市政给排水管网优化设计探析

市政给排水管网 优化设计探析

徐小波

杭州市城乡建设设计院股份有限公司 310016

摘要：给水排水工程作为市政工程的重要组成部分，可以保证居民的正常用水，对推进城市化进程起着非常重要的作用。从目前市政给排水管网设计来看，还存在诸多不足，严重影响了给排水管网的作用，降低了工程质量。在此基础上，需要加强对城市给排水管网优化设计的研究。本文分析了市政给排水管网优化设计的措施，并结合实例加以阐述。

关键词：市政给排水；管网设计；优化措施

隨着我国社会经济的不断发展，加大了城市建设规划上的投入，城市的发展速度进一步加快。其中给排水管网工程对城市影响较大，如果市政给排水管网的设计如果不到位，就会给造成很大的损失，基于此，本文就对市政给排水管网优化设计的进行分析。

1市政给排水管网的优化设计

市政给排水管网作为市政工程的主要环节，不仅关系到城市生产生活供水，也防止了污水排放不及时所造成的危险。因此，在设计中充分发挥给排水系统，减少施工难度，降低工程建设成本，确保水系统正常运行。

1.1管网连接及流速设计

市政给排水管网的设计是为了满足用户的需要。由于城市社区中许多街道很难确定排水点的位置，存在很大的不确定性，因此有必要对管网连接进行优化。在市政给排水管网设计时，应根据实际情况和工程要求进行，设置合理的间距，并在每段间距的连接管外设置接口，方便与水干管连接，以达到更好的连接效果。同时，还要了解其他管网的铺设位置。在设计连接管时，应避免与其他管网发生冲突，影响管网的正常连接。倒虹吸也是一种优化方法，但这种方法有一定的要求，这种方法只能在需要保证水段时使用，不会影响排水。

1.2管网优化设计

在市政给排水管网优化设计过程中，如果结合已知的现象、管径和水力参数，对确定的给排水管网进行合理的配水流量优化，是提高设计水平和效果的关键。在实际应用中，为了保证管网系统整体运行的成本，提高整体运行效率，根据供水管网在不同压力范围内的完成情况，采用非线性规划法、遗传算法和动态规划法进行设计，然后对供水管网进行设计给排水管网系统需要按照资源优化的原则进行，在设计过程中要做好施工前的水量预测。另外，在实践过程中，要综合考虑城市周边的河流面积、海水和水流情况。可以采用万元工业产值法对土地利用指数法进行预测。同时，还要做好信息技术和专业设备的应用，在实践过程中尽可能提高管网的设计水平，确保管网的设计和实施施工质量符合要求。

在市政给排水管网设计的过程中，设计者需要尽可能多地标明管网直径和管桩基础标高，以帮助现场提供详细的设计图纸。另外，在直井设计过程中，要确定管网所承受的外部荷载和压力，通过相关设计，减少管网损坏的发生，同时需要根据实际情况确定冬季管网的防冻保护。另外，在选择管网和管径时，需要综合衡量城市的条件，再选择相应的承载范围。在垂直管网发生冲突的过程中，应尽量避开主管网，避免重力管网在不弯曲的情况下发生。管径较小时，应尽量避开大口径管网。另外，在实践过程中，要根据实际情况进行调整。同时，在管网铺设过程中，也要调整部分区域的沉降量，以减少管网损坏，应考虑常规设计内容。

1.3管网管径优化设计

管径也是市政给水管网设计中主要考虑的因素，不仅要能够达到水压的要求，而且也要能够降低损耗问题，可以更好的降低项目运行的成本，节约项目资金。管径在进行设计中，应该综合分析水管的输水量等方面的数据。一般来说，管径的设计要从以下的几个方面出发：首先，生活用水。公共建筑用水和居民用水是重要的组成部分。因此，应该充分考虑到生活用水的变化量，要分析不同时间内的数据变化情况；其次，管道漏水量以及未预见水量等。从实际情况分析，管网漏水量和未预见水量都要根据最高日用水量的百分比来计算确定，同时应该符合积水工程设计规范的要求；再次，绿化用水。一般来说，绿化用水应该综合分析气候条件、绿化标准、气候与土壤的关系等方面的因素；最后，工业用水。工业生产中会使用大量的水，这是必须要考虑的因素。因此，应该把生产工艺的要求考虑进去，然后分析车间的影响因素，能够给用水质量的提升奠定基础。

