淺談市政給排水管線設(shè)計的優(yōu)化措施

由成鑫

摘 要：城市不斷發(fā)展的今天，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越發(fā)的完善。但是，在城市地下水給排水管線的設(shè)計方面，卻朝著越來越復(fù)雜的方向發(fā)展，并且在特殊天氣給人民帶去一些不利的影響。但是鋪設(shè)的管線能夠?yàn)檎麄€城市的發(fā)展帶去不竭的發(fā)展動力，這就要求我們做好管線的鋪設(shè)工作。但是現(xiàn)階段我國城市地下水管線在鋪設(shè)方面仍然存在著許多問題，給城市帶去了一定的不良影響。所以，這就要求我們針對這些問題采取必要的措施，做好地下管線的鋪設(shè)，保障人們的日常生活。

關(guān)鍵詞：給排水；管線設(shè)計；優(yōu)化設(shè)計

在整個市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)過程中，排水管線的設(shè)計占據(jù)著十分重要的地位，因?yàn)楣芫€質(zhì)量朝著高質(zhì)量的方向發(fā)展，能夠?yàn)槿藗兊娜粘Ｉ顜O大的便利。在具體的設(shè)計過程中，需要綜合考慮城市的基本情況，整體設(shè)計的目標(biāo)以及城市未來愿景發(fā)展規(guī)劃設(shè)計，結(jié)合傳統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行方案的優(yōu)化，另外還需要高強(qiáng)的施工安裝技術(shù)，從而更好地完成市政給排水管線的設(shè)計安裝工作。除此之外，政府部門還需要對于給排水管線設(shè)計工作給予必要的幫助和支持，從而幫助這項(xiàng)工作更加順利地開展。

1 設(shè)計市政給排水管線設(shè)計的意義

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不斷提高，人們收入水平越來越高，使得人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量得到明顯的提高。與此同時，整個城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也朝著完善的方向不斷發(fā)展，尤其是在城市排水方面。但是因?yàn)槿藗儗τ谏钯|(zhì)量要求越來越高，使得整個城市的給排水管線設(shè)計越來越復(fù)雜。因?yàn)槌鞘薪o排水管線是城市正常工作運(yùn)行的血管，作為日常所需要的水資源的輸送點(diǎn)，為整個城市發(fā)展做出突出的貢獻(xiàn)。而在城市的給排水管線中，種類類型特別多，不僅包括給水管道，還包括雨水管道、污水管道等多種管道線路。

但是隨著城市不斷發(fā)展，現(xiàn)代化程度越來越高，城市越來越擁擠，用地越發(fā)的緊張。為了進(jìn)一步釋放城市的土地，緩解土地壓力，城市建筑物朝著高層的方向發(fā)展，然而城市在地下給排水管線為了進(jìn)一步適應(yīng)整個城市建筑物的更變和發(fā)展，以及保證管線的合理利用。所以，要想進(jìn)行管線設(shè)計，必須要以道路作為主要的載體進(jìn)行積水管線的設(shè)計和安放。

2 優(yōu)化市政排水管線系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 優(yōu)化泄洪的設(shè)計方案

現(xiàn)代城市排水管線的設(shè)計優(yōu)化過程中，關(guān)鍵一點(diǎn)在于整個城市的泄洪排洪能力的優(yōu)化設(shè)計。因?yàn)榻┠辏S著城市地表主要使用瀝青鋪設(shè)，經(jīng)常性的出現(xiàn)城市內(nèi)澇的現(xiàn)象，并不僅僅是不良天氣造成的影響，還有城市外部河流也對城市造成了一定的影響。所以我們在進(jìn)行城市排澇防洪管線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，要綜合多個方面綜合因素共同考慮，不僅做好內(nèi)洪的泄，還要做好外洪的控制，從而更好地保證人民的生命安全和財產(chǎn)安全。而在城市洪澇的排泄設(shè)計主要有兩種方案，一種是利用雨水泵與滯洪區(qū)域展開配合的方案，另一種是提高地面高度的方案。而對于位于山區(qū)這種特殊地形上的城市來說，洪澇災(zāi)害來的十分快速去的也快，十分適合選擇使用太高海拔的方案，并且使用抽水設(shè)備，并且不需要額外的水泵站加以幫助。另外，還要重視排水量以及排洪所設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的連接工作。因?yàn)槌鞘信潘ぷ髦饕潜ＷC小匯流面積之上出現(xiàn)的短時間內(nèi)大量無法容納的激流能夠得到順利的解決，一般將控制洪水的時間約束在5分鐘至20分鐘之間，并且要利用往年的記錄來進(jìn)行暴雨洪水樣本問題的處理和解決。

