市政工程给排水设计常见问题与对策研究

叶志远

摘要：在现代化城市建设中，市政给排水工程建设属于十分重要的组成部分，其设计规划是否科学合理，将直接影响到人们的正常生活。因此，在对市政给排水工程展开设计时，应当注重分析其中常见的问题，并针对问题提出有效的解决措施。本文首先对市政给排水工程规划设计的重要性展开分析，然后结合实际的工程项目，探讨其在设计中存在的问题，并以之提出改进对策。

Abstract： In the construction of modern cities， the construction of municipal water supply and drainage projects is a very important part. Whether the design planning is scientific and reasonable will directly affect people's normal life. Therefore， when designing the municipal water supply and drainage project， it should focus on analyzing the common problems and propose effective solutions to the problems. This paper first analyzes the importance of the planning and design of municipal water supply and drainage projects， and then combines the actual engineering projects to explore the problems in the design， and propose improvement measures.

关键词：市政工程;给排水设计;问题;对策

Key words： municipal engineering;water supply and drainage design;problem;countermeasure

中图分类号：TU99                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）16-0027-03

0  引言

随着当前我国城市建设规模的不断扩大，城市居民数量的不断上升，相应的对市政工程给排水设计提出更高的要求，需要更加科学合理的给排水设计，才能有效满足城市发展对水资源的需求。在设计不合理的情况下，不仅较容易造成水资源的浪费，也较容易造成废水污水的二次污染，使得城市可用水资源的整体数量下降。因此，当前应当加强市政工程给排水设计的研究工作，采取更加科学化的设计策略，切实改善现今设计中存在的常见问题，提升市政工程给排水的综合质量。

1  市政给排水规划设计的重要性

1.1 促进水资源的合理应用

对于任何一个城市发展而言，水资源都是不可缺少的部分，对城市建设发展和产业结构布局都有着非常大的影响。而通过市政给排水规划设计，能够实现对城市区域范围内的水资源进行科学的开发与应用，既实现对水资源的有效保护，又实现对水资源的高效应用，对现代城市可持续性发展有较大的帮助。

1.2 有助于改善城市环境质量

随着现代城市建设步伐的不断加快，各种建筑物和基础设施的施工建设，必然会对原有的生态环境造成较大的破坏。其中水资源便是其中一种污染较为严重的自然资源，当前水资源污染问题已经对人们的生命健康造成较大的威胁，使得人们的生活质量大幅度降低。而通过市政给排水规划设计，能够对城市区域内水资源进行科学的规划和排放，有助于对水资源的保护，对改善城市环境质量有著较大的帮助。

1.3 有助于满足人们的用水需求

在现代城市发展建设中，不管是城市居民生活，还是工业生产，都表现出对水资源的高度需求，而城市水资源的总量是有限的，如何进行规划设计，才能满足当前不断增长的用水需求，成为人们研究的重点。而从当前城市给排水工程建设的现状来看，其在应用中对提升水资源的利用效率有较大的帮助，有助于满足人们的用水需求。

2  市政给排水工程设计内容

2.1 市政给水工程设计内容

市政给水工程施工建设的主要目的在于保证城市的供排水正常。其中市政给水工程主要包括给排水管网以及相关的基础性设施。在完善的给水设施支持下，能够有效确保城市居民的供水需求。首先，给水工程必须满足供水量达到使用需求。充足的供水量是城市居民正常生活的重要基础，因此在进行给水工程设计时，首要考虑的问题便是供水量，需根据各区域的需求来展开设计，保证居民的高峰时段用水，不影响城市居民的正常生活。与此同时，在设计的过程中还需要考虑到未来发展对水的需求，在设计中需保留一定的预留，避免因为发展需求增大而出现重复性施工的问题。其次，应考虑到随城市发展引起的用水设备增加。在当前城市发展建设中，给水工程规划设计的科学性和合理性，不仅影响到城市的可持续性发展，而且对国家经济建设也产生较大的影响。因此，当前在对城市给水工程展开设计时，必须充分重视其中相关因素的变化，对给水量做出合理的调整。尤其应当引起重视的是，在设计中应当积极引进先进的供水技术，应用更多智能化的供水设备，提升城市供水质量和效率，为城市发展建设预留出更多的空间，有效促进城市的健康发展。

