城市防洪排水系统设计优化思路研究论文

城市防洪排水系统设计优化思路研究论文（精选8篇）

城市防洪排水系统设计优化思路研究论文 第1篇

城市防洪排水系统设计优化思路研究论文

1引言

中山市属于南方城市，江河众多，降水丰沛，内涝频发，公众叫苦连天。有数据显示，自1956年来中山市发生过50余次气象涝灾。发生内涝既有客观上的气象和地理因素影响，也与当前城市“重地上轻地下、重建设轻管理”的建设模式有关联。改变传统的以“排”为主的治理模式，转变为“渗、滞、蓄、用、排”的方向，借鉴学习国内外成功经验，因地制宜地推广现代雨水利用与管理技术，推行雨污分流改造工程势在必行。

2中山市频繁发生内涝的人为因素

2.1多条内河涌被覆盖增加内涝

在城市建设大举扩张中，填满覆盖河涌、破坏河道水系等行为，致使排涝系统对降雨的调蓄能力下降。同时大量新建的柏油路、水泥路面等硬质铺装，由于渗透性差，令雨水不能快速渗透，加剧城市内涝。

2.2城市排水系统标准偏低，建设存在短期性和临时性

我国以前的城市建设在城市排水系统设计上多是按1年一遇的标准来规划设计，尤其是城市排水系统的规划与道路、水系、绿地、城市竖向等系统专业规划的衔接不够，导致传统排水规划的综合性、前瞻性不强。

2.3重建设轻管理导致排水设施排污排洪能力下降

在过去30多年的城市建设中，对排水防涝设施的改造与维护欠账多，系统不完善，管养不到位。一些排水设施建成时间较长，老旧、地面沉降、管理不善等导致一些管渠出现开裂、错位、淤塞等问题，一旦出现强降水，雨水排泄不畅，就容易出现积水，加上擅自变更规划、改变原排水系统所担负的服务范围等因素，导致排水系统不堪负荷。

3城市排水系统改造建议

3.1推广雨污分流排水工程

雨污分流作为一种排水体制，是指将污水和雨水分开，各用一条管道输送，进行后续处理或排放的排污方式。以前受经济水平限制，没有根据水的来源在城市基础设施建设方面对排水管道进行分设，采用雨水和污水合用一条排水管道的排水系统。随着经济发展和环境意识增强，尤其是水资源日益珍贵，为了更好地利用各种水资源，实施雨污分流显得十分必要。

雨污分流后，污染轻的.雨水直接排人城市内河再经过自然沉淀，既能供给喷洒道路的城市市政用水，也可以作为天然的景观用水，然后这些雨水经过缓冲净化流人河流，还能提高地表水的使用效益;而排人污水管网后的污水经过污水处理厂处理又实现了回用和再生，既让城市水环境明显改善，而且降低了污水处理成本。

3.2提高城市排水设计标准

国家最近提出了海绵城市建设的理念，对于深受内涝之苦的中山市来说是机遇。有专家建议，可以借鉴国内外成功经验，开展防排涝综合规划，加大排水系统改造力度，落实“海绵”型城市建设方针。在排水设计方面，要遵循地理、水文和气象等自然规律，储存和利用雨水资源，变单纯排水为疏导涝水。例如在对易涝区道路交叉口、桥涵引桥等的排水改造中，建议按3-5年一遇的标准改造;对隧道、地下停车场和下沉广场等，建议按照不低于30年一遇的防涝标准进行设防布置，避免因暴雨积水引发隧道吃人等较严重后果;在新建、扩建、改建的项目中应增加雨水利用工程，加大对城市雨水径流的源头控制，发挥城市绿地、道路、水系等对雨水吸纳、蓄渗和调节的作用，从而缓解城市内涝。

3.2.1屋顶绿化雨水利用系统

屋顶绿化系统可提高雨水水质并使屋面径流系数减小到0.3，有效地削减雨水径流量。作为改善城市环境的新生态技术，也可作为雨水集蓄利用和渗透的预处理措施，该技术在德国和欧洲城市已广泛应用。屋顶绿化技术关键的科学选择植物和种植土壤，确保不发生渗漏。上层土壤应选择孔隙率高、密度小、耐冲刷、且适宜植物生长的天然或人工材料。

3.2.2屋面雨水集蓄利用系统

屋面雨水集蓄利用系统分为建筑群集中式系统和单体建筑物分散式系统，是利用屋顶做集雨面，在公共、工业和家庭等方面用于冲厕、冷却循环、浇灌、洗衣等中水系统所需的非饮用水。该系统由雨水的汇集区、截污装置、输水管系、储存、净化和配水等部分组成;根据需要，可能还会设计贮水池溢流管与渗透设施相连接，使部分雨水在超过储存容量时发生溢流渗透。屋面雨水集蓄利用系统不但可以让饮用水节约，还会使城市排水和处理系统的负荷减轻，使污染物排放量减少，让生态环境得到改善。

