浅析现代城市市政给排水规划设计(精选9篇)
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浅析现代城市市政给排水规划设计
浅析现代城市市政给排水规划设计
摘要:给排水工程项目是城市市政进行城市基本建设中的一个重要组成部分,对城市市政给排水工程项目进行良好的设计规划,对于建设一个适合人们生活居住的城市具有十分重要的意义。本文主要对现代城市市政给排水规划设计进行了分析探讨。
关键词:市政工程;给排水;规划设计;存在问题;解决措施
中图分类号:TU99文献标识码: A
引言
城市市政的给排水系统的规划设计在城市发展的过程中起着非常重要的作用,是城市居民用水和工业排水不可或缺的部分,严重影响着城市经济的发展和城市环境,因此要全方位的考虑城市市政给排水的规划设计,以促进城市的快速发展。
一、城市市政给排水系统规划设计的要求
1、满足城市生活用水和生产用水的需求
在城市市政给排水系统的规划设计时,最低目标是要满足城市生活用水和生产用水的需求,还要利用城市中一切可利用的空间,考虑城市市政给排水的规划与设计,但是在城市市政的给排水的设计方案中,要留出一定的空间以供后续的更改或者其它用处使用。城市市政给排水的设计与规划一定要具备耐久性和稳定性,从而保证人们的生产生活活动的有序进行。
2、与城市的整体规划设计相协调
在城市建设与发展的过程中,要进行科学合理的规划设计,而城市市政给排水系统只是城市建设规划设计中的一个小部分,因此要与城市的整体规划与设计相协调。在对城市进行规划设计时,也要充分考虑到现有的城市市政给排水系统,因为只有城市整体的规划设计与城市市政给排水系统协调发展,才能推动城市的可持续发展;只有在城市市政给排水系统的规划设计的过程中,充分考虑整个城市的规划设计方案,才能实现城市市政给排水系统的科学化、合理化、完善化
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发展。
3、重视环境保护
可持续发展的理念在我国已经深入人心了,因此在城市市政给排水系统的规划设计的过程中,要时刻都体现出绿色、低碳的环保理念,要充分考虑到城市经济的发展与人们的生活水平。要把环境保护的理念贯彻到千家万户之中,以实现我国城市的可持续发展。目前,我国有很多城市在规划设计的过程中,忽略掉环境保护的问题,一味的追求经济效益,而城市市政给排水规划设计可以实现对城市环境保护的目的。
二、市政给排水规划设计要点
1、给水系统规划设计
随着变频供水设备大量使用,特别是利用城市给水管网压力智能直接供水装置的推广应用(取消屋而水箱),在中观层面出现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,为未来留下发展空间,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,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,雨水溢出路面。
3、污水系统规划设计
对城市人们生产和生活造成的污水,一般情况下都是采取合流或者是分流的方式对污水进行处理。通常情况下,城市的新城区的污水处理大多是采用分流的方式进行;旧城区的污水处理使用合流的方式对污水进行处理。但是,就目前我国的城市排水系统来说,分流的污
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水处理方式不适合我国城市的发展,因为城市雨水系统如果和城市污水处理系统出现交错的现象的话,分流的污水处理方式也就变成了合流的污水处理,要想从根本上解决这个问题的话,就需要从化粪池入手,开始进行分流的处理,要使用专业性强的施工方式进行污水管道的施工,并采取高度的监督,以保证污水管道的施工质量。当雨水从天空中落到地上时,也会受到很严重的污染,因此采取的截留的处理方式较为合理。
三、市政给排水规划存在的问题
1、给排水规划设计人员的综合素质不高
目前,我国给排水规划的设计人员的综合素质不高,不能够从全局上把握城市的发展情况,往往出现规划设计与实际使用衔接不上的问题。不能够根据各城市特点进行市政排水规划的设计,单纯的模仿其他国家或地区的给排水规划设计的例子并不鲜见。更甚者,有的城市市政给排水规划设计中连使用的材料数量、城市人口、地形、地质、经济发展状况的分析等都和别人雷同。这种情况,很容易造成给排水规划设计不符合城市的发展需求、施工材料不符合设计要求等问题,造成资源的浪费和不必要的损失。市政规划设计中可以借鉴其他国家、其他地区的设计经验和设计成果,但如果不结合本地区的实际情况知识盲目的模仿抄袭,不但不会起到给排水工程的设计效果,还会适得其反。尤其要注意的是给排水规划过程中一定要注意工程材料的选择,有些施工材料和机械设备是应用在特殊的环境和条件下的,切不可乱用、误用,闹出笑话不说,会加剧整个工程建设损失和负担。
2、给排水规划与其他设计规划的设计衔接不上
给排水规划设计的不科学不合理,不能与其他设计规划衔接,势必给工程的开发过程造成不必要的负担。在某些区域,单纯的看城市市政给排水规划设计方案并没有什么不妥,然而一旦应用到实践中就会出现很多问题,而且对于问题出现后的解决方法也不明了,最后只能放弃之前的所有工作。不光浪费了人力、物力、财力也影响了该区人民的生活质量。
3、设计人员的综合素质不高
有些设计人员的素质不高、缺乏责任感,为了一己私利抛弃了良
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心和正义。在给排水规划设计中滥用一些质量低劣的三无施工材料和没有安全保障的设备。有一些给排水规划设计的都是与领导有利益关系的个人和团体,有些设计人员不从工程建设的实际出发而从领导的喜好和利润的高低出发来选择施工材料,导致规划的随意性、不科学性。还有一些设计人员在没有了解城市发展状况、缺乏有效数据的情况下,凭空想象的对给排水工程进行规划设计。造成规划与实际情况的严重脱节,后期规划施工缓慢,浪费了大量的宝贵时间,耽误了工程的开展进度。还有的设计者不能敏锐地捕捉社会的发展信息,仅仅满足于过去的设计理念和方法,不懂社会学、生态学、缺乏必要的知识更新,市政给排水规划设计不能只考虑污水的处理,要紧跟上经济社会的发展步伐,不断创新进步,满足人们的不断增长的生活需要。
四、市政给排水规划设计中存在的问题的解决方法
为了大力避免市政给排水设施发生问题和状况,就要提高市政给排水设计规划的质量,既要运行顺畅又要保证节省资金投入,通过对设计实例的分析,对市政给排水设计的规划工作提出以下建议和意见:第一,保证规划的内容与城市的实景情况相吻合,在规划设计之前要做足调查研究工作;第二,在规划设计中要综合考虑交通道路、环境影响、防洪防汛等多种因素,确保专业之间的协调衔接;第三,提高设计人员的整体综合素质和责任心,实行责任追踪制和实名制;第四,邀请资深的专业的设计人员设计;第五,注意市政给排水工程的实际性和超前性及可持续利用;第五,要综合考虑经济因素和技术因素,避免理论与实践脱节的设计等。
结束语
综上所述,经济全球化的发展,在一定程度上转变了我国人民的思想,对环境保护的态度也发生了改观,并且越来越重视。在城市市政给排水系统的规划设计过程中,要充分考虑到整个城市的规划与设计,还要考虑城市后续的发展,并预留出一定的空间工城市的后续发展使用,将低碳、绿色等环保理念应用到城市市政给排水系统的规划设计之中,以完善我国城市市政给排水系统的规划设计方案,从而实现城市的可持续发展。
参考文献
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关键词:现代城市,市政给排水,设计规划
引言
城市市政给排水设计是一项复杂的工作, 不仅和城市规划工作有着密切的关系, 同时也要充分考虑城市原有的给排水设施, 这样才能实现给排水的设计工作与城市规划的和谐统一。在实际的规划中, 要充分重视原有的城市给排水系统, 在此基础上进行规划设计。只有这样, 才能促进城市给排水系统的不断完善。
一、现代城市市政给排水规划步骤及设计内容
1. 规划的不同阶段
城市给排水总体规划确定了给排水工程中一些原则性问题, 为分区和详细规划提供了可靠的依据。城市给排水分区规划在分区范围内, 对总体规划的各项内容进行了落实和细化, 并根据实际情况对总体规划进行了修正和补充。城市给排水详细规划根据较明确的用地布局和项目分布, 以及城市总体、分区规划的各项要求, 做出了详细的规定, 为工程设计提供了依据。并结合实际情况和规划范围, 对上一层次的规划进行了评析、落实和适当的修订。
