市政给排水设计中的输水方式及管网分区探析

李魁

（山东天为工程技术有限公司，山东 淄博 255000）

1 引言

给排水工程设计分为给水工程设计和排水工程设计两部分。给水工程设计分为室内给水工程和室外给水工程两大类，室内给水工程设计的主要原则是保障用水安全，防止管道的损坏以及腐蚀等情况的发生。室外给水工程设计的主要原则是保证工程设计质量，满足居民、企业用水水量、水质、水压的要求等。排水工程设计的主要原则是保护生态环境，使生态环境免受污染，保证了污水的资源性和无害性，保障人民的生活环境及人身健康，促进工农业的发展。通过给水和排水系统来提高人民的用水质量，解决人民的用水问题，只有这样才有助于城市的经济建设发展，提高经济效益。

2 市政给排水设计现存的问题

就当前市政给排水工程建设项目而言，给排水管网设计存在着诸多问题，具体体现在以下方面：第一，城市给排水系统设计不够完善，没有充分发挥出给排水工程的作用和价值；第二，市政给排水工程设计中缺乏统筹性。通常情况下，市政给排水管网要覆盖整个城市，更要负责农业、工业、生活、养殖业等方方面面的水源问题，这就需要设计人员统筹城市的规划布局，合理科学地调整该排水网的分布和走向，尽可能保障城市运转和发展与水资源的相互协调。但是就当前市政给排水工程设计而言，它忽视了城市建设发展的基本情况，只重视给排水管网的建设成本和施工技术，从而导致市政给排水工程设计方案不合理、不适应及不科学的问题。

3 市政给排水设计的内容

市政给排水工程是城市建设发展中的民生工程和基础设施，与城市正常运转和居民生活息息相关，所以确保市政给排水工程设计方案的合理性和科学性具有十分重要的意义和价值。就当前市政给排水设计而言，其主要包括了给水系统设计和排水系统设计两个大项，具体内容如下。

3.1 给水系统设计

在给水系统设计中，应满足用户的给水需要，要连续不断地向社区和建筑行业提供充足用水，保证供水的质量和水量。生活饮用水给水系统不能因为回流导致水质受到污染，不能影响城市供水系统的运行。设计人员必须要实地考察，深入了解当地的情况，从而科学合理地设计市政给水系统。给水系统应根据使用的要求、建筑高度、建筑用途、材料设备性能和运营能耗等要求，选择科学的供水方式，并结合室外管网的压力情况，设计合理有效的给水系统建设方案，保证给水管网的质量和科学的合理性，做到给水系统设计的有效性[1]。

3.2 排水系统设计

市政城市排水系统主要是由收集、处理、排放和输送的工程设施组成的一个总体，主要由排水闸、田间排水调节网、各级排水沟和排水容泄区等组成。排水系统首先需要水流汇入田间排水调节网，然后经过各级排水沟再由排水闸排到容泄区[2]。排水系统设计最基本的要求是将污废水迅速畅通地排至室外，首选要保障地势和排水管道的一致性，当排水方向与地势坡度相悖，可以考虑采用有压（泵站）排水。

4 给排水系统设计中常用的输水方式

输水方式在市政给排水工程设计中占据着重要地位，同时也是影响设计方案合理性和科学性的关键要素，为此，给排水工程设计师需要结合建设地的实际情况，确定最为适合及高效的输水方式，如此一来，不仅可以提高市政给排水工程的性能，还有助于控制工程建设的成本与质量。本文将从输水方式的选择方法和原则、输水管线穿越河道的方式、长距离输水方式的选择和山区输水4 个层面，进行详细的分析与探究，希望可以为市政给排水工程建设提供有力支撑。

4.1 输水方式的选择方法和原则

市政给排水系统输入方式的选择决定了给排水管网日后的运行情况。因此，要做到正确、可行和合理，也要遵循相应的原则，还要重视给排水系统输入方式的经济原则和技术原则[3]。

4.2 输水管线穿越河道的方式

输水管线穿越河道的方式有架空过河和河底敷设过河两部分。架空过河有沿公路桥过河和管桥过河法两种。沿公路桥过河可以节省一定的人力和物力，相比之下施工更加简便快捷，但在露天敷管的情况下需要考虑防冻、防晒和老化的问题。管桥过河可以在无公路的条件下架设过桥，降低施工难度。但与沿公路桥过河相比，对人力和物力的损耗很大，在两岸土质良好和河流不太宽的条件下，适合使用管桥过河法。在河底敷设过河施工中，倒虹吸过河法是最基本的方法。在倒虹吸过江法的实际应用中，应提高管道的输水能力，不仅如此，还应当要求设计师善于发现和总结。人性化的设计需要在满足管线正常运行的同时，考虑管网后期维护、疏通方便，设计出真正迎合实际的合理化工程。设计师要注重管网工程的功能性、便利性、可靠性等，深入了解当地的水文、地质、气候以及常用管材，并结合当地已建的管网跨越河道工程，借鉴其经验及合理化措施，使工程在竣工投入使用后能起到所预期的效果，达到计划与成果的一致性[4]。

