市政給排水管網的優化配置與設計建議

梁 偉

（中國市政工程東北設計研究總院有限公司，吉林 長春 130021）

給排水系統遍布城市，且各個環節錯綜復雜，因此需針對給排水系統的所有環節進行嚴謹把控，優化配置排水管網。特別是一些城市的排水系統老舊，無法在暴雨天氣有效運用排水系統，因此需要通過積極優化排水管網，并按照實際情況合理改造，不斷地深入研究城市市政給排水管網，從而設計出符合現代化城市建設發展的市政給排水系統。

1 給排水系統中存在的問題

（1）在建設道路工程時沒充分考慮給排水管網設施，導致市政給排水管網的設計大大落后于城市建筑物的發展。如果在設計排水管網時工作人員不實地考察，就會造成設計圖紙與實際情況不符的問題，設計效果不符合實際需求會嚴重影響工程的后期施工和工作效率，并會大大增加工程成本，造成嚴重損失。

（2）在給排水系統中存在建立程序不正確的問題。給排水系統的正常程序是先按照處理污水實際情況有針對性地建設污水處理廠，但是因為污水收集難度大，建立廠區容易，所以很多城市會先建設廠區，再按照所建設廠區的位置來改造污水收集系統。這種操作卻會大大提升成本，無法有效銜接老城區污水系統改造與新城區管道鋪設混亂的問題，使得給排水系統處在混亂狀態。

（3）排水體制的不合理會影響給排水系統。即使給排水系統主干建設完善，也會由于小區內或支路上的分流，造成污水無法分流，無法收集全部的污水，進而造成水污染，影響總管道系統。如果設置排水系統時估計不準就會出現浪費，直接影響給排水系統的正常功能發揮。

（4）市政給排水系統的管材及管道接口形式不正確也會影響給排水系統。在施工市政給排水系統工程過程中我國會嚴格限制給排水系統所用的材料，但存在個別單位不按標準實施的情況，造成排水系統無法充分發揮作用。工程施工方不嚴格要求管道接口質量管理，會造成污水滲入地層，產生范圍更大的污染問題。

（5）市政給排水管網系統常出現污染和爆管的問題。目前，市政排水管網系統還缺少應對緊急事件的處理能力，容易造成經濟損失和社會影響。天氣異常的變化和管網壓力的差異會直接造成管道破裂，對供水管路部門造成嚴重的經濟損失并直接影響人們的正常用水；在特別極端的天氣時，若發生排水問題，會影響城市路面，讓城市無法正常運轉。

2 市給排水管網的優化配置措施

（1）為了更好地優化給排水系統，工作人員需先進行總體布局。布局整個市政給排水系統時需按照城市實際情況進行設計，市政給排水系統的布局需符合當地城市總體規劃以及城市發展規律，還需預留一定的城市發展空間，要保證城市給排水系統近、中、遠期供水的合理性，只有這樣才能適應城市未來的發展要求。布局市政給排水系統時需考慮成本因素、自然條件因素、公路鐵路因素以及建筑情況等，施工人員需在滿足城市給排水需求條件下最大程度地縮短管道鋪設的距離，從而達到降低施工成本的目的。設計完整體布局之后需多方論證，保證無疑后方可實施工程。

（2）管道建設是市政給排水系統中的組成部分，鋪設管道時需合理布局，縮小施工工程量，在保證管道暢通運行的同時還要保障經濟可行性，這樣才符合城市的可持續發展。選擇管材需先全面掌握每一種管材的優缺點，詳細分析每種管材的特性，進而能在不同條件下有針對性地選擇最合適的管材。

（3）在改造管網時，不僅要設計優化新管道，還要在改動舊管道時，避免破壞到公路路面、建筑物以及電纜。在改造管道前需全面且詳細地掌握城市中的所有舊管道，再根據管網發展規劃設計新舊管道施工方案，從而達到節省人力、物力、工程量以及縮短施工工程工期的目的。進行新舊管道連接時需做好密封工作，避免發生漏水。

