市政给排水管线设计的优化措施分析

马建军

【摘要】随着我国城市的发展，各项基础设施逐渐完善。尤其是我国城市给排水地下管线，其在布置上越来越复杂，管线的铺设为我国城市的发展提供不竭的动力，与人们的生活息息相关，而目前我国城市给排水地下管线的铺设还具有一定的缺陷，对我国城市的发展具有一定的负面影响，为了解决这些问题，需要对给排水管线进行综合设计，从而保障人们的正常生活。

【关键词】市政；给排水管线；设计优化

前言：

市政给排水管线设计在整个给排水系统的设计及安装施工中占有非常重要的位置，高质量的给排水管线设计方案能够为人们的生活提供便利。在具体的管线设计当中，首先要详细的分析管线建设所在城市的基本信息情况及设计目标，并结合未来的城市远景发展规划，结合以往设计经验，优化设计方案，并提高安装施工技术水平，从而更好的完成市政给排水管线设计及安装工作。此外，政府部门也要对市政给排水管线设计工作给予一定的认可与支持，从而使得这项工作更加顺利的展开。

1市政给排水管线进行设计的意义

随着我国经济的发展，人们的生活水平逐渐得到提高，在人们生活水平提高的同时，城市的各项基础设施也在不断的逐渐完善，尤其是城市给排水工程。由于人们对生活品质的需求越来越高，使得城市给排水管线的铺设越来越复杂。城市给排水管线是城市地下工程的血管，维持着城市用水的输送，其为城市的发展做出了积极的贡献。而在城市给排水管线中主要包括给水管线、雨水管线、污水处理管线以及局部有再生水管线等。

而随着城市现代化建设的快速发展，城市的用地逐渐紧张，为了使得城市的用地得到有效的利用和节约，城市逐渐出现高层建筑，而城市地下给排水管线为了能够适应城市建筑形式的改变和管线的合理利用，因此，在对管线进行设计时，主要是以道路线路为载体进行给排水管线的敷设。

2市政排水管线系统优化设计要点分析

2.1排涝防洪的优化设计

在现今的城市排水管线系统优化设计中作中，重点之一就是进行排涝防洪优化设计，近年来我国的许多大城市都发生过城市内涝现象，同时外部河流等也对城市造成了一定的威胁，因此在进行排涝防洪优化设计时，要结合多方面的因素共同考虑，排蓄内洪，防控外洪，从而更好的保证人民的生命和财产安全。城市排洪方案主要有雨水泵配合滞洪区方案及地面全抬高方案。而对于山区这样的特殊地形来说，其内洪来的快，去的也快，十分适宜选用全抬高方案，并加设抽排设备，而在管线中不必加设水泵站。此外，还要注重排水标准和排洪标准的衔接。城市排水主要是为了对小汇流面积上出现短时间暴雨的排水问题进行解决，一般将控制暴雨的时段设置为5min～120min，利用年超大值法对暴雨样本进行选择。

2.2流速设计和管道连接设计

在进行城市街道污水管线设计时，一般情况下该工作是都是先于街道旁的小区规划建设工作的，在这种条件下，排水点位置通常都具有较高的不确定性，在进行具体的优化设计时，每段距离都要将连接管接出，从而使干管与碰水支管实现更好的衔接，间隔距离的设定要根据实际情况进行敲定，在设计中要着重注意连接管不要与其他管线的布置发生冲突，此外，在水断面得到保证且不会影响排水的前提下，亦可采用倒吸虹管。

2.3设计处理污水的方法

由于城市中的工业及生活污水较多，在进行市政排水管线设计时，尤其要注重相关的污水处理管线的优化设计，具体可采用分散与集中相结合的方式进行设计。长久以来，由污水处理厂的运营成本不高，且相对应的污水处理效果却很好，因此城市的污水处理通常都是采用集中处理的方式进行，即高效，又能保证质量。但是随着时间的推移暴露出了许多的缺点，如排水管网建設投入大，投入资金多，需要的水泵数量多，能源消耗大，中水利用困难等等。因此应采用用分散与集中结合的方式进行市政污水排水管线设计，进而对排水管线做出更优的规划设计。此外在排水管线中还可采用各种新型的技术，如A＼O工艺，该技术是一种十分高效的生物强化技术，其实施过程是在好氧池的终端加入活性硅藻土，利用该物质的高生物载体性及吸附性，可有效的实现混凝及过滤，最终将污水中的磷和氮等进行消除，从而达到水体净化目的，在市政排水管线优化设计中应用这种技术可以达到更好的排污效果。

3市政给排水管线设计的优化举措

3.1管网的设计优化

城市给排水管网的设计过程主要是对已确定的线下进行管径与水力参数的最佳组合，对已确定的给排水管线要合理分配管网流量，利用优化算法寻求最佳设计管道管径，并结合城市规模、给排水需求等对不同区域进行针对性布置，以实现最佳分布组合效果。为保证将管网系统整体运行成本降至最低、运行效益升至最高，对不同压力范围完成供水，可使用遗传算法、非线性规划法、动态规划法、纯属规划法等进行设计优化。在规划城市给排水管网系统时，要遵循水资源的优化配置原则，在设计伊始就做好需水量的预测工作，对城市居民生活用水、生产用水、村镇用水、农业渔业用水等诸多因素进行考量，结合城市周边河流湖泊海水域流量做综合考虑，可使用万元工业产值法和多用用地指标法进行预测。考虑到当前信息技术和专业设备的飞速发展，要尽可能的提升预测精度与准确度，以便更好的服务管网设计与建设。

3.2管线的设计优化

市政非排水管网设计时设计人员要尽可能的将设计管线的管径、预埋预留、管道基础、标高等数据信息予以标注，为现场施工提供尽可能详细的设计图，尤其是进行竖向设计时，要考虑到管线所承受的外部荷载与压力，从而避免管线受损等情况，尤其是冬季管线的防冻保护至关重要。在管线材料选择与管径选择时要考虑该城市不同地区地形地貌衡量其承受压力，并根据具体情况确定最小覆土。在实际管线设计过程中，通常使用最近实测的1：500地形图进行定线设计，对于影响不大的管道可适当降低其净距离，比如对暖气管道与供水管道的平均设定距离在1.5m左右，如果使用材质较好的管材，就可适当缩减二者之间的水平距离。在设计小区内给排水管线时还要考虑到该小区的物业管理需求并结合当地施工水平、产品性能、作用原理等进行调查分析，为施工提供一个较为妥善的处理方案，尤其要明确标准后期管理注意事项，以减少问题的发生。

在工程竖向管线出现矛盾的时候，要尽可能的避开主干管道，在不弯曲的情况下避开重力管，管径较小的线路要尽量避开管径较大的线路，具体这些都要在施工过程中结合现场情况酌情调整。管线铺设过程中还要考虑到某些地区可能出现的沉降情况，为避免对管线造成破坏，除了常规设计之外，还要综合考虑沉降因素做好防护与优化，以减少对管线的破坏。考虑到不同城市地下水、雨水含量的差异，在管线设计时还要考虑到诸如渗透、截留等情况，以减轻排水负荷，最大限度的利用水资源，并及时补充地下水，避免城市塌陷。

4结语

综上所述，城市市政给排水管线的设计关系到排洪排涝、污水处理等目标的实现，设计中要结合城市情况明确设计重点，通过管网设计优化与管线设计优化等解决实际问题，从而提升城市市政管网建设水平，更好的服务经济发展与社会生活。

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