2. 主要内容
确定各项用水量标准, 预测城市用水总量, 水资源开发利用情况评价, 城市用水供需平衡分析;合理选择水源, 确定取水方式;确定给水系统的组成、水厂厂址和供水能力, 选择处理工艺;输配水干管的布置, 确定干管管径;制定水资源保护措施。
3. 原则
应以促进城市可持续发展, 保证社会经济发展所需的水质、水量和改善水环境为目标, 确保城市水的良性循环, 达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。
应以区域规划和城市总体规划为依据, 从全局出发, 统筹安排, 满足城市总体布局的要求。城市总体规划中也应考虑城市给排水工程规划的要求, 为城市给排水工程规划创造良好的条件, 坚持“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利”和“开源节流并重”的方针进行规划。从全流域的角度对城市功能布局进行统筹安排, 协调各方面用水关系。尽可能减少水污染, 综合利用雨污水和海水。
给排水工程规划年限通常与城市总体规划年限相一致。近期规划5年, 远期20年左右。规划时, 考虑远近期结合, 做好分期实施的可能。要充分考虑现状, 尽量发挥和利用原有设施的作用, 使新规划的给排水设施与原有系统合理地有机结合。对给排水工程规划进行经济分析, 尽可能降低工程地总造价和经常性运行管理费用, 节省投资。规划时, 应考虑不同的方案, 进行技术经济的优化。
应与其他单项工程规划, 如城市道路交通规划、环境保护规划、防灾工程规划等, 相互协调配合。充分考虑未来发展的新技术、新工艺、新材料对水处理和给排水管网的影响, 有利于科技进步, 以节省资金, 提高效率。
二、市政给排水系统
由于对城市污水及雨水的排除方式不同, 所采用的管渠系统也不同, 因此各种不同的排水方式形成了各种不同的排水体制。
1. 合流制
如果城市污水和雨水在同一排水管渠系统中输送排放, 则称为合流制。合流制排水系统又可分为直泄式、全处理式和截流式等几种, 现在常用的是截流式的合流系统。
截流式是一种改造旧有合流管渠系统的一种较好的方式。其措施是在合流管道将要接入天然水体时, 在河岸边修建一条污水截留管, 将合流管中的污水截流输送到污水处理厂进行处理, 而大部分雨水可直接排入河道, 其截流设备俗称截流井。
2. 分流制
雨、污水各用专用管渠系统排放, 称为分流制。按我国现行室外排水管渠设计规范 (GBJ14-87) 规定, 新建排水管渠都应按分流制建设, 以保护水体。各种不同性质的污水分别由各自的专用管渠排放, 称为完全分流制。只建有城市污水管渠, 雨水暂靠地面迳流排放。待将来城市发展、资金充足时, 在修建雨水管渠形成完全分流制系统, 这种形式适用于新开发的城镇。
若修建成完全分流制的两套排水管渠, 可以把雨水系统中的初期雨水。通过截流设备截流到污水管渠中, 而将暴雨迳流排放到河流中, 能够更有效地保护水体, 称为半分流制。
这里主要提醒注意的是, 半分流制同截流式合流制虽然都是通过截流设备达到截流目的, 但半分流制是将雨水管渠中的初期雨水截流到污水处理厂, 而截流式合流制是将合流管渠中的污水截流到处理厂。
三、现代城市市政给排水设计
1. 管道布置和埋深
(1) 管道布置
污水管道的定线, 一般按先确定主干管、再定干管、最后确定支管的顺序进行。总体规划中, 只决定污水主干管、干管的走向与平面布置。在详细规划中, 除以上内容外, 还要决定污水支管的走向及位置。管道系统布置和定线的原则尽可能在管线短、管道埋设深度浅的情况下, 使最大区域的污水或雨水能自流排除。
在定线时, 应充分利用地形, 使管道的走向符合地形趋势、顺坡排水。在排水区域较低处, 敷设主干管或干管, 这样干管或支管的污水能自流接入。地质条件也影响管道系统布置, 地下建筑和障碍物对管道系统布置也有影响, 管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致。水管的最小纵坡不得太小, 一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀, 雨水管设计流速常采用自清流速, 一般为0.75 m/s。为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求, 对雨水管的最大纵坡也要加以控制。通常道路纵坡大于4%时, 需分段设置跌水井。
(2) 管道埋深
1) 最大允许埋深
一般在干燥土壤中, 管道最大埋深不超过7~8 m。地下水位较高, 可能产生流沙的地区不超过4~5 m。
2) 最小埋深
等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。在车行道下, 管顶最小覆土深度一般不小于0.7 m。冰冻地区, 则要依靠防冻要求来确定覆土深度。
2. 污水管道设计
(1) 污水管设计注意事项
确定管道的管径和坡度应与确定管道的起点终点埋深交错进行。必须仔细研究管网系统的控制点, 控制点常位于区域的最远或最低处, 各条管道的起点、低洼地区的个别街坊、污水出水口较深的工业企业或公共建筑都是研究的对象。水力计算从上游依次向下游进行, 一般情况下, 随着设计流量逐段增加, 设计流速也应相应增加或不变。但是当管道坡度突然变小时, 设计流速才允许减小。另外, 随着设计流量逐段增加, 设计管径也应相应增加或不变。但是当管道坡度突然增大时, 管径也可以减小, 减小的范围不得超过50~100 mm。
(2) 跌水井的设置
在地面坡度太大时, 为了减小管内水流速度、防止管壁被冲刷, 管道坡度往往需要小于地面坡度。这就有可能使下游管段的覆土厚度无法满足最小限值的要求, 甚至超出地面。因此, 在适当的点可设置跌水井在旁侧管与干管的连接处。要考虑干管的埋深是否允许旁侧管接入, 并根据情况设置跌水井。
(3) 泵站的设置
在干燥土壤中, 管道的埋深一般不超过7~8 m;在多水、流砂、石灰岩地层中, 一般不超过5 m。如果超过, 则要设置泵站。
3. 雨水管渠系统设计
根据城市总体规划、道路网规划和居民区详细规划, 结合地形、地物等条件确定, 力求做到工程经济合理、管网疏密恰当, 避免埋深过大或过小, 坡度过陡或过缓。
雨水迳流的水质与其所流经的地面情况有关, 一般初期雨水较脏, 而经过一段时间后, 迳流水就比较清洁了。因此, 应该尽量就近排入水体。在设计管径时, 按满流计算, 并允许按地区重要程度有一定时间的溢流。
雨水管渠系统大体上由以下几个部分组成:房屋及庭院雨水排除系统、雨水口、雨水管渠、检查井、出口。必要时, 可以设置雨水泵站和雨水调节湖等。雨水系统布置的主要原则是根据流域内的重要性, 将雨水迳流及时地就近排放到水体中去, 尽量减小由于积水所造成的损失和居民的不便。因此, 雨水管渠的布置就要充分利用地形条件, 就近排入水体。要结合道路规则, 雨水口的布置以路口处雨水不漫路面为原则。
4. 城市地下管道
(1) 管道纵坡
管道纵坡尽可能与街道纵坡一致。水管的最小纵坡不得太小, 一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀, 雨水管设计流速常采用自清流速, 一般为0.75 m/s。为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求, 对雨水管的最大纵坡也要加以控制, 通常道路纵坡大于4%时, 需分段设置跌水井。
(2) 管道的埋设深度
1) 最大允许埋深
一般在干燥土壤中, 管道最大埋深不超过7~8 m, 地下水位较高, 可能产生流沙的地区不超过4~5 m。
2) 最小埋深
等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。在车行道下, 管顶最小覆土深度一般不小于0.7 m。在管道保证不受外部荷载损坏时, 最小覆土深度可适当减小。冰冻地区, 要依靠防冻要求来确定覆土深度。
四、结语
做好城市市政给排水规划设计工作意义重大, 但也是一项复杂的工作。在设计规划时要综合考虑多个因素, 结合现有的城市给排水系统的设计情况实现优化设计。切实解决城市市政给排水系统存在的缺陷和不足, 为人们的生活提供方便, 为城市经济的发展提供支持。
参考文献
[1]谢巍.城市市政给排水规划设计分析[J].沿海企业与科技, 2009 (08) .
[2]王亮, 董旭.浅谈城市给排水的规划设计问题[J].民营科技, 2011 (03) .