（4）有效運用科技力量監測給排水。工作人員估測出的不同地區的氣象條件及實際降水量，為優化給排水管網系統建立了可靠的依據。強化市政給排水管網管理工作也能有效優化市政給排水系統，為建立完善的管理體系，需嚴格管理從規劃到實施之間的所有環節，保障工程質量，進而有效提升管理能力，使之全面掌控整個給排水管網系統，合理調配水資源，有效完成污水排放及污水治理工作。

（5）在進行城市給排水方案設計的時候，必須結合當前城市給排水發展的現狀，對其進行較為全面的調查。隨著我國城市發展速度的不斷加快，再加上農村人口不斷涌入城市，導致城市的給排水管網變得越來越復雜，對其工作的開展帶來了一定的壓力。現階段，在進行城市管網優化的時候要注意與周圍的環境相結合，對各個環節進行合理的安排，以達到不斷提升城市居民生活水平的目的。

3 給排水管網的優化設計建議

3.1 確定排水主干管及污水排水區域

主排水道的設計應與當地道路的建設相結合，以便有規劃地實施設計。合理劃分排污水的區域，并通過縮短主干道的長度和深度來減少工程經費。

設計人員應根據當地的道路規劃確定排水管道的位置。對于沒有管道綜合的區域，通過確定城市管道數量、道路寬度、城市管道和排水管道之間的關系來確定排水管的位置。應盡可能將排水管放置在慢車道下方，以有效滿足管道坡度和深度要求。如果城市道路的寬度超過40cm，為便于收集污水，應減少橫向穿越管的數量，并在道路兩側安裝排水管。

污水設計流量計算公式：

式中：Q為污水設計流量，L/s；qs為面積比流量，L/（s·hm2）；Kz為總變化系數（生活和公建Kz=2.7/Q0.11，工業Kz=1.3）；F為服務面積，hm2。

3.2 城市內外防洪系統的優化設計

近年來，我國許多地方經常發生洪澇災害，不僅給人民群眾的生命財產造成巨大損失，同時也對城市內外的防洪排澇系統提出了要求。因此，給排水系統的設計人員應以外洪、內洪為主要對象，設計防洪大堤，做好外圍的防洪排澇工程。此外，設計人員應針對城市的排洪面積，制訂科學合理的防洪排澇規劃，進一步優化設計方案，使其滿足城市防洪排澇的基本要求。蓄水設施+流量控制示意圖如圖1所示。

圖1 蓄水設施+流量控制示意圖

（1）城市暴雨強度按式（2）計算。

式中：P為設計重現期，a；t為降雨歷時，min。

式中：t1為起點集水時間，取10～25min；m為管渠延緩系數，明渠取1.2，暗管取2.0，陡坡區取1.2～2；t2為管內雨水流行時間，min。

（2）雨水設計流量按式（4）計算。

式中：Q為，L/s；q為設計暴雨強度，L/（s·hm2）；ψ為徑流系數；F為匯水面積，hm2。

3.3 給水管網的人性化設計

給水管網關乎人民群眾的切身利益，也是一個城市經濟發展的主要衡量指標。因此，設計人員在設計給水管網時，必須保障管網的科學優化配置，綜合衡量城市未來的發展速度以及城市規模，對城市近年來人口增長或減少態勢有一個清晰的了解。同時，遵循人性化設計理念，使給水管網能夠保障居民的基本用水需求，使城市實現健康可持續發展。

4 結束語

經過文章分析不難看出，現階段我國的給排水系統還不夠完善，在實際工作的過程中，還是會出現一些問題。因此，筆者建議城市給排水管的設計應與道路建設同步，在考慮各種因素影響的基礎上選擇供水管的結構，并在初期就做好合理計算流量和數據采集工作，以保證給排水管設計的合理性。文章對市政給排水管網的優化配置與管理方法進行了較為系統的分析，希望對我國行業內的工作展開能起到一定的幫助。