2.2 管道連接和控制流水速度優(yōu)化設(shè)計

在進(jìn)行污水處理管道的優(yōu)化設(shè)計時，一般是將這項(xiàng)工作放在優(yōu)先的位置，但是在這種情況之下，排水點(diǎn)的位置呈現(xiàn)出一種不確定的特定，并且在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計過程中，不同距離之間相互聯(lián)系的管道都需要專門的方式進(jìn)行連接，這樣才能保證管道的主干道與一般的水管道實(shí)現(xiàn)更好的連接工作，并且間隔的距離需要根據(jù)具體的實(shí)際情況來進(jìn)行選擇。這要求我們在具體的設(shè)計過程中，不能與一般的管線設(shè)計出現(xiàn)任何的沖突，另外，在不影響其他工作順利開展的前提下，我們可以選擇虹吸的方式。

2.3 設(shè)計處理污水的方法

由于城市中的工業(yè)及生活污水較多，在進(jìn)行市政排水管線設(shè)計時，尤其要注重相關(guān)的污水處理管線的優(yōu)化設(shè)計，具體可采用分散與集中相結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)計。長久以來，由污水處理廠的運(yùn)營成本不高，且相對應(yīng)的污水處理效果卻很好，因此城市的污水處理通常都是采用集中處理的方式進(jìn)行，即高效，又能保證質(zhì)量。但是隨著時間的推移暴露出了許多的缺點(diǎn)，如排水管網(wǎng)建設(shè)投入大，投入資金多，需要的水泵數(shù)量多，能源消耗大，中水利用困難等等。因此應(yīng)采用用分散與集中結(jié)合的方式進(jìn)行市政污水排水管線設(shè)計，進(jìn)而對排水管線做出更優(yōu)的規(guī)劃設(shè)計。此外在排水管線中還可采用各種新型的技術(shù)。

3 市政給排水管線設(shè)計的優(yōu)化舉措

3.1 管網(wǎng)的設(shè)計優(yōu)化

城市給排水管網(wǎng)的設(shè)計過程主要是對已確定的線下進(jìn)行管徑與水力參數(shù)的最佳組合，對已確定的給排水管線要合理分配管網(wǎng)流量，利用優(yōu)化算法尋求最佳設(shè)計管道管徑，并結(jié)合城市規(guī)模、給排水需求等對不同區(qū)域進(jìn)行針對性布置，以實(shí)現(xiàn)最佳分布組合效果。為保證將管網(wǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行成本降至最低、運(yùn)行效益升至最高，對不同壓力范圍完成供水，可使用遺傳算法、非線性規(guī)劃法、動態(tài)規(guī)劃法、純屬規(guī)劃法等進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。在規(guī)劃城市給排水管網(wǎng)系統(tǒng)時，要遵循水資源的優(yōu)化配置原則，在設(shè)計伊始就做好需水量的預(yù)測工作，對城市居民生活用水、生產(chǎn)用水、村鎮(zhèn)用水、農(nóng)業(yè)漁業(yè)用水等諸多因素進(jìn)行考量，結(jié)合城市周邊河流湖泊海水域流量做綜合考慮，可使用萬元工業(yè)產(chǎn)值法和多用用地指標(biāo)法進(jìn)行預(yù)測。考慮到當(dāng)前信息技術(shù)和專業(yè)設(shè)備的飛速發(fā)展，要盡可能的提升預(yù)測精度與準(zhǔn)確度，以便更好的服務(wù)管網(wǎng)設(shè)計與建設(shè)。

3.2 管線的設(shè)計優(yōu)化

市政非排水管網(wǎng)設(shè)計時設(shè)計人員要盡可能的將設(shè)計管線的管徑、預(yù)埋預(yù)留、管道基礎(chǔ)、標(biāo)高等數(shù)據(jù)信息予以標(biāo)注，為現(xiàn)場施工提供盡可能詳細(xì)的設(shè)計圖，尤其是進(jìn)行豎向設(shè)計時，要考慮到管線所承受的外部荷載與壓力，從而避免管線受損等情況，尤其是冬季管線的防凍保護(hù)至關(guān)重要。在管線材料選擇與管徑選擇時要考慮該城市不同地區(qū)地形地貌衡量其承受壓力，并根據(jù)具體情況確定最小覆土。對于影響不大的管道可適當(dāng)降低其凈距離，如果使用材質(zhì)較好的管材，就可適當(dāng)縮減二者之間的水平距離。

在工程豎向管線出現(xiàn)矛盾的時候，要盡可能的避開主干管道，在不彎曲的情況下避開重力管，管徑較小的線路要盡量避開管徑較大的線路，具體這些都要在施工過程中結(jié)合現(xiàn)場情況酌情調(diào)整。管線鋪設(shè)過程中還要考慮到某些地區(qū)可能出現(xiàn)的沉降情況，為避免對管線造成破壞，除了常規(guī)設(shè)計之外，還要綜合考慮沉降因素做好防護(hù)與優(yōu)化，以減少對管線的破壞。

結(jié)束語

綜上所述，城市市政給排水管線的設(shè)計關(guān)系到排洪排澇、污水處理等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，設(shè)計中要結(jié)合城市情況明確設(shè)計重點(diǎn)，通過管網(wǎng)設(shè)計優(yōu)化與管線設(shè)計優(yōu)化等解決實(shí)際問題，從而提升城市市政管網(wǎng)建設(shè)水平，更好的服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會生活。

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