3.2.3园区雨水集蓄利用系统

在公园、新建居民小区以及环境条件较好的类似城市园区，工程技术人员通过设计，将区内路面、绿地、屋面的径流雨水收集起来加以利用，达到减少水涝、优化小区水系统、削减城市非点源污染物排放量和暴雨径流量，进而改善环境的效果。因为这种系统涉及面宽，比较巨大，需要处理好绿地与道路高程、室内外雨水收集排放系统、初期雨水截污、净化等相关环节间的关系。

4结束语

现代城市防洪排水工程涉及多学科，在选择排水系统方案时，要根据现场的给水排水系统、水资源环境、水文地质、气候及降雨、雨水水质、园林道路、水景、建筑、地下构筑物、地形地貌、高程和总体规划等各种条件，充分考虑各种渗透设施和收集利用的适用条件及优缺点，通过技术经济分析、水力计算、水量平衡来确定科学方案，突出系统化观点，协调好各专业的关系，兼顾经济效益和社会效益。

城市防洪排水系统设计优化思路研究论文 第2篇

引言

降水是再平凡不过的自然现象，但随着近年来全球变暖，降雨越来越频繁，一些由于频繁降雨引起的内涝现象越来越多，可以说强降水给我们的城市排水系统带来压力，甚至超过排水管网的承受能力，逐渐的，降水形成积水，积水形成内涝，人们的正常生活受到影响。值得一提的是，内涝后水污染会更严重，这是因为积水得不到处理导致更多的污水进入河道湖泊等地，还有在降水过程中，大气内的污染物随雨水落到各处，这为我国的排水管网系统带来更大的压力。

一、内涝成因

首先与城市地面性质或径流变化有关。城市化进程的不断深化，使我们的城市更多高楼大厦拨地而起，路面铺的更平坦，土地本身的渗水能力被削弱，大自然的水循环系统也起不了作用。大面积地面硬化，使地面雨水的径流系数增大，径流量很容易发生变化，这样地下排水管网成为唯一的主要接受口，污水通过排水管网收集，可一旦雨量过大，超过管网负荷就会出现内涝。

其次与城市气候有关。当我们的城市发展到一定规模后，我们的活动相对密集，城市地貌会因为改造发生变化，城市气候与生态都随之发生改变，这里我们常说的热岛效应、雨岛效应、浑浊岛效应循环交替，城市开始频发降雨，且很难停下来，灾害不断叠加放大，内涝极易形成。

再次排水管网落后。城市在发展变换，排水管网的规划和建设却相对落后，这里要提及新城区与旧城区的矛盾问题，往往老城区在排水管网的规划上相对传统，都是雨水与污水合流排放的，新城区会将二者分开，但在新旧结合处管网却无法结合，因为老城区管网设施早已无法与新城区系统连接，进而呈现了彼此独立的尴尬，待到强降雨时，老城区极易出现积水，内涝也是常有的。

最后排水管网内部存在问题。在城市内涝调查中我们发现，雨天城市垃圾很有可能随着水流冲进排水管网，这时容易造成堵塞，还有一部分排水管网因地势原因，管道坡度较小，在强降雨时，以至于水流在附近无法正常流入，形成排水检查井处淤流，久而久之垃圾聚集，一旦冲入排水口也有可能造成堵塞，非常不实用。从另一方面看，排水速度慢了，势必提升了内涝的.可能性。

二、城市防涝与排水管网的关系

城市排水管网是市政基础设施，是保护我们平安生活的系统。排水设施平时连接着泵站、沟渠等，是城市排水的重要组成，一旦出现问题，城市极易内涝。另外，城市排水管网是个大工程，对于它的检验、规划、考察、设计等不能出现一丝纰漏，因为它工程规模大、涉及到的投资较多，施工一次的难度相对较强，而且需要很长的工期，是政府的大行动，因此规划设计最好一次到位。

对于排水管网优化设计是必要的。市政管网是市政建设的组成部分，它的投资占整个排水系统的一大半，随着城市发展，排水管网的普及不断扩大，问题也开始衍生，为了增强排水管网的负载能力，尽量减少城市的内涝灾害，必须加强对排水管网的建设，对其进行优化设计。

三、我国排水管网设计中存在的问题

1、理念落后

目前我们对于排水管网处理内涝始终保持一个观念，就是最短路径与最快速度，这就将城市排水防涝当成了简单的排放雨水的项目，不重视雨水的下渗等自然循环系统的恢复，始终将压力放置在排水管网上，另一方面我国的排水管网标准不高，对于污水处理能力有限，对内涝没有防治设计。