市政给排水工程是城市基础设施的重要组成部分,做好城市市政给排水规划设计,对建设一个良好城市人居环境具有重大意义。特别是在新的历史条件下,城市建设必须走可持续发展道路,提倡省地节能的理念,这要求市政给排水规划设计必须从宏观、中观、微观三个层面进行认真思考与研究,以寻求城市水资源的合理利用,实现现代化城市的可持续发展。
二、从宏观层面分析市政给排水规划设计
给排水规划设计宏观层面所面对的是大范围的思考,涉及到规划区范围以外甚至跨城市、跨地区的区域性问题,影响深远,对城市可持续发展有着举足轻重的作用。在给水方面,主要体现在水源及其保护,区域水资源平衡及区域供水规划;在排水方面主要是防洪排涝规划设计以及河网区域污染控制,它要求我们必须有开阔的眼界与系统创新的思维。
(一)防洪排涝规划
1.防洪排涝概念:防洪排涝是城市的生命线,防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪,外洪以防为主,如防洪堤、水库等,而内洪则是排蓄为主。对城市而言,在规划重现期内,不应有“涝”的概念,只有雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题。过去排涝标准三天暴雨三天排完或24小时暴雨24小时排完,针对的是郊区和农田,这种标准是无法适应现代城市的发展要求的。因此将“防洪排涝规划”称为“城市防洪规划”(防外洪)和“城市排洪规划”(排内洪)则更贴切。这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识,确保人民生命财产安全。
2.排洪与排水标准衔接问题:城市排水是解决较小汇流面积上短历暴雨产生的排水问题,采用的是暴雨公式,暴雨时段控制在5—120 min,选用暴雨样本是年超大值法;而排洪考虑汇水面积大,目前多采用水文公式(也是暴雨推理公式),使用某重现期(如l0年一遇)24 h暴雨量为基本数据,其选用暴雨样本是年最大值法。因此进行防洪排洪规划时,应充分考虑排洪与排水重现期标准衔接问题。排洪规划重现期应根据城市重要性以及排洪流域面积的大小因素综合考量后确定。排洪汇水面积越大,重现期标准越高,大中城市排洪标准不宜小于20年一遇(防洪标准GB50201—94)。
3.排洪措施:排洪措施主要有地面全抬高方案和雨水泵加滞洪区方案(地面不抬高或部分抬高)。对于山区,考虑到内洪来得快、退得快,设置雨水泵站效益不大,宜采用全抬高方案,但同时也要考虑现状村庄过渡,可设置局部的抽排设施。
(二)区域水资源平衡与区域供水
水资源在时间与空间上存在着分布不均以及水质性缺水现象,认真进行水资源平衡,优化水资源配置,提倡区域供水就显得十分重要。特别在从事具体城镇给水规划设计时,一定要进行区域水资源供需平衡分析,否则它会成为制约城市发展的主要因素之一。
要做好水资源供需平衡首先要做好需水量预测工作。需水量考虑的主要因素有:城市和村镇生活用水、市政饴消防)用水、工业用水、农业灌溉用水、畜牧业用水、渔业用水,还要考虑流域江河本身生态流量需求。其中值得注意的是工业用水量预测,目前设计时多用用地指标法和万元工业产值法,但由于近年来传统产业设备更新速度加快以及非传统产业,如信息产业的快速发展,用上述两种方法来进行工业用水量预测会带来较大的偏差,应引起足够的注意。
区域供水未来发展主要体现在以下几个方面:一是改善城乡供水水质,提高乡镇居民的生活质量;二是置换水源,有效控制地下水过量开发,促进水资源合理利用:三是避免了重复建设,节约宝贵资源和有限资金;四是促进了供水行业集约化发展,增加了企业经营效益,提高管理水平。
(三)污水处理集中与分散的讨论
一段时期以来,我国污水处理业界比较推崇污水集中处理,其理由是污水厂规模经营,效率高,污水厂运营成本低,处理出水水质有保证等。但随着时间的推移,其缺点也逐步暴露出来,过度集中污水处理主要存在如下问题:一是巨额管网投资(越下游管径越大,投资巨增);二是运营的高能耗(中途提升泵站多,能耗大);三是无法进行中水就近利用。对此,很多污水采用BOT形式营建,为污水适度分散处理提供了方便。
三、从中观层面分析市政给排水规划设计
中观层面主要体现在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设计、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。
(一)给水系统规划设计
随着变频供水设备的大量使用,特别是利用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。
(二)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壓力流校核,同时与竖向标高相协调,避免在重现期P=1时,雨水溢水路面的情况发生。
(三)污水系统规划
1.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。但鉴于我国目前排水系统的实际情况,真正意义上的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。
2.污水厂排水去向
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,因此污水厂处理后污水的排放以就近向可作为中水回用的途径或可向内河排放作景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由,建议将处理后的污水向外江江心排放,两者矛盾如何协调值得进一步讨论。
四、从微观层面分析市政给排水规划设计
微观层面主要为单项市政工程给排水规划和设计。譬如工业或住宅小区给排水规划与设计,一座或几座建筑物给排水消防设计,一座污水厂设计,一条道路给排水设计等,它是将理想变为现实最直接的环节。一方面城市建设在发展过程中会遇到具体新课题,必须采用新办法、新材料、新产品去解决;另一方面,可持续发展要求我们不断创新,具体规划设计必须符合节能省地建设新理念。
下面略举数例加以说明:
(一)污水处理新技术的发展
最近国内尝试使用一种高效载体生物强化MO工艺,它是在MO反应池的好氧池末端投加活性硅藻土,同时好氧硝化液和沉淀污泥回流至缺氧池,利用硅藻土的高效载体生物作用(流化床)和吸附,混凝及过滤等物化作用,实现生物脱N和物化除P,较好地解决了纯生物或纯化学污水工艺中脱N与除P相互矛盾的问题。
(二)污水管道设计中新管材的推广
在给排水工程中推广PCCP管、PVC—U管、PE管、聚丙烯(PP)等新型塑料复合管材,符合国家以塑代钢政策。同时管道摩阻小、排水量大、重量轻、施工方便,受到业主及施工方一致欢迎。但在具体使用过程中,应注意施工造成管道变形超标的问题,应确保管道两侧回填土的回填质量,必须分层夯实,使其密实度能够达到95%以上。
(三)雨水管道设计新思路
在缺水地区或地下水较深区域,尽量使雨水不排人下水道,尽量通过设计施工,将雨水渗透或截留。一则可以减少排水负荷,减少雨水管道投资;二则增加地下水补给,涵养地下水,进行水生态修复。另外,也可以设置雨水贮水池截留雨水作中水使用,但这要根据项目的具体情况,因地制宜。譬如地下水位高,下雨后地面充分湿润,地下径流很大,就不宜采用渗透法。
五、结语
2当下市政给水排水工程施工管理中存在的问题
2.1施工开始前缺乏科学合理的规划。有效对给水排水工程做好规划工作,才能保障给水排水工程的质量。而在实际施工过程过程中,施工方并没有对工程实施地的现场测量和勘查工作部分引起重视,知识进行了象征性和较为片面性的工作完成;而且设计中没有结合实际施工的情况进行,尤其是施工地点所具有的各种因素融合到设计计划中去,让计划的操作性有一定的出入;另外,施工开始前,没有做好禁行断路等工作,使得交通的运行较为不畅甚至有问题,拖延了整个工程的顺利准时完成。
2.2给水排水工程施工人员的素质水平参差不齐。在给水排水工程施工的过程中,整体施工人员的综合能力和素质直接决定了给水排水施工技术能力的高低,而农民工是当前我国给水排水工程的主要劳动力,而这部分劳动力的主要特点是缺乏有关给水排水工程施工的专业性技术知识,及时知道也缺乏一定的操作能力。
3.1沟槽开挖支护和管基的施工
在市政工程中,给排水管线一般埋设在地底下,因此需要挖沟槽,在开挖沟槽中,一般采用挖掘机施工,在施工中保证周边环境的安全性,周边不存在其他建筑物。在开挖前需要采用白灰画出边界,做好支护工作,避免出现塌陷。在沟槽开挖和施工测量完成后需要急性管基施工,严格依照设计图纸进行施工,由于管基施工需要浇筑混凝土,因此需要尽快完成管基施工,保证施工质量,确保混凝土强度。
3.2选用管材