4.3 长距离输水方式的选择

长距离输水是水源工程设计的重要内容，输水线路的选择、输水方式的选择和输水建筑物类型的选择是长距离输水的主要条件。在针对市政给排水的输水方式进行选择设计时，若是应用长距离的输水方式，则需要考虑到实际情况，比如，距离远近、环境条件、技术水平等多个方面，以此对输水路线进行科学规划，同时还要引进先进的技术手段，针对具体的环境情况制订出合理的长距离输水方案，而且要设计出多种不同的输水方案，从地形地质条件、建设、占地、投资等方面进行技术经济比较，从中选择最合适的方案，保障长距离输水效果，同时也能够提高市政给排水的有效性[5]。

4.4 山区输水

市政给排水工程建设中难免会遇到山区输水的问题和难题，这对工程设计和施工带来了巨大的困难，所以为了合理应对山区输水问题必须选择最为适用的输水方式。基于此，工程设计师要对山区的地势情况进行全面的勘察和了解，如通过对比山区和城市环境，当发现山区地形更加陡峭，并具有较高的高度差时，设计师可以采用重力输水的方式。另外，当面临重力输水管线高度差较大的问题时，需要在管网合适的部位设置减压阀，以此保障输水的质量和效率。此外，当面临水源和给水区高度差较大的问题时，应该将压力输水管合理地分为几个等级，从而构成多级输水系统用以保证输水的效果。

5 市政管网分区方案制订

管网分区设计和布置是保证市政给排水工程建设科学性、合理性的关键所在，更是满足城市各个方面和领域用水、排水需求的重要因素，所以给排水工程设计师需要遵循管网分区设计的基本原则，并结合城市规划建设的情况，考虑自然条件对给排水工程的影响，以此提升市政管网分区设计的有效性和科学性。本文主要从完善分区方案、确定进水点的位置与数量、确定管网区域分布与划分分区的规模4 个方向，展开详细的分析与研究。

5.1 确定管网区域分布

市政给排水管网需要布设到城市的各个区域，所以在进行设计工作时必须对城市地形，以及对城市工业、农业、生活区等规划布局，进行详细的勘察和规划，才能保证管网分布的合理性和科学性，才能真正发挥出市政给排水工程的职能。例如，每个城市在地形和地势条件上有所不同，此时管网区域分布设计要尽可能了解城市地形地势的特点，并采取不同的设计理念和设计方法，以此保障管网区域分布设计方案的适配性。

5.2 划分分区的规模

供水管网分区确定之后，要结合用户对水量的需求，合理科学地保障水压的均衡，这就需要设计人员结合详细具体的调研资料，设计管网分区的水压，以此在保证各行各业用水需求的前提下，避免水压过高破坏管网设施。如果在满足管网分区供水需求的条件下，还存在降低供水水压的空间，就可以尝试采用低压供水的方式，这样一来可有效降低管网的漏水量，二来可达到节能减排的效果。

5.3 完善分区方案

管网分区确定后，必须按照分区的相关方案与设计规划进行查缺补漏，这样做也是为了更好地保障分区工作的合理性以及完整性，对于整体的排给水工程有着极其重要的作用。除此之外，相关的工作人员也应对相关地区进行进一步的了解，确保相关管道的敷设工作能够顺利进行，并且能够有效地避免相关问题的发生。

5.4 确定进水点的位置与数量

为了有效预防输水过程中出现相关的安全事故，应当不断加强供水安全管理建设。可通过设置定时水压检测系统对进水点位置进行控制。单点取水是对管道位置以及对水压控制的重要手段，多点进水则是在安全事故多发地区能够安全用水的关键保障，如果相关进水点的数量小于相关区域的最小范围，那么就可以通过运用水力模型来确定进水点的位置与数量[6]。

6 结语

综上所述，在市政给排水设计中，为了实现水资源的高效利用，既要深入了解当地的地理特征，也要结合当地的经济实力以及行业的技术水平进行设计。要做到城乡供排水一体化，管网的规划设计与分布尤为重要，认真贯彻、落实国家规范、标准对于给排水管网规划及设计的要求，通过合理的给排水以及输水系统来提高人民的用水质量，解决人民的用水问题，进一步落实创建宜居环境、提升居民用水幸福感、打造和谐社会的目标，只有这样才能达到改善供水水质、提高排水效率、节约水资源、确保管网安全运行的目的。