浅析市政给排水管线优化设计

2015-07-18任广吉尹德光

科学中国人 2015年21期

关键词：排水管供水用水

任广吉，尹德光

同江市自来水公司

浅析市政给排水管线优化设计

任广吉，尹德光

同江市自来水公司

由于我国不断推进城市化进程，使得市政给排水管线设计变得更加重要，且给排水工程建设能科有效促进城市化建设。近几年，我国时常发生城市内涝及供水问题，这都说明我国市政给排水工程存在很大的安全隐患。所以，一定要优化设计市政给排水管线，确保其能满足城市的发展及使用需求，同时保证地下水利和地面水利的正常运行。

优化设计；给排水管线；市政

随着我国城市人口的日益增多，人们所需的基础配套设施数量也逐渐增加，因而加快城市化建设就成为目前我国各城市的首要任务，而市政给排水管线优化设计也属于城市化建设的范畴。因此，各城市应不断强化市政给排水管线的优化设计，以促进城市化建设，进而满足人们的生活需要。

一、市政给水管线的优化设计

1、管网优化

优化市政给水管线设计时，常常采用优化算法，即优化计算管线中被确定的流量分配，以便让管径的配合和水力参数达到最好的效果。另外，为了确保进水管理的运行费用比较合理，应根据现实的城市情况，在设计方案中划分供水区域，以便在不同的压力范围内进行供水，最终实现节约供水费用的目的。除此以外，预测工业用水时，因为逐渐建立了现代化的工业生产模式，使得原有工业用水的预结果发生了改变，这就需要有效采用万元工业产值法等更加先进的方法完成优化计算。根据供水的发展状况可知，区域供水的主要作用是提高城市居民用水的质量，同时合理控制地下水开发，以便更好的优化供水管线设计，确保水体质量，进而有效促进集约化供水的快速发展。

2、管线设计

优化城市给水管线设计时，还应合理设计水资源配置，以便达到优化配置的目的，若想使预测的需水量无限接近实际的用水情况，不仅要全面考虑城市生活用水、市政用水以及村镇生活用水等因素，还要高度关注原生态河流等的水流量。

相关设计人员必须在设计图上将标高、管径、预埋预留及管道基础等标注出来，以便设计图能提供较为详细的信息。竖向设计过程中，一定要确保管线受到荷载的外部影响而未被压坏，且管道在冬季不会被严重冻结。

进行住宅小区给水设计时，一定要根据当地的实际施工水平及相关物业管理需要进行设计，并深入了解使用产品的原理和性能，同时在设计图中明确标注相关注意事项。

若工程管线的竖向设计时存在一定的矛盾，则应使支管尽量避开主干管，且不能弯曲支管，而压力管必须避开重力管，同时，要保证管道直径相对较小的管线能有效避开管道直径大的管线。因此，实际的工程施工中，一定要根据实际情况进行设计。

设计区域的供水管线和水资源平衡。通常来讲，水资源受到空间和时间的影响，会出现水质性缺水及分布不均匀等问题，所以，平衡水资源显得尤为重要，且其对优化水资源配置也非常重要。因此，设计管线时，要着重分析区域水资源的供需平衡情况，以确保城市建设中的水资源平衡。设计水资源平衡状态下的管线时，首先要有效预测需水量，且预测需水量时要充分考虑农业用水、城市生活用水以及工业用水等因素，而预测其中的工业用水量时，通常采用万元工业产值法和设计用地指标法进行预测。

二、市政排水管线的优化设计

1、管道连接及流速设计

设计城市街道的污水管线时，由于这项工作通常由街道小区进行规划建设，使得排水点的位置具有不确定性，因而在优化设计时，必须要在各排水点之间接出排水管，以便碰水支管和干管衔接的更好，设定间隔距离时，一定要根据具体情况来确定，且设计中一定要确保布置的连接管和其他管线之间不会发生冲突，另外，若保证了水断面，且排水不会受到水断面的影响，则可利用倒吸虹管。

2、优化排涝防洪设计

现阶段，优化设计城市的排水管线系统的关键在于排涝防洪的优化设计。近几年，我国很多大城市都出现过内涝现象，且外部河流等在内涝时期也严重威胁着城市的安全，所以，优化排涝防洪设计时，一定要全面考虑各方面因素，并结合实际情况，进行防控外洪、排蓄内洪设计，进而为保证人民的财产和生命安全提供有利条件。一般来讲，城市排洪方案包括地面全抬高及滞洪区结合雨水泵的方案。在山区地区，由于地形特殊，且内洪的来去速度非常快，则较适合选择全抬高方案，同时增设抽排水设备，但不必再管线中增设水泵站，值得注意的是，要将排洪标准和排水标准进行衔接。另外，城市排水的目的是有效解决短时间暴雨在小汇流面积上造成的排水问题，且应在5-120min内有效控制暴雨，而选择暴雨样本时，常采用年超大值法。

3、处理污水的优化设计方法

因为城市的生活污水和工业污水非常多，因而设计城市排水管线时，应特别重视优化设计污水的处理管线，具体设计时，应采用集中和分散有机结合的方法，这种方法不仅高效，还能保证质量。随着时间的变化，这种方法也暴露出很多缺点，例如，中水利用困难、建设排水管网时的投入较大、能源消耗大、投入资金多以及水泵的用量较多等。所以，设计市政污水的排水管线时，应选择几种和分散有机结合的方法，以便优化设计、规划排水管线。另外，设计排水管线时，还可采用新型技术，例如，A/O工艺，这种技术属于生物强化技术的一种，且非常高效，该技术的实施过程是将活性硅藻土加入好氧池终端，并有效利用活性硅藻土的高生物吸附性及载体性，实现过滤和混凝，进而消除污水中的氮和磷，最终实现水体净化，将这种技术有效运用到市政排水管线的优化设计中，会达到最佳的排污效果。