地下管道在设计中需要合理选择管材,最佳管材采用PP-R管、PEX管等,将接头设置在地面下面,避免检修困难。受到地面建筑的影响,积水直管外径需要保证大于25mm。随着城市给排水的压力越来越大,城市给排水管道工程所采用的管材直径逐渐增大,管材安装更加重要,在安装管材前,需要保证管材未出现裂缝问题,在安装之前严格依照相关技术要求做好管材的安装工作,保证混凝土强度。在管材的密封中,需要采用砂浆抹平管材内部毛刺,减少水流对断面的冲击,保证管道的流畅性。管道安装后需要做好碧水试验,做好各项检查,保证管道和井外观达到标准,避免管道出现裂缝情况,若是发现及时进行将诶绝。在闭水试验中,需要依照相关技术要求控制好水位,逐段检查管道质量,发现问题及时处理。
3.3排水管线的设计
排水管线规划设计与内涝存在密切关系,在总体设计中主要根据城市的总体规划来设计,结合城市自身特点来布置雨水管道。在排水管线的设计中,雨水管道的计算是设计核心部分,包括了管道的流量、断面尺寸以及管道埋深的计算,暴雨强度在雨水管道设计中是需要重点考虑的指标,当前我国一般采用公式q=(167A1+167clgP)/(t+b)n来计算,式中q、P、t分别代表设计暴雨强度,设计重现期、暴雨时间,这些均是根据城市自身气候情况来设计。一般t采用汇水面积到设计断面的时间标志,t=t1+mt2,其中m代表折减系数,管道采用2,在陡峭地区取1.2~2.通常集水时间采用经验值。雨水系统划分中雨水终会流入自然水体,依照实际情况设计合理系统。雨水管道流量设计是重要的参数,依照我国相关规范Q=qF。雨水管道水利计算设计包括设计充满度、设计留宿以及最小设计坡度等。在管线设计中明渠要求有大于0.02m的超高,管渠满流时最小设计流速为0.75m/s,雨水管道最小管径设计为300mm,雨水连接最小坡度在0.01。按照一遇的洪水位252.35m计算,管道出口管径为D1000,地面高程265m,管底高程263m,河底高程262m;管道出口管径为D1200,地面高程273m,管底高程269m,河底高程268m;管道出口管径为D1800,地面高程255m,管底高程253.35m,河底高程252.35m。
3.4针对特殊情况的设计规划
针对已经发生过内涝的城市,如某地区先天资源不足,季度缺水,但是内涝频发,建议从以下几方面进行改进。针对容易积水的地面加强整治措施,如隧道、地下桥等,在考虑经济以及绿化等条件下,可以将排水管道引入到绿化带,缓解排水原理。不断修建排水系统,加强新建区域的规划设计,吸取以往给排水系统的弊端,结合地市条件,从长远点规划设计,加大管网管径和检测措施。在雨水的利用,建议通过试点项目,增加雨水的利用,改变都市水系新格局,构建引水体系,完善城市供水工程,以现有城市河道蓄水工程为借此狐,设置重点水库蓄水工程,维系城市水生态功能,减少内涝的发生。
4结语
质量问题的原因及防范措施
近年来,随着市政建设投资的大幅度增加,建设步伐不断加快,如何能够确保市政工程质量,是一个非常突出且非常急迫的问题。另外市政工程质量与广大市民工作、生活切实相关,因此也成为了广大民众普遍关心的问题。研究如何从根本上抑制这一问题已成为必然。以下是本人对市政工程质量病害普遍存在的一些问题, 发表一些个人的浅薄看法,来与同仁进行交流。
一、存在的主要质量问题
随着我国市政行业的不断发展,市政工程质量呈稳步上升趋势,但不可否认的是,一些在建工程和已投入使用的市政工程尚存在不少的质量问题,有些甚至严重危害到工程结构和使用安全功能,比如:
1、水泥砼道路工程路床土过湿或有“弹簧”现象;路基、道路砌不平顺等等。
2、沥青砼道路工程表面出现局部网裂、壅包、车辙、波浪、搓板、沉陷、泛油、唧泥、坑凼等。
3、排水管道位臵偏移、铺设不顺直或积水;排水管道接口开裂、管道断裂、渗漏水,管道堵塞、变形、反坡,闭水试验不合格。排水检查井变形、下沉;砼构筑物蜂窝、麻面、孔洞、开裂,施工缝、止水带渗漏等。
二、质量问题原因分析
我国目前的市政工程中存在的质量问题,是由于诸多因素混生互动、恶性循环、相互影响的结果。探究其原因,我认为主要有以下几个方面:
(一)、施工方面的原因
比如:
1、承包单位转包问题。“转包”现象的存在是现今“豆腐渣工程”存在的一个根源。有的企业中标后,直接转包或违法分包给其他单位,从中收取管理费,以包代管,而对工程质量、安全不从事管理、不负责任。这种转包的现象,使得一些资质不够,没有施工经验的企业,进入施工现场,为质量安全问题埋下隐患。
2、首长工期、献礼工程也是建设工程出现质量事故的罪魁祸手,让民心工程变成“伤心”工程,一些领导急功近利、盲目追求政绩,对工程瞎指挥、不按科学规律办事,造成一些工程刚建成就是一件不合格产品或废品。
3、工程施工主体素质过低。各施工企业内部新工人比较多,技术培训跟不上
4、措施,经常发生前道工序留下的隐患,理,甚至蓄意隐蔽的现象。
5.施工管理混乱,管理制度的缺失导致施工现场成品和半成品乱堆乱放,随意损坏,严重地影响整体工程质量。
6、施工工艺不科学、施工质量控制不严。
(二)、材料选用方面的原因
因材料选用方面的缺陷而造成的质量问题比较常见。
比如:
1、水泥砼道路中水泥的选用,碎石的粒度大小,砂含泥量的控制等,都对工程质量有举足轻重的影响。
2、沥青砼道路中沥青三大指标(延度、针入度、软化点)、含蜡量不合格、粗细集料不满足规范要求等。由于材料选用及材质质量低劣而造成的后果是相当严重的。
(三)、设计方面的原因
因设计技术人员的整体水平不高,对结构荷载等级估计不足,加上没有充分考虑到市政工程的实际情况。因此,设计出的作品不尽合理,给市政工程结构造成潜在的隐患。
比如:
1、某道路工程在新填方区段道路设计为刚性路面,填方区由于未经沉降稳定即浇注路面,造成道路竣工通车很短一段时间后道路路面与基础脱空,基础下沉造成刚性路面破坏。
2、某排水箱涵工程基础的设计,由于对基础的加固考虑不充分,未设计用碎石、砂砾垫层等补强处理方案,当地基承载力不足时,发生结构物局部不均匀沉降,致使沉降缝处产生严重位移,造成漏水。
(四)、工程项目招投标方面的原因
许多没有建筑施工资质和施工经验的企业及个人,为了从中牟利,想尽一切可利用的关系,利用各种不法的手段来达到中标的目的。由
于市政工程大都是国家投资,最终造成损害了国家、广大市民的利益,更有甚者是造成了重大的伤亡事故,使国家蒙受巨大的经济损失。
比如:
1、投标资质审查中的问题。一些施工企业在资质问题上做手脚,有的出钱购买营业执照和资质等级证书,有的盗用或借用他人证件参加投标。
2、陪标、串标现象。一些部门滥用权利,某些建设单位在招投标前将工程内定给某些施工单位中标,暗中敲定施工队伍后,随便指定几个施工队伍前来投标,制造公开招标的假象,其他单位只是陪衬;或者是投标人之间进行串标,相互约定提高或压低投标报价,而获取中标资格,使招投标成为徒具形式的空壳,无法做到公开、公平、公正。
3、“权力标”及“关系标”问题。少数领导变着手法插手招标工作,越权包办工程招投标;有的招标代理机构等中介组织行为不规范,办事讲人情、讲关系;有的评标人员素质不高,打关系分、感情分;有的存在地方保护主义。
(五)比如:
1、个别监理单位为了寻求经济效益超越资质或者降低国家监理收费标准承接监理业务,造成项目监理机构的人员资格、配备不符合要求,存在监理人员无证上岗现象。
2、现场监理质量控制体系不健全,监理人员对材料、构配件、设备投入使用或安装前未进行严格审查,没有严格执行见证取样制度,有的项目监理机构甚至未按规定程序组织检验批、分项、分部工程的质量验收,就进入下道工序施工, 监理的“四报审”、“五报验”完全是行同虚设,造成许多质量隐患得不到及时解决。
三、防治措施
(一)、制订治理质量问题方案
目前市政工程质量问题治理起来还具有一定难度,不可能在短时期内消除,应当有针对性地采取措施进行治理,分期分批,有重点有目的来控制治理质量通病。当有些质量通病涉及多个方面因素时,还应制定行之有效的综合治理方案。
(二)、消除设计考虑欠周到的质量问题
对于设计欠周方面的问题,应通过改进设计方案来治理。
1、当施工图完成之后,设计人员应详细地向施工人员作好技术交
底工作,听取他们的意见,修改设计中欠周之处。
2、设计人员不仅要经常去现场参加实践,积累设计经验外,还应积极学习有关施工验收规范及质量检验评定标准。
(三)、提高施工企业的综合素质,改进施工工艺,提高质量意识对此,我们可以从以下几方面入手:
1、提高管理人员的技术素质和责任心
施工人员应具有高度的责任感,保证按施工规范、规程施工,对各工序工作中的一系列环节,层层把关,并成立质量管理小组,加强各施工人员的质量意识,贯穿于整个施工过程。
2、完善施工操作工艺,改进施工方法,加强现场施工组织管理。
3、加强学习, 组织开展多层面的专业技术培训,迅速提高工程质量意识、质量控制、市政工程核心工种工法、内业资料数据采集与整理等方面的专业技术素质。
(四)、重点把关
1,检后用”的原则,做到:
2、重点掌控市政工程常见的质量控制要点,如:软弱路基处理、路床及路基压实度、路基弯沉值、路面砼强度、路面坡度、标高等;排水管线平基、管座及安管质量,管内底高程、各种检查井砌筑,管道闭水试验及回填土压实度等。
(五)、加强招投标管理
1、防止投标人互相串标、哄抬标价、投标资质弄虚作假。
2、开标、评标、定标的过程控制。
