如何优化市政给排水管线设计何婷

如何优化市政给排水管线设计何婷

何婷

兰州市城市建设设计院珠海分院广东省珠海市519000

摘要：随着城市化进程的不断进步，使得城市内的各种管道铺设工作不断的更新和重设。对于城市市政给排水管线的设计而言，其是一项既复杂又非常重要的内容。如果给排水管线设计的不够合理，将在很大程度上影响到城市排涝防洪与污水处理功能的进展，最终对城市自然环境造成污染，威胁到人们的生命与财产安全。因而我们要结合实际的设计要求，对城市管网设计与管线设计进行不断的优化改进，从而减少市政给排水系统运行中出现的问题，促进城市经济的更好发展。基于此，本文将对市政给排水管线设计进行详细的分析和探究，并提出有效的优化方案，希望能为城市市政给排水系统设计提供良好的参考作用。

关键词：市政给排水；管线设计；优化

近些年来，由于社会发展进程的不断加快，使得自然环境的污染问题日益严重，进而影响到现今天气环境的不断变化。在夏季多雨季节时，暴雨天气出现的频率越来越高，城市想要发展，就要解决好暴雨天气下的城市排水问题。因而需要优化城市地下排水管线设计、建造和设施，选用新型的管道的用材和新式的管道线路设计方案，可以有效的避免管道出现爆裂现象，提高城市排水能力，进而为居民提供舒适美观的和生活环境。本文作者将通过大量的实际研究经验，根据不同城市的具体情况，将给排水管线的设计进行良好的优化，严格把关每个环节，促使市政给排水系统具有稳定性和安全性，满足现代化城市的发展需求。

1、排水管

1.1排水管起到的作用

随着现代社会和经济的快速发展，排水管是每个城市都需要安装的基础设施。以前的排水管道都是有混凝土制做而成，这一类的排水管道体型巨大且笨重，不易安装，在管道某一处损坏后也不容易维修，只能将附近所有的管道全部崛起，将坏管道抬出换上新的管道，这样加剧了人力资源的消耗，同时也给附近居民的生活带来了不便。排水管道作为城市雨水排放、生活废水排放的主要输送设施，其可以在暴雨天气将城市内的积水排出，避免了洪涝灾害的出现，同时其进废水排放掉可以为城市居民带来良好的生活环境，所以，结合以上内容看，排水管道在城市中起到的作用是很重要的。

1.2排水管道的设计

以前的排水管道在用材上就出现了问题，笨重不容易维修也不利于更换，所以在材料上就应该采取质地较轻盈的，质量较好、耐压，这样就能从源头上解决问题，即使将排水管道安装在城市道路下也不会因为压力大而爆裂，升级排水管道材料就需要市政的大力支持，材料的更换会需要更多的人力，但是对于已经安装了的管道就不需要将旧的管道全部更换，这样就节省了一定人力和财力。排水管道的重要性决定了将如何用材设计，以此来延长使用寿命。

2、市政给排水管线的设计重点

2.1排涝防洪设计

城市市政给排水管线的设计中排涝防洪是重点工程，尤其是近些年因为暴雨所造成的"去北京看海"、"去武汉看海"等内涝问题，意味着城市管网排涝防洪至关重要。对于城市给排水管线而言，外洪重在防控，内涝重在排蓄，可通过修建防洪堤坝或者水库等实现这个目标。对城市而言，给排水管线严格意义上并无"涝"这个概念，重点是在雨量较大的季节如何做好雨水的及时滞留、存蓄与排除，所以管线设计也可称之为城市防外洪、排内涝规划，从而保证城市居民财产安全与生产生活的顺利进行。在城市排洪方面，主要有地面抬高及雨水泵、滞洪区、海绵城市等方案，比如靠近山地的城市内涝产生快退去也快，较宜使用地面抬高方案，水泵站可作用空间较小，只需局部配置相应的抽排设施即可完成目标要求。设计市政给排水管线时要注意排水标准与排洪标准的衔接，城市排水压力最大时段是暴雨集中季节，主要是以解决小汇流面积上的排洪压力为主。考虑到城市地面排洪汇水面积较大，可使用暴雨推理公式以前一年雨量做基本数据并完成样本选择，在规划城市排洪防涝时，只需对暴雨重现期及其标准衔接问题考虑即可。另外，在对城市地区排洪流域的面积及重要性做综合考虑之后，可对重现期的选择标准进行适当变化，尤其是对大中型规模的城市需按照标准规定进行制定。

2.2流速设计与管道连接设计

在布置城市污水管道干管时，多数城市的规划都是在不断修编完善中，所以无论是排水点、流速设计与管道连接都有不确定性。在后续城市给排水管线设计与完善的过程中，应每间隔一定的距离即将连接管接出，从而使排水支管和干管更好地衔接起来，连接管之间的距离要按照实际的使用要求进行确定，同时注意避免连接管和其他管线出现冲突问题。可使用增大局部断面、调节跌水井等方式完成管线设计，另外也可在不影响排水的同时使用倒吸虹管。流速设计时要注意污水管道的最小流速不应小于0.6m/s，在起点污水管道无法满足规定流速要求时，可以适当降低，但是必须采取必要的防淤、清淤措施。

3、市政给排水管线设计的优化举措

3.1管网的设计优化

城市给排水管网的设计过程主要是对已确定的线下进行管径与水力参数的最佳组合，对已确定的给排水管线要合理分配管网流量，利用优化算法寻求最佳设计管道管径，并结合城市规模、给排水需求等对不同区域进行针对性布置，以实现最佳分布组合效果。为保证将管网系统整体运行成本降至最低、运行效益升至最高，对不同压力范围完成供水，可使用遗传算法、非线性规划法、动态规划法、纯属规划法等进行设计优化。在规划城市给排水管网系统时，要遵循水资源的优化配置原则，在设计伊始就做好需水量的预测工作，对城市居民生活用水、生产用水、村镇用水、农业渔业用水等诸多因素进行考量，结合城市周边河流湖泊海水域流量做综合考虑，可使用万元工业产值法和多用用地指标法进行预测。

3.2管线的设计优化

市政非排水管网设计时设计人员要尽可能的将设计管线的管径、预埋预留、管道基础、标高等数据信息予以标注，为现场施工提供尽可能详细的设计图，尤其是进行竖向设计时，要考虑到管线所承受的外部荷载与压力，从而避免管线受损等情况，尤其是冬季管线的防冻保护至关重要。在管线材料选择与管径选择时要考虑该城市不同地区地形地貌衡量其承受压力，并根据具体情况确定最小覆土。在实际管线设计过程中，通常使用最近实测的1：500地形图进行定线设计，对于影响不大的管道可适当降低其净距离，比如对暖气管道与供水管道的平均设定距离在1.5m左右，如果使用材质较好的管材，就可适当缩减二者之间的水平距离。

结语

综上所述，一个城市市政给排水管线的设计是否良好，将可以看出这个城市的经济发展情况和居民生活情况是否完好。对于市政给排水系统设计中不合理的地方，我们要做到及时的纠正改进，对其进行科学化的设计。而只有优化好城市给排水管线设计，才可以有效的排出城市内多余的水分和污水，在干旱时做到及时的水分补充，使得城市内的水资源达到良好的平衡状态，促进城市居民经济的共同发展。

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