市政排水管線(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施分析

王 軻/新疆市政建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

市政排水管線(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施分析

王 軻/新疆市政建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

【摘 要】排水管線(xiàn)是我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，是人們正常生活的保障，對(duì)于城市化的發(fā)展與人口的集中，排水管線(xiàn)優(yōu)化升級(jí)成了市政工程的主要任務(wù)之一，也是建造行業(yè)的專(zhuān)家學(xué)者需要不斷研究的課題。

【關(guān)鍵詞】市政；排水管線(xiàn)；優(yōu)化

城市排水的正常運(yùn)行需要通暢與高效的地下管線(xiàn)作為保障，排水管線(xiàn)如同人的兩大系統(tǒng)，承擔(dān)著新陳代謝的主要功能，排水管線(xiàn)也承擔(dān)著城市生活對(duì)于供水排水系統(tǒng)的各種需要。優(yōu)化城市地下排水管線(xiàn)設(shè)計(jì)、建造、設(shè)施是城市在日常排水工作安全運(yùn)行，暴雨天氣高效應(yīng)對(duì)的關(guān)鍵。隨著城市的快速發(fā)展，城市地上建筑的復(fù)雜化以及人口的越來(lái)越集中，使得相應(yīng)的地下管線(xiàn)結(jié)構(gòu)與規(guī)模不斷擴(kuò)大，需要通過(guò)城市排水管線(xiàn)更加充分合理的再優(yōu)化升級(jí)改造，利用有限的空間捋順城市排水管線(xiàn)，以保證城市的長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展。因此研究與優(yōu)化排水管線(xiàn)都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、排水管線(xiàn)優(yōu)化原則

（一）總體原則

在排水管線(xiàn)的優(yōu)化要從設(shè)計(jì)與規(guī)劃上做出總體部署，要遵循的總體布局原則有如下幾點(diǎn)：

第一，排水管線(xiàn)布置要符合城市中各種管線(xiàn)位置的統(tǒng)一規(guī)劃與采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。

隨著城市化建設(shè)的加快，我國(guó)城市地下管線(xiàn)系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)也有了幾個(gè)階段的調(diào)整，隨著不斷的調(diào)整，排水管線(xiàn)在設(shè)計(jì)與坐標(biāo)系統(tǒng)的采用上要符合城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的統(tǒng)一部署，這是管線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求，也是避免發(fā)生管理與維修混亂，避免互不銜接的前提。如果存在與其他管線(xiàn)設(shè)計(jì)上的沖突，或是坐標(biāo)系統(tǒng)的不統(tǒng)一，必須向上級(jí)部門(mén)確認(rèn)方案，對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)加以換算，取得一致。

第二，在優(yōu)化中要充分利用現(xiàn)狀管線(xiàn)。我國(guó)城市建設(shè)在幾十年的時(shí)間里，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決定，地下管線(xiàn)系統(tǒng)一直根據(jù)國(guó)情情況進(jìn)行著建設(shè)，排水管線(xiàn)更是如此，在幾十年中，城市的排水管線(xiàn)經(jīng)常的優(yōu)化升級(jí)、更新?lián)Q代。而對(duì)于地下管線(xiàn)的更換，需要很大的財(cái)政支出，而更新下來(lái)的管道也沒(méi)有更合適的地方再利用，只能拆除或是廢棄，因此，優(yōu)化升級(jí)盡可能的在原有管道的基礎(chǔ)上進(jìn)行，這樣不但能夠節(jié)約成本，也避免了整個(gè)排水系統(tǒng)在優(yōu)化中出現(xiàn)癱瘓的情況。

第三，可持續(xù)發(fā)展的要求。排水管線(xiàn)的優(yōu)化升級(jí)在工程上并不簡(jiǎn)單，有的升級(jí)改造工程，甚至?xí)钩鞘心陈范螖嘟婚L(zhǎng)達(dá)半年之久，而排水系統(tǒng)的優(yōu)化如果不考慮可持續(xù)的使用，沒(méi)有發(fā)展的眼光去看，其更新周期可能很短，總會(huì)出現(xiàn)優(yōu)化的需要，給人們的日常生活帶來(lái)極大的不便。因此，處理好排水管線(xiàn)工程的近期和遠(yuǎn)期建設(shè)，分期優(yōu)化管線(xiàn)，要按照市政統(tǒng)一規(guī)劃、近期使用為主、集中建設(shè)、近遠(yuǎn)期相結(jié)合。要以方便居民生活，提高居民生活水平為目的，不但要盡量為可能新增管線(xiàn)留有相應(yīng)余地，也要為未來(lái)各種管網(wǎng)的發(fā)展節(jié)約地下空間。

