城市更新中给排水系统的优化设计

摘要：本文聚焦城市更新中的给排水系统，深入剖析其现状问题并提出优化策略。在设计理念与原则方面，强调融入可持续发展理念，践行以人为本原则，注重与城市整体规划协同。当前给排水系统存在老旧管网老化腐蚀、设施功能不足、缺乏系统规划等问题。针对这些问题，提出管网优化设计，涵盖管材选择、管径与布局调整；实施设施升级改造，采用先进工艺更新设备；推进智慧化建设，引入物联网等技术提升管控水平；构建雨水综合利用系统，结合海绵城市理念防治内涝。

关键词：城市更新；给排水系统；优化设计；可持续发展

引言

在城市更新进程不断加速的当下，给排水系统作为城市基础设施的关键构成，其优化设计刻不容缓。老旧的给排水系统弊病丛生，已难以契合城市发展的新需求，严重制约城市功能的升级以及居民生活品质的提升。因此，深入探究并推行科学合理的优化设计，对推动城市可持续发展、高效利用资源、提升城市整体竞争力具有至关重要的现实意义。

一、城市更新中给排水系统优化设计理念与原则

1.1 可持续发展理念

在城市更新的大背景下，给排水系统融入可持续发展理念至关重要。水资源循环利用是其核心体现之一，通过构建中水回用系统，将城市污水经处理后用于道路冲洗、绿化灌溉等非饮用用途，有效减少新鲜水资源的取用，提高水资源利用率。例如，在一些大型城市更新项目中，建设集中式中水回用设施，收集处理生活污水与部分工业废水，每年可节省大量优质水资源。在给排水设施的能源消耗方面，采用节能设备与技术，如高效水泵、智能控制系统等，降低系统运行能耗，减少碳排放，实现节能减排目标，助力城市可持续发展。

1.2 以人为本原则

以人为本原则要求给排水系统优化设计以满足居民用水需求、提升用水体验为核心。在水质安全保障上，加强水处理工艺升级，严格把控出厂水水质，确保居民饮用水安全。在老旧小区更新中，对二次供水设施进行改造，采用先进的消毒设备与水箱材质，防止水质二次污染。在设施布局上，充分考虑居民使用便捷性，合理规划公共卫生间、取水点等位置，特别是在人口密集的商业区、公园等区域，确保居民能方便快捷地使用给排水设施，提升城市生活品质。

1.3 与城市整体规划协同原则

给排水系统优化设计需与城市整体规划紧密协同。在城市更新的土地利用规划中，依据不同区域的功能定位，如商业区、住宅区、工业区等，合理规划给排水管网布局与设施规模。例如，在商业区，考虑商业活动用水量大、污水排放集中的特点，规划较大管径的排水管道与高效污水处理设施；在住宅区，注重供水的稳定性与舒适性，合理设置供水加压泵站位置。与城市交通规划协同，避免给排水管网与道路、桥梁等交通设施冲突，在道路改造过程中，同步规划给排水管道的铺设与改造，确保城市基础设施建设的整体性与协调性，实现城市功能的整体提升。

二、城市更新中给排水系统现状问题分析

2.1 老旧管网问题

在城市更新进程里，老旧管网是突出难题。许多城市的给排水管网历经多年运行，老化腐蚀现象严重。金属材质的供水管网，因长期受水的侵蚀，管壁逐渐变薄，抗压能力下降，时常出现爆管漏水情况，不仅造成水资源浪费，还影响居民正常用水。例如，部分老旧城区的供水管道，平均每年爆管次数高达数次，给居民生活带来极大不便，维修成本也逐年攀升。排水管网同样问题重重，老化的管道内壁粗糙，易附着污垢，导致管径变小，排水能力大幅降低。遇到强降雨天气，排水不畅引发内涝，城市街道积水严重，影响交通出行，甚至威胁居民生命财产安全。而且，老旧管网的管径设计多基于过去城市规模与用水需求，难以满足如今城市发展带来的用水、排水增量，进一步加剧了供需矛盾。

