市政给排水管线设计的优化措施探讨.pdf

2023年8 月市政给排水管线设计的优化措施探讨薛文伟（吕梁市城乡规划设计院，山西吕梁0 3 3 0 0 0)摘要：以全面提升市政给排水管线施工的综合质量为目的，笔者分析给排水管线设计现状，明确其中存在的问题，并且提出优化方案，提出给水管网优化、管线设计、排水管线设计的具体措施，依托具体案例，点明其中的重点和细节控制方法，围绕未来发展方向阐明具体的创新点，确保能够为市政给排水工程的高质量发展奠定良好基础。关键词：市政工程；给排水；管线设计；优化措施0引言随着我国社会发展水平的逐步提升，市政给排水工程不仅是基础设施中的重要组成部分，也与人们的日常生产生活有着极大关联，进一步提升给排水管线设计科学性，必然能够为城市综合发展水平的提升提供根本保障。而给排水管网的设计本身具有一定的复杂性，不仅要考虑日常的居民用水和排水需求，还需要考虑市政消防以及工程用水，在设计过程中也需要注重各项细节。本文从理论分析以及文献研究的角度出发，阐述给排水管网设计的具体方案，以此作为市政工程高质量发展的重点研究课题。1城市给排水管网的设计现状分析市政给排水管网的设计不仅要考虑工程施工的规范性及相关要求，还需要考虑实际情况和应用范围，更需要了解管网的应用类型。因此，在管线设计过程中，往往存在着较多的细节问题，不仅会影响管线设计的合理性，还会导致市政基础设施建设水平下降。而从污水排放管道以及给水管道的设计情况上来看，其中的问题主要体现在以下几个方面。首先，污水管道的设计完善性不足。污水管网的设计是城市排水工程中的重点内容，但是一部分城市在污水管线设计过程中缺乏科学的科技指导以及技术保障，部分污水管道的规划会导致区域污水泄漏以及环境污染；在污水管道的管径以及材料选择方面也存在着部分误区，长时间使用必然会导致管道质量下降，影响人们的日常生产生活。其次，给排水管线的功能划分过于混乱。此种问题主要出现在部分老旧区域，未能现代化改造这一部分区域的给排水管线，性能过于单一。例如，居民污废水排放管道为了划分，雨水管道未设立，无法实现资源可利用和回收；部分老城区以及居民楼未能设立统一的消防供水系统，消防栓数量严重不足，而消防供水管道往往与常规的给水管道合并，无法满足既有124规划设计文章编号：2 0 9 5-4 0 8 5(2 0 2 3)0 8-0 1 2 4-0 3的消防需求。最后，在给排水管道设计过程中存在较多的影响因素。给排水管道的设计本身存在极强的复杂性和多样性，在设计过程中与城市既有建构筑物之间会形成一定的冲突和矛盾，比如城市道路、地下电气管线、供热管线等 2 。若未能进行科学的前期选址以及地质环境勘查，管线设计必然需要大范围的更改，不仅会影响工程的进展和效益，还会导致后续的维修乃至优化面临较多困难。2市政给排水管线的设计重点市政给排水管线的设计需要结合实际的使用需求进行划分，而按照当前城市现代化发展方向来看，节能型城市建设已经成为多方关注的重点内容，给排水管线的功能优化以及设计也需要围绕新时期的发展需求进行创新。2.1市政工程排水管线的设计内容排水管线的设计不仅需要考虑区域排水的需求，还需要考虑防洪排涝的需求，因此可以从以下几个层面展开分析。2.1.1防洪排涝设计以防洪排涝为目的进行排水管道的设计，需要考虑内涝和外洪两个层面。针对内涝，主要以排蓄为主；而针对外洪，主要以防控为主，尤其是部分区域的年降水量较大，集中暴雨阶段是城市防洪排涝的重点阶段。从排水管道的设计角度来讲，不仅需要及时地划分独立的雨水排放管道，还需要与城市海绵工程相融合，真正做到排蓄结合。大多数的城市排水管道所应对的内涝问题，都是以短期暴雨为背景，需要分析该区域的暴雨时段，通过年超大值法进行暴雨样本选择，计算最大的汇水面积。中大型城市的设计标准，通常以二十年一遇以上作为排水管道防洪排涝的设计标准。2.1.2合理选择管材为了进一步满足市政排水需求，在选择排水管道规划设计材料的过程中，必须满足规定中的要求，进一步提升管道材料的综合质量。一般来讲，排水管道会划分成铸铁管、非金属管材、钢管、聚乙烯管材几种类型，要结合排水管道的具体性质，选择不同的材料 3 。