市政排水管線設計的優化措施

李 慧

（唐山市交通勘察設計院有限公司，河北 唐山 063000）

市政排水管線設計的優化措施

李 慧

（唐山市交通勘察設計院有限公司，河北 唐山 063000）

隨著我國現代化城市的發展，城市基礎設施越來越完善，在市政排水方面也從無到有，從簡易到逐漸完善，然而，在市政排水的不斷發展中，排水管線的設計卻想著復雜化的方向發展，再加上雨季降雨量的不確定，一旦遭遇暴雨，就會出現城市內澇嚴重的現象，給國家和人民帶去巨大的損失，所以，我們必須對市政排水管線進行優化設計，確保城市排水的順暢，為人們的出行帶去便利，同時提升城市形象，促進城市的發展，具有非常重大的社會效益。

市政排水；管線設計；優化措施

在現代生活中，人們生活方式與以往有了很大的變化，用水量也在逐漸增加，另一方面，各類工廠的運行、生產都離不開水資源，同時，對降水的排除等等都對城市的排水系統提出了跟高的要求，如此看來，城市的排水系統總管著城市的“新陳代謝”，排除城市廢水、廢液，對城市的正常運轉是非常重要的一部分。很多城市的排水系統老化或者設計不合理，一旦遇到暴雨天氣就會出現嚴重的城市內澇，比如在今年的梅雨季節，武漢市全城內澇嚴重，多條地鐵與公交線路停運，嚴重影響著人們的正常出行與日常生活，在這次的內澇中，多名市民由于淌水觸電身亡，為市民的人身安全帶來了嚴重的威脅，對城市的形象、城市的發展，帶來了非常不利的影響。可見，優化城市地下排水管線設計迫在眉睫。為了能夠滿足城市快速發展中人口集中、生產規模變大等各項要求，必須擴大地下管線結構與規模，對市政排水管線進行優化升級，在有限的空間范圍內捋順城市排水管線，保證市政排水的穩定與順利，促進城市的正常運轉與發展。

1　優化市政排水管線設計的必要性和可行性

作為城市正常運轉當中不可缺少的一部分，市政排水管線的投資占整個排水系統中的一個大頭，有著十分重要的地位，可見，排水系統管線設計的優化意義非凡。

改革開放之后，我國經濟飛速向前，城市發展也越來越現代化，各種城市基本設施也逐漸成熟，道路也隨著城市的發展不斷更新、擴建、翻新，在這種情況下，排水管線的應用也越來越普及，越來越廣泛，但是由于各方面的因素，排水管線仍然存在多方面的問題。作為城市防污防洪的主要因素，排水管線可謂最重要的現代化城市基礎性設施之一，不容輕視。所以，為了改善城市內澇等各種不利因素的影響，應該在合適的范圍內，對排水管線的設計進行科學的優化，具有是非重大的意義。在約束條件滿足的情況下，對排水管線的埋深、管徑等做出合理的計算，盡量在優化設計的前提下降低工程成本。

2　優化市政排水管線系統設計的關鍵點

2.1管線設計優化

在市政管線的優化過程中，應該考慮現場已有市政管線的分布情況，埋深深度，預留預埋等等，為市政排水管線的優化提供數據幫助，特別是在進行豎向設計的時候，應該考慮已有管線承受荷載的能力，對其進行必要的保護措施，特別是冬季，必須采取一定的防凍措施。

在對排水管道進行優化設計的時候，首先就是材料的選擇方面，不僅要考慮使用年限的問題，還應該對城市的地形地貌有一個具體的了解，避免管線承受較大壓力，影響其正常使用，還應該對現場有所了解，設計合適的覆土層厚度。一般來說，對管線進行優化設計的時候，最常使用1：500地形圖進行管線的定線設計，如果管道影響不大，可以在一定范圍內減小凈距離，比如當管道的材質較好的時候，就可以適當減小凈距離。對住宅小區內的管線進行優化的時候，還應該考慮物業的管理要求，對現場的施工水平、產品性能等進行實地的調查，根據調查分析的結果，設計最合適的優化方案，管線優化之后，應該特別注明后期管理的注意事項，I減少事故發生的概率。

