摘要:本文結合市政道路排水工程設計實例,對市政排水工程規劃存在常見問題作了初步分析,并提出了一些改進建議。
　　關鍵詞:排水規劃論文;市政工程論文;排水工程設計
　　一、前言
　　市政排水設施包括污水和雨水兩套系統，是保證城市地面水及時排除、防治城市水污染，并使城市水資源保護得以良性循環的必不可少的基礎設施。
　　我國排水工程建設初創于50年代，到80年代以后，隨著城市化進程的加快和城市水污染日益得到重視，市政給排水設施建設得到較快發展，但市政道路排水設施仍存在各種問題有待解決：如系統的防洪排水能力不足；平坦地區的排水管渠的坡度偏小易淤積；部分地區的排水設施不成系統易形成內澇等。追蹤這些問題的原因有設計參數選取不合理、設計遠期預見性不足、日常維護不到位、氣候等自然條件變化等諸多原因。通過對許多工程設計的總結，我們認為市政道路排水工程設計能否更好地避免這些問題的發生，做到經濟合理，運行安全，受市政排水工程規劃的影響較大。
　　二、市政道路排水工程設計的任務論文
　　市政排水是指城市生活污水，工業廢水，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。市政排水工程設計主要指建設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施(排水管網及其附屬構筑物)的設計。
　　三、市政給排水工程規劃的主要內容
　　規范GB50318-2000《市政給排水工程規劃規范》市政給排水工程規劃是市政道路排水工程設計的重要依據。市政給排水工程規劃的主要內容有：劃定市政給排水范圍，預測市政給排水量，確定排水體制，進行排水系統布局；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，建設規模和用地。市政給排水工程規劃一般分為城市總體規劃中的排水專項規劃，某一規劃區(如工業園區)的總體規劃中的排水專項規劃和某一規劃區(如工業園區)的控制性詳細規劃。
　　市政排水工程設計是一個系統工程。排水工程規劃的目的之一，是通過規劃在排水收集、輸送、凈化、利用和排放幾個環節上的統一協調，使各環節的排水設施建設工程規模適宜、投資合理、運行中合理利用能源和資源。因此,市政排水工程設計必須首先依據當地的適用的各階段排水工程規劃。
　　四、市政排水規劃存在常見問題舉例
　　一）市政排水工程規劃與城市用地豎向規劃,防洪規劃不相協調工程實例:
　　某沿海城市濱江路道路工程設計，該道路位于規劃新區內。新區規劃面積10km2是該市新的行政文化教育中心，規劃新區內主體河流內江由北往南流入大海，該市海岸潮汐屬于不正規日潮為主的混合潮型：最高潮位3•75m(標高采用黃海基準,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，規劃新區內水面平均高程0•91m。規劃新區整個場地北高南低,兩側高，中間低地形起伏較小，高程小于11m的區域占84%，小于5m的區域占54•4%，規劃新區防潮保護標準采用50年一遇的實測潮高3•9m，整個場地最低控制標高4•2m，規劃的道路最大縱坡≯3•5%，最小縱坡≮0•3%。按上述的規劃,濱江路的道路設計為:路線L為1•7km，全線最大縱坡0•581%；最小縱坡0•3%。道路中心線設計路面高程4•2m~6•1m。相應其道路兩用地高程為4•5m~6•4m。
　　1、城市用地豎向規劃，高程無法保證，排水工程設計不符合防洪要求。按規劃新區的雨水規劃,在規劃區內沒有設置雨水排撈泵站，所有道路或小區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，只有其設計雨水管內底高程高于內江的某一潮位高程時，才能保證暴雨期且內江漲潮至此潮位高程時的排水暢通，按防洪規劃，排水工程設計應確保在內江50年一遇的實測潮高3•9m時的排水安全。
　　本工程設計雨水按就近排放的原則，工程設計范圍的雨水管分3段(相應分3個雨水排出口)，各段的管道長度分別為480m、340m、980m，3個設計管段的最不利點雨水口的地面標高分別為4•05m、4•07m、4•05m，由于與內江潮位相比道路設計路面高程相對較低，使各設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，規劃區內沒有設置雨水排撈泵站，所有道路或小區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在50年一遇的實測潮高或多年平均高潮位，設計暴雨重現期為2年的情況下排水暢通不造成積水，設計雨水管無論采用壓力流或重力流設計均不可能達到要求。
　　2、城市用地豎向規劃存在問題的原因分析。可見，由于規劃區用地豎向規劃的地面高程太低，導致了排水工程設計無法滿足防洪規劃要求，而防洪規劃中也沒有提出對排水工程設計可降低防洪標準的要求。城市用地與道路、交通、地面排水防洪以及項目建設的近期和遠期的結合，局部與整體的協調等矛盾，只有通過用地合理的豎向規劃來解決。在規劃新區內類似本工程的排水狀況尚存在,我們認為其原因是，在規劃新區的規劃過程中，沒有做好排水工程規劃與城市用地豎向規劃。防洪規劃的協調，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，臺風帶來的暴雨強度大，對雨水排放不利。此外,應對土方工程與排水工程的投資進行比較論文。
　　3、采用重力流和短管壓力流兩種方式進行排水工程設計
　　對城市用地豎向規劃高程太低的存在問題，在設計評審中有關規劃部門答復不預調整，為了使排水工程設計在受條件限制的情況下盡可能合理，結合本工程特點，我們雨水設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計，最不利點至出水口在設定相對合理的安全潮位下按短管壓力流設計。安全潮位是指當內江潮位不高于此高程時，設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340m,最不利段管道L為260m安全潮位2•65m;
