如何优化市政给排水管线设计

摘 要：市政给排水管线设计是一项非常复杂、重要的内容，若给排水管线设计不合理，必然会影响城市正常的给水和排水，甚至造成城市严重内涝，污染城市自然环境，威胁生命安全。所以应特别注意优化市政给排水管线设计，从多方面进行改进和完善，提高市政给排水管线设计水平。

关键词：市政；给排水管线；设计

结合不同城市的具体情况，从多方面进行给排水管线设计，严格把关各个环节，科学、合理地进行施工设计，确保市政给排水系统的稳定性和安全性，满足现代化城市发展需求。

1 市政给排水管线设计现状

目前，随着城市人口数量大幅度上涨，对于水资源的需求也越来越多，很多城市的给排水管线规模不断扩大，但是却出现很多问题，特别是给排水管线和其它市政管线之间出现交叉、重叠等情况，不仅影响了给排水系统的安全、正常运行，而且增加了施工设计难度，并且很多城市忽视给排水管线的管理维护，不重视地下设施的定期检查和维护，造成一些给排水管线出现锈蚀、破损等情况，发生渗水、漏水问题，造成水资源的浪费。同时，大多数城市的雨洪设施发展比较缓慢，缺少健全的雨洪资源利用设备，排水管网无法承受较大的雨水量，一旦短时间内降雨量较大，排水系统无法及时、快速地将雨水排出，就会造成城市内涝，给人们的生活和交通出行带来极大不便，并且一些城市仍然采用雨污合流模式，大量雨水和城市污水一起排放，浪费了大量的雨水资源，不利于现代化城市的可持续发展。

2 市政给排水管线优化设计策略

2.1 防洪排涝设计

防洪排涝是市政给排水管线设计的重要内容，在具体设计中应特别注意两方面内容：内洪和外洪，针对外洪要做好防控，针对内洪应做好排蓄，如修建防洪堤、水库等，强化人们对于防洪排涝的认识，做好城市的防外洪和排内涝规划设计，采取科学、有效的排洪措施，采用地面抬高、设置滞洪区和雨水泵，山区城市在地形地势方面有一定优势，内洪消长速度较快，最好采用地面抬高方案，尽量避免设置水泵站，还可在合适位置布置抽排设施。同时，结合排洪标准和排水标准，城市排水的目的在于解决短时间内城市小汇流暴雨排水，暴雨控制时段为5min～120min，根据年超大值法，科学选择暴雨样本。由于排洪过程中汇水面积往往较大，这时刻利用暴雨推力公式，参考重现期降雨量，结合城市排洪流域实际面积，确定排洪防洪重现期，排洪汇水面积和重现期选择标准成正比关系。

2.2 管道连接和流速设计

若住宅小区的具体规划设计还没有确定，污水管道规划布置时，无法确定各个排水点位置，实际设计过程中，每间隔一段距离接出连接管，确保干管和支管有效、科学地衔接，根据具体的使用要求，确定合理的连接管间隔距离，避免市政其它管线和连接管发生矛盾或者冲突，合理调节跌水井，增大局部断面，优化排水管线设计，避免减少过水断面，为了确保良好的排水效果，可采用倒吸虹管。同时，污水管道最小流速不能低于0.6m/s，根据污水管道设计要求，污水管段流速过慢，应优化污水管道设计坡度，选择合适直径的污水管道，并采取科学、有效的清淤、防淤措施。

2.3 污水设计处理

在处理城市污水时，可采用集中和分散相结合的处理方法，当前很多城市处理污水考虑到污水厂对于污水的处理效率和质量较高，运营成本较低，所以主要采用集中处理方法，然而随着现代化城市的快速发展，城市规模不断扩大，这种集中处理污水的办法已经无法满足城市发展需求，各种缺点和问题越来越突出，例如，不能就近对部分中水进行利用，下游区域必须采用直径较大的管网，这使得管网投资成本较高，在日常运营中，各区域有很多提升泵站，能耗较大。为了更好地解决这些问题，城市污水厂修建时刻采用BOT形式，这种模式可分散处理城市各个区域的污水，极大地降低污水处理成本，并且在未来发展过程中，城市污水处理应推广集中处理和分散处理相结合的方式，不断提高污水处理水平。

2.4 给水管网优化

给水管网设计时，基于确定的线下，使用管径和水力参数的最佳组合解，合理分配给水管网流量，采用优化算法，优化给水管道设计管径，结合城市规划设计情况，科学管理供水区域，为了降低给水系统运行费用，在不同压力范围对不同区域供水，采用动态规划法、遗传算法、纯属规划法、非线性规划法优化给水系统设计。城市给水系统规划设计时，应注意优化水资源配置，科学预测当地的需水量，综合考虑畜牧业、渔业、农业灌溉、工业、城市和村镇生活等方面的用水，还要结合江河流域的生态流量。对于工业用水量的预测，采用用地指标法和工业产值法，科学进行规划设计，由于信息产业的不断发展，传统行业的设备更新越来越快，通过使用这些方法，严格控制工业用水量预测结果偏差，提高区域供水质量，改良水质，控制地下水量的开采和开发，置换水源，实现集约化的供水管理，提高环境效益和经济效益。

2.5 给水管线优化设计

城市给水管线优化设计中应重点做好以下几个方面：其一，相关设计人员要在给水管线设计图中明确标注标高、预埋预留、管道基础、管径等内容，提供详细、准确的设计图，竖向设计中，应确保在外部荷载影响下管线仍然保持完整，避免发生损坏，在寒冷冬季应防止给水管道发生冻结，结合不同管材的压力承受能力，确定最小覆土；其二，使用1：500地形图对给排水系统规划设计地形图定线，实际操作过程中，降低给水管道的净距离，例如，热水管和给水管之间应保持1.5m以上的水平距离，若采用优质的管材，可适当缩短两根管道之间的水平距离；其三，住宅小区的给水系统规划设计时，结合小区物业的管理要求，结合实际的施工水平，深入了解供水产品的原理和性能，明确标注各种注意事项；其四，当城市给排水管线在竖向出现矛盾，主干管应避开支管，严禁将管线弯曲，重力管应避开压力管，直径较大的管线应避开直径小的管线，结合城市给排水规划设计要求，具体情况具体分析；其五，优化管材和接口设计，尽量采用柔性管材，消防管和给水管最好选择HDPE管，排水管选择UPVC管，所有管材都设置柔性接口，使用多个短管连接管道接口和检查井，然后再按照给排水设计要求，优化给排水管线设计。

3 结语

目前，大多数城市的给排水管线设计对于当地的地质情况了解不全面、给排水系统管网布置不合理、规划设计不科学，为了推动现代化城市的不断发展，应详细了解当前城市给排水管线存在的各种问题，应特别注意市政给排水管线设计，结合城市实际的规划设计要求，具体情况具体问题，科学预测给排水管线设计存在的问题，不断提高市政给排水管线设计水平。

参考文献

[1] 高宇杰.城市市政道路给排水系统的特点与优化设计分析[J].江西建材，2014（02）：22.

[2] 马强.市政给排水的管线施工措施探析[J].住宅与房地产，2016（09）： 222.

作者简介：李树华（1977- ），女，河北张家口人，本科，惠生工程（中国）有限公司。