淺談市政工程給排水設(shè)計(jì)的合理性

孫同亮

摘 要：水資源如何能夠得到充分合理的利用是目前人們熱議的話題之一，隨著社會不斷地發(fā)展進(jìn)步，人們對于城市居住環(huán)境的要求也相應(yīng)提高，加之目前對于水資源合理利用的緊迫性要求，使得城市給排水的設(shè)計(jì)和建設(shè)不但要考慮滿足城市美觀和實(shí)用的要求，還要發(fā)揮水資源循環(huán)利用的功能性特點(diǎn)。我國對于城市給排水的設(shè)計(jì)還不夠完善，一些問題還有待于人們解決。

關(guān)鍵詞：管道設(shè)計(jì)；環(huán)境要求；污水排放；橋梁給排水設(shè)計(jì)

1 目前在給排水設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1 給排水的設(shè)計(jì)嚴(yán)重脫離實(shí)際應(yīng)用環(huán)境

給排水的設(shè)計(jì)根據(jù)不同城市的地勢特點(diǎn)有不同的設(shè)計(jì)需要，給排水管道的設(shè)計(jì)應(yīng)該要以城市的總體區(qū)域特點(diǎn)為主，設(shè)計(jì)時要充分考量城市的地下結(jié)構(gòu)，道路方位以及整體城市規(guī)劃等因素，尤其是對城市所處地理位置和自然環(huán)境因素的考慮。例如，如果設(shè)計(jì)城市位于沿海地區(qū)或者容易爆發(fā)洪水和暴雨等自然災(zāi)害的區(qū)域，管道設(shè)計(jì)的首要考慮因素為地勢的高低和排進(jìn)水口的設(shè)置位置，一般情況下，管道是由地勢高的地區(qū)向地勢低的地區(qū)進(jìn)行鋪設(shè)，水流會直接以重力方式排出；對于地勢較高的路段，可以采用中間豁口的方法將水流分散排出；對于中間地勢低洼的路段，可以借助排水設(shè)備保障水流的及時排出。為了滿足城市防洪的要求，臨近河流區(qū)域的排水管的設(shè)置要盡量高于水位的最高值，以使水流達(dá)到高值時能夠順利排出。

1.2 沒有充分考慮污水的排放需要

城市給排水管道的排污功能日漸重要，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得工業(yè)廢水和人們的日常生活污水排放量不斷增加，在給排水設(shè)計(jì)時要著重考慮這一因素。在設(shè)計(jì)施工時，經(jīng)常會出現(xiàn)污水管的設(shè)計(jì)和埋放位置過淺，最低處的污水管埋放的深度達(dá)不到整個管道的水流排放要求，影響了管道整體的傾斜度，產(chǎn)生污水的積留。在設(shè)計(jì)時，要注意滿足管道整體系統(tǒng)的要求，污水排放不僅僅是一個區(qū)域的問題，而是關(guān)系到相鄰地區(qū)的污水排放問題，設(shè)計(jì)者往往只注重地區(qū)污水的排放功能，而忽視了污水排放的整體性原則。

1.3 沒有充分考慮雨水預(yù)留管道設(shè)計(jì)的科學(xué)性和實(shí)用性

在多雨的城市和地區(qū)，設(shè)計(jì)排水管道還要充分考慮雨水的進(jìn)排口設(shè)計(jì)。一些地區(qū)在進(jìn)行城市管網(wǎng)設(shè)計(jì)時沒有將降水因素考慮在內(nèi)或者對降水量預(yù)估不足，導(dǎo)致設(shè)計(jì)時雨水的進(jìn)排口不能滿足實(shí)際進(jìn)排水的需要，尤其是雨水進(jìn)排口過小，在大量的雨水降臨時，進(jìn)水口的容納量有限，只有少量的雨水能夠進(jìn)入排水管道，而大部分雨水仍然溢流在路面，使得排水管道不能發(fā)揮其正常的功效，造成大量的路面積水。

2 如何提高城市給排水設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性

2.1 設(shè)計(jì)時應(yīng)充分考慮到城市防洪排澇的客觀需求

過度降水和洪澇災(zāi)害會給人們的生活帶來巨大的損失，城市給排水管道應(yīng)該發(fā)揮排澇防澇的作用，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，對于暴雨和洪水多發(fā)地區(qū)，城市給排水設(shè)計(jì)時要對城市的地勢條件和自然環(huán)境開展科學(xué)系統(tǒng)的調(diào)研，準(zhǔn)確把握地區(qū)的走勢，掌握當(dāng)?shù)亟涤旰秃樗母甙l(fā)期和降水規(guī)律，重點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)排水口，加大管道泄洪排洪能力，最大限度降低水災(zāi)的發(fā)生概率；另外，當(dāng)?shù)卣⒁夥篮榕艥持R的普及，使給排水施工能夠順利的開展。

