基于持续发展理念下的市政给排水设计和规划问题分析

基于持续发展理念下的市政给排水设计
和规划问题分析
摘要：市政给排水工程与城市居民的日常生活息息相关，同时，也是推动一
座城市健康可持续发展的具有重要战略意义的基础设施工程。

一方面，给排水工
程可以满足城市居民的正常用水需求，另一方面，能够有效解决水资源污染问题，进而可以改善居民的生存环境，促进人与自然协调发展。

但是，在持续发展理念下，市政给排水设计与规划工作仍然存在诸多亟待解决的问题，这就需要市政给
排水设计部门应当结合城市发展的实际情况，对给排水设计方案不断予以优化和
改进，在实现节水、节能愿景的前提下，使水资源的利用效率达到最大化。

本文
将着重围绕持续发展理念下市政给排水设计与规划工作存在的问题，以及设计与
规划要点展开全面论述。

关键词：持续发展；市政；给排水；设计规划策略
在城市化进程持续推进的背景下，市政给排水工程规模也不断扩大，但是，
在给排水设计与规划过程中，常常出现“重给水、轻排水”的现象，以至于城市
的排水系统功能逐步弱化，污水处理效果差强人意，城市内涝与水体污染问题频发。

针对这种情况，市政给排水设计部门应当秉持“持续发展理念”，将给水系
统与排水系统的设计工作有机结合到一起，并始终遵循综合治理、兼顾全局的规
划原则，使市政给排水系统的给水功能及排水功能得到进一步完善，进而为城市
的健康可持续发展提供先决条件。

1 持续发展理念下市政给排水设计和规划存在的问题
1.1 给水系统设计与规划存在的问题
给水系统主要承担城市居民的日常供水及工业用水任务，如果给水系统在设
计与规划过程中出现问题，势必会影响终端供水质量，进而给居民正常的生产生
活带来诸多不便。

尤其在节约用水、节能减排理念提出以后，对给水系统的节能
与节水性能提出了更加严格的要求，因此，给水系统设计与规划工作是否科学、是否合理直接关系到节水、节能效果。

比如一些城市在设计和规划给水管网时，未采取必要的节水措施，导致日常供水量远远超出标准要求，这就造成了水资源浪费现象。

而部分城市在对给水系统涉及水压、流量等参数进行计算时，常常出现人为失误的情况，以至于计算误差过大，使得日均供水量严重不足，这就无法满足城市居民正常的用水需求。

由此可以看出，给水系统设计与规划工作不能一蹴而就，必须经过周密的部署与科学规划，才能使水资源得到高效利用[1]。

1.2 排水系统设计与规划存在的问题
排水系统在城市基础设施建设当中始终占据着主导位置，一方面，该系统担负着生活污水、工业废水以及地表径流的排放重任。

另一方面，排水系统设计是否合理，直接关系到一座城市的整体形象。

一旦设计与规划工作出现问题，城市排水系统则极易瘫痪，进而引发城市内涝等严重灾害，这将给人民群众的生命财产安全造成直接威胁。

比如在设计与规划过程中，设计人员疏于对城市日常污水与工业废水总量的核定及计算，往往凭借自身的工作经验来确定排水管网的实际泄洪量，如果泄洪量远远小于污泥及废水排放总量，那么，城市排水管网的正常使用功能将受到严重影响。

另外，由于设计人员的主观人为失误，而忽略了当地的气象因素，一旦雨季来临，城市排水管网的泄洪能力与降雨量严重不符，在这种情况下，城市内涝出现的概率也将大幅提升。

污水处理系统是市政给排水系统重要组成部分，随着我国工业生产规模的不断扩大，工业废水以及居民的生活污水排放量与日俱增，而这些水体当中含有大量的有毒有害物质，如果直接排放到地下管网或者江河湖海当中，将给自然生态环境造成严重污染，这就违背了城市的持续发展理念。

