市政给排水系统设计合理性分析

王淑静

鄄城县鄄润自来水公司 山东 菏泽 274600

1 市政给排水工程构筑物结构设计概述

给排水工程是指城市用水供给系统、排水系统和建筑给排水，简称给排水。工程主要由排水系统和供水系统两个方面构成。供水系统具有取集和输送原水、改善水质的作用，排水系统主要是指排除人类生活污水和生产中的各种废水、多余的地面水的工程。二者相互协调，共同构成了现阶段的市政给排水工程。而作为给排水主要构成的水池等不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建造物，就被称之为构筑物。由于现阶段市政给排水构成的规模不断扩大，所以相关构筑物的设计也愈发复杂，相关人员就需要根据需求进行结构设计，保证工程功能的顺利发挥[1]。

2 市政工程给排水规划的重要意义

现代城市公共基础配套设施建设的核心内容是给排水工程项目建设，现代城市健康发展和建设的核心影响因素，是给排水工程项目建设的规划设计和施工质量管理问题，所以，有关部门要重视给排水工程项目建设。市政给排水规划设计与城市发展之间存在着密切的联系，城市水资源的综合利用对给排水规划的影响非常明显，也会给道路排水带来直接的影响。在铺设城市污水处理管道的过程中，要以不同污水处理单位的实际情况为基础，合理规划污水管道的铺设情况，使整个城市的整体给排水处理工程变得更加高效、完善。良好的城市给排水管理环境为城市经济发展建设起到了积极的促进作用，使城市整体的给排水管理系统变得更加完善[2]。

3 市政工程给排水规划设计遵循的原则

3.1 因地制宜

在开展城市市政给排水规划和设计工作时，要统筹规划城市水资源的有效使用性，同时做好城市水资源的调配工作。城市之所以会出现严重缺水的情况，主要原因为水资源利用存在严重失衡的情况，因此，在规划和设计市政给排水工程时，要从现代城市经济发展的实际情况出发，合理调控用水指标，制定出符合城市经济发展的规划方案，做好城市水资源的综合利用工作，真正实现城市的可持续发展。

3.2 为城市发展服务

在城市总体规划中，市政给排水系统工程不是单独存在的，在总体规划和设计市政给排水工程项目时，要与其他系统之间建立紧密的联系，使其实现可持续发展。城市道路和绿化带是给排水工程的主要施工区域，给排水系统要与城市道路和其他管线布置保持高度的统一，为城市稳定发展提供稳定的保障。做好市政给排水工程项目的规划和设计工作，为城市实现健康、平稳发展奠定坚实的基础。

3.4 注重环保

在规划和设计市政给排水系统时，要将公共环境保护放在第一位，不能为了满足给排水系统规划而肆意破坏公共环境。在规划和设计时会出现挤占城市绿化带的问题，给城市环境造成了一定的破坏，因此，在市政给排水工程项目规划设计的过程中，要严格遵循绿色经济发展和环境资源保护的方针政策，做好绿化带保护工作，不能将施工的废弃物随意堆放，给城市环境造成破坏。一旦给城市环境造成污染，其后果不堪设想，因此，必须协调好生态环境保护、能源节约以及人口增长速度过快之间的关系，为水资源的高效利用和合理化节约做好充分的准备工作，在高效保护环境的同时，显著提升市政给排水工程项目规划和设计工作的实效性[3]。

4 市政给排水系统设计中的主要问题

4.1 给排水工程系统的整体设计不合理

①污水提升泵站的安装使用不符合规范，一般污水提升泵站需要安装在地势较低处。污水提升泵是污水不能凭借重力流入污水处理管道网络时所使用的提升蓄积污水排放的设施，当其不合理使用时，会使下水道管道的铺设与要求不符。下水道的坡度达不到要求，使得污水无法顺利汇入集中管道，容易造成下水道堵塞与泄漏。②进行规划设计时，没有对周边环境等进行细致分析与研究，不能因地制宜地设计走水管道系统，没有对管道整体进行系统化梳理，导致铺设时管道冗余复杂，无用拐角多。

4.2 给排水工程系统与城市建设不匹配

首先，城市的发展与城镇化的逐步推进相统一，城市区域逐步扩大，不仅要加强与新增添的城镇区域送水管道的合理对接，还要对老旧设施拆除重建。然而城市的地下水道错综复杂，如果不能科学地将这些管道进行合理的排列，就会对后续的城市给排水系统造成一定程度的不利影响。倘若城市土地利用不合理，城市给排水工程的设计也会受到一定的限制，比如给排水管道的压力和重力，设计人员不能够根据城市的实际情况来合理设计，不仅会加大城市给排水工作的难度，也会为后续的维护工作造成诸多麻烦。其次，如果在城市道路的现代化建设中，市政给排水系统与市政道路发生冲突，必然会影响预期效果，不仅会降低整体的设计效率，还会对城市的排水管网产生很大的影响。恶劣气候对城市建设给排水系统的设计要求更高。然而有些区域的市政给排水系统并不符合城市建设的要求，也没有考虑到防洪和排涝的问题。如果遇到恶劣的暴雨、台风天气，尤其是沿海、南方的城市，雨水不能通过排水系统及时排出，造成严重的内涝问题，从而造成交通堵塞甚至危及居民的生命财产安全。若市政给排水设计不符合标准，与城市的其他系统功能无法协调，就会造成很大的影响。