2、设计落后

目前我国城市排水管网设计还是以19世纪推理公式为基础，对于小面积基础是可以处理的，而且还要水流平缓，当积水面积变大，水流湍急时，公式推理会失真，洪峰值计算不准确，降水流量变化也不好掌握，这样的排水管网对于防涝来说是远远不够的。

3、设计标准低

目前我国的排水系统标准为一年一遇或三年一遇。该标准沿用了许多年，没有及时随着城市的变化而变化，近年来我国城市化进程加速，市政道路附近的地块被占用，这对雨水排放产生影响，水浸街的现象时有发生，当雨季来临时，经常会出现内涝，甚至造成人员死亡的事件。

4、雨水利用率低

市政排水中，排水管网的压力最大，城市水循环系统使用率很弱，这与我们设计的排水管网有一定关系，没有考虑到设计储存雨水的空间，也没有为雨水流通设计通道，排水管网的压力增大了，水量超过管网过流能力后，内涝也就出现了。

5、细节设计不合理

在管网系统设计过程中，许多人为因素显得很不合理，比如在调研没有完成的情况下，用错误的数据做设计参数，最终导致管径不合适，或者坡度设计不合理，再或者没有预留管线过街，不合理的设计为未来管网运行埋下安全隐患，甚至在暴雨来临时，形成内涝。

四、排水管网优化设计

我们这里要优化设计的内容主要涉及到两项，一为排水管渠，一为污水管网。在平面布置确定的基础上对其实施优化设计。目前国际上相对较好的优化设计方法有：

1、两相优化法

此方法以流速约束条件为基础，选出流速最合理的设计，倘若流速提升需要根据步长提升，在根据确定的流速确定流量进而进行最优充满度和管径的选取，最后计算出最优坡度。

2、遗传算法

在我们进行市政排水管网优化设计时，采取任何方法都要遵从设计规范，以最低的经济投入为基准。遗传算法是一种编码处理，即对涉及到的参数都进行编码作业，再针对目标函数做转换，最后进行生物进化过程的模仿，不断接近目标函数。

3、非线性规划法与线性规划法

前者有利于适用目标函数及变量，有利于实现对管径及埋深的最优化选择，从另一个角度看，它对目标函数与相关约束条件都有一定的限制，而后者即线性规划法则恰恰相反，它能用一级泰勒公式代替线性规划，它的缺点是将管径变成了变量，并且需要很长的准备期。

4、动态规划法

目前动态规划法在我国较为常用，它是将观望设计作为一个过程，进而对过程进行合理的划分，再开始进行优化设计工作。动态规划法将节点埋深作为变量，通过坡度进行全面搜索，该方法可以直接用标准管径，这是它的优势，但由于它要求的状态点间埋深间隔比较小，致使存储量和实践间隔提升，基于它的迭代过程使其局限性提升。当管径成为变量时，存储及计算速度方面形成优势，衍生管径法，这种方法使计算精度得到优化。

5、坡度优化

满管流或非满管流排水管网中，管段节点水位高程是一样的，这里可以将之归纳为能量连续着的排水设计段，倘若将造价的最小值作为目标函数，输水量用设计管网起始点水位差最大值即可，这时最大的约束就是设计规范，可以构建坡度模型，通过对模型的分析求得最经济的坡度。

五、结束语

城市排水管道系统规划设计的思路 第3篇

关键词：城市,排水管道,规划设计,思路

以往城市发展过程中提及的排水管道, 规划设计的目标在于做好雨洪内涝的预防工作, 解决污水处理问题并对公共水域的水质进行保护。这种排水系统设计观念尽管能够起到一定的效果, 但大多污水废水往往向城市下游进行排放, 极易造成局部环境受到污染, 忽视了对全局利益的考虑。对此现状要求进行合理规划设计城市排水管道, 以实现城市发展中经济效益与生态效益的共同实现。因此, 对城市排水管道规划设计的思路探索具有十分重要的意义。

1 城市排水管道设计的必要性分析

现代化城市发展过程中, 城市排水管道系统已成为市政基础设施, 其设计的任务在于防洪、排涝与防治水污染, 并将城市工业废水、生活污水以及雨水等进行收集与处理。通过合理的规划设计, 能够将城市所受到的污水之害降至最低程度, 是保证物质循环以及生态系统中各种能量正常流动的必要手段。根据许多发达国家的实践经验也能充分说明, 城市水污染的有效控制关键在于排水管道系统的合理设计。然而我国目前无论在污水处理厂建设方面或排水管网的设计都相对滞后, 很难与当前城市的可持续发展理念相适应。这种情况下要求合理规划设计城市的排水管道系统, 充分发挥排水管道的重要作用[1]。