而针对不同材料的管道，在使用过程中也需要进行细节控制，比如铸铁管必须保证内外壁整洁干净，在使用过程中需要将所有出现裂缝以及质量问题的材料剔除；钢管的选择必须保持均匀的厚度，不会出现变形和裂缝，在使用之前检查断口，确保断面和管身垂直；非金属管材主要以钢筋混凝土管、塑料管以及玻璃钢管为主，在使用过程中可以结合自身特性，合理地调整埋深、施工方法；聚乙烯管材是当前的新型材料，耐腐蚀性较好且具备较强稳定性，质量轻便，操作简洁，在使用过程中尤其要注意接口不会出现松动现象，避免污水泄漏。2.1.3管道接口设计为了确保排水管道接口设计不漏水，就要在管口缝隙的内侧设置密封填料，通常以橡胶圈和油麻为主。这些材料具有较强的韧性，不会因为外界应力的影响出现断裂情况。另外，为了提升管口接口位置的强度，还需要利用水泥以及其他材料作为外侧的辅助加固材料，结合管道的具体性质进行接口位置的硬化和养护，利用通水试压的方式检测其综合质量，满足标准之后才可以投入使用。2.1.4污水管网的设置污水管网的设置通常以主干路管网为先，施工结束之后设置支路管网，要避开建筑物以及人流量较多的街道，合理地设置污水处理厂和出水口位置，通常以远离城区为主。结合排水范围科学设置泵站，在最短的时间内可以将污水排出。污水管道的最小流速通常以0.6 m/s为主，街道下侧污水管道的坡度往往控制在0.0 0 3，市政道路下管道的最小直径以3 0 cm为准。同时，结合新时期的绿色城市发展理念，合理设置雨污分流系统，尤其是部分老旧小区要进行污水管道和排水管道的改造，雨污分流系统的设置还需要配合雨水蓄水池、区域绿地系统等进行配套设置，进一步提升排水系统的整体性和规范性，不仅能够实现防汛排涝，还可以提升资源的二次利用效率。2.2市政给水管道的设计2.2.1管网的优化在市政给水管线的设计过程中，秉承区域性的设计原则是提升管线设计综合性和规范性的核心途径。结合供水的平衡性原则进行设计，受到地区分布等相关因素的影响，不同地区的水质存在较大差异，水质不均匀会影响管线设计的规范性，因此要结合不同区CREATELIVING域的重点供水区域以及常规给水区域进行平衡设计。首先，需要及时预测区域的需水量，可以为管线设计提供最精准的参考指标。其次，综合给水管路的水量进行分配，尤其是要划分生活用水和工业用水，确保城市发展维持在标准水平。最后，结合重点项目合理规划给水方案，例如特殊企业以及机构，比如医院、研究所、养殖场等 4 。2.2.2设计管线在管线设计过程中，设计人员不仅要考虑管径以及管道等基础要求，还需要结合给水管网的实际应用场景进行针对性设计，比如集中式高层建筑物的给水支管管径应满足最高日最高时用水，并同时满足消防用水需求。可满足用水保证率较大的地区用水，管道损坏时可关闭最近的阀门，从而减小停水范围。部分中小型城市在给水管网设置的过程中，可以选择树状管网布设方法，该种布设方法成本较低，且结构较为简单，管线长度较短，但同时可满足区域的供水需求。而大中型城市在供水管网设计的过程中，通常以环状管道设置为主，该种方法的管线较长，相对于其他方法消耗的成本较高，但其安全性较高，可满足用水保证率较大的地区用水，管道损坏时可关闭最近的阀门，从而减小停水范围。可以结合不同区域的实际需求进行科学设置，进一步提升给水管道设置的科学性和性价比。2.2.3给水管网的节能设计在节能设计方面，要考虑给水管网的压力系统是否可以满足具体的给水需求，首先要充分利用市政管网的压力系统，确保整体系统安全稳定，在不影响建筑常规供水的基础上无需额外增加设备。检测各个楼层的水压稳定情况，可以通过支管进行减压，确保所有管网的压力维持在平衡状态，能够满足居民的正常用水需求，也可以降低管道改造造成的额外影响。在选择给水设备的过程中，可以选择变频调速设备，这一类设备可以结合不同区域以及不同时间段的供水需求，合理地变换供水水压，解决了恒压给水带来的能源消耗问题。2.3给排水管线的性能优化设计在明确给排水管线的设计重点之后，还需要结合实际的操作进行性能优化，在性能优化的过程中，不仅要考虑管线设计的科学性，还需要分析其中的各项技术体系及细节。2.3.1打造规范性的污水处理项目污水处理项目的创新，对于污水管道的规划和建设会产生一定的间接影响，比如生物技术能够实现污水改良，那么将生物技术和污水管网的设计融合起 125规划设计来，在污水管网中增加生化池，通过藻类吸收污水中施工方式进行地基整合，考虑出现沉降的主要因素，的污染物质，也可以结合不同类型的污水管网设置不并且进行地下水疏排，加固地基之后进行常规检测，同的处理节点。