2.2 设施功能不足问题

城市更新中，给排水设施功能不足愈发凸显。污水处理厂作为污水净化的关键环节，部分老旧处理厂工艺落后，处理能力有限。随着城市人口增长与产业发展，污水产生量大幅增加且成分更为复杂，传统处理工艺难以使污水达标排放，对周边水体环境造成污染。一些污水处理厂的处理能力仅能满足城市实际污水量的60% - 70%，大量污水未经有效处理直接排放。泵站作为给排水系统的动力设施，部分泵站设备老化、效率低下，无法满足提升水压、输送水的要求。在供水高峰期，泵站难以保障高层住宅等区域的正常水压，导致居民用水困难，影响城市供水稳定性。

2.3 缺乏系统规划问题

当前城市更新中，给排水系统缺乏系统规划。不同区域的给排水管网建设缺乏统一协调，新老城区管网衔接不畅。新城区在建设时，未充分考虑与老城区管网的互联互通，导致部分区域供水或排水出现断头路现象，资源无法合理调配。在城市更新项目实施过程中，给排水系统规划常滞后于其他建设项目，如道路拓宽、建筑新建等先行开展，之后再对给排水系统进行改造，这不仅增加施工难度与成本，还易造成管网布局不合理。而且，各部门在给排水系统规划管理上职责不清，水利、市政、环保等部门之间缺乏有效沟通协作，导致规划决策缺乏整体性，无法形成高效协同的给排水系统，制约城市更新的整体推进与功能提升。

三、城市更新中给排水系统优化设计策略

3.1 管网优化设计

在城市更新中，管网优化设计是关键。对于老旧供水管网，优先选用耐腐蚀、高强度的管材进行更换，如新型球墨铸铁管或 PE 管。在确定管径时，运用专业水力计算软件，依据城市未来发展规划及用水需求预测，精准核算管径大小，确保供水能力充足。重新规划管网布局，减少迂回与不必要的转折，构建环状管网，提升供水可靠性，即便某段管道出现故障，也能保障其他区域正常供水。

3.2 设施升级改造

污水处理厂升级改造刻不容缓。引入先进的污水处理工艺，如 MBR（膜生物反应器）工艺，提高污水净化效率与处理能力，使其能够应对污水量增加与水质复杂的挑战，确保污水达标排放。对泵站设施进行更新，选用高效节能的水泵，搭配智能控制系统，根据用水需求实时调整水泵运行参数，在保障供水水压稳定的同时降低能耗。

3.4 智慧化建设

智慧化建设为给排水系统赋能。在管网与设施中广泛部署传感器，实时采集水压、流量、水质、设备运行状态等数据。通过物联网技术将数据传输至监控中心，利用大数据分析与人工智能算法，对数据进行深度挖掘与分析。基于分析结果，实现对给排水系统的精准调控，如在用水高峰提前增加泵站供水压力，根据水质变化及时调整污水处理工艺参数。

3.5 雨水综合利用系统设计

结合海绵城市理念，构建雨水综合利用系统。在城市更新项目中，增加下沉式绿地、雨水花园、蓄水池等设施，对雨水进行收集、储存与净化。收集的雨水可用于城市绿化灌溉、道路冲洗等，减少对新鲜水资源的依赖。在小区、商业区等区域建设雨水渗透设施，如渗透铺装、渗透池等，促进雨水下渗，补充地下水，缓解城市内涝压力。

结语

城市更新中的给排水系统面临诸多问题，如老旧管网、设施短板与规划缺失。但通过秉持可持续发展、以人为本等理念，采取管网优化、设施升级、智慧化建设及雨水利用等策略，可有效改善现状。这不仅提升城市基础设施水平，更助力城市可持续发展。未来，需持续探索创新，推动给排水系统与城市更新深度融合，满足城市发展新需求。

参考文献

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[2]王志祥，果耕，杜苏文.城市更新中市政给排水系统规划设计策略研究[J].城市建设理论研究（电子版），2024，（35）：223-225.