2 规划设计排水管道系统准备工作

从系统工程方面考虑, 作为城市总体规划的重要组成部分, 排水工程规划要求以总体规划为指导, 通过与区域实际发展情况全面规划排水水体、污水处理厂以及排水管道系统。而从工程经济角度, 规划设计排水管道系统的目标在于坚持节省资源能源的战略, 使具体规划内容可涵盖各方面因素如城市经济发展、生态环境保护以及工程技术等, 确保该规划方案能够成为具体设计施工中的指导参考。

2.1 构建排水系统体制

城市化进程中排水管道系统体制的构建通常体现在两方面, 即:第一, 排水系统合流制。具体指为利用统一管道系统将城市的工业废水、生活污水以及雨水等同时进行排除。第二, 排水分流制。主要将管道进行雨水、污水管道的划分, 使城市的工业生产或生活污水废水利用同一管道系统, 而雨水则利用另一管道系统。以目前常用的合流制系统为典型代表, 其又可细化为直排式、截流式以及全处理式三种类型。其中直排式合流制排水系统在国内外许多旧城区的应用较为广泛, 不对混合污水做任何处理便向水体中排入, 所以这种方式对水环境的破坏与污染情况极为严重。而截流式合流制主要针对直排式合流制存在的问题而提出的, 通过溢流井的设置、下游处污水处理厂的构建以及截流干道的修建等完成对污水的处理。但需注意这种排水系统体制仅适用于气候条件较好的情况下, 若存在雨天或其他较差气候条件情况下只能完成部分处理工作。另外, 全处理式合流制一般适用于余量较少地区, 能够将城市污水废水以及降水都可通过处理厂进行处理, 将对水质的影响降至最低, 但这种方式涉及的投资较多。因此在选择排水系统体制时需充分考虑到区域的总体规划与财政情况并最大程度上保证满足生态环境保护的需要[2]。

2.2 规划设计的基础资料准备工作

排水管道系统的合理规划设计、工程的整体投资情况以及排水管道系统应用的效果等都要求在前期设计过程中做好基础资料准备工作。基础资料中具体应包括:集城市环保规划、防洪规划、道路规划以及给水规划等于一体的城市总体规划思路;关于城市水质污染情况、水体流量以及p H或SS等的排放水体资料;区域的自然气候条件;当前排水系统的相关设施;工业污水排放量与水质的具体情况。

2.3 规划设计的基本原则

规划设计排水管道过程中需遵循的原则主要体现在:首先, 排水系统体制的合理选择。选择过程中针对小城镇可利用合流制方式, 完成废水局部处理并达到排放标准后才可向管道系统中排入。对于新区或新建城市可利用分流制, 将收集的雨水直接向附近水体排放, 为污水处理厂与管道系统减轻负荷。其次, 污水管道设计。污水管道设计过程中从区域性与系统性角度, 要求坚持集中处理与分散处理相结合的原则。再次, 雨水管道的设计。若城市处于多山区、丘陵区域, 城市的排水体系需保持与山洪防止相结合, 对雨水的处理可遵循就近排放的原则。最后, 水资源的回收利用。对于污水或雨水应做好定期规划, 通过深度净化或二次处理缓解城市水资源紧缺情况。

2.4 规划设计参数的确定

排水管道设施规模的确定要求参考设计中的相关参数, 而参数的选择既应满足经济合理与节约资源能源的原则, 还需与具体操作中的技术相适应。通常规划设计的参数主要包括规划人口与年限、污水排放量、污染负荷、排水定额、溢流时间以及径流系数等[3]。

3 规划设计的具体方案分析

3.1 合理布置排水系统

排水系统在布置工程需保证管道在走向上应与城市的地形趋势相适应, 做好顺坡排水工作。同时, 为满足城市中各区域的规划要求, 在管径大小与官网密度方面应保持合理, 对排水路线进行控制以促进经济效益的提高。另外, 需避免集中排放污水与雨水的情况, 可采取分散处理的方式, 并在水体附近布置污水截流干管。

3.2 排水出路与排水线路的选择

在排水出路选择方面, 可将现行的排水干线作为排放雨水或污水的出路, 也可将天然排水系统作为排水出炉。但需注意无论高程或流量方面都应保证能够进行污水的排放。而在排水线路选择方面, 需要考虑的主要为根据排水规划的总体安排, 避免排水线路设定在构筑物与其他难以通过的地带[4]。

3.3 汇水面积的合理控制

汇水面积的在进行划分过程中, 应从四方面进行考虑。第一, 根据城市地形条件、小区规划等完成汇水面积的具体划分。第二, 在污水与雨水汇水面积划分时, 需使其面积保持适中。第三, 汇水面积在形状上需结合地形变化特征, 最大程度上保持规则。第四, 汇水面积的设定应注重与其他系统统筹规划。