比如在设计污水处理系统时，未与城市的雨水管网进行分流设置，以至于污水处理系统的处理能力受到严重影响。

另外，如果污水处理系统功能不完善，被处理过的污水及工业废水的各项理化指标与标准存在较大出入，一旦排放到地下土壤当中，将直接给土壤及水源造成二次污染。

因此，在对城市污水处理系统进行设计与规划时，需要制定一套针对性强、可行性高的规执行方案，以此来提升污水处理系统的净化处理能力[2]。

2 市政给排水设计与规划遵循的基本原则
2.1 可持续发展原则
近十年来，我国城镇人口激增，据第七次全国人口普查结果显示，截至2020
年10月31日，我国城镇人口超过9亿人，占总人口的63.89%，城市人口的快速
增长对给排水等基础设施的建设速度也提出了更高的要求。

在这一背景之下，城
市发展需要同自然生态环境以及城市居民的生存生活环境保持和谐统一，这样才
能促进城市健康可持续发展。

而给排水工程作为利民、为民的民生工程，在城市
发展进程中扮演着重要角色。

因此，在对市政给排水工程进行设计与规划时，应
当以提高水资源利用率为设计初衷，并始终遵循“可持续发展”的原则，为城市
发展注入更多的生机与活力。

2.2 因地制宜原则
我国作为严重缺水的国家之一，在城市发展进程快速推进的背景下，部分地
区的缺水状况越来越严重，加之工业废水与生活污水的大量排放，水污染现象也
表现的越加明显。

针对这种情况，市政给排水设计单位应当结合当地的地形特点、地理环境、气象信息、水文条件，编制科学合理的给排水系统设计方案，以达到
节水、节能、提高水资源利用率与循环使用率的目的。

比如某高原地区，河流密集，水量丰富，水质好，但是，该地区的河流属于游荡性河流，主河道摆动大，
如果直接取水，其难度较大，因此，遵循“因地制宜”的原则，设计部门采用傍
河开采地下水的方式。

由此可以看出，给排水工程设计与规划只有充分考虑本地
区的实际情况，才能提高水资源利用率，满足本地区的供水与排水需求[3]。

3 基于持续发展理念下的市政给排水设计与规划要点
3.1 给水系统设计规划要点
在对城市给水系统进行规划设计时，设计单位应当全面考量城市发展近期与
远期的基本需求，尤其需要考虑城市扩容要素，一旦城市容量扩大，势必会增加
用水量与排水量，这就需要设计人员应当在给水管位上预留出足够的空间，进而
给未来给水管网的敷设作业提供便利条件，并且也可以节省大量的后期投资成本，其规划技术路线如图1所示。

图1：市政给水系统规划技术路线
在选择水源时，应当满足以下条件：第一，水量充足、水质好，水
源地便于卫生防护。

第二，配置的生活饮用水、取水、净水、输配水设施的安全
性能应当达标，并且水源地需要具备良好的施工条件。

第三，如果将地下水作为
给水水源，出于对保护自然生态环境的考虑，严禁超量开采，如果将地表水作为
给水水源，在枯水期到来时，水资源储备量应当在90%以上。

对于水资源匮乏地区，应当考虑设置天然降水的收集储存装置，以保证充足的水资源供应量。

在选
择取水构造物位置时，地表水构造物应当位于城市水源地的上游，地下水构造物
应当位于地下富水区。

如果将地下水作为生活饮用水水源，进水水质应当满足
《地下水质量标准》GB/T 14848-2017的要求。

如果将地表水作为生活饮用水水源，进水水质应当满足《地表水环境质量标准》GB3838-2020的要求。

而出水水
质应当满足《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2022的要求。

3.2 排水系统设计规划要点
在设计和规划排水系统时，应当遵循“水流通畅、节能高效、工程量小”的
原则，在布置排水系统的干管支管时，尽量采用直线布局，并借助于当地的地形
地势条件，在重力作用下将城市污水排入污水厂。