2市政给排水管网设计的具体应用

2.1市政给排水管网设计案例概述

某城市由两个区域构成，其居住的人口分别是100万与220万。该区域主要分布的地质条件是粘土，年平均降水量是800mm，地下水位510m。其中，将市政工程的水量设计成每小时5200立方米。

2.2合理布置给排水管道

第一，线路布置。在进行线路设计的过程中，要尽量的缩短线路，并且能够避免出现陡峭的问题，可以使得整个项目更加经济性。同时还应该做好合理的规划设计，要参考道路设计方案，能够给后续的维修和维护工作可以顺利的进行，这是极为重要的工作。同时应该防止设置在容易导致地质灾害的范围内。应该合理的应用水位高差方面的因素，进行重力输水方面展开分析，能够根据实际的需要来进行分期施工与近期施工的方式。

第二，管网布置。应该确保给排水管网以环形的形式存在，且在给排水管网的设计中，应该使用和当地用水区域达到最佳标准要求的位置上。此外，主干管线在进行道路的设计中，在该基础之下应该设置必要的配水管件、主控阀门，以便管网出现故障时减少停水范围，确保供水安全。最后配水支管的管径应该控制在150—200ram之间，能够将其应用到消防用水中，可以产生比较好的效果。

2.3给排水管网计算

第一，给排水管网计算。给水管网在进行设计计算中，需要把消防最高用水和生活最高用水作为重要的设计参考方案。其中，生活用水管网水压在设计中，必须要分析不同建筑层高的使用要求。在本次工程项目的实施中，管网节点30为本次工程的控制点，而建筑层数是7层，水压设定为30m。此外，应该综合分析项目的实际需要，能够避免出现不利消防或者事故的使用。在设计中要考虑到如下的内容：水压和其他设计要达到适应性的要求，且下水流量应该达到设计方案的75%，最为重要的目标就是让管径和水头符合要求，要进行必要的计算，所以通过二次市政工程的应用是极为重要的。在具体的消防应用中，可以通过设置低压消防系统的方式，确保控制点的控制距离设定在9米，要保证三个不同地区的火灾使用标准要求。

第二，计算比流量。比流量的计算公式如下：qs=(Q一∑q)／∑L。在公式中，qs代表的是比流量，而其中的Q所代表的是管网整体流量，∑q则是大规模用户集中的用水量，∑L则代表的是干管整体长度。

2.4管网平差计算

首先是根据需要确定管道的管径数据，而最大供水流量的时间要控制在7-9小时的范围内，同时应该保证其设计用水量达到正常的应用标准，并且应该充分的做好各个节点的流量初期分配和使用，能够保证管径符合应用的需要。此外，在进行点算平差计算。在分配之后，要通过使用普罗夫斯基公式来确定水头损失，通过进行电算平差计算，选择合适的用水条件和方式，能够消除不利因素，可以实现市政工程扬程的控制。

3结论

总之，水资源是人们生产生活中不可缺少的，也是经济发展的主要保障。市政给排水设计是管理、维护和利用水资源的有效途径。在新时代的发展中，必须加强市政给排水管道的设计优化，使给排水管道处于良好的工作状态，满足现代城市建设的基本要求。只有这样，才能充分发挥市政给排水管网的作用，改善人们的生活环境。

参考文献

1. 刘野， 朱国凯. 优化市政给排水管网设计的策略探讨[J]. 华东科技：学术版，2014,(6).

2. 姜丽. 市政给排水管网设计的优化措施[J]. 山西建筑，2014.