3.4 排水管道系统高程的控制

排水系统在搞成控制方面首先需考虑到管道出口高程的控制, 具体需根据水体的常水位、洪水位等情况。其次应做好管道起点处的高程控制, 一般管道的起点主要指排水要求较高的地下室或低洼地带等。最后对管道节点高程的控制, 其主要包括地下管线交叉处的节点或接入的支管等[5]。

4 结论

合理规划设计排水管道系统是解决城市水污染与水资源紧缺问题的重要途径。具体规划设计过程中, 要求正视排水管道系统在城市发展中的重要性, 同时做好前期准备工作, 构建排水系统体制, 做好基础资料的准备工作并确定规划设计的基本参数。另外在方案设计过程中也应考虑到排水系统、排水出路、排水线路、汇水面积以及系统高程控制问题, 确保排水管道系统的设计更为合理, 为城市的可持续发展提供保障。

参考文献

[1]李莉.城市排水管道系统规划设计的研究[D].重庆大学, 2010.

[2]张艳.城市排水管道系统的规划设计研究[J].科技资讯, 2010, 28∶108-109.

[3]顾玮, 蔡伟红.全阶段城市排水管道系统规划及城市雨水利用研究[J].科技创新导报, 2011, 11∶54-55.

[4]苗展堂.微循环理念下的城市雨水生态系统规划方法研究[D].天津大学, 2013.

对城市排水管道系统规划设计研究 第4篇

【关键词】城市；排水管道系统；规划

早先城市中建立排水管道系统只是为了避免洪涝灾害對城市造成影响，一部分是为了处理城市中的污水，避免对公共水资源造成污染。但随着时代的发展，这些功能早已不能满足城市发展和居民的生活需要，甚至简单的将城市污水引流到下游城市的做法还引发了小城市环境污染的加剧。对此，做好城市中排水管网的可持续规划至关重要，本文就针对于这方面进行如下的论述：

一、排水管道系统对城市的功能现状

作为城市基础设施建设中重要的一部分，排水管道的建立对维护城市的积极发展起到了很大的作用。通过排水管道的建立很好地缓解了洪涝灾害引发的水灾和一些工业、生活污水对城镇公共用水造成的污染。但与此同时，盲目的通过输水管道将污水排放至下游城市或周边小城市，并没有从根本上解决污水对居民生活环境污染的问题，对于我国的城镇污水处理系统来说，仍然存在很大的发展空间。对此，政府部门应该着重于发展、建设具备雨水、污水回收、净化再利用一个城市排水管网体系，这也体现了我国追求社会可持续发展的先进模式。

二、排水管道的规划设计

（一）设计原则

传统的城市排水管道仅仅是将工业、生活污水和一些雨水通过引流的方式排入城市的下游，通过这种方式很好地避免了城市本身的水体污染和洪涝灾害的发生。针对于排水管道的这一作用，相关城市在建立一套新的排水管网系统时就应当注意城市的周围环境因素、地理条件、工程建设的经济型和实用性等因素，进而制定出一套合理、科学、适用的排水系统。不同于传统的管道合流制，新时期的排水管道应采取分流制度，当雨水和污水积累到合适的程度时进行集中引流，这样就大大降低了各种经费的支出，节约了处理的成本，同时还可以对城市中已有的一些合流排水管道进行改良，减轻旧有管道系统的处理压力。

随着环境污染问题的加剧，国家也加大了对于工厂偷排污水的监管力度，但仍存在一些工厂存在不达标排放的情况，这都造成了城市排水管网中水体的污染。对于部分超标排放的水体，一方面政府要加大监管力度，出台处罚措施，另一方面也要负起责任，承担处理这部分污水的任务，将这些污水集中进行预处理，直至符合国家或地区最低排放标准再排入进城市排水系统中。这就要求政府在建设新的城市污水管道时，结合自身区域的特点，从长远角度出发，保护水资源，改善城市的环境质量，最终满足居民的生活需求和对周围环境的心理需求。在设计雨水的排水管道时，设计人员要以避免引发洪水为前提，将雨水就近处理，进而分散整治。在针对一些水资源相对匮乏的地区时，政府部门要合理运用淡水资源，再进行排水管道建设时充分考虑雨水和污水的资源化再利用，促进水资源的循环再生。