这种方式可以丰富污水管网设计的多确定地基结构稳定后可继续进行施工。样性，更可以为我国污水处理工程的发展和升级奠定3.3管道接口设计良好基础。通过前期的工程勘察发现，由于管线穿越了城市2.3.2合理规划雨水管网中的不同区域，经过人流量较大的街道、河流，外界雨水管网的设计需要在地方以及城市发展的基础影响因素较多，为了进一步提升管线应用的综合质上进行优化，并不是硬性需求，不仅需要做到雨污分量，减少接口渗漏的问题，需要先降低穿过隔堤的数离，还需要合理收集利用雨水。通常来讲，雨水管网量，在穿越的位置进行集中保护。为了更好地适应不的设计需要与区域内的其他基础设施工程相融合，例同环境下的施工需求，在给水消防压力管道的隔堤上如地面铺装，通过渗透技术收集和处理雨水，避免雨游和下游设置柔性接口，该接口可以在受到外界应力水大面积汇人下水道。当前较为理想的雨水管网优化影响的情况下自由地进行伸缩，伸缩量为3 0 0 mm，可方案便是雨水贮存，在处理和优化之后可以实现二次以有效应对区域的不均匀沉降。另外，为了避免区域利用。因此可以综合不同区域的发展方向及特点，建沉降导致的倒流情况，在检查井的位置设置了3 0 0 mm立相对应的雨水贮存系统，进一步提升雨水管线的设的跌水，过渡阶段连接了多个管道，能够及时进行清计合理性。淤。在给排水管道的建筑物出库管上也使用了柔性接2.3.3科学的管线预制及安装口，能够提升区域的综合质量。为了进一步提升给排水管线的综合质量，需要将3.4接口以及管道材质的选择关注重点放置在管线预制以及安装环节，明确排水系重点接口位置选择的材料为柔性材料，管道材料统管线的具体优化目标，了解给水管网设计的实际需主要以hdpe钢骨架塑料复合管为主，将其应用在给水求。在前期材料以及设备预制的过程中，更需要考虑管道以及消防水管上，排水管道则选择双壁波纹管。质量标准，注重工艺设计。例如，预制管线需要购进所有接口位置的辅助性材料都为柔性材料，检查井和新型材料，便需要评价新型材料的综合性能，要符合管道的接口位置，通过多个短管连接之后再与规定长不同类型管线的施工需求。另外，在安装过程中，为度的管道进行连接，以此提升整体管网的综合质量。了进一步提升给排水管线的综合质量，需要严格把控4 结 语安装环节的各项工艺。通过实践试验的方式，判断工市政给排水管道的质量对于人们的日常生产生活艺是否符合实际标准；遵循管线安装的具体条件进行产生的影响较大，给排水管网设计不仅要考虑不同管交接；在管线施工过程中，要严格管控放线、挖沟、网的实际性能，还需要将重点放置在给排水管网的后密封方面，确保施工的安全性和稳定性 5。续使用以及优化方面。及时进行工艺技术、材料、施3市政给排水管线设计的实际案例及细节工质量的管控，结合不同区域的使用需求以及不同性为了进一步提升文章论述的科学性，本文建立在能的管道划分管理方法。针对可能出现的问题进行全具体工程的基础上进行概述，分析实际的施工背景以方位预测，并且制定优化方案，不仅可以全部发挥市及给排水管线的设计方案，确保能够为相关领域从业政给排水管线作用，也可以提升人们的日常生活质者提供参考。量，促进我国市政基础设施建设的持续性发展。3.1工程案例分析参考文献：某城市的整体地势坡度较为平缓，有河流贯穿城1刘祖焕研究城市市政给排水管网的优化配置与管理市，将城市划分成了两个不同区域。在前期进行城市J建材发展导向，2 0 2 2，2 0（1 2)：7 9-8 1.给排水管网调查的过程中，确定了两个区域的污水排2胡仲凯市政给排水管线设计的优化措施J工程放量分别为1 4 0 L/（人/d)以及1 3 5L/（人/d)；城市中技术研究，2 0 2 2，7（8）：2 0 9-2 1 1.有三个大型工厂，以防洪排涝为依据进行排水管线设3岳洋洋市政给排水管网设计关键内容J工程技计，按照三十年一遇暴雨量为标准。术研究，2 0 2 1，6（1 6)：2 3 1-2 3 2.3.2排水管网的设计4 芦峰市政给排水管线设计的优化措施分析 J.居排水管网设计按照城市原有基础设施建设的格局舍,2 0 2 0(6):8 6.进行规划，但是在管线铺设的过程中出现了区域地基5蒋留平市政给排水管线设计的优化措施分析J.沉降的情况。为了减少对管线造成的破坏，按照常规中国标化，2 0 1 9（2 2）：1 0 3-1 0 4.126