3、防止恶意低价中标,保证高质高价。低于成本价的投标报价不能中标。
(六)、加强监理质量
各监理企业加强内部管理,建立健全质量控制体系,加强项目监理机构的质量管理,严格按照国家相关规定配备监理人员,督促现场监理人员认真履行各自监理职责。建设行政主管部门加强对监理单位的监督管理,提升施工现场监理质量。
施工现场监理质量问题重点:
1、明确监理程序,规范施工过程。
2、做好质量预控,合理确定质量制点。
3、做好施工过程的质量监理,要做到重在“理”次在“监”。
4、做好试验段施工是获取指导施工的最直接参数的最有效途径;做好试验检测工作为确保工程质量提供数据。
5、正确处理好投资、工期与质量的关系。
(七)、一些常见质量问题的防治措施
1、排水管道位臵偏移、铺设不顺直或积水、漏水
预防措施是:
1)
2)、3)、所用管材要有质量部门提供合格证和力学试验报告等资料;安装前对管道进行检查,对已发现或有质量疑问的应责令退场或经有效处理后方可使用。
4)、管接口应选用质量良好的接口填料并按试验配合比和合理的施工工艺组织施工。
2、路基不均匀沉降。
预防措施:
1)、严格控制路基填料料源的选择和填筑材料的各项指标。
2)、重视试验路段,不同类型的路基填筑均进行试验段,认真进行总结,并指导施工。
3)、填方施工尽量在干燥和雨量较少的季节施工,要保证在整个施工期间处于完好状态。
3、沥青砼路面出现波浪、搓板
预防措施:
1)、控制好摊铺机基准线,防止因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度,以及挂线高程测量不准,量线失误或桩位移动,造成路面高低起伏,使面层出现波浪。
2)、控制沥青混合料的配合比
3)、控制好混合料“出场、摊铺、初压、终压”四大温度。
四、结束语
关键词:市政给排水,设计和规划,分析
我国的给排水设施存在着很多问题, 像防洪排水的能力不足, 排水管道的坡度较小, 容易形成淤积, 还有些地区排水设施没有形成系统, 经常出现内涝问题, 这些问题的出现很多是由于设计规划不合理、日常的管理不到位及自然条件的变化等原因造成的。随着我国经济发展, 城市化进程不断地加快, 市政给排水也得到了较快发展, 但是市政给排水中的有关设施还存在各种问题, 我国城市建设要走可持续发展的道路, 就需要加强市政给排水问题的解决, 做好市政给排水的规划设计, 给人们提供一个良好居住环境。
1 市政给排水及其规划
市政给排水主要指的对城市生活的污水、大气降水、工业废水及其他弃水等进行收集与输送、净化与利用、排放等。给排水工程主要分为供水、排水及循环水三个子系统, 其中, 供水系统包含高压的消防给排水管、泡沫消防管及生产生活的给水管;循环系统包含循环冷却水的给水管及回水管;而排水系统则主要包含生活污水管、生产的污水排水管和清净下水的排水管等。对市政给排水的工程进行规划是给排水工程设计的主要依据, 其规划内容主要有对排水范围的划定、排水量预测、排水体制确定、排水系统布局, 以及对处理后的污泥污水出路与处理程度的确定, 对排水枢纽工程位置的确定, 用地及规模的确定等。要想做好市政给排水的工程, 基础工作就是加强对给排水工程的合理规划。
2 防洪排涝规划
2.1 防洪排涝
防洪排涝作为城市生命线, 其规划所针对的主要是外洪及内洪, 内洪主要是以排蓄为主, 而外洪主要是以防洪为主, 像防洪堤及水库等, 在城市规划里, 不应该存有涝的概念, 仅有雨雪水及时排除与滞留的问题, 排涝标准为3天暴雨3天排完, 或者24h暴雨24h排完, 可把这种防洪排涝的规划称为防外洪规划与排内洪规划更为贴切一些, 能够提高人们防洪排涝的认识, 有效确保人们的生命财产安全, 为人们提供良好的居住环境。
2.2 排洪排水问题及其措施
城市排水主要解决的是小汇流面积中短时间产生暴雨的排水问题, 运用的主要是暴雨公式, 其暴雨时段要控制于5-120min之间, 样本选用的是年超大值法。但是排洪要考虑的汇水面积比较大, 现在运用的是水文公式, 也称为暴雨的推理公式, 运用某重现期内的24h暴雨量作为基本数据, 暴雨样本选用年作为最大值法, 像十年一遇最大暴雨量, 在排洪排涝的规划当中, 要充分考虑排水及排洪重现期标准的衔接问题, 对于排洪规划的重现期要依据城市的重要性与排洪汇流面积大小等综合因素考虑后再决定。排洪主要措施有雨水泵的加滞洪区方案与地面全抬高方案, 雨水泵的加滞洪区这种方案可以部分抬高地面或者不抬高地面均可, 山区排洪具有内洪来得快、退得快的特点, 采用雨水泵站设置的方法, 其效果不明显, 可采用全抬高的方案, 考虑到村庄过渡, 也可进行局部抽排设施设置的方法。
3 给排水系统规划
3.1 给水系统规划及实践问题
居民生活及工厂企业生产均离不开水, 有效解决水资源问题成为城市居民生存及发展的首要问题, 城市化进程加快, 使得水资源出现了短缺现象, 为确保水资源有效利用, 应加强产业结构与用地结构的调整, 加快科技投入, 并实施节水工程;同时提高工业的重复用水率;积极发展节水农业, 对种植结构进行调整, 种植一些抗旱植物;实行节水灌溉策略。另外在实际应用里, 还应依据当地情况, 在雨水充沛季节, 对剩余水资源进行储存, 并将用水项目主要放在水量充沛的季节;较为干旱季节主要实施非用水的行业;相邻大型水库城镇, 经常会出现浪费严重现象, 让城市的给水系统压力大增, 甚至在用水高峰的时候, 出现缺水现象, 出现了水资源浪费及短缺并存现象, 因此, 加强水资源开发与利用成为市政给排水规划首先需要解决的问题。由于水资源在空间及时间上的分布是不均匀的, 依据水质不同要制定不同规划方案, 像市区的给水系统规划应该优化水资源的配置, 积极提倡片区及城镇给水系统的规划, 做好水资源的供需平衡另外需要做好水量的预测工作, 充分考虑远近期的结合, 给未来留下足够发展空间, 给水管位预留及给水管径的合理确定等, 预防重复投资, 尽量使得效益实现最大化。
3.2 污水系统规划
一般排水系统在理论上, 旧城区运用的是截流式的合流制, 新城区运用的是分流制, 但是我国排水系统目前实际情况并不乐观, 所以分流制要想在实践里真正做到是比较困难的, 雨水及污水系统当有一根接错时, 这两个系统就会相通。就成为了合流制, 依据实践证明, 要想实现分流制需要自动对出口进行分流划分, 并运用专业施工以及监督的队伍来实施, 而截流式的合流制对初期雨水截留是比较有利的, 中小城市可采用截流式的合流制, 这种系统是比较合适的。合流制系统的运用更为广泛一些。现在我国强调水资源的循环再利用, 从对污染进行控制逐步的向水生态修复及恢复方向转变, 但是环境影响评价经常把事故排放作为理由, 希望把处理后污水往外江的江心进行排放, 对于这两者之间的矛盾调解还需进一步讨论。我国污水处理界较为推崇污水的集中处理方式, 就像日本的观点一样, 这样污水厂能够进行规模化的经营, 运营成本低, 其效率高, 处理水质也能够获得保证, 但是随着时间的发展, 这种集中进行处理的缺点也出现了, 例如对管网的投资巨大, 在运营过程中能耗高, 中途提升的站较多使得能耗较大, 并且没有办法就近运用, 针对这种情况, 很多污水处理厂运用了BOT的形式进行营运建设, 给污水的适度分散处理给予了很大的方便, 在我国集中处理及分散处理相互结合的方式更为适用。
4 单项给排水规划
单项市政工程里的给排水规划主要是指住宅或者工业给排水规划, 例如一座建筑物的给排水规划, 一条道路的给排水规划, 胡综合一座污水厂规划设计等, 这种规划设计是把理想变成现实最直接的方式。但是在城市建设的过程中会遇到很多的新课题, 需要运用新材料、新方法及新产品才能更好的进行解决, 这就需要我们不断地创新, 使得给排水规划符合节能的理念。例如, 污水管道里对新管材的应用, 在给排水工程里, 主要推广PVC-U管、PCCP管、聚丙烯PP及PE管等新型的复合管材, 这响应了我国以塑代钢的政策, 并且由于这些管材具有排水量大、摩擦阻力小、重量轻及施工方便等特点, 受到了施工方及业主的广泛欢迎;我国生活污水的反应器自活性污泥工艺与生物膜的反应器正向高效移动床与流化床的方向发展, 我国正在尝试运用生物强化的MO工艺, 这是一种高效载体的处理技术;对于雨水管道规划设计方面, 尽量不让雨水排进下水道, 通过施工把雨水截留或者进行渗透, 这样不仅降低排水负荷及对雨水管道的投资, 还能增加地下水的补给, 对地下水进行涵养, 修复水生态, 还可设置相关雨水贮水池来截留雨水。不过要因地制宜, 依据项目具体情况进行选择, 像地下水位比较高, 当下雨后地面就会充分的湿润, 并且地下径流较大, 就不能使用渗透法, 通过市政给排水实践遇到的相关问题进行合理规划, 能为人们提供良好居住环境。
结束语
市政给排水是个复杂的工程, 也是城市建设重要的组成部分, 通过给排水工程能有效处理城市水环境、水资源及水灾害问题, 推动城市走向可持续发展的道路, 要想做好市政给排水工作需要加强其系统规划的设计。
参考文献
[1]王世忠.城市市政给排水规划设计分析[J].民营科技, 2011 (6) .