2.2 排水工程设计内容

市政排水工程与给水工程都属于十分重要的基础性施工，二者有着较为紧密的联系，共同构建出完善的城市给排水系统。其中排水工程主要任务包括对各种污水的收水。其中工业污水往往受污染程度较为严重，其中包含较多对自然环境造成危害的物质，而生活污水中常常含有较多的细菌和真菌。因此，在现代城市发展建设中，必须注重对排水工程设计，加强对城市污水的净化处理，在经过一系列处理后才能将其排入到大自然的水循环系统中，以此降低對自然环境、水资源系统的污染。此外，在对排水系统进行设计的过程中，还应当重点关注城市的地理环境和气候环境。

3  市政给排水管道设计存在的问题

市政给排水管道设计直接影响到水资源的供给和排放效果，同时其在设计工作中还表现出较高的复杂性，需要应用到较多的管道材料，管道大小、管道材料、管道线路等设计的科学与否将直接影响到后期城市给排水能力。

3.1 市政给排水工程规划设计与城市发展规划不协调

市政给排水工程规划设计与城市发展规划不协调主要表现为与城市防洪规划不协调。例如：某城市属于新规划建设发展的城市，在该城市中有一条由北向南流向的内河，并与大海相连。从该城市的潮汐情况来看，通常表现为不正规日潮，偶尔也会伴随其他类型的混合潮型出现。对该城市的潮汐情况进行统计，其近年来潮位最高达到3.74m，对获取到的潮位数值进行平均处理，近年来该城市最高潮位平均值为3.55m，最低潮位平均值为-2.3m。从潮汐运行的周期来看，主要分为20a和50a两种，其中20a达到的高潮位为3.62m，50a达到的高潮位为3.81m。该规划新区河流水命平均高程为0.9m，在出现洪水时，正常情况下洪水能够顺着河流主干道流入到大海之中，但是该城市在进行排水管道设计时，却忽略了地势的因素，将管道设计为北面高、南面低的情况，并且中间区域的地形相对更矮。这种排水设计方式恰好与城市防洪规划表现为相反的情况，不仅不能较好的发挥城市排水作用，而且整座城市排水的顺畅性都将受到影响。

在新规划的城市中，从地形来看表现出较为特殊的情况，城市的北面区域相对较高，南面相对较低，在南北之间有着地势较低的平坦地形。城市中高程低于11m的占到83%，高程低于5m的占到55.4%。因此在进行防潮保护设计时，选择潮汐周期50a的最高潮位来进行规划设计，并将潮高设计标准定为4m。在对管路进行规划设计时，当将标准高度设为4.1m时，应对其最大纵坡和最小纵坡做出限制，一般应控制在0.3%-3.5%范围内。

依照上面的规则，该管路在进行设计时相关参数信息如下：管路总长度为1.7km，并将最大最大纵坡和最小纵坡分别设置为0.582%和0.310%;管路中心线的路面高程设计，将范围限定在4.2-6.1m之间。

在本次市政给排水工程设计中，对雨水的排放主要遵循就近原则，在施工道路旁布设雨水排水管，在实际设计中一共分为三个雨水排水口，由此构成三段雨水管，其长度分别为480m、340m、980m。从三段雨水排水管设计的情况来看，其最不利点雨水口地面标高表现出一定差异，分别为4.04 m、4.06 m、4.07 m。由此可以看出，该道路雨水排水管设计的最不利点雨水口标高相较于潮汐周期50a的最高潮位和多年平均高潮位分别小0.15m、0.5m。且在此种设计方式下，当遇到暴雨重现期为2a的情况时，雨水排水的畅通性将受到较大的阻碍，在设计中采用压力流或者重力流的设计方法都无法满足城市排水的需求。

当城市规划建设所在地的竖向规划高程太低，对市政给排水工程的有效设计将造成较大的限制，如上述的工程项目中，为了能够解决这方面的问题，在对雨水排水管进行设计时，主要通过分段设计的方法来进行，实际设计方案如下：雨水排水管道从开始到最不利点主要采用重力流设计方法，而从排水最不利点到出水口位置主要采用短管压力流来进行设计，且保证安全潮位科学合理。计算结果如下所示：

第1段雨水排水管设计长度为480m，其中120m属于最不利管段，且雨水排水管的高度大于河流潮位的长度应在305m以上。

第2段雨水排水管设计长度为340m，其中260m属于最不利管段，且雨水排水管的高度大于河流潮位的长度应在265m以上。

第3段雨水排水管设计长度为980m，其中640m属于最不利管段，且雨水排水管的高度大于河流潮位的长度应在265m以上。

雨水排水管路在实际的运行过程中，如果出现满流的情况，此时雨水排水管能够自行转换成为压力流形式，自然能够有效保证排水的顺畅性。

3.2 排污管网布设存在问题

某城市进行新区规划建设，新区规划整体面积约14km2，在该区域内计划每日排出污水量大约为45000m3。该区域内的污水最终通过管道统一集中到污水处理站，设计该污水处理站每日处理污水量约为42000m3。在污水处理站之前设置泵站，以保证区域污水能够顺利进入到污水处理站。由于该城市想要尽快开发该区域，在区域内对主干管路进行规划建设时，设计为由南向北施工，同时在各区域设置较多的交叉管路。从实际的管网设计情况来看，整个项目对污水提升泵张位置设置有较高的要求，如果泵站位置设置不合理，将很可能造成废水管网排水不畅的问题。

