xiàn)問題干擾工程進(jìn)度。為了使整體給排水工程科學(xué)合理還要注意將科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)規(guī)劃之上，使得日后效益顯著。同時(shí)，也要重視整體工程的質(zhì)量，不同問題要分不同情況制定解決方案。通過多方面各部門的努力，市政給排水問題將可以得到妥善解決。

3 結(jié)語

綜上所述，由于我國城市的發(fā)展需要，市政給排水工程不同輸水方式的選擇以及市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性、規(guī)范性與實(shí)用性在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中不可或缺。綜合考量輸水方式選擇的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等因素，根據(jù)各地實(shí)際情況，因地制宜選擇合適的輸水方式并做好總體規(guī)劃，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理水資源運(yùn)輸存在的諸多問題，最終確定最佳的給排水運(yùn)輸設(shè)計(jì)方案。選擇科學(xué)合理的輸水方式，保證市政給排水管網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量及運(yùn)行效率，這將對(duì)我國整體城市建設(shè)發(fā)展來說具有重要影響與意義。