市政给排水管线设计的优化措施分析

陈银川

（太原市城乡规划设计研究院，山西太原 030002）

0 前言

进入21世纪以来，在党的领导下，我国城镇化建设实现了快速突破，在城镇中生活的人越来越多，这些都刺激着各种类型的基础设施不断的建设和完善。在这些基础设施中，市政给排水管线是一个非常重要的组成部分，在城市不断发展和人口不断增多的当下，各种类型的管线相继完成铺设，这些都使得管线在布置上显得非常复杂，如果在设计上不进行合理的优化，这样在管线之间就很容易埋下安全隐患，并且不利于给排水管线作用的发挥。从实际来看，如今依旧有一系列问题存在我国市政给排水管线设计中，在一定程度上制约着给排水管线作用的发挥。

1 当前市政给排水管线进行设计的重要性分析

当前，随着经济社会的发展，我国城镇化率不断提高，截至2018年，我国城镇化率已经突破了58%。与此同时，各种类型的城镇基础设施也大量施工建设，使得城市的整体功能不断完善，其中，越来越多的给排水管线开始在城镇中布置，给排水情况直接影响着人们群众生产生活的质量，关系着企业正常的生产经营。因之前缺乏对给排水管线设计的重视，进而使得各种类型的给排水管线在铺设上呈现出了非常强的随意性，这些都使得当前的管线非常的复杂，尤其是在出现问题之后，影响了问题故障的快速分析，反而导致了大量人力、物力和财力的损失，这些都是给排水管线在实际设计中需要提前考虑的。通过优化，可以让给排水管线在有限的空间中实现合理的分配布置，也有助于日常检修维护工作的顺利开展，对于发挥管线的给排水功效是有直接作用的。

随着城镇化的加快发展，城镇中心位置的建设逐步饱和，在实际用地上呈现出越来越紧张的现象，为了在有限土地空间上实现更好的发展，逐渐诞生了各种类型的高层建筑，地下给排水管线想要更好地适应城市建筑形式的改变及对管线的有效应用。纵观具体实际，在对相关的给排水管线进行设计的时候，一般是沿着道路干线进行给排水管线的铺设的，通过科学的管线设计，有助于各种元素之间的相互协调，对于减少矛盾问题具有非常好的效果，也有助于为给排水管线营造一个良好的环境。

2 市政给排水管线在实际设计要点

作为一个复杂的系统工程，市政给排水管线在实际设计中，容易受到各种因素的影响，例如，给排水管线附近的地质、地形、水文、民居等，这些都会对给排水管线产生影响，同时，排涝防洪是否设计到位、流速设计是否科学等，都会对管线作用发挥产生影响。因此，在实际的给排水管线设计中，应该全面综合的分析其中存在问题及要点，从而保证给排水管线的有效铺设和作用的更好发挥。

2.1 排涝防洪的优化设计

在当前城市建设中，普遍开始面临着一个共同的问题，那就是怎样做好防洪排涝工作，尤其是在夏秋季节，许多城市当中存在着严重的内涝问题，从根源上进行分析，这是给排水管线设计不合理导致的。因此，在实际进行相关给排水管线设计的时候，对于城市自身的防洪等情况要进行充分的把握，全面把握不同时段城镇降水等情况，这样给排水管线在实际设计的时候才能更好的符合实际情况。在当前城市排洪上，要充分应用雨水泵，并合理使用滞洪区方案及地面全太高方案，对于山区等特殊地形区域，在实际管线设计的时候，也应对排水标准、排洪标准衔接做综合细致考虑。

2.2 流速设计和管道连接设计

污水管线在给排水管线中，为一个极其关键的环节，具体设计中一定要加以重视，有关设计工作需要早于周边建筑的施工作业，在这种作业情况下，排水点的位置一般都呈现出比较高的不确定性，为了确保把优化工作落实到位，在一定的距离范围之内都要将连接管接出来，这样就可以有效地连接主管和支管。在设置间隔距离时，应充分考虑不同的实际情况，做到灵活设定，以往连接管时经常出现与其他管线相互冲突的情况，这种情况是必须要引起重视的，要避免与其他管线的冲突，这样有助于连接管作用的发挥，对于后续的施工作业、检修维护等具有非常好的作用。

2.3 设计处理污水的方法

现阶段，城市化进程不断加快，各种类型的生产生活污水开始大量出现，对于污水管线的优化工作显得尤为必要，通过对之前管线设计经验的借鉴，一般设计优化方面会使用分散、集中有较结合的方式进行。以前，在处理城市污水时，均集中在专门的污水处理厂来统一处理，此类方式的效果十分理想，然而随着城市当中各种类型污水的增多，污水处理厂实际承担的压力越来越大，投入的资金等非常多，这些都在一定程度上影响了污水处理工作的成效。基于这种情况，通常是把集中和分散进行有机的结合起来，以此实现无数排水管线的优化设计，这样有助于污水处理工作的实际开展。

