市政給排水管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施分析

陳銀川

（太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030002）

0 前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，在黨的領(lǐng)導(dǎo)下，我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)實(shí)現(xiàn)了快速突破，在城鎮(zhèn)中生活的人越來(lái)越多，這些都刺激著各種類型的基礎(chǔ)設(shè)施不斷的建設(shè)和完善。在這些基礎(chǔ)設(shè)施中，市政給排水管線是一個(gè)非常重要的組成部分，在城市不斷發(fā)展和人口不斷增多的當(dāng)下，各種類型的管線相繼完成鋪設(shè)，這些都使得管線在布置上顯得非常復(fù)雜，如果在設(shè)計(jì)上不進(jìn)行合理的優(yōu)化，這樣在管線之間就很容易埋下安全隱患，并且不利于給排水管線作用的發(fā)揮。從實(shí)際來(lái)看，如今依舊有一系列問(wèn)題存在我國(guó)市政給排水管線設(shè)計(jì)中，在一定程度上制約著給排水管線作用的發(fā)揮。

1 當(dāng)前市政給排水管線進(jìn)行設(shè)計(jì)的重要性分析

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)化率不斷提高，截至2018年，我國(guó)城鎮(zhèn)化率已經(jīng)突破了58%。與此同時(shí)，各種類型的城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施也大量施工建設(shè)，使得城市的整體功能不斷完善，其中，越來(lái)越多的給排水管線開(kāi)始在城鎮(zhèn)中布置，給排水情況直接影響著人們?nèi)罕娚a(chǎn)生活的質(zhì)量，關(guān)系著企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。因之前缺乏對(duì)給排水管線設(shè)計(jì)的重視，進(jìn)而使得各種類型的給排水管線在鋪設(shè)上呈現(xiàn)出了非常強(qiáng)的隨意性，這些都使得當(dāng)前的管線非常的復(fù)雜，尤其是在出現(xiàn)問(wèn)題之后，影響了問(wèn)題故障的快速分析，反而導(dǎo)致了大量人力、物力和財(cái)力的損失，這些都是給排水管線在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要提前考慮的。通過(guò)優(yōu)化，可以讓給排水管線在有限的空間中實(shí)現(xiàn)合理的分配布置，也有助于日常檢修維護(hù)工作的順利開(kāi)展，對(duì)于發(fā)揮管線的給排水功效是有直接作用的。

隨著城鎮(zhèn)化的加快發(fā)展，城鎮(zhèn)中心位置的建設(shè)逐步飽和，在實(shí)際用地上呈現(xiàn)出越來(lái)越緊張的現(xiàn)象，為了在有限土地空間上實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展，逐漸誕生了各種類型的高層建筑，地下給排水管線想要更好地適應(yīng)城市建筑形式的改變及對(duì)管線的有效應(yīng)用。縱觀具體實(shí)際，在對(duì)相關(guān)的給排水管線進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般是沿著道路干線進(jìn)行給排水管線的鋪設(shè)的，通過(guò)科學(xué)的管線設(shè)計(jì)，有助于各種元素之間的相互協(xié)調(diào)，對(duì)于減少矛盾問(wèn)題具有非常好的效果，也有助于為給排水管線營(yíng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

2 市政給排水管線在實(shí)際設(shè)計(jì)要點(diǎn)

作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，市政給排水管線在實(shí)際設(shè)計(jì)中，容易受到各種因素的影響，例如，給排水管線附近的地質(zhì)、地形、水文、民居等，這些都會(huì)對(duì)給排水管線產(chǎn)生影響，同時(shí)，排澇防洪是否設(shè)計(jì)到位、流速設(shè)計(jì)是否科學(xué)等，都會(huì)對(duì)管線作用發(fā)揮產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)際的給排水管線設(shè)計(jì)中，應(yīng)該全面綜合的分析其中存在問(wèn)題及要點(diǎn)，從而保證給排水管線的有效鋪設(shè)和作用的更好發(fā)揮。