4.3 对水资源的保护意识薄弱，绿色责任意识不强

就目前环境保护工作的发展而言，在城市区域的给排水系统设计中，应从节约能源和保护环境两个方面对水资源利用进行合理优化，以避免水资源的浪费。然而，随着我国城市化的深入发展，居民生活用水与生产用水的需求量愈来愈大，给排水工程的设计工作也越来越复杂。目前，我国城市给排水工程的设计大多侧重于供水方面，而对排水系统的绿色化设计缺乏足够的重视，导致了部分城市水资源的浪费。也有一些设计者在设计过程中为了节省成本，并没有从环保的角度来考虑其设计要求和规范，忽略了给排水设计在环境保护方面的作用，其薄弱的责任意识造成了对水资源和生态环境的破坏。这不但会给城市的供水带来巨大的压力，而且会导致排水系统不合理，对城市的发展产生不利的影响[4]。

5 市政给排水设计要点

5.1 排污系统设计

首先，需合理地对城市污水排放区域进行划分，按照划分后的区域对污水提升泵站的位置进行合理确定和设置，避免污水管道的埋深过大，保证污水排泄的有效性。同时，设计排水主干管道需尽可能与道路建设规划共同进行，这样不仅能够减少总体的投资，还可以保证建设的整体质量。其次，需及时处理好污水集中处理、分散处理之间的关系。其中污水集中处理主要是依靠污水处理厂开展工作，成本比较低，效益较高，并且处理后的水质能够达到相关标准，但是这种方式也存在一定的不足。因此，可以在设计中融入现代化的污水分散处理模式，如BOT模式，将集中处理和分散处理结合在一起，按照实际情况进行合理应用，确保获得最佳的污水处理效果。最后，选择排污管道时，一方面需按照国家以塑带钢政策的要求，应用PCCP管材、PE管材等；另一方面也需要明确施工标准，如

采用分层夯实、密实度需要达到95%以上等，避免管道出现变形，保证工程的整体质量。

5.2 强化给水系统设计

开展城市中的给水系统设计工作时，主要需要考虑给水的有效性及对应的质量，解决水资源供需之间存在的问题，针对性地制定解决措施。因此，设计时首先需进一步完善市政给水系统，在充分结合城市未来发展规划、发展方向的基础上，为城市未来发展完善给排水系统留出空间，尽可能实现效益最大化，尽量落实市政统一供水，为城市未来的发展奠定良好基础。其次，由于目前中国在水资源供需方面的矛盾非常突出，造成水资源越来越短缺，不仅影响了人们的正常生产和生活，同时也对城市的发展非常不利。因此，需积极引进先进的科学技术，开发全新的水源，如淡化海水、中水回用等，通过其他技术的辅助，平衡城市用水，为城市给排水设计提供一定支持。最后，各个城市需要充分发挥出价格调控的实际作用，进一步完善分类水价相关方案，为居民和工厂使用再生水提供系统上的支持，确保水资源能够满足人们的日常所需[5]。

5.3 加强灾害应对设计

自然灾害是无法预料的，一旦发生，必然会对城市造成非常大的影响，威胁到人们的财产、生命安全。因此，在实际的给排水设计中，需从各种自然灾害入手，积极开展灾害应对设计，最大化降低各种自然灾害对城市造成的影响，为城市发展提供支持。首先，不同的城市在经济发展情况、城市规划、管理理念等方面，都存在着不同之处，并且在自然条件上也有着各自的特点。因此，在实际的给排水设计中，需要结合不同城市实际情况，按照相关的标准，设计对应的灾害应对系统，确保给排水系统不仅能够满足不同城市实际情况，也可以发挥出一定的节约成本作用。其次，需充分考虑城市的规划要求以及长远发展，如一些城市建设比较完善的地区可选择建设排涝闸、排涝泵站的方式，为城市更好地应对内涝、洪水等自然灾害提供一定支持。最后，设计时需要遵循就近原则，对入河排水管道进行合理设计，并且做好排水系统的维护工作，保证其能够更好地发挥作用。

5.4 构筑物的截面安全系数设计

市政给排水工程构筑物的质量关键还在于其截面的设计。现阶段的截面一般包括水池顶盖、池壁以及底板等部位，相关人员需要对其进行细致的分析，结合给排水的实际需要进行质量控制，以避免相关构筑物产生裂缝等问题。在进行水池顶盖的设计环节，针对其强度需要设计的安全系数来说，顶盖承受的荷载一般包括自身重量带来的压力、土壤覆盖产生的压力以及活荷载等，在进行设计的过程中，需要关注顶盖自身重量以及覆盖土壤的重量，其安全系数一般保持在平衡状态的1.0最为合适。针对池壁的安全系数设计来说，由于其在使用过程中主要承受来自于墙外泥土产生的压力以及内部池水造成的压力，所以在计算过程中只需要对比两者的数据即可。在进行计算的过程中，应该以水池满载为实验对象，然后结合朗肯理论进行压力计算，一般要保证外界土壤对墙壁造成的压力较大，所以安全系数一般在1.0左右。而对于底板强度设计的附加系数来说，由于其只受到来自水池内部的水压力，所以进行压力计算的环节最为简单，通常只需要计算水压及均布荷载即可，并且保证安全系数在1.0左右。这样一来，就能在很大程度上保证水池构筑物的质量[6]。

6 结束语

市政给排水设计是城市建设的基础，也是确保城市能够正常运转的重要内容之一，通过合理、科学、完善的给排水设计，可确保城市有序开展，为城市实现更好发展提供支持。因此，在实际设计中，需要通过完善排污设计、给水系统设计、灾害应对设计等工作，对市政给排水设计进行完善和健全。以此保证通过科学、全面、合理的给排水设计，解决城市给排水设计中存在的问题，为城市更加有序运转提供一定支持。