3 优化市政给排水管线设计的建议

为进一步优化给排水管线设计，笔者在下文中，通过对某城市的实际设计需求分析，提出了优化管线设计的建议。该市的基本情况：位置处于坡度比较平缓的区域，城市东边有一条河。该市已建成三座工厂，排水管道设计标准主要是依据20年一遇的暴雨。

3.1 城市的管线设计

设计人员在城市管线设计中，在图纸上需要清楚的标明管径、管道以及预埋预留的情况，以便给市政给排水工程施工提供详细的设计图纸。另外，在设计过程中，工作人员还必须保证管线的设计即使受到外界自然因素、天气等不会发生严重的破坏，影响管线的正常使用。同时还应该确保在冬季天气比较冷的时候，管道内不会出现冻结的问题。因为不同材质的管道能够承受的压力不一样，这就需要工作人员能够对管材的情况做到心中有数，在实际施工中能够明确最小覆土面积。

该城市在进行给排水管线铺设过程中，为了避免出现沉降问题，必须做好全面的调查和研究，尤其对于重点区域存在沉降可能性较大的地方，针对性的设计好管线铺设方案。在管线定线规划环节中，设计人员采用1:500的地形图示，此外，应适当缩短受地理因素影响较小的管道净距。并且在对一些住宅小区进行给排水管线设计阶段时，也必须考虑到物业管理的要求，明确施工中注意的事项，才能保证给排水管线设计的科学性与可靠性，实现对管线设计的进一步优化。在设计过程中也可能会出现管线竖向矛盾的问题。故此设计人员在开展设计时，需要对这个问题进行考虑，为避免管弯曲的状况，需确保支管、主干道错开。同时还应该注意压力管与重力管要分离开，管径小的管线于管径大的管线要错开铺设，避免给后续工作带来影响。

3.2 管网设计

市政给排水管线设计中，最关键的一个部分是管网设计，对后期排水管线效果的发挥有直接的影响，为此，在开展设计时，设计人员需要根据确定好的管线以及城市实际情况合理分配实际流量。相关设计人员还需要对各个方案进行考量，对系统进行适当的调试，对不同压力范围的管线进行高效供水。在对此市做了详细的调查研究，最终表明：管道施工现场有沉降问题存在，其中的最大沉降值为250mm，所以在穿过隔堤，以后管线容易发生破口的情况。针对这一问题，在施工过程中应该适当减少穿过管道的数量，提前做好各项防护措施。

由于不同方向和不同的地段都会发生沉降，区别在于沉降的程度不同。为了保证工程的顺利开展，在管线设计中，设计人员可采用给水、消防压力管道机柜堤上下游灵活接口的配置方式。该装置运用可以有效避免管线发生破损的问题。并且为防止及消除沉降中出现的回流问题，首个检查井方位可采用300mm的跌水措施，并在过渡地方确保短管的有效衔接。

此外，对于该城市给排水系统的规划，需要充分考虑水资源的合理配置，才能更好的实现对管线设计和相应技术的优化。比如：①综合考虑居民生活用水、工业用水等，能够准确预测该城市对于水量需求的大小；②做好对城市河流的流量考量与分析。

3.3 不断引入先进科学技术

当前阶段，我国社会经济与科技日新月异，在发展过程中不断诞生很多新的技术，并得到了广泛的应用，其应用效果非常显著。在市政给排水管线设计中也需要科学引入先进的技术，故此，有关设计者需要在市政给排水设计中有效应用计算机等先进的技术与设备，并通过软件和程序的设计，逐步加强彼此之间的交流和沟通，提高协同设计的水平。与此同时，也可以有效应用BIM技术，通过成功构建给排水系统的模型，最终对设计方案的可行性进行设计，进而能够及时发现设计中的不足并提出切实可行的改进措施，旨在对设计方案进行优化。

4 结束语

总体而言，城市化进程加快，城市基建设施全面发展，而想要最大程度保证人们的生活以及工业发展需要，最关键的一点是将市政给排水管线的设计和规划工作做好，同时在设计过程中设计人员必须做好对城市各方面因素的详细考察，比如城市的地形、水资源需求量以及城市的雨季发生暴雨和严重的洪水灾害的概率。只有在做好充分的调查以后才能保证给排水管线设计的科学性和可靠性，不断完善和改进管线设计，推动城市建设的可持续发展。