市政给排水管道设计的技术分析

陈佳玲

1 引言

市政给排水管道，顾名思义就是为居民提供稳定的生活用水的输送管道，一座城市的给排水管道对于这座城市的流通互动是至关重要的，定义为城市互动的命脉也不为过，可见给排水管道的重要性。理所应当的，给排水管的连接布局是否高效合理，就直接影响了城市居民日常生活能否顺利进行，同时，排水管网的布局是否合理还关系到城市给排水系统的正常运转，以及在经济适用性方面，能否满足城市的未来发展需要以及能否可靠保障城市的可持续发展。因此，对市政给排水管道设计的技术分析显得尤为重要。

2 管道布置设计

根据给水管道的作用不同，通常情况下，可以将给水管网划分为两类：即输水管网和配水管网。

2.1 输水管网

输水管网在市政给水管道的组成中是不可或缺的一部分，作用就是日常对水资源进行输送任务，在水资源的输送中扮演着重要的角色，传统意义上可以将它视为水源到水厂的管线网络。但是输水管网在设计上需要注意的一点是其与用水户不可直接连接，并且在大多数的情况下，即便是在输水管的沿线，大多情况下也不会发生于用水户管网的相连。只有在少数情况下，比如有些用水户的用水量相对较大，为了满足此类用水户的需求，可以进行适当的连接作业。

2.2 配水管道

在城市的每一条街道下都有一条对应的配水管，它的作用恰好与输水管的作用完全相反，但是正是因为其与输水管道的相互配合，才将水量准确的输送至市政的各个用水位置。其作用与输水管道截然相反，它和输水管道相互的配合，把水量送往市政的每个用水位置。按照管径类型的不同，配水管网主要分为接户管、干管、分配管等几种不同的类型，当然，不同类型的管径有着不同的作用。由此可见，关于配水管网的设计应该根据所在城市的主要实际供水情况因地制宜。

2.3 管道设计

市政给水管的种类按照布置设置形式可形象地划分为环状管网、树状管网两种：

（1）环装管网。环装管网的形成通常是由于走向不同的供水干管进行彼此连接的网状管道结构，是一种环形封闭状态，这样设计具有的优势就是任一条环形管道可以在两个不同的方向提供供水工作，安全性有可靠的保障，在进行供水工作时自身的稳定性较高，而且可以实行停水操作。

（2）树枝状管网。顾名思义，就像一棵大树有它的主干与枝干之分，树枝状管网就拥有类似于大树的干管和支管，结构布置与大树有极高的相似度。构造简洁，结构层次清晰，有利于节省管材是树枝状管网的突出优势，它的建造由于对管材的节省投资相对较低，也就造就了它的经济适应性这一特点。当然，无论我们在设计的过程中使用哪种形式的给水管网，都应该注意节约成本，这是我们的一大原则，同时注意密切结合城市的发展现状，适当的减少布置长度，减少无为的损失，保持好各干管之间的间距，具体设计要求应根据城市实际供水需求进行完善。

3 管道布置设计

市政排水管道的主要作用是对生产生活污水，自然原因形成的雨水等进行及时的疏导排放，在排水系统中占有重要的地位。在前期设计设置排水管道以及后期对排水管道进行布置时，前期应严格执行由主干到分支的设计顺序，管线尽量缩短，埋深尽量最浅是排水管道的另一设计原则，这样的布局方式可以使重力发挥更大的作用。与此同时，管道之间或者转角处应留有足够大的空间，以便为以后的检查维修留有余地。树状排水管网是市政排水工程中经常会用的布置形式，又有正交式、平行式、环绕式、截流式等不同组合，不同的设计类型有不同的特点优势。

4 结合工程实例分析

（1）工程资料

某市现要求进行市政排水管道的设计布置，着重对市区防涝、治涝以及山洪防治等方面提出了相关设计要求，根据城市布局资料显示，本地区占用了部分的河道，并进行了桥梁的必要拓宽，在设计准备工作中对于管道的开挖与回填工作、管基的相关处理、防止产生不均匀沉降以及管材的选用都做了详尽的施工设计方案，力求将管道布置设计最优化。

（2）关于给排水梁的计算则根据相关标准公式进行计算即可。

（3）给水管道布置设计

①管材的选择

根据工程实际需要，制定管管径设计小于DN1000，管道外径尺寸参考已知。关于给水管道的材料推荐首选球墨铸铁管。对于需要穿越障碍物的给水管道结合数据与工程经验，决定采用焊接钢管，这样由于穿越障碍物产生的不确定性，选取的材料至关重要，以提高管道整体性，耐压性为目的。