（二）规划设计

在进行排水管道的整体规划设计时，设计人员要从整体大局出发，并结合当地的具体环境因素，既满足城市的发展需求，又要保证环境的可持续发展。对此，在进行排水管线的布置时，要保证避免深埋，顺坡掩埋，管线应以直线布置为主，在管线的长度、水量容纳量设计时要参照当地近几年的雨水情况、城镇人口数和周边地区工厂生产废水的每日排放量等诸多因素。排水管线线路的设计要保证城市排水的整体规划要求，绕开建筑物和管道难以穿过的区域，做到科学规划和合理布局。同时，在排水管道的出口要保证高程低于自然水位和下游的管道高程，避免污水向下游的自然流入，减少了泵站的建设，节约了系统建设的资金投入和电力资源的利用。

三、雨水和污水的资源化处理

相比于污水，雨水中一些污染物更少，可以更好地实现资源化处理，面对现阶段我国水资源大量短缺的情况，进行与水资源再利用的工程建设，具有长远的积极意义。政府可以建立雨水储存的建筑，来实现雨水的收集并运用于中水回用，这一类中水可以运用到城市的绿化和居民的供暖回用水中。对雨水进行回用处理耗费的资金相对较少，对改善城市水资源短缺现状具有明显的效果。

对于污水的资源化处理来说，就需要政府部门加大城市污水处理厂的建设，这一类污水相比于雨水成分中有毒有害物质更多，不适合应用于城市的绿化居民的生活用水，可以用于河道景观用水和工业生产中冷却水的回用。

对雨水和污水进行资源化的处理对于改善城市环境具有深远的影响，同时也能够很大程度改善水资源短缺的现状，节约很大程度地下水资源的开发和利用。

结语

综上所述，制定良好的城市排水系统的设计规划一方面有利于工程建设施工的有序进行，更重要的是改善了城市污染环境的现状和水资源短缺的局面，实现了城市规划的可持续发展。

参考文献

[1]李光鹏.实施城市排水管道规划设计途径研究[J].科技创新导报，2010（01）.

[2]王旭霞，胡杰.雨季城市排水管道不畅的原因及解决措施[J].中国新技术新产品，2011（20）.

海绵城市道路排水的系统设计论文 第5篇

众所周知，海绵是一种具有良好的力学性质和水分性质的多孔材料，其中力学性质是指其能够快速恢复形变、进行压缩和回弹等，而水分性质则是指它的吸水、持水和释水功能。海绵城市是以此为基础提出的，海绵城市在面对自然灾害等环境变化时具有一定的弹性，同时能够吸水、渗水、蓄水、净水，实现水资源的再利用。海绵城市理念下的排水系统，能够避免洪涝灾害的发生，提高水资源的利用率，缓解水资源紧缺的现状。海绵城市的理念是由国外提出的，同时各国都在进行积极的应用实践，并且取得了相当不错出成绩，而我国在选取了30个试点城市推广海绵城市理念，为新型城市的建设打下了基础。

2海绵城市概念下构建排水系统的优势

2.1提高水资源的利用效率

我国经济的快速发展和城市化进程的加快，对水资源的质和量提出了更高的要求，我国是一个水资源紧缺的国家，并且存在水资源污染问题。为了解决资源需求之间的矛盾，必须要提高水资源的利用效率。海绵城市理念下的排水系统设计综合考虑了超标雨水径流排放系统和城市雨水管道系统，具备了海绵城市的优点，不仅能够发挥排水系统的基本功能，快速排除积水，净化水资源，通过蓄水实现水资源的重复利用，缓解水资源短缺现状。

2.2增强环境的适应能力

每个城市所处的地理位置不同，气候不同，导致降雨量不同。一些城市的降雨比较集中，且雨量大，对给排水系统造成很大的压力，容易出现内涝情况。海绵城市理念的应用，可以有效的提高降雨传输的有效性，利用防、排、蓄等方式，快速的疏通雨水，降低不透水路面给降雨排放带来的压力，让城市能够更好的适应环境的变化。

2.3恢复受损害的水体

城市防洪排水系统设计优化思路研究论文 第6篇

1．1住宅生活给水系统问题分析

本工程住宅部分共260户，每户1厨2卫，16层复式1厨4卫，为大底盘式3塔楼住宅。原设计生活给水系统分为3个区，地下室-三层为低区，由市政管网直接供水，四-十层为中区，十一-十六层为高区。中高区分别采用了一套变频供水设备，流量均为3L/s,中高区均为3台水泵2用1备，中区单泵功率7.5Kw,水泵扬程60m，高区单泵功率11Kw,水泵扬程80m。生活水箱及供水设备放置在地下室设备用房内，生活水箱容积为72m3。依据《建筑给水排水设计规范》GB50015-（版）中住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量计算公式，计算出整个住宅部分的生活用水设计秒流量为12.27L/s，扬程为80m，原设计的供水设备流量不能满足用户的用水要求。