2.2 設(shè)計(jì)時要綜合考量城市整體的排污率

城市污水的排放和處理是市政部門要解決的一大難題，隨著城市排污量的不斷擴(kuò)大，以往的排水管道已經(jīng)不能負(fù)荷過量的排水需求，所以，城市要不斷擴(kuò)展和更新管道排污網(wǎng)絡(luò)。在管道設(shè)計(jì)過程中，可以發(fā)揮新型設(shè)計(jì)手段的優(yōu)勢，運(yùn)用科技手段對設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)加以分析整理和歸納，使設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理；在設(shè)計(jì)中融入綠色環(huán)保因素是尤為重要的，科學(xué)的設(shè)計(jì)將大大提升水資源的重復(fù)利用率，緩解水資源緊張的問題；在設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)排水需要合理布置排水井和抽水泵的位置，以便在關(guān)鍵時刻發(fā)揮重要的作用；節(jié)能經(jīng)濟(jì)性原則也是設(shè)計(jì)工作開展的基礎(chǔ)條件，排污管道要盡可能在保證排水功能的前提下精簡線路，實(shí)現(xiàn)以最低的成本達(dá)到最好的排水效果。每個城市的生活水平和生活方式?jīng)Q定了城市排污量的多少，要根據(jù)實(shí)際情況作具體考量，對于不能滿足排水需要的管道要及時加以修繕和改造，必要時要進(jìn)行管道的重新設(shè)計(jì)的建造，解決好污水排放問題將有利于整個城市的環(huán)境改善，滿足人們的生活需要。

2.3 采用先進(jìn)科學(xué)的設(shè)計(jì)手段

市政給排水設(shè)計(jì)與城市道路設(shè)計(jì)密不可分，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)沒有出現(xiàn)前，市政給排水工程施工都是在施工之前對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行人工計(jì)算。最常用的方法是城市道路設(shè)計(jì)人員先繪制出城市道路設(shè)計(jì)圖，再將設(shè)計(jì)道路時查閱的資料和設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)交給城市給排水設(shè)計(jì)的工作人員，城市給排水設(shè)計(jì)工作人員再根據(jù)道路設(shè)計(jì)人員送過來的相關(guān)資料和道路設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)與道路相得益彰的城市給排水設(shè)計(jì)。這樣的方法，費(fèi)時費(fèi)力往往影響道路緊急建設(shè)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以直接將道路設(shè)計(jì)人員的資料和設(shè)計(jì)圖傳送給給排水設(shè)計(jì)人員，完成了道路和給排水設(shè)計(jì)軟件的一體化。這樣，有利于道路設(shè)計(jì)和給排水設(shè)計(jì)人員的快捷交流，有利于確定城市道路建設(shè)和市政給排水設(shè)計(jì)的關(guān)系，使兩者結(jié)合起來設(shè)計(jì)出相得益彰的道路設(shè)計(jì)和市政給排水設(shè)計(jì)。

2.4 在進(jìn)行橋梁路面排水設(shè)計(jì)時要考慮的因素

在道路橋梁路面排水設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)科學(xué)合理得確定排水管的數(shù)量，橋面排水設(shè)計(jì)中不僅要設(shè)置路面縱坡和橫坡，而且還應(yīng)該注意跑水管的設(shè)置。路面排水管的設(shè)計(jì)應(yīng)按照徑流面積來計(jì)算確定其數(shù)目，每平方米的橋面宜設(shè)排水管面積為300mm2，直徑不宜小于 100mm，這種設(shè)計(jì)不僅可以加快排水進(jìn)程，而且也方便后期的養(yǎng)護(hù)清理。在一級公路和高速公路的排水管設(shè)計(jì)方面，直徑一般為150mm，間距為4～5m之間。高架橋和跨越鐵路、公路及通航河流的橋梁，是將降雨通過橋面的橫坡、縱坡排入排水管，然后通過設(shè)置在橋梁墩臺的落水管排出，所以，橋面排水管設(shè)計(jì)應(yīng)該達(dá)到安全和環(huán)境所需的要求。在路面橋面排水管設(shè)計(jì)的過程中，首先可以假設(shè)工程中排水管的直徑和間距，然后通過采用路面橋面排水管計(jì)算公式，計(jì)算出排水設(shè)計(jì)流量≤管道允許水流量進(jìn)行確定。計(jì)算公式為：Qs=1/60×10-3×Ψ×W×L×q（Ψ是設(shè)計(jì)徑流數(shù)；W是橋面的匯水寬度；L是泄水口間距；q是平均的降雨強(qiáng)度）。由于路面橋面縱坡不斷變化，所以要根據(jù)不同的縱坡將泄水口的間距進(jìn)行調(diào)整，泄水口間距可以在坡度緩慢時適當(dāng)?shù)募用堋?/p>

3 結(jié)束語

給排水工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，在設(shè)計(jì)時要以城市的具體環(huán)境和排放需要作為規(guī)劃和設(shè)計(jì)的依據(jù)，還要綜合考慮多方面因素，譬如降雨因素和洪澇災(zāi)害因素等等。過去的設(shè)計(jì)觀念和方法已遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化城市發(fā)展的需要，所以在設(shè)計(jì)時要不斷開拓設(shè)計(jì)思路，運(yùn)用新型設(shè)計(jì)手段來提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和實(shí)用性，合理的給排水設(shè)計(jì)不僅能夠節(jié)省施工成本，其排水效果也更勝一籌，在設(shè)計(jì)時要盡可能遵循先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)性的原則，使給排水工程更好的為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)，實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置和利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最大的社會效益。

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