基于合理性的市政给排水设计分析.pdf

LOW CARBON WORLD 2023/7基于合理性的市政给排水设计分析邓睿（江西新淦工程设计有限公司，江西 吉安 331300）【摘要】为保证市政给排水设计的合理性袁需要积极解决存在的各类显著问题袁最大限度保护水资源袁提高水资源利用率袁以此满足人民群众的用水需求遥 通过分析市政给排水设计的重要性尧基本原则袁从根源上注重城市规划统一性袁合理设计雨水尧污水工程袁重视建筑信息模型渊building information modeling,BIM冤技术的运用袁做好给水设计以及科学选用管道材料等袁旨在提高市政给排水设计质量袁为相关人员渊或工程冤提供参考遥【关键词】市政曰给排水曰设计曰有效策略【中图分类号】U415.1【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2023）07-0076-030 引言随着城市化进程的迅速加快，市政部门需重视给排水设计工作，紧跟时代发展步伐，采取科学合理的举措解决目前存在的问题，以此保证设计工作更具实效性和科学性，优化城市空间整体布局，减少水资源浪费。目前，市政给排水设计仍存在一些问题，要做到具体问题具体分析，具备全局观念，从多个方面进行深入探索，促进城市建设可持续稳定发展。1 市政给排水设计的重要性1.1 提升水资源利用率水是重要源泉，能够为城市建设与发展提供便利，也是人民群众在日常生活生产中必不可少的基础资源。市政给排水设计可以提高水资源的利用率，对保护城市水资源具有重要意义。因此，需要积极做好市政给排水设计工作，充分发挥市政给排水设计的现实重要性，确保城市水资源得以合理运转，进一步满足城市居民的用水需求，同时降低污染频率，实现生态文明良好建设。1.2 改善城市环境目前，我国各个城市大力开展基础设施建设，主要目的是为人民群众提供干净整洁、安全文明的生活环境，这对市政给排水设计的有序规划具有重要意义。但从城市发展情况来看，现有的市政给排水等基础设施仍存在较为显著的问题，给生态环境带来消极影响，尤其是水资源污染问题，不利于城市的健康发展。因此，要从根源上解决基础设施存在的问题，科学合理设计市政给排水，最大限度提升城市环境品质，进而实现节约用水，减少水资源污染，提高城市空气质量1。1.3 满足人民群众要求在城市运行的过程中，水资源的合理利用非常关键，可以确保人民群众的正常生活和企业的合理运作。在我国城市化进程中，城市用水量日渐增多，导致城市水资源紧缺，针对此种情况，合理设计市政给排水，能够增强其在实际运作中的实效性，满足人民群众对水资源的要求，推动城市稳定发展。2 市政给排水设计的基本原则2.1 环境保护近年来，我国积极推进生态文明建设工作，坚持“人与自然和谐相处”的基本原则，旨在深层次保护生态环境。在市政给排水设计上，要遵循环境保护这一基本原则，响应国家可持续发展的战略目标。目前越来越多的城市居民提倡低碳、环保、节能的生活理念，而市政给排水设计直接关系到城市居民的相关利益，因此，市政给排水的设计规划需全过程贯彻环境保护理念，避免污染水资源，规范市政给排水设计工作，确保城市发展与生态环境相互协调，在起到环保作用的同时能提高城市的经济效益。2.2 一致性在市政给排水设计中，应严格遵循一致性原则，与城市整体规划相匹配。从全局层面来看，需要做好统筹规划，确保城市内的建筑项目能够顺利开展，进一步发挥市政给排水设计的作用，使其有效融入城市居民的生产生活中，提升城市公共服务水平2。2.3 目标性为满足城市发展和人民群众对水资源的需求，建筑 节能76LOW CARBON WORLD 2023/7需要基于合理性做好市政给排水设计工作。与此同时，相关部门要做好区域计划工作，掌握周边的水资源排放情况，前期设定合理目标，依照目标开展各项工作，并采取科学举措解决城市发展过程中存在的问题，保证市政给排水设计符合基本标准要求。