2.1 排澇防洪的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在當(dāng)前城市建設(shè)中，普遍開(kāi)始面臨著一個(gè)共同的問(wèn)題，那就是怎樣做好防洪排澇工作，尤其是在夏秋季節(jié)，許多城市當(dāng)中存在著嚴(yán)重的內(nèi)澇問(wèn)題，從根源上進(jìn)行分析，這是給排水管線設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的。因此，在實(shí)際進(jìn)行相關(guān)給排水管線設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于城市自身的防洪等情況要進(jìn)行充分的把握，全面把握不同時(shí)段城鎮(zhèn)降水等情況，這樣給排水管線在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候才能更好的符合實(shí)際情況。在當(dāng)前城市排洪上，要充分應(yīng)用雨水泵，并合理使用滯洪區(qū)方案及地面全太高方案，對(duì)于山區(qū)等特殊地形區(qū)域，在實(shí)際管線設(shè)計(jì)的時(shí)候，也應(yīng)對(duì)排水標(biāo)準(zhǔn)、排洪標(biāo)準(zhǔn)銜接做綜合細(xì)致考慮。

2.2 流速設(shè)計(jì)和管道連接設(shè)計(jì)

污水管線在給排水管線中，為一個(gè)極其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，具體設(shè)計(jì)中一定要加以重視，有關(guān)設(shè)計(jì)工作需要早于周邊建筑的施工作業(yè)，在這種作業(yè)情況下，排水點(diǎn)的位置一般都呈現(xiàn)出比較高的不確定性，為了確保把優(yōu)化工作落實(shí)到位，在一定的距離范圍之內(nèi)都要將連接管接出來(lái)，這樣就可以有效地連接主管和支管。在設(shè)置間隔距離時(shí)，應(yīng)充分考慮不同的實(shí)際情況，做到靈活設(shè)定，以往連接管時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)與其他管線相互沖突的情況，這種情況是必須要引起重視的，要避免與其他管線的沖突，這樣有助于連接管作用的發(fā)揮，對(duì)于后續(xù)的施工作業(yè)、檢修維護(hù)等具有非常好的作用。

2.3 設(shè)計(jì)處理污水的方法

現(xiàn)階段，城市化進(jìn)程不斷加快，各種類型的生產(chǎn)生活污水開(kāi)始大量出現(xiàn)，對(duì)于污水管線的優(yōu)化工作顯得尤為必要，通過(guò)對(duì)之前管線設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的借鑒，一般設(shè)計(jì)優(yōu)化方面會(huì)使用分散、集中有較結(jié)合的方式進(jìn)行。以前，在處理城市污水時(shí)，均集中在專門的污水處理廠來(lái)統(tǒng)一處理，此類方式的效果十分理想，然而隨著城市當(dāng)中各種類型污水的增多，污水處理廠實(shí)際承擔(dān)的壓力越來(lái)越大，投入的資金等非常多，這些都在一定程度上影響了污水處理工作的成效。基于這種情況，通常是把集中和分散進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，以此實(shí)現(xiàn)無(wú)數(shù)排水管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣有助于污水處理工作的實(shí)際開(kāi)展。

3 優(yōu)化市政給排水管線設(shè)計(jì)的建議

為進(jìn)一步優(yōu)化給排水管線設(shè)計(jì)，筆者在下文中，通過(guò)對(duì)某城市的實(shí)際設(shè)計(jì)需求分析，提出了優(yōu)化管線設(shè)計(jì)的建議。該市的基本情況：位置處于坡度比較平緩的區(qū)域，城市東邊有一條河。該市已建成三座工廠，排水管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要是依據(jù)20年一遇的暴雨。

3.1 城市的管線設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員在城市管線設(shè)計(jì)中，在圖紙上需要清楚的標(biāo)明管徑、管道以及預(yù)埋預(yù)留的情況，以便給市政給排水工程施工提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖紙。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員還必須保證管線的設(shè)計(jì)即使受到外界自然因素、天氣等不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的破壞，影響管線的正常使用。同時(shí)還應(yīng)該確保在冬季天氣比較冷的時(shí)候，管道內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)的問(wèn)題。因?yàn)椴煌馁|(zhì)的管道能夠承受的壓力不一樣，這就需要工作人員能夠?qū)懿牡那闆r做到心中有數(shù)，在實(shí)際施工中能夠明確最小覆土面積。