[2]王继宏.阐述市政工程给排水设计及规划[J].广东科技, 2011 (20) .
关键词:市政给排水;规划设计;分析
市容市貌整顿过程中给排水项目是其重要内容,如给排水项目设计及规划内容不合理,就会影响城市环境,不利于城市可持续发展目标的实现,加之近些年国家大力提倡节约用水理念,市政给排水工程不管是于设计还是于规划时都应综合考量各方面因素,提高城市环境质量及水资源利用率,与此同时,如何充分利用及合理开采水资源,调节城市径流,保证城市供水及排污系统的有效性是给排水项目建设的根本性目的。
1 加强市政给排水工程规划设计的意义
市政给排水工程的规划和设计关系到在城市生活的每一个人的具体生活过程只有将市政给排水工程的规划按照前瞻性的理念进行规划和设计,才能够完善城市给排水工程的可持续发展和利用。市政工程建设过程中的给水工程建设关系到人们在城市生活中及其重要的一个方面的内容就是水资源的利用加果没有好的给水系统规划和设计很难想象城市生活会是什么样子的景象。在市政给水系统的规划设计中在充分考虑到用水单位实际情况的作用下进行水资源的合理利用。总之给水工程的规划和设计是市政工程建设中相对位置比较重要的一个方面。
市政工程规划设计中的另外一个方面就是排水规划的设计排水工程建设的好与坏直接关系到水资源的循环利用、节约利用的全部。由于排水工程涉及到的面比较广,直接涉及到的有城市道路路面水的排水、城市工业用水的排水、城市生活污水的排放等。这些方面的排水规划设计由于产生的水资源污染的程度不一样这就要求对于这些市政工程排水系统的设计要考虑到具体的产生污水的单位的情况不同进行污水管道和网络的铺设肩的污水可以直接排放到河流或者湖泊中去肩的污水就需要进行净化处理才能够排放到河流或者湖泊中去。不同的单位产生的污水情况的不同污染程度也是不一样的,只有充分考虑到以上的几种具体情况,才能够不断完善城市排水工程的建设。
2 市政给水规划设计与分析
市政给排水工程规划中的前期规划中比较重要的一个内容就是始水工程的规划和设计始水工程的规划设计不仅关系到城市用水的安全、及时还关系到整体的给排水工程规划的整体施工的效果。目前我国的市政工程建设过程中对于给水工程的建设存在的一些不合时宜的问题主要表现在以下几个方面。
在当前由于城市化进程的进一步加大城市居民数量的不断增加市政工程中的给水系统不能够与时俱进的和城市人口整体容量的加大站在同一条起跑线上,这样就导致了在城市市政给水系统设计缺少长远的意识。由于城市规模的不断扩大城市居民区、商业区、高新技术产业开发区、工业区的大量建设对于给水管网线路的设计的铺设缺少相应的规划、重复设计、重复施工的现象都经常发生。鉴于这样的一种实际状况排水系统的规划和施工就显得尤为重要在进行具体的规划和设计中应该站在前瞻性的角度进行设计不能够只考虑到当前的给水系统建设更多的应该是考虑到未来几十年城市发展的规划上进行设计和施工。只有这样才能够让市政工程设计和规划不至于进行重复的设计和建设。
另外在给水工程的规划和设计过程中,由于存在着具体规划设计部门不能够充分考虑到具体的用水客户的实际情况这样就导致了给水工程的规划和设计不能够因地制宜的设计导致了市政工程规划中存在着用水单位与设计单位之间的矛盾所在。这就要求市政工程的规划和设计单位要充分进行实地考察的基础上尽可能多的采纳用水单位的意见和建议进行给水系统的设计。这样不仅可以避免市政规划给水系统设计中产生的不必要的麻烦还可以做到因地制宜的进行给排水工程的建设。
3 市政排水规划设计与分析
市政工程给排水规划建设过程中是个非常重要的环节就是对于排水系统的规划设计。市政排水系统包含的具体方面有以下几个方面布政道路排水工程规划设计生活污水排水工程规划设计。市政排水工程规划是市政道路排水工程设计的重要依据。目前市政排水工程规划中存在的具体问题主要表现在对于排水系统网络的建设不够完善,排水中的具体市政排水量没有能够进行具体的测算排水系统中的具体种类的水没有能够进行细致的分类。对于城市的市政工程的排水系统没有能够进行更加细致的划分肖然目前的排水系统进行了一个大致的排水系统的规划设计但是相对于西方的发达国家相比较而言没有达到国外的标准。目前对于排水系统的规划主要是分为了:城市总体规划中的排水专项规划这样的专项规划主要指的是:进行了大范围的规划排水系统加在工业园区进行的排水系统的规划对于生活园区进行的排水规划对于商业区的排水规划。
但是这样的规划和设计都是粗糙的规划设计不能够真正起到合理的利用和处理水资源的目的。要在城市市政排水工程中进行具体的规划和设计赴市政工程的排水工程成为一个系统的工程通过对于市政排水系统的规划设计,让城市的排水工程在排水收集、输送、净化、利用和排放几个环节上能够统一协调的发展使各环节的排水设施建设工程规模适宜、投资合理运行中合理利用水资源。所以说在对于市政工程排水规划设计需要考虑到各个方面的内容,让排水系统建设的能够保证畅通的前提下面,因地制宜的完善排水系统的建设。
作为城市基础建设的重要组成部分之一市政给排水工程关乎一个城市的生态平衡和环境保护,也关乎整个城市居民的生命安全同时也是国家经济发展进步的基础。在一个城市的设计和规划中市政给排水是一个重要的方面,它关系着各个方面的关系。在进行城市建设的过程中应该充分认识到市政工程建设中的给排水工程规划的意义所在只有在具体的市政工程建设过程中充分考虑到用水單位和排水单位的不同实际情况才能将给排水系统工程建设好。另外在进行城市给排水规划设计中要按照科学合理的方法进行设计和施工,只有将城市的给排水工程规划和设计好,才能够保障城市的经济发展和人们的基本生活需要。城市化的进一步发展和城市现代化发展离不开水资源,而可利用的水资源又是有限的只有在水资源的循环利用上下功夫才能够将水资源利用好。不断完善和加强城市市政工程建设过程中的给排水系统的规划才能够将有限的水资源利用好为城市的不断发展做出自身的贡献。
参考文献:
[1]宋蕾.论述市政给排水工程规划设计存在的问题与应对[J].科技创业家,2012,16:54.
[2]李敬成,张明.浅谈市政道路给排水工程规划设计中存在的问题[J].科技与企业,2013 12:209.
