如何優化市政給排水管線設計

摘 要：市政給排水管線設計是一項非常復雜、重要的內容，若給排水管線設計不合理，必然會影響城市正常的給水和排水，甚至造成城市嚴重內澇，污染城市自然環境，威脅生命安全。所以應特別注意優化市政給排水管線設計，從多方面進行改進和完善，提高市政給排水管線設計水平。

關鍵詞：市政；給排水管線；設計

結合不同城市的具體情況，從多方面進行給排水管線設計，嚴格把關各個環節，科學、合理地進行施工設計，確保市政給排水系統的穩定性和安全性，滿足現代化城市發展需求。

1 市政給排水管線設計現狀

目前，隨著城市人口數量大幅度上漲，對于水資源的需求也越來越多，很多城市的給排水管線規模不斷擴大，但是卻出現很多問題，特別是給排水管線和其它市政管線之間出現交叉、重疊等情況，不僅影響了給排水系統的安全、正常運行，而且增加了施工設計難度，并且很多城市忽視給排水管線的管理維護，不重視地下設施的定期檢查和維護，造成一些給排水管線出現銹蝕、破損等情況，發生滲水、漏水問題，造成水資源的浪費。同時，大多數城市的雨洪設施發展比較緩慢，缺少健全的雨洪資源利用設備，排水管網無法承受較大的雨水量，一旦短時間內降雨量較大，排水系統無法及時、快速地將雨水排出，就會造成城市內澇，給人們的生活和交通出行帶來極大不便，并且一些城市仍然采用雨污合流模式，大量雨水和城市污水一起排放，浪費了大量的雨水資源，不利于現代化城市的可持續發展。

2 市政給排水管線優化設計策略

2.1 防洪排澇設計

防洪排澇是市政給排水管線設計的重要內容，在具體設計中應特別注意兩方面內容：內洪和外洪，針對外洪要做好防控，針對內洪應做好排蓄，如修建防洪堤、水庫等，強化人們對于防洪排澇的認識，做好城市的防外洪和排內澇規劃設計，采取科學、有效的排洪措施，采用地面抬高、設置滯洪區和雨水泵，山區城市在地形地勢方面有一定優勢，內洪消長速度較快，最好采用地面抬高方案，盡量避免設置水泵站，還可在合適位置布置抽排設施。同時，結合排洪標準和排水標準，城市排水的目的在于解決短時間內城市小匯流暴雨排水，暴雨控制時段為5min～120min，根據年超大值法，科學選擇暴雨樣本。由于排洪過程中匯水面積往往較大，這時刻利用暴雨推力公式，參考重現期降雨量，結合城市排洪流域實際面積，確定排洪防洪重現期，排洪匯水面積和重現期選擇標準成正比關系。

2.2 管道連接和流速設計

若住宅小區的具體規劃設計還沒有確定，污水管道規劃布置時，無法確定各個排水點位置，實際設計過程中，每間隔一段距離接出連接管，確保干管和支管有效、科學地銜接，根據具體的使用要求，確定合理的連接管間隔距離，避免市政其它管線和連接管發生矛盾或者沖突，合理調節跌水井，增大局部斷面，優化排水管線設計，避免減少過水斷面，為了確保良好的排水效果，可采用倒吸虹管。同時，污水管道最小流速不能低于0.6m/s，根據污水管道設計要求，污水管段流速過慢，應優化污水管道設計坡度，選擇合適直徑的污水管道，并采取科學、有效的清淤、防淤措施。

2.3 污水設計處理

在處理城市污水時，可采用集中和分散相結合的處理方法，當前很多城市處理污水考慮到污水廠對于污水的處理效率和質量較高，運營成本較低，所以主要采用集中處理方法，然而隨著現代化城市的快速發展，城市規模不斷擴大，這種集中處理污水的辦法已經無法滿足城市發展需求，各種缺點和問題越來越突出，例如，不能就近對部分中水進行利用，下游區域必須采用直徑較大的管網，這使得管網投資成本較高，在日常運營中，各區域有很多提升泵站，能耗較大。為了更好地解決這些問題，城市污水廠修建時刻采用BOT形式，這種模式可分散處理城市各個區域的污水，極大地降低污水處理成本，并且在未來發展過程中，城市污水處理應推廣集中處理和分散處理相結合的方式，不斷提高污水處理水平。

2.4 給水管網優化

給水管網設計時，基于確定的線下，使用管徑和水力參數的最佳組合解，合理分配給水管網流量，采用優化算法，優化給水管道設計管徑，結合城市規劃設計情況，科學管理供水區域，為了降低給水系統運行費用，在不同壓力范圍對不同區域供水，采用動態規劃法、遺傳算法、純屬規劃法、非線性規劃法優化給水系統設計。城市給水系統規劃設計時，應注意優化水資源配置，科學預測當地的需水量，綜合考慮畜牧業、漁業、農業灌溉、工業、城市和村鎮生活等方面的用水，還要結合江河流域的生態流量。對于工業用水量的預測，采用用地指標法和工業產值法，科學進行規劃設計，由于信息產業的不斷發展，傳統行業的設備更新越來越快，通過使用這些方法，嚴格控制工業用水量預測結果偏差，提高區域供水質量，改良水質，控制地下水量的開采和開發，置換水源，實現集約化的供水管理，提高環境效益和經濟效益。

2.5 給水管線優化設計

城市給水管線優化設計中應重點做好以下幾個方面：其一，相關設計人員要在給水管線設計圖中明確標注標高、預埋預留、管道基礎、管徑等內容，提供詳細、準確的設計圖，豎向設計中，應確保在外部荷載影響下管線仍然保持完整，避免發生損壞，在寒冷冬季應防止給水管道發生凍結，結合不同管材的壓力承受能力，確定最小覆土；其二，使用1：500地形圖對給排水系統規劃設計地形圖定線，實際操作過程中，降低給水管道的凈距離，例如，熱水管和給水管之間應保持1.5m以上的水平距離，若采用優質的管材，可適當縮短兩根管道之間的水平距離；其三，住宅小區的給水系統規劃設計時，結合小區物業的管理要求，結合實際的施工水平，深入了解供水產品的原理和性能，明確標注各種注意事項；其四，當城市給排水管線在豎向出現矛盾，主干管應避開支管，嚴禁將管線彎曲，重力管應避開壓力管，直徑較大的管線應避開直徑小的管線，結合城市給排水規劃設計要求，具體情況具體分析；其五，優化管材和接口設計，盡量采用柔性管材，消防管和給水管最好選擇HDPE管，排水管選擇UPVC管，所有管材都設置柔性接口，使用多個短管連接管道接口和檢查井，然后再按照給排水設計要求，優化給排水管線設計。

3 結語

目前，大多數城市的給排水管線設計對于當地的地質情況了解不全面、給排水系統管網布置不合理、規劃設計不科學，為了推動現代化城市的不斷發展，應詳細了解當前城市給排水管線存在的各種問題，應特別注意市政給排水管線設計，結合城市實際的規劃設計要求，具體情況具體問題，科學預測給排水管線設計存在的問題，不斷提高市政給排水管線設計水平。

參考文獻

[1] 高宇杰.城市市政道路給排水系統的特點與優化設計分析[J].江西建材，2014（02）：22.

[2] 馬強.市政給排水的管線施工措施探析[J].住宅與房地產，2016（09）： 222.

作者簡介：李樹華（1977- ），女，河北張家口人，本科，惠生工程（中國）有限公司。