2.2泄洪設計優化

在現代化的城市中，排水系統的防洪抗澇能力非常重要，所以在排水系統的管線優化設計中，特別要注意這一點的提升。隨著城市的發展，道路硬化、城市住宅等等各項建設工程的出現，使得雨水的排出只能依靠排水系統，一旦排水系統功能受限，設計達不到最大降雨量情況下的排水需要，是就會引發城市內澇，影響人們的正常生活，威脅人們的生命財產安全，當然，造成城市內澇的原因不僅僅是排水系統一方面的因素，但是優化排水管線的設計，提升管道的防洪抗澇能力，能夠在很大程度上改善城市內澇的問題。

在管線優化設計的過程中，要綜合考慮多個方面的因素，做好內洪的泄以及外洪的控制，保證城市的正常運轉，確保人們的生命財產安全。一般來說，要提高城市防洪抗澇的能力，可以考慮一下兩種排泄優化設計：第一，結合洪災、內澇嚴重區域的具體情況，利用雨水泵進行配合，第二，在合理的范圍內增加地面高度。如果城市位于山區，或者地勢比較特殊的地方，那么洪水雖然來的洶涌，退的也迅速，比較適合第二種方案，同時可以使用抽水設備加以輔助，無需額外增加水泵，節約一定的資金。另一方面，應該特別重視排水量的設置，必須要滿足排洪標準的要求。一般來說，保證洪水在5～20分鐘內退去即可，關于這一點主要是參照歷史上最大的降水量進行處理。

2.3流速和管道連接設計優化

在排水管線設計的過程中，大多數都是在小區規劃之前就已經完成，所以說，對于排水點的把握不是特別準確，對后期的運行比較不利。所以說，當對排水管線進行優化設計的過程中，在每一段管線上都必須接出連接管，保證排水干管與支管的完美銜接，對于間隔距離設置，要按照管線的實際情況而定。另外，在排水管線的優化中需要額外注意的是，盡量避免連接管與其他管線的位置沖突，保證相互之間的影響最小，同時，如果管線的水斷面能夠滿足要求，可以利用倒吸虹管。

2.4污水處理設計優化

最理想的污水處理法就是將分散處理與集中處理結合在一起，實現高效合理的污水處理。在以往很長一段的發展當中，市政污水都采用的是集中處理的方式，主要原因還是這種方式的污水處理成本不高，而且效率相對要高一些，經過處理之后的水資源水質達標。但是，萬事萬物并非真正的完美無缺，集中處理的方式在發展當中也逐漸顯露出一些缺點，主要如下所述：

（1）由于最終需要將污水集中起來，且污水的分布比較分散，所以，在這過程中需要設置多個水泵站，從而消耗大量的能量。

（2）污水集中的線路廣泛，建設過程中要投入大量的資金，而且越到下游，水流量越大，所需的管徑就越大，增加管線投資。

（3）不能對中水進行就近利用。

以上幾個問題只是相對突出的問題，也正是由于這些問題的存在，污水處理正在逐漸向著BOT的營建方式方向發展，對污水的處理更加便利。由此可見，在未來的發展中，將分散處理與集中處理結合起來將成為一種主流發展趨勢。

2.5新材料、新設備的應用

過去的管線材料使用壽命較短，不利于排水系統的長久運轉，經過幾十年技術水平的不斷提高，多種新材料不斷出現，具有質量輕、耐腐蝕性強、水流的阻力小等的優點，材料性能明顯優于傳統材料，將其用于排水管線中，能夠在一定范圍內減少埋深、管徑以及檢查井的數量。新型材料應用在排水管線中最明顯的優勢如下分析：

（1）具有很好的耐腐性，可以適當減小管線間距，降低了管道滲漏發生的概率，能夠適當節約空間；

（2）新型管材長度足夠，減小管線的接縫率，提高管線的質量，同時能夠適當減少檢修井的數量，節約地下空間；

（3）新型材料外徑小、摩擦阻力小、流速快，同樣可以在一定程度上節約地下空間，還可以減小管道的管徑和埋深，施工方便。

3　結束語

在進行市政排水管線優化設計之前，一定要了解工程的實際情況，制定科學的優化方案，實現經濟效益與社會效益的雙重價值效果，保證排水管線的結構穩定。對排水管線進行優化設計，一方面可以提高排水效率，保證排水系統的順利運行，另一方面，還可以完善城市用水與排水，對城市水資源進行合理的分配，方便人們的生活。

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