　　第3段管道總長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不到規劃新區50年一遇防洪標準的要求，但與每一設計管段全部按重力流排放形式設計的雨水管相比，安全性得到了提高。當然在同樣的設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%)。當出內江潮位高于設定的安全潮位同時下暴雨(暴雨重現期為2年)時，最不利附近區域會出現排水不暢的情況，要解決這一問題，應在規劃新區內適宜的位置設置排澇雨水泵站。
　　二）污水管網規劃中豎向高程和污水提升泵的設置站缺乏合理性,系統性的論證工程實例:
　　某市新的城市開發區城南區，規劃面積約13km2，規劃污水排放量44300m3/d，在規劃區內污水主干管末端設置了一座規模40000m3/d的污水提升泵站，即規劃區內的大部分污水需經泵站提升后才能排至污水處理廠。
　　當地政府為了加快新城區的開發，在進行城南區內最主要的南北走向的主干道施工時，同時開展了十多條與主干道交叉的東西走向的道路設計。在設計過程中，幾個項目從不同的程度上發現了城南區規劃污水提升泵站位置設置的不合理性，而引起污水管網豎向高程規劃不合理，本文以其中一個項目的設計進行論述。
　　本工程為城南區的一條東西走向的城市次干道，紅線b為28m，路線L為1•9km，設計路面標高為124.516~127.372m，設計污水管單側布置，按原規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高129~132.5m，由于有其他道路的污水管接入，污水提升泵站進水管的管底高程為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置的位置進行本工程設計污水管道埋深11m~15m的長度約為路線長的50%,且排水坡度與道路坡度相反,出現了如下不利于工程建設的問題:
　　(1)按國家鋼筋砼管的使用標準,一般Ⅲ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：根據本工程的地質報告此路段上，除局部約1m的殘積土外,從高程100m~130m的范圍均為灰巖，管渠埋深太大，造開挖回填土石方量大。
　　(3)泵站原選址位置現狀地面標高129m~132.5m，則泵站的進水池開挖為17m~20m，泵站的建設投資相對較高。
　　(4)管渠埋深太大，不僅施工及其困難，今后的維護將是十分困難的。
　　2、污水管埋深不合理的原因分析
　　由于原污水提升泵站設置的位置不合理，造成了污水管埋深太大，即造致了規劃區污水管網豎向高程的不合理。據了解，原污水提升泵站規劃位置的確定主要考慮的因素是設在某綠化區的附近，以減少對周圍居住區的污染。在排水工程設計中，對單項的設計通過管材、基礎、施工方法等的合理選用以降低市政排水管網的投資是較有效的，確定合理的排水管設計高程也是節約投資的重要一方面。而合理的高程需依據合理的排水規劃，從設計中發現的不合理性來看，顯然規劃區的污水管網豎向高程和污水提升泵站的設置缺乏技術、經濟全面的論證，片面考慮對社會環境的影響，而技術、經濟論證應結合規劃區的地質條件、當地的管材來源、施工條件及今后管網和污水提升泵站的運行,管理費用等方面進行論證。
　　3、規劃調整污水提升泵站后的設計效果論文
　　從造價、維護、施工等角度綜合考慮，設計提出了調整規劃污水提升泵站的建議，調整至路線設計終點東南角，現狀地面標高較低(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，之后在有關規劃部門的充分論證和協調后，城南區的污水提升泵站的位置作了合理的調整，使原存在問題的幾個項目問題均得到解決。污水提升泵站調整后，比原規劃位置現狀地面標高降低5m~8m，由于污水泵站位置的設計污水管的流向，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降低了29%。
　　三）在城市建設中不按規劃控制與排水工程重要出水口相關的道路建設
　　排水工程規劃確定的重要出水口是根據管網系統的布置及當地受納水體的條件確定的，如果隨意改變將造成不良的后果。某經濟開發區按詳細性控制規劃的一條次干路由于用地已被學校建設使用，經濟開發區確定不按規劃建設，要求設計單位按取消該次干路的做法進行相關道路的設計，而該次干路在排水工程規劃中作為附近區域的雨水排水主干道所在地，且靠近雨水受納水體，取消該次干路需調整相應的排水工程設計，造成了設計工程的排水工程部分造價增加13%。
　　四）市政給排水工程規劃編制滯后,不確定因素多
　　在市政道路排水工程設計過程中，往往出現道路要求盡快建設，而設計所需的排水工程規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計、同期施工的現象，從而造成道路建成后的重復開挖的浪費，有時設計完成后或排水工程已在施工中，排水工程規劃由于各種原因需修改，同樣造成了設計的重復工作或工程改造的浪費。
　　五、對市政給排水工程規劃編制和執行管理的改進建議
　　為了在市政道路排水工程設計更好地避排水設施存在問題的發生，使設計做到經濟合理、運行安全，通過對設計實例的分析，現對市政給排水工程規劃的編制和規劃的執行提出一些改進建議。
　　(1)認真做好規劃前期的調查研究，使規劃內容更符合當地的條件。
　　(2)在規劃編制中應注意與給水工程、環境保護、道路交通、水系、防洪以及其他專業規劃的相協調。
　　(3)應重視規劃的、科學的、全面的技術和經濟論證，避免片面的因素干擾。
　　(4)應重視市政給排水工程規劃編制的超前性和嚴肅性，需更改規劃時應作充分論證。
　　(5)在執行規劃的過程,政府各級管理部門應加強執行規劃的力度,從根本上改善城市的環境水平。
　　六、結束語
　　由于市政給排水設施的功能和特性，使其工程規模大、投資額大、施工難度大、工期長且在運行中消耗大量的能源和資源。按一般工程的設計經驗，市政道路排水工程的工程費用占道路各專業的總工程費用的30%。因此，市政道路排水工程設計具有重要的地位，改進排水工程規劃的有關工作,確保更科學、合理的排水規劃的執行，將給設計提供更好的條件。