第四，確保交通順暢與其他管線(xiàn)的正常敷設(shè)。排水管線(xiàn)應(yīng)仍按平行敷設(shè)的原則，與其他管線(xiàn)在街道中心線(xiàn)按照一定順序敷設(shè)。排水管線(xiàn)盡可能布置在人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道和綠化帶下面，要把污水管、雨水管等埋設(shè)較深和檢修次數(shù)較少的管道敷設(shè)在機(jī)動(dòng)車(chē)道下，這樣即便是機(jī)動(dòng)車(chē)反復(fù)碾壓，也不會(huì)嚴(yán)重影響到排水管道的使用。排水管道的設(shè)計(jì)可以靠近建筑物，而對(duì)于其他如電力電纜、易燃?xì)怏w等管線(xiàn)，應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)離機(jī)動(dòng)車(chē)道與建筑物。

（二）具體優(yōu)化的原則

第一，排洪防澇的實(shí)際應(yīng)用。在市政建設(shè)中，排水管道的應(yīng)用在市政角度首先要注重排洪防澇設(shè)計(jì)，各城市往往根據(jù)自身的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，氣候環(huán)境的變化致使惡劣天氣出現(xiàn)的幾率增大，一些降雨量相對(duì)較多的城市，大雨、暴雨會(huì)時(shí)常出現(xiàn)，因此，需要在排洪防澇方面做好優(yōu)化。在一些不經(jīng)常下雨的城市，其排水管道基礎(chǔ)較差，對(duì)于極端天氣的反應(yīng)不足，這也需要做好排水的應(yīng)對(duì)。

第二，流速和管道連接設(shè)計(jì)。由于城市建設(shè)速度的加快，在排水管道設(shè)計(jì)與施工的時(shí)候，應(yīng)該預(yù)想到地上建筑的建設(shè)情況，由于排水管周?chē)慕ㄖ形创_定，因此，排水點(diǎn)的位置不固定。要考慮到排水支管和干管的銜接，尤其要防止排水管和其他管線(xiàn)沖突的情況出現(xiàn)，還要考慮到使用倒吸虹管，起到自?xún)糇饔?，減少堵塞的發(fā)生。

第三，按順序敷設(shè)。當(dāng)各種工程管線(xiàn)交叉時(shí)，敷設(shè)順序應(yīng)從地下向上延至地表逐層排列：污水排水管、雨水排水管、給水管線(xiàn)、燃?xì)夤芫€(xiàn)、熱力管線(xiàn)、電力電纜、電信電纜。

二、排水管線(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

對(duì)于市政給排水工程的優(yōu)化，首先要在設(shè)計(jì)上下功夫，排水管線(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化在工藝上是對(duì)排水系統(tǒng)一個(gè)本質(zhì)上的提升。在傳統(tǒng)的、既有的排水管網(wǎng)設(shè)施上進(jìn)行合理優(yōu)化，有助于提高排水管網(wǎng)的工作效率，合理的進(jìn)行水資源的配置，科學(xué)的處理各種生活用水和工業(yè)用水，對(duì)暴雨天氣能夠有效的排水，防止內(nèi)澇影響整個(gè)城市運(yùn)行。

（一）優(yōu)化排水管網(wǎng)布局

排水管網(wǎng)布局的優(yōu)化要實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)流量合理分配的效果。首先要考慮的是高低區(qū)域的排水設(shè)計(jì)問(wèn)題，要根據(jù)市區(qū)地形坡度而進(jìn)行區(qū)域的劃分，同時(shí)與現(xiàn)狀排水方式相結(jié)合，做好管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，利用高低區(qū)域，綜合設(shè)計(jì)排水網(wǎng)管，能夠?qū)崿F(xiàn)合理布局與成本節(jié)省。然后是對(duì)污水收集、處理系統(tǒng)的連接。結(jié)合當(dāng)?shù)嘏潘畬?shí)際情況，連接河道、自然地面高程進(jìn)行分界，劃分排水區(qū)域。統(tǒng)籌老城區(qū)排水系統(tǒng)與排水設(shè)施，進(jìn)行有序的對(duì)接與改建。