②注重管道设置的合理性

在进行给水管道的设计时，还应该注重与该城市给水工程的总体规划方案相结合，进行合理的，系统的布置，全方位的综合考量可以将能耗降到最低并且极大的降低漏损概率。同样的，在进行配水管道的设计布置工作时，亦应当对整个地区现在以及将来数年内的发展结合，使给水管道设计布置需满足城市发展的综合要求。本案例中的给水管道的设计布置，应实地结合道路的实际尺寸，尽量将管线不至于人行道亦或非机动车道下，并在每个划分的地块至少留设一根预留管。

（4）雨水管道的设计布置

①城市防洪防雨现状分析

水系发达是该市区显著的区域性特点，市区内采用的大多排水方式是通过各沟渠进行汇流集中，集中起来的水量通过涵闸排出到外部海域。从该市的雨水规划图中可以观察出，在该市区域内水量的排入河流的位置，都配置有相应的排水设施。

②关于管材的选择

雨水管道与其他给排水管道相比，一般来说，雨水管道的埋深相对较浅，最好选用钢筋混凝土圆管，排水混凝土管或者双臂波纹管等。

③雨水管道设计

雨水管道的设计应该与地形相结合，案例中该区域的地形较为平坦，河道较多且分布较为广泛，位于设计洪水位以上的区域居多。雨水管道的布置位置在河道附近接入，管道的设计标高一般超出洪水位。该区域内的防雨与防汛相关工程两者协调运作，尽量考虑气候，水文，地质等各种影响因素，结合实地考察具体实施。根据上述资料中提到的由于该区域内的河道沟渠相对来说数量较多且分布较为紧密，对于排水工程来说，这也是一大优势，可以在河道边多设置排放口，采用就近原则将收集到的雨水就近排放入河道，依据这一天然优势，可以减少排水管道的埋深。实现根据河道的分布情况，就近均匀划分排水区域，使雨水给水可以在最短时间内排入指定附近的河道。对于山洪的预防则应进行设计由独立防洪系统直接排入内河。

（5）污水管道布置设计

①管道选材

污水与雨水的不同对于管道工程的影响在于，污水排水系统要求管道应具有满足一定要求的抗渗透能力，以免污水渗透造成对地下水及其周边环境的污染。所以对于污水排水管道的选用应该满足以下条件：管道材料应该具有良好的抗渗性、满足刚度要求、还应具有一定的承压能力。

②管道设计

污水处理管道的设计是及其需要重视的环节，根据区域规划设计，污水处理厂位于本区域周边位置，遂需要对污水进行处理，首先经过勘察，污水管道的布置数量完全满足对污水收集需要。依据规划图对污水管道的设计，进行综合考量顺延最为经济合理的道路进行铺设，最大程度上避免穿越障碍物，如铁路，高速公路等。另一方面，污水系统的布局应该依据地势，结合经过道路的布局，道路坡向来进行合理的设计，有效利用周边环境，布置于车道的下方。关于污水管管径的确定则应该考虑污水量，水力坡度等因素进行综合考量。

（6）给排水管道施工技术

施工技术

①挖沟槽。开挖沟槽是铺设管道的第一步施工操作。首先应该根据市政给排水管道的设计规划确定开挖狗操的断面形式，主要的断面形式有以下几种：如直槽、梯形槽、混合槽等。

②触变泥浆是在进行开挖沟槽操作时经常需要的一种材料，而关于触变泥浆的配置，首先要注意的是选料的问题，泥浆的选料要合乎规范要求，确保其优质性。与此同时，对于配置泥浆的质量检测，则需要进行实验，检查泥浆的配合比是否满足标准，确保泥浆的质量保证，从而使泥浆在使用过程中有足够的支撑能力与足够的减摩效果。

（7）竣工验收技术措施

竣工验收不仅仅意味着施工工作的完结，更重要的意义在于其是工程完成质量的最后一道关卡，在管道埋设施工结束后，需要进行严格细致的质量检查，包括进行闭水实验、沟槽回填等措施，以及所有的故障排查，每个环节都要环环相扣、有条不紊地进行。

5 结束语

随着城市建设的迅速发展，顺应城市发展的需求，市政给排水管道也在不断地进行创新改造，以为城市的可持续化保驾护航。市政给排水管道从前期调研、图纸设计现场的布置设计与施工是一整套环环相扣、十分复杂的系统性工作，涉及到方方面面的问题，如果其中某个环节出现了问题，就可能对整个给排水施工带来巨大的影响。现如今在实际施工工程中，一方面要确保给排水管道的布局合理，更重要的是，要在施工过程中采取行之有效的技术手段，最大限度的保证工程质量。