該城市在進(jìn)行給排水管線鋪設(shè)過(guò)程中，為了避免出現(xiàn)沉降問(wèn)題，必須做好全面的調(diào)查和研究，尤其對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域存在沉降可能性較大的地方，針對(duì)性的設(shè)計(jì)好管線鋪設(shè)方案。在管線定線規(guī)劃環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)人員采用1:500的地形圖示，此外，應(yīng)適當(dāng)縮短受地理因素影響較小的管道凈距。并且在對(duì)一些住宅小區(qū)進(jìn)行給排水管線設(shè)計(jì)階段時(shí)，也必須考慮到物業(yè)管理的要求，明確施工中注意的事項(xiàng)，才能保證給排水管線設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可靠性，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也可能會(huì)出現(xiàn)管線豎向矛盾的問(wèn)題。故此設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行考慮，為避免管彎曲的狀況，需確保支管、主干道錯(cuò)開(kāi)。同時(shí)還應(yīng)該注意壓力管與重力管要分離開(kāi)，管徑小的管線于管徑大的管線要錯(cuò)開(kāi)鋪設(shè)，避免給后續(xù)工作帶來(lái)影響。

3.2 管網(wǎng)設(shè)計(jì)

市政給排水管線設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的一個(gè)部分是管網(wǎng)設(shè)計(jì)，對(duì)后期排水管線效果的發(fā)揮有直接的影響，為此，在開(kāi)展設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)確定好的管線以及城市實(shí)際情況合理分配實(shí)際流量。相關(guān)設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行考量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試，對(duì)不同壓力范圍的管線進(jìn)行高效供水。在對(duì)此市做了詳細(xì)的調(diào)查研究，最終表明：管道施工現(xiàn)場(chǎng)有沉降問(wèn)題存在，其中的最大沉降值為250mm，所以在穿過(guò)隔堤，以后管線容易發(fā)生破口的情況。針對(duì)這一問(wèn)題，在施工過(guò)程中應(yīng)該適當(dāng)減少穿過(guò)管道的數(shù)量，提前做好各項(xiàng)防護(hù)措施。

由于不同方向和不同的地段都會(huì)發(fā)生沉降，區(qū)別在于沉降的程度不同。為了保證工程的順利開(kāi)展，在管線設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可采用給水、消防壓力管道機(jī)柜堤上下游靈活接口的配置方式。該裝置運(yùn)用可以有效避免管線發(fā)生破損的問(wèn)題。并且為防止及消除沉降中出現(xiàn)的回流問(wèn)題，首個(gè)檢查井方位可采用300mm的跌水措施，并在過(guò)渡地方確保短管的有效銜接。

此外，對(duì)于該城市給排水系統(tǒng)的規(guī)劃，需要充分考慮水資源的合理配置，才能更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)管線設(shè)計(jì)和相應(yīng)技術(shù)的優(yōu)化。比如：①綜合考慮居民生活用水、工業(yè)用水等，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)該城市對(duì)于水量需求的大小；②做好對(duì)城市河流的流量考量與分析。

3.3 不斷引入先進(jìn)科學(xué)技術(shù)

當(dāng)前階段，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技日新月異，在發(fā)展過(guò)程中不斷誕生很多新的技術(shù)，并得到了廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用效果非常顯著。在市政給排水管線設(shè)計(jì)中也需要科學(xué)引入先進(jìn)的技術(shù)，故此，有關(guān)設(shè)計(jì)者需要在市政給排水設(shè)計(jì)中有效應(yīng)用計(jì)算機(jī)等先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，并通過(guò)軟件和程序的設(shè)計(jì)，逐步加強(qiáng)彼此之間的交流和溝通，提高協(xié)同設(shè)計(jì)的水平。與此同時(shí)，也可以有效應(yīng)用BIM技術(shù)，通過(guò)成功構(gòu)建給排水系統(tǒng)的模型，最終對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足并提出切實(shí)可行的改進(jìn)措施，旨在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。

4 結(jié)束語(yǔ)

總體而言，城市化進(jìn)程加快，城市基建設(shè)施全面發(fā)展，而想要最大程度保證人們的生活以及工業(yè)發(fā)展需要，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是將市政給排水管線的設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作做好，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員必須做好對(duì)城市各方面因素的詳細(xì)考察，比如城市的地形、水資源需求量以及城市的雨季發(fā)生暴雨和嚴(yán)重的洪水災(zāi)害的概率。只有在做好充分的調(diào)查以后才能保證給排水管線設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可靠性，不斷完善和改進(jìn)管線設(shè)計(jì)，推動(dòng)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。