云南展旭公路工程咨询有限公司 高进华
【摘要】“海绵城市建设”是近年来我国城镇开发建设大力倡导的新模式,《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》中明确指出我们的总体目标是:通过海绵城市建设,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。为响应国家的倡导,我们在市政道路的设计中应该怎样引入海绵城市的设计理念呢?本文就在市政道路设计中推行低影响力开发理念提出一些想法,以供参考。
【关键词】:海绵城市低影响力开发 市政道路设计应用
【引言】:朋友问我:“你一直在做监理工作,怎么会想写设计方面的论文?”首先,我也是响应国家对监理行业转型改革的号召。《住房城乡建设部关于促进工程监理行业转型升级创新发展的意见》指出了监理企业的转型目标是:工程监理服务多元化水平显著提升,服务模式得到有效创新,逐步形成以市场化为基础、国际化为方向、信息化为支撑的工程监理服务市场体系。行业组织结构更趋优化,形成以主要从事施工现场监理服务的企业为主体,以提供全过程工程咨询服务的综合性企业为骨干,各类工程监理企业分工合理、竞争有序、协调发展的行业布局。监理行业核心竞争力显著增强,培育一批智力密集型、技术复合型、管理集约型的大型工程建设咨询服务企业。明确了 转型的任务
(一)推动监理企业依法履行职责。
(二)引导监理企业服务主体多元化。
(三)创新工程监理服务模式。
(四)提高监理企业核心竞争力。
(五)优化工程监理市场环境。
(六)强化对工程监理的监管。
(七)充分发挥行业协会作用。作为国家注册监理工程师的我们是不是应该努力提高自己的业务水平,进一步拓展服务主体范围,积极为市场各方主体(包括设计单位)提供专业化服务。其次,对昆明目前的海绵城市发展有一些担忧。我是监理工程师,对海绵城市的概念认知来源于许多实际工程的施工,看到我们目前的海绵城市概念仅仅停留在人行道路面、场地表面的施工改进,而创建我们美丽的城市需要更多的措施,只有认识到了海绵城市的重要性,从设计上开拓、创造、改进,才能达成我们的愿望。所以,我想把我认知的海绵城市概念介绍给大家,不对的地方欢迎批评指正。
一、海绵城市概述
《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》对海绵城市的定义是:海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。
传统城市建设模式,求大求新,道路追求笔直宽广平坦,传统城市建设模式改变了原来有的水生态,海绵城市则是利用自然环境,根据地形地势,保留规划更多的湿地、湖泊,使之成为大雨洪的蓄洪区、湿地公园和农业用地。传统城市建设模式,处处是硬化路面,每逢大 雨,主要依靠城市的排水管道、泵站等设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转,传统城市建设模式是粗放式的、破坏式的,传统城市建成后,地表径流量是大幅增加的。而海绵城市建设的目的就是要减少地表径流,减少面源污染,海绵城市建成后,将会减小洪峰和洪流量,所以海绵城市建设又被称之为低影响力设计和低影响力开发,与国外所提倡的低影响力开发理念是一致的。
二、海绵城市设计的意义
(一)、海绵城市建设是我国城市建设的一项基本国策
2013年总书记在中央城镇化工作会议上提出了海绵城市建设的概念之后,国家又通过中央财政支持先后在2015年和2016年遴选了 30 个城市进行海绵城市建设的试点工作,随着国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》文件的发布,要求在 2020 年之前全国所有城市完成不低于 20%建成区面积的海绵城市建设任务,海绵城市建设已成为国家城市建设的一项基本国策。
(二)、海绵城市建设可带来显著的生态效益
海绵城市利用透水铺装、下沉式绿地和生物滞留与普通硬质铺装及景观绿化投资基本持平,在实现相同的设计重现期排水能力的情况下,可显著提高现有雨水系统的排水能力,降低内涝造成的人民生命健康和财产损失。关键是,海绵城市建设能够最大限度的恢复被破坏的水生态系统,降低城市建设对生态环境的影响。近五年时间内,我国有超过360个城市遭遇内涝,在暴雨中排水系统一度瘫痪,北京、武汉等城市甚至由内涝引起了伤亡事故,损失惨重。与此同时,全国又有11O0座城市严重缺水,鄱阳湖干枯见底,洞庭湖提前进入枯水期等。就拿云南来说吧,2008年和2013年的昆明的大雨,整个昆明变成了一片汪洋。2009年-2015年云南连续的干旱造成多少损失,还让云南人民记忆犹新。
(三)、海绵城市建设提高了城市的社会效益
海绵城市除了雨洪资源的利用外,还有一个重要的社会目的,既构筑一个集展示、休闲、活动、和防灾避难为一体的多功能城市开放空间。如:广场、公园、街心绿地、屋顶花园、露台花园、雨水花园等。海绵城市建设属于城市基本建设的一部分,是市民直接参与和享用的公共资源,其社会效益体现在公共服务价值上,一个好的生态空间,既可以丰富城市公共活动场所,服务于人类;也可以构筑宜居的生态环境,提升城市品质和城市形象;还可改善人居环境,缓解水资源供需矛盾。
(四)、海绵城市建设实现了社会经济效益转变
中国的经济经历了超高速增长阶段,正逐步从规模速度型粗放增长转向质量效应型集约增长,经济结构也将从增量扩能为主转向调整存优、做优增量并存的深度调整。一方面,海绵城市建设,将雨水作为再生资源充分利用,是集约发展的典范,正是经济增长方式向集约型、再生型转变的典型代表。另一方面,经济的核心是价值,海绵城市建设是最基础的公共服务类设施,不以盈利为目的,正是价值观从单一的金钱导向转向以人民幸福为中心、以综合价值为目标及以社会 全面可持续发展为导向。更重要的是海绵城市建设是中国城镇化相对成熟和转型重要节点的标志,是新型城镇化建设的重要组成部分。海绵城市建设涉及到材料、工程施工工艺、技术服务、设备、管理、居民生活的多个领域,不是简单的土建领域,不仅整合已有生态产业体系,还将催生新兴产业,全面激活相关技术研发、规划设计和新材料新装备制造等,同时,拉动运维管理、智能监测和居民休闲产业,形成一个强劲的产业链体系,推动科技、制造业和服务业协同发展,带动相关产业,带来新的经济增长点。
(五)、海绵城市建设体现了城市的艺术价值
海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。其建设理念是将自然途径与人工措施结合起来,不仅仅是对城市生态环境进行保护和恢复,更是对景观艺术的设计及美好城市形态的建设。海绵城市的艺术价值就体现在创新和有效的景观设计中,例如天津桥园,仅用雨水这一简单模式,最大化创造了丰富边缘的原生景观,造就了良好的景观设计感和视觉连续性。海绵城市的艺术价值还体现在对空间形态的塑造上,如贵州六盘水明湖湿地公园,利用植物高矮和现状差异,在空间上形成错落感,营造出来起伏的植被天际线,形成韵律感,带给人们不同的视觉享受。
三、海绵城市理念在城市道路建设中的应用
市政道路建设是城市建设的重要组成部分,在城市建设中占有很 重要的地位,道路硬化用地面积占城市建设用地面积约15 ~20%,道路路基范围收集到的雨水量也非常可观,目前这些资源都无法得到有效利用。在不断加快的城市化进程中,道路面积还在不断增加。在现有雨水直接利用与间接利用的研究基础上,针对绿化带用水特点,研究雨水就地渗蓄及就近收集道路径流作为地下水、路边绿化带的补充水源,研究新型路面材料和施工工艺是市政道路海绵城市理念的首要任务。
(一)、服从国家城市道路建设总体规划进行线路设计
《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》要求海绵城市建设开发必须坚持生态为本、自然循环。充分发挥山水林田湖等原始地形地貌对降雨的积存作用,充分发挥植被、土壤等自然下垫面对雨水的渗透作用,充分发挥湿地、水体等对水质的自然净化作用,努力实现城市水体的自然循环。所以,城市道路在建设的前期设计阶段,就应服从国家城市道路建设总体规划、依据政府统筹引导推进,充分利用自然环境,结合城市已有的地理环境,在尽量不破坏原有道路排水系统的基础上,绕过天然河流及湖泊,规划道路的建设路线,合理设计道路建设的空间布局,通过建设天然绿化带、人行道等完成对雨水的滞留、渗透、净化利用,实现道路对环境的低影响建设目标。
(二)雨洪排水系统设计
1、车行道排水设计
传统的城市道路建设排水设计是为车行道设计路面横坡,坡度 1.5%~2%,使雨水依靠重力自由地进入排水口,这种以“路面横坡收集-雨水口-市政管网”为主的道路雨水排放方式,主要缺陷是道路径流雨水经市政排水管网直接进入河道,道路绿地不能有效地滞蓄雨水,不能对地下水进行补充,且浇灌绿化带植被消耗大量自来水。雨季时,因地表水排水不畅,路面积水严重,路面湿滑,引发交通事故,同时地表径流量大幅增加,易造成洪涝灾害。