该市政给排水项目设计的次干道，由东向西布置，路线长度设为1.8km，要求设计路面的标准高度在125.4-138.3之间，污水管道都采用单侧布置的方式。根据以往的规划情况来看，在此类项目规划中都对污水提升泵张的设置有较高的要求，此次工程选择泵站的地面标高为128-133.5m，设置在区域的中部西北角，由于还与其它的废水管路进行了连接，废水提升泵使这个泵站的进水管的管底长度达到了113.22m。

3.3 污水处理水管埋深问题

污水处理水管的埋深也是一项需重点考虑的问题。在实际的设计过程中基于以往的一些经验，将废水水管的埋深设置为10-16m，且管道的长度应占据到管路总长的50%左右，而在这种设计方式下，对整个排水管路设计带来较多的不良之处，其主要表现在以下几方面：

①根据我国当前污水管道埋设的标准来看，钢筋砼管中的III级管其上允许覆盖土壤不应超过9.1m，塑料排污管道其上允许覆盖土壤不应超过7m。而本次工程设计的埋深在10-16m，为满足施工标准需求，通常需采用暗渠这种方式来进行，但是由于埋深过大，不仅施工较为困难，而且也增大施工的安全隐患。

②施工造价费用过高：对该项目施工建设的线路进行调查，由于管道埋设深度较大，导致挖掘施工的难度增大，且线路中从高程101～132m的领域都属于灰岩地质，也进一步增大施工难度，这些都直接影响到最终的施工造价。

③由于泵站的地面选址标高为128-133.5m，此时泵站进水池的高度达到18m以上，使得泵站在建设和运行费用上都会显得较高。

④管路掩埋过深，不利于后期的维护管理。

4  市政给排水管道设计存在的问题解决对策

基于上述几方面问题，在市政给排水管道设计中主要可以采取以下一些策略：

4.1 引入先进的科学技术

随着现代科学技术的快速发展，市政给排水管道设计也应当积极引进一些先进的科学技术，提升给排水管道布设的合理性。在设计之初需对施工建设的投入资金以及后期运行费用等做全面的估算，然后综合各种施工方案来选择最为合理的给排水管道设计方法，这对促进给排水施工的顺利开展和进行有较大的帮助。此外，科学的给排水管网设计，也能够满足城市工业生产和居民的供排水需求，能够对工业污水进行统一的回收处理，表面水资源的二次污染。同时也优化供水的质量，为城市居民创造更为良好的用水环境。

4.2 完善投资渠道，建立责任机制

市政给排水管道设计施工通常需要投入大量的资金，这些资金如果全部让政府来承担，不仅在很大程度上增大政府的压力，而且也使得其设计施工建设的质量存在不足。因此在给排水管网设计建设中，政府应积极鼓励更多投资者参与到其中，共同推进现代化城市的发展建设;第二，设计专门的投资机构，为投资者建立多样化的投资渠道，促进投资工作顺利开展;第三，建立明确的责任机制，当给排水管道设计中出现一些问题时，能够根据这些问题找到具体的责任人，通过这种方式有助于给排水管道设计施工的优化改进。

4.3 完善法律法规

在城市给排水工程建设中，常会出现各种矛盾和纠纷，影响到工程的开展和进行。但该工程又关系着城市的整体发展，所以必须对其中可能存在的矛盾和纠纷做出规定，不断完善相关的法律法规，让给排水工程设计人员和施工人员在开展工作的过程中能够得到法律的保障，确保给排水工程能够得以顺利展开，同时也让设计施工工作能够更加的规范化，有效提升人民的生活质量。

5  结语

市政给排水管道设计直接影响到城市居民的生活，影响到城市的发展建设。因此在对其进行设计的过程中，应当积极引进更多先进的施工技术，同时尽可能从长远的角度来分析和设计，确保设计的科学性和合理性。切实做好城市生活排水和工业排水的处理工作，使现代城市的整体环境能够得到改善，促进城市的可持续性发展。

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