（二）優(yōu)化管線(xiàn)設(shè)計(jì)

首先是對(duì)于管線(xiàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的優(yōu)化，要在設(shè)計(jì)圖上明確標(biāo)示優(yōu)化點(diǎn)，根據(jù)權(quán)重重點(diǎn)優(yōu)化項(xiàng)目，設(shè)計(jì)圖的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)詳實(shí)，不詳實(shí)的數(shù)據(jù)要進(jìn)行分析和補(bǔ)充。在進(jìn)行設(shè)備與設(shè)施的選用以及具體豎向設(shè)計(jì)時(shí)，要保證管線(xiàn)的自身材質(zhì)可以抗住外部載荷的壓力，在冬季管道不會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)的情況。第二，成本節(jié)省，在滿(mǎn)足沿線(xiàn)用戶(hù)排水需求的情況下，應(yīng)盡量減少排水管線(xiàn)距離與埋深，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以有效的節(jié)省成本。第三，在工程管線(xiàn)豎向之間設(shè)計(jì)與其他管線(xiàn)有矛盾時(shí)，由于排水管線(xiàn)多為無(wú)壓力重力流管線(xiàn)，其它管線(xiàn)應(yīng)盡量避讓排水管線(xiàn)，排水管線(xiàn)應(yīng)盡量敷設(shè)于其他管線(xiàn)下方，且排水管與其他管帶的垂直距離應(yīng)滿(mǎn)足《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）（2014年版）的相關(guān)規(guī)定，并考慮到躲避中的安全使用問(wèn)題。第四，包固設(shè)計(jì)，當(dāng)管外頂距道路結(jié)構(gòu)層底間距不足 0.5m 或管道上下交叉凈距≤0.2m 時(shí)，管道須用 0.2m 厚 C30鋼砼包固。第五，排水管線(xiàn)施工前，應(yīng)按管線(xiàn)線(xiàn)路及位置進(jìn)行定線(xiàn)復(fù)測(cè)。

三、排水管線(xiàn)優(yōu)化工程展望

市政工程中，排水管線(xiàn)是做為城市地下管線(xiàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)的難度雖然不屬于各種管線(xiàn)中最高的，但其綜合設(shè)計(jì)與優(yōu)化關(guān)乎于一個(gè)城市的各種地下工程的結(jié)構(gòu)，甚至關(guān)系著城市建筑與地下管線(xiàn)的配合程度，最終關(guān)系著居民的生活是否能夠正常進(jìn)行，關(guān)系著暴雨天氣的城市安全。對(duì)于排水組織結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化，還關(guān)系到排水管網(wǎng)建設(shè)工程的經(jīng)濟(jì)、安全、高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)城市財(cái)政支出的節(jié)省起到重要作用。

本論文對(duì)于排水管線(xiàn)綜合優(yōu)化解決方案的探討，其專(zhuān)業(yè)程度上還有欠缺之處，并且在當(dāng)今對(duì)于遠(yuǎn)程勘測(cè)技術(shù)，信息處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用上面還需要探討。要構(gòu)建一套完整的排水管線(xiàn)綜合優(yōu)化解決方案的理論體系，還要應(yīng)用到諸多高科技領(lǐng)域的知識(shí)。例如，測(cè)量技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、GIS技術(shù)等多領(lǐng)域的深化研究強(qiáng)化。在地下管網(wǎng)以及排水管網(wǎng)的信息共享平臺(tái)上，還有完善建設(shè)和加強(qiáng)應(yīng)用。

城市化建設(shè)的加速，自然能夠暴露出很多地下管線(xiàn)設(shè)計(jì)與施工中的不足，這些問(wèn)題不是一朝一夕形成的，需要不斷的更新與升級(jí)。需要工作人員在專(zhuān)業(yè)技能與理論層次上不斷的提高，不斷的增進(jìn)綜合素質(zhì)，以提高排水管線(xiàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化水準(zhǔn)。

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