海绵城市理念的城市道路建设,结合实际的地形和环境,通过建设路面的高低差异,使路面积水直接利用路面坡度进入低路面区域设计的绿地和生物滞留设施,这样有效抑制水体下渗,能够使路面水体自道路流向绿地和生物滞留设施,并逐步汇集于雨水收集系统。
海绵城市理念的车行道采用高透水率的透水铺装,可以在下大雨时迅速吸收水分补充地下水资源,又可以防止内涝,还能降低地表温度,减少“热岛”效应。采用透水铺装路面时,城市道路表面积水有三种排放形式,分别是①路面水进入表面层后排入临近排水设施②路面水由面层进入基层(或垫层)后排入临近排水设施③路面水进入路面后渗入路基。前两类主要用于需要减小降雨时路表径流和降低道路两侧噪音的新建和改建道路,解决了“排”和降低路面径流和噪音的问题,但是未解决“渗、滞、蓄、净”的问题。第三种形式路面水渗入路基,但规范要求路基土渗透系数大于或等于7×10-5cm/s 的公园、小区道路、广场和中轻型荷载要求的道路可采用该路面排放形式,也就是说在城市道路快速路、主干路、次干路等车流量大的重型和超重型荷载条件下不能采用透水路面铺装。随着海绵城市开发建设的作用 和意义越来越多的得到人们认可,适当加大海绵城市建设投资价值显现,设计透水铺装路面时,为防止雨水浸入路基而造成对道路路基的破坏,在路面结构的上面层采用透水铺装,基层和中下面层采用非透水性材料,雨水进入路面结构层后,从不透水顶面沿横坡排至盲沟中,最终排入雨水检查井或路侧分隔带中绿化带、植草沟和生物滞留设施,城市道路快速路、主干路、次干路等车流量大的重型和超重型荷载条件下采用透水路面铺装成为可能。
2、人行道排水设计
当前现有的非机动车道和人行道很多采用不透水的路面形式,这样会导致雨天路面湿滑、积水,影响道路的舒适性和安全性,同时也阻止了地下水资源补给。而在海绵城市设计理念中,非机动车道和人行道面层采用高透水率铺装,垫层采用碎石层,将人行道范围内雨水与路基底面碎石渗水层连接,使雨水可以下渗,从而起到调节路面的温度和湿度、减少路面积水、涵养地下水分的作用。如果路基下土壤的透水性较差,可在其基层内设置排水管。人行道距绿化带较近,可以通过表面径流、透水铺装渗透排水来逐步排除雨水,使雨水逐渐向人行道两边的绿化带中流动。路面雨水首先汇入道路红线内绿化带,一般采用路缘石开口,排至下沉式绿地、植草沟和生物滞留设施等。在此,有一点要提醒注意:即绿化带内低影响开发设施(如下沉绿地、雨水湿地、雨水花园、湿塘、植草沟等),应采取必要的防渗措施,防止径流雨水下渗对道路路面及路基的强度和稳定性造成破坏。
3、绿化带排水设计
传统的绿化带设计略高于路面。海绵城市设计理念的道路红线内的中央分隔带或机动车与人行道分隔带采用下沉式绿化带,在绿化带下方设置排水管,降雨时雨水首先满足绿化带土壤水源供给,当土壤湿度达到饱和后,剩余径流雨水通过排水管排放到统一规划建设的道路绿地、植草沟、生物滞留设施、雨水塘和人工湿地等雨水收集系统。也可在排水管中安装渗透装置,雨水可以通过渗透装置经过净化进入地层深处,完成地下水的补给。
(三)新材料、新技术、新工艺应用设计
1、路面渗透铺装设计
1970年英国就开始试用无砂透水混凝土铺筑路面;1979年,美国在佛罗里达州首次使用无沙多孔透水混凝土铺装来铺筑停车场,并取得专利;1987年日本也申请了透水混凝土铺装路面材料专利。
透水铺装是由一系列与外部空气相连通的多孔形结构组成骨架,通过合理的铺装基层施工加上高强度透水技术,满足交通使用及铺装强度、耐久性要求的地面铺装。透水铺装最大的好处就是透水性好,其主要影响因素就是空隙率,一般在15%-25%之间,透水铺装的空隙率必须大于8%。
目前国内道路透水铺装材料主要有:透水沥青混凝土、透水水泥混凝土、多孔改性水泥混凝土、碎石渗水层、泡沫混凝土、透水砖以及其他有机物组合而成的具有较大孔隙率的材料。
(1)透水沥青路面 透水沥青路面又叫“排水降噪路面”,是开级配沥青磨耗层的简称,是一种典型的新型透水沥青路面结构,具有较大的孔隙率,在原料中加入了高粘改性沥青、消石灰、纤维的一种新型路面结构材料。目前交通部公路科学研究院、长安大学、东南大学、邢台路桥建设总公司等对透水沥青路面进行了长期深入的科研攻关,形成了大量的实体工程,并取得了一系列的科技成果,为我国排水路面的应用提供技术和材料支撑。
(2)透水混凝土路面
透水混凝土又称多孔混凝土,无砂混凝土,透水地坪,是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土,它不含细骨料,由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、透水和重量轻的特点。(3)透水砖路面
透水砖起源于荷兰,荷兰人在围海造城的过程中,发现排开海水后,地面会因为长期接触不到水分而造成持续不断的地面沉降。为防防止地面下沉,荷兰人制造了一种长100毫米宽200毫米50或60毫米高的小型路面砖铺设在街道路面上,并在砖于砖之间预留了2毫米的缝隙,下雨时雨水会从砖之间的缝隙中渗入地下,这就是有名的荷兰砖。透水砖分为水泥混凝土透水砖、砂基透水砖、陶瓷透水砖、聚 合物混凝土透水砖等,也是多孔隙结构,可广泛用于广场、非机动车道等场所。
(4)多孔改性水泥混凝土路面
多孔改性水泥混凝土又称单一粒径多孔改性水泥混凝土,是由水泥、单一粒径集料、水和水泥改性剂混合固结而成的有连通孔的材料,孔隙率介于20%-35%,是一种透水性强、承载力高、韧性好、施工简便、经济耐久、耐高温、抗冻融的新型免碾压路面基层材料。
(5)碎石渗水层
碎石渗水层采用不需要级配设计的卵石、碎石等材料组成透水性结构,其施工简便、透水性强、水稳定好,配合沙垫层等施工便道或排水沟渠,就能兼备净化、过滤水质的功能。
(6)泡沫混凝土
泡沫混凝土是用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与水泥、集料、掺合料、外加剂和水等,按照一定比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质多孔混凝土材料,它内部含有大量细小、封闭、均匀的气孔。是一种利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型建筑节能材料。
道路透水铺装能提供并保持良好的表面抗滑特性(其摩阻性在使用期可保持不变),而传统的磨耗层表面特性会随着交通荷载的作用逐步降低。道路透水铺装在雨天使路面雨水迅速下渗并沿下封层表面横(纵)坡流到边沟排除,有利于缓解城市热岛现象,而且充分利用雨 雪降水,增大地表相对湿度,补充城区目益枯竭的地下水资源。透水铺装路面自身具有完备的排水系统,从而消除路面积水,减少雨天机动车打滑的现象,有效地降低了高速行驶的车辆与路面摩擦引起的爆破声,一定程度上降低路面噪声,同时减少行车水雾,消除夜间车灯的眩光,提高行车安全性。经研究证明,排水路面较普通沥青、混凝土路面可降低噪声3~5dB,可以说是一种环保型的路面。
2、路缘石、雨水口和路肩边沟设计(1)路缘石
路缘石作为城市道路边缘排水设施,可分为平缘石和
立缘石,平缘石的标高与周围地表齐平,可使径流雨水流入绿化带或排入雨水口,立缘石较周围地表要高,雨水通过漫流集中流向雨水口。传统的立缘石不能使路面雨水快速进入绿化带,为解决这一问题,可采用打孔立缘石、豁口立缘石和间隔式立缘石等形式。
(2)雨水口
雨水口是城市道路路面雨水径流的主要收集设施,也是雨水收集的起点。雨水口通常设置在机动车道或者非机动车道的边缘,如在绿化带中设置雨水口,其高程应介于路面高程和下沉式绿地的最低点之间。除了道路外,雨水口还在下沉式绿地、生物滞留设施等中被广泛采用。径流通过豁口立缘石进入截污雨水口过滤,雨水主要渗入绿化带内或被植被吸收,饱和后,其余雨水从雨水溢流口排入市政雨水管道系统。雨水口通常因雨水径流冲刷携带或者道路清扫等导致垃圾进入雨水口,造成雨水口严重堵塞,降低雨水收集效率,暴雨时就会造成城市内涝,还会导致面源污染。为解决雨水口堵塞和水质污染的问题,可在传统雨水口的基础上加设截污装置,采用截污铁蓖代替传统雨水蓖子,为方便清污,铁蓖一侧可打开,截污挂篮可以拦截径流中的细小污染物。
(3)路肩边沟
传统的水泥混凝土边沟易堵塞,不够美观,且没有净化雨水的功能,而采用植草沟可解决这一问题,植草沟是种有植被的景观性的地表沟渠,可收集、输送、净化和排放径流雨水。标准转输植草沟多应用于高速公路排水,也可在没有条件设置排水管道的径流量较小的居住区、工业区等地方使用。干式植草沟适用于居住区的道路,需定期进行维护。
【结束语】总之,海绵城市建设是国家城市建设的一项基本国策,也是城市生态基础设施的重要组成部分,国家大力倡导,全民共同参与,海绵城市理念作为一种先进的理念应用于城市道路工程设计中,能够减轻对市政环境的不良影响,构筑宜居的生态环境,提升城市品质和城市形象,从而提高人们的生活幸福感。不断的探讨、研究发现和解决海绵城市建设中的问题和方法非常必要。【参考文献】:
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