1．2住宅给水入户管的压力分析

原设计所有住宅水表按业主要求放置在裙房屋面住宅外墙位置，每处集中放置15块水表，沿外墙敷设至各层住户，以方便抄表。《建筑给水排水设计规范》中3.3.5A条已明确规定：居住建筑入户管给水压力不应超过0.35MPa，而规范2.1.10条也已明确入户管指的是：住宅内生活给水管道进入住户至水表的管段，本建筑裙房屋面标高为15.5m，计算得出高区住户水表压力全部超过规范规定。

1.3给水系统的优化设计

按照业主提出的减少设备用房面积，增加停车位数量的要求，考虑住宅部分设计流量不大，中高区的扬程相差也不大，本设计中高区拟采用一套供水设备，本建筑周围市政给水为环状网供水，供水管径分别为DN400和DN300,供水压力为0.22-0.3MPa，有条件采用叠压供水设备，征得水务公司许可后，采用了一套型号为AKK-28-50AABH14-59的叠压供水设备,设备供水量为14L/s，可利用管网余压按0.22MPa考虑，叠压后扬程81m，3台水泵2用1备，单泵功率为5.5Kw。整个给水系统的分区仍按原设计，只是增加了原设计未考虑的裙房屋面的绿化给水，供水设备出水管分为2根，一根采用可调式减压阀减压，减压后压力为0.55MPa，供中区用水，另一根直接供高区用水。采用叠压供水设备最大限度地减小了泵房面积，增加了2个停车位，同时也降低了水泵运行费用，满足了业主的要求。因为建筑主体已基本完工，在每层住宅的公共区域找出位置增加水表间已不可能，而且施工现场沿外墙敷设的给水管已经安装了一部分，因此与业主协调后，保留中区水表位置不变，高区水表分层敷设在楼梯间平台处，再经由地面找平层敷设给各户，这样中高区的给水入户管压力全部能满足规范的规定。

2排水系统问题分析及优化补充设计

2.1排水系统问题分析

城市防洪排水系统设计优化思路研究论文 第7篇

论现代城市排水给水系统的规划设计

随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,城市的用水量急剧增加,水资源的短缺巴成为制约城市的`供水水平和经济发展的突出问题.要解决目前的城市排水给水矛盾,我们要加大对城市给排水工程建设的科学研究,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.同时也要注意开源节流,全面提高水资源的使用效率.

作 者：郑瑞文 袁茜 王亚晓  作者单位：河南省城市规划设计研究院有限公司,河南,郑州,450000 刊 名：科协论坛（下半月） 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY ASSOCIATION FORUM 年，卷(期)： “”(6) 分类号：X22 关键词：排水给水系统   现代城市   规划设计  

城市防洪排水系统设计优化思路研究论文 第8篇

随着全球城市化的发展, 城市排水系统在社会可持续发展中起着越来越重要的作用。污水有效的收集、处理、利用及雨水的合理利用不仅可以改善城市水环境, 还为城市提供了第二水源。在水污染与水资源紧缺并存的严峻局势下, 为水资源的可持续发展、城市的可持续发展创造了条件。

1 城市排水管道系统的功能和作用

城市排水管道系统是现代化城市不可缺少的重要城市市政基础设施, 也是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干工程, 它的任务是及时收集、输送城市产生的生活污水、工业废水和降水。其作用是及时可靠地排除城市区域内产生的生活污水、工业废水和降水, 使城市免受污水之害和免受暴雨积水之灾, 从而给人们创造一个舒适安全的生存和生产环境, 使城市生态系统的能量流动和物质循环正常进行, 维持生态平衡, 保证可持续发展。

发达国家的长期经验表明, 建设完善的城市排水管道系统和城市污水处理厂是控制城市水污染必不可少的技术措施。目前, 英国、法国、德国、美国、加拿大、瑞士和俄罗斯等国家基本普及了城市排水管道系统和城市污水处理厂。我国城市基础设施比较落后, 排水管网和城市污水处理厂建设更加滞后。严重的水污染现状要求我们加强城市的污水治理, 这就要求城市排水系统除传统的防止雨洪内涝、排除和处理污水、保护城市公共水域外, 还需起到回收城市污水和净化再生, 畅通城市水环境, 维系水资源可持续利用的作用。

2 城市排水管道系统的规划前期准备

城市排水工程规划是在城市总体规划的指导下进行的排水系统的专业工程规划设计。规划工作者要掌握详实的基础资料, 从系统工程的角度, 结合当地情况因地制宜地进行排水体制、排水管道系统、污水处理厂及排水水体的全面规划。

从工程经济的角度贯彻全系统省资源、省能源的方针。将工程技术、社会经济、环境保护等多方面因素综合地融会贯通到城市排水工程规划中去, 起到规划切实指导工程设计、工程实施。