在设计道路排水管网时，应当
注意以下问题：首先需要对规划的管道管径进行计算复核。

其次，确定雨污水管
线的准确位置，然后编制施工图纸。

道路最低点应当布置双箅或者多箅雨水口，
为了保证污水及雨水能够顺畅排放，应根据规范要求进行水力计算后确定管径。

在选择排水管网的管材时，应当结合管材的物理特性，选择使用寿命长、抗压强度高、防腐蚀能力强的管材。

目前，在排水管网设计施工中，较为常用的管材包括钢管、球墨铸铁等金属管材，普通钢筋混凝土管材、加强的钢筋混凝土管材、玻璃钢夹砂管材、塑料管材等。

以钢筋混凝土管道为例，在设计过程中，设计人员应当严格遵照管道基础及接口选用标准来确定最终的施工方法，如表1所示。

表1：排水管道基础及接口选用表
为了达到节能与节省施工成本的目的，在设计排水管网时，应对环
刚度这一参数予以优化选择，以确保排水管网在外压负载下能够始终处于安全工
作状态。

如果环刚度选择太高，则容易耗费大量的排水管道，进而给施工单位造
成巨大损失。

如果环刚度过小，排水管网的承载力将大幅下降，在这种情况下，
管网很容易受损。

因此，设计人员需要对排水管网的环刚度指标予以重点考虑[4]。

3.2.1 雨水流量系统设计要点
在设计城市雨水流量系统时，应当全面考虑城市的年降水量、降水分布情况
及雨季持续的时间，由于防洪排涝规划关系到一座城市内环境的好坏，因此，为
了避免出现城市内涝的情况，设计人员应当事先编制出一套切实可行的防洪排涝
计划，并将排涝闸、排涝泵站等设施建设统一纳入防洪排洪计划当中，同时，科
学划分排水区域，保证每一个区域都能够具有完备的排水系统。

在规划与设计过
程中，设计人员应当严格遵循“高水自排、低水泵排”的原则，尽量利用当地有
利的地形地势条件，根据排水设施的排水能力来建立和完善雨水贮存系统，并科
学布置雨水排放口。

比如在对某城市雨水设计流量进行计算时，应当根据
的计算式求得，在计算式当中，需要明确暴雨等级，根据我国气象部门的规定，
暴雨主要划分为三个等级，即24小时降水量大于50mm，小于99.9mm的称为暴雨，大于100mm，小于249.9mm的称为大暴雨，250mm以上的称为特大暴雨。

3.2.2 污水处理系统设计要点
在设计污水处理系统时，应当遵循“经济性与实用性”原则，即在
降低污水处理成本的同时，能够保证污水水质满足排放标准要求。

在选择污水厂
的厂址时，应当符合以下条件：第一，污水厂位置应当位于城市水系的下流地区，
并满足供水水源的防护要求，同时，污水厂周边应当具有使得的交通通行条件，以有利于设备运输。

第二，厂址应当位于城市夏季最大频率风向的下风口，并尽量靠近污水污泥排放与利用地段。

第三，出于对扩大污水厂规模的考虑，在选址时，应当保证用地空间充足，并与城市的居住用地、公用设施用地保持一定的卫生防护距离[5]。

结束语：
综上，市政给排水设计与规划是城市建筑和发展进程中的头等大事，因此，给排水设计人员应当始终秉持“可持续发展”理念，在积极响应“节水、节能、降耗、减排”号召的同时，不断对给排水设计与规划方案进行优化，一方面通过对各种新型技术的应用，来增强给排水系统的安全性、稳定性与实用性，另一方面通过后期的各项管理措施，来保障给排水系统的高效运行，进而为城市的持续发展注入强大的驱动力。

参考文献：
[1]韩晓东.市政给排水设计规划中的问题及解决对策[J].中外企业
家,2020(10):221.
[2]邓庆喜.探析市政给排水设计和规划中常见问题及相应解决措施[J].科技资讯,2018,16(07):71-72.
[3]张梁.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用要点研究[J].工程建设与设计,2022(15):128-130.
[4]王雅涵.绿色建筑暖通和给排水设计的节能策略探究[J].工程建设与设计,2022(11):77-79.
[5]薛晗.市政给排水设计优化策略[J].工程技术研究,2022,7(06):171-
173+190.。