3 基于合理性的市政给排水设计有效策略3.1 注重城市规划统一性首先，在城市化快速发展背景下，需要制订合理的用地规划，重视给排水工程与道路之间的协调关系，确保城市基础设施工程顺利开展。目前，城市规划不统一现象较为突出，且大部分给排水工程使用短管，管道敷设混乱，导致市政给排水设计比较复杂和烦琐，给维护工作带来很大困难。其次，相关工作人员需要做好检查和监督工作，以此获取精准的材料和数据信息，为市政给排水设计提供数据支撑，提高市政给排水设计的实效性。同时，相关单位部门要针对市政给排水现状，将加强环境保护作为重点工作内容，进一步为城市基础设施建设奠定良好基础，打造宜居、有韧性、智慧的城市。最后，设计人员要具备全局观念，在开展市政给排水施工过程中，应该结合城市发展理念和工程规划需求，在设计图纸中突出城市规划的重点，并围绕经济、技术等不同角度做好规划工作，防止设计规划与城市发展需要不统一，为日后市政给排水设计工作带来不利影响。除此之外，设计人员还要在设计过程中统筹兼顾，积极与其他部门进行信息沟通，熟悉掌握此项设计工作涉及的规范要求与注意事项，遵照基本原则开展设计工作。3.2 合理设计雨水尧污水工程在城市生态雨水工程设计环节，既要保障防渗效果，又要强化雨水二次利用，减少资源浪费。一方面，需要做好防渗处理，可借助工程施工引导雨水进入集中管控区，为雨水二次利用奠定基础。例如，利用地下雨水管道将道路雨水传输到蓄水池中，也可以利用小区雨水处理系统收集处理道路雨水。在具体项目中，应结合区域实际情况进行规划设计，对于住宅小区，可以通过排水管道将雨水引流到指定浅沟，并在周边区域种植草皮，使雨水成为绿化灌溉用水，既能减少雨水对周围设施的侵蚀，又可以减少水资源浪费。另一方面，对于雨水量较大的区域，应该充分利用初雨调蓄池储存多余雨水，这样不仅能够减少雨水对城市水体的污染，还可以真正做到科学调蓄3。当前，污水处理池设计已经成为我国市政给排水设计中非常重要的内容，其彰显了节约环保理念在给排水设计中的运用。此项设计对技术人员的专业度要求较高，首先，在建设前期，需要做好基础处理工作；其次，在运行过程中，采用分流模式，深度过滤地表水中的杂物以及有害物质，使其成为能够二次利用的水资源。为提高水资源利用率，城市雨水和污水工程设计应遵循分流制，设置雨水和污水两个独立排水管道，分别收集雨水和污水，如图 1 所示。雨水可以通过截留管进行初步净化，然后流入调蓄池等设施重复利用或直接通过管沟排入周围河流、湖泊等水体中。而污水需通过污水管道送入污水处理厂，确保达标后才能排入周围水体。由于排水管道主要收集沿途小区排放的生活污水和工厂排放废水，凭借管道坡降重力自流，因此，排水管道通常设计在地势较低的地方，使管道坡度与地形保持一致，从而减小埋深，中途可能设置排水泵站将雨水或污水提升后实现自流输送。3.3 重视建筑信息模型技术的应用市政给排水设计是一项庞大且复杂的工作，包括管道铺设、地形结构等设计，以往通常由人工测绘来获取相关数据信息，不仅需要耗费大量时间和人力，而且测绘结果存在误差，会降低市政给排水设计的科学性和实效性。为此，需要积极应用建筑信息模型（building information modeling,BIM）技术解决当前市政给排水设计精准度不高、分布不合理等问题，进而满足城市发展需要。BIM 技术在市政给排水设计中的作用包括以下3 点：淤帮助设计人员完成数字重构工作，第一时间获取设计区域的地形地貌等情况，确保设计规划的科学性，加快工程建设的整体速度，避免资金浪费。于通过数字化设计完成当地管道的科学布设，优化图 1 城市雨水和污水工程设计小区雨水生活污水工业污水工厂污水处理厂雨水管道污水管道地表水体处理后的污水建筑 节能77LOW CARBON WORLD 2023/7施工流程，减小对周围环境和设施设备的破坏。盂BIM技术具备计算优势，可帮助设计人员实现智能化计算，减少冗余计算，进而避免出现计算误差，提高计算结果的精准度。