2.1 排水系统体制的确定

城市排水管道系统的体制包括分流制和合流制。合流制是将生活污水、工业废水和降水混合在同一套管道系统内排除的排水系统。分流制包括污水管道和雨水管道, 是将生活污水和工业废水用一套或一套以上的管道系统, 而雨水用另一套管道系统排除的排水系统。

合流制排水管道系统包括三种形式:直排式合流制、截流式合流制和全处理式合流制。将城市的混合污水不经任何处理, 直接就近排入水体的排水方式称为直排式合流制。截流式合流制是在直排式合流制基础上, 修建沿河截流干管, 在城市的下游建污水处理厂, 并在适当位置设置溢流井。在降雨量较小或对水体水质要求较高的地区, 可采用全处理式合流制, 将生活污水、工业废水和降水全部送到污水处理厂处理后排放。

2.2 城市排水管道系统规划设计基础资料

规划设计的基础资料是决定规划设计质量、工程投资、社会与环境效果的决定性因素, 其真实性不容忽视。主要基础资料如下。

(1) 城市总体规划及城市道路、给水、电力、防洪、环保等专业规划。 (2) 排放水体资料:流量、水位特征值, 水质污染情况, BOD5、COD、SS、pH以及其它。 (3) 自然地理及气象资料:降水、风向、冰冻、地下水位、地形、地质等。 (4) 现有城市排水系统及设施, 城市周围山洪排放、河道防洪能力和措施。 (5) 工业排水量及水质。 (6) 当地污水灌溉、污水回用现状及规划。

2.3 城市排水管道的规划设计原则

首先要根据地形和当地条件 (水体条件、环境保护要求、工程投资等) 确定排水系统体制。新建城市和新区应尽量采用分流制, 雨水收集后可就近排入附近水体, 大大减轻了污水管道系统和污水处理厂的负荷, 从整体上和长远上看是经济合理的。对已经形成合流制的城市, 可暂时保留其合流制排水系统, 逐步改造。

小城镇可采用合流制。个别单位和企业含有毒有害物质的废水应进行局部处理, 达到排放标准后才允许排入城市排水管道系统。

2.4 城市排水管道规划设计基本参数确定

排水工程设计的基本参数是决定设施规模的基础, 因此在选择这些参数时, 既要考虑省资源、省能源、经济合理的原则, 又要符合当地实际操作的技术可行的原则。 (1) 规划年限; (2) 规划人口; (3) 排水定额; (4) 当量污染负荷; (5) 工业排水量及水质浓度; (6) 径流系数; (7) 溢流周期。

3 城市排水管道系统的方案设计

城市排水管道系统设计思路如下。

3.1 排水系统布置

(1) 管道走向宜符合地形趋势, 顺坡排水; (2) 管径大小须与街坊布置或小区规划相吻合; (3) 管网密度合适, 排水路线最短, 以求经济合理; (4) 污、雨水排放尽可能分散, 避免集中; (5) 污水截流干管尽可能布置在河岸及水体附近。

3.2 选定排水出路

(1) 利用天然排水系统或已建排水干线为污、雨水排放的出路; (2) 要在流量、高程两方面都保证污、雨水能够顺利排除。

3.3 划分汇水面积

(1) 依据地形并结合街坊布置或小区规划进行污、雨水汇水面积的划分; (2) 污、雨水汇水面积不宜过大; (3) 污、雨水汇水面积图的形状尽可能比较规则且与地形变化紧密结合; (4) 划分污、雨水汇水面积须与比邻系统统筹考虑, 做到均匀合理。

3.4 选择排水线路

(1) 排水管道的线路须服从排水规划的统筹安排; (2) 尽量避免排水管道穿越不容易通过的地带及构筑物。

3.5 确定排水管道系统的控制高程

(1) 排水管道出口的控制高程 (水体的洪水位、常水位、排水干管的内底高) ; (2) 排水管道起点的控制高程 (起点本身是低洼地带、有排水要求的地下室、管道计划将来向上游延伸等) ; (3) 排水管道系统中, 各重要节点的控制高程 (接入的支管、利用已建管涵、与各种地下管线的交叉等) 。

4 结语

规划设计是建设的龙头。一个科学的、合理的、连续的、操作性强的城市排水管道系统规划设计将会为城市发展稳定地、合理地、有序地步入可持续发展道路奠定坚实的基础。在全国乃至全球水危机的境况下, 如何解决水资源短缺与水污染的矛盾?城市污水作为一个主要的水污染源, 我们又该如何去解决?这样一个重要的问题摆在了我们城市排水管道系统规划设计工作者面前。21世纪的排水管道系统的定位应从传统的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化, 从而恢复健康水循环和良好的水环境, 维持水资源的可持续利用。

参考文献

[1]郝明家, 王莹.城市水污染集中控制指南[M].中国环境科学出版社, 1996.