基于 BIM 技术的市政给排水设计，可以利用Navisworks 和 Revit MEP 软件输入土层厚度、管道标高等相关工程量信息，也可以直接导入 CAD 图纸、勘测信息等，自动生成地形、管道、构筑物等各种三维模型，然后建立 BIM 单体模型，完成二维出图、碰撞检查等各种操作，如图 2 所示。针对重力管道，需利用模型完成逐点检查，合理布置检查井以及连接的给排水管道。通过碰撞检查验证给排水管道是否与周围电气、燃气等各种管道发生位置冲突，根据碰撞点位置等信息优化给排水管线设计，避免后续出现更大的设计变更，造成资源浪费。因此，应有效应用 BIM 技术帮助工作人员掌握市政排水设计情况，一旦发现问题及时解决，保障工程的经济效益4。3.4 做好给水设计在给水设计中，设计人员应当科学开展现场调研工作，掌握其他系统的布线情况，同时结合当地居民的给水需求，制定与城市发展相匹配的设计方案。为保证设计方案合理性，应以优化水资源配置为目标，在加强实地勘察基础上完善给水管网设计，做好管网布局。针对用水量较大区域，可通过直接式管网实现叠压供水，避免瞬时供水压力增加引发管道超压、破裂问题。针对水资源充足、压力稳定的区域，可通过无负压式管网增压稳流设备实现供水。在结合地势特点划分供水区域后，综合考量各区用水情况，可采用人工智能算法优化管网设计，实现水力参数和管径组合优化，确保输配水管道具有线路短、起伏小等特点。通常按照环状网布置，使干管以最小距离到达主要用水地区。此外，应充分利用水位高差，确保管网走向和位置符合城市道路等构筑物规划要求，同时避开河谷、山脊等特殊地区，减少土石方工程量，确保设计方案造价经济。3.5 科学选用管道材料在市政给排水设计中，需要充分掌握管道结构特性，保证选取的管道材质拥有足够强度，不会在施工过程中出现受力折断等情况，同时具有一定抗腐蚀和抗冲刷能力，避免在后续使用中出现渗漏情况。此外，应保证管材的管壁具有良好的光滑度、平整性，在保证流水顺畅的同时，减少管壁受到的冲击和磨损，有效增强管道耐久性和延长管道使用寿命5。在选用刚性管道时，由于敷设距离长，容易出现接头过多的现象，导致管道渗漏概率提高，应该将 500 m作为临界点采取有效保护措施，提升刚性管道的整体性能，降低渗漏发生概率。聚乙烯管属于柔性管道，具有连接方便、价格低、抗腐蚀等优势，但其口径过大容易出现管件和管材不配套的问题，给后续工程施工带来困难，因此多选用管径为 DN500 以下的管道。从总体来看，市政给排水设计在管道选材上应考虑施工问题，保证管材具有一定耐压、耐腐蚀等特性，确保后续施工活动顺利开展。4 结语在市政给排水设计中，设计人员应当严格遵循环境保护、一致性、目标性等基础原则，结合工程建设要点进行规划设计，确保规划的科学性，减少资源浪费，满足人民群众的用水需求。在城市发展进程中，需要积极采取有效对策提高市政给排水设计水平，提升水资源利用率，为人民群众提供一个良好的生活环境，推动城市高质量建设。参考文献1 魏云.建筑给水排水与节水通用规范 实施对建筑给排水设计影响的实例研究J.四川水泥，2022（12）：60-62，66.2 韦峰，曾勤，王仁华.南宁市“三街两巷”项目金狮巷银狮巷保护整治改造（一期）工程给排水设计分析J.城市建筑空间，2022，29（8）：111-114.3 刘福光.花开羊城 羊城花冠“白云国际机场三期扩建工程航站区给排水设计专栏”开栏语J.给水排水，2022，58（10）：139.4 孙洪伟，陈仕光，许二梅.典型工科专业服务乡村振兴的路径分析：以仲恺农业工程学院给排水科学与工程专业为例J.教育教学论坛，2022（23）：69-72.5 姚国峰.市政排水工程质量控制探究：以德化县城区雨污分流改造工程为例 J.江 西 建 材，2022（4）：310-311，314.作者简介院邓睿（1989），男，汉族，江西吉安人，本科，工程师，主要从事给排水设计工作。图 2 基于 BIM 技术的市政给排水设计流程BIM 三维协同设计流程地形三维模型管道三维模型特殊井三维模型构筑物三维模型设备三维模型BIM 单体模型总装二维出图碰撞检查统计报表渲染动画设计校审建筑 节能78