市政给排水设计中应注意的相关问题

市政给排水设计中应注意的相关问题
摘要：市政给排水的设计质量的好差，直接影响到城市居民的日常生活及财产安全，以及城市工业的发展与环境的质量。

文章主要针对将市政给水系统设计中的管线设计、管网优化，以及排水系统设计中防洪排涝、污水处理、计算及管道连接等应注意的相关问题进行研究，从中不断地提高市政给排水设计水平及规范设计要求。

关键词：市政工程，给排水设计，管线设计，污水计算
Abstract: the municipal water supply and drainage design quality very poor, directly affects the daily life of the city residents and the property security, as well as the city industrial development and the quality of the environment. This article mainly focuses in system design municipal water pipeline design, network optimization, and drainage system design flood and draining waterlogging, sewage treatment, calculation and pipe connection, etc should pay attention to the related problems, to constantly improve the municipal water supply and drainage design level and the standard design requirements.
Keywords: municipal engineering, water supply and drainage design, pipeline design, sewage calculation
市政给排水设施是城市基础设施重要组成部分，关系着城市地面水的排除，城市污水的处理，使水资源得以良性循环的基础设施，对居民居住环境有十分重要的意义。

随着经济的发展，城市化进程加快，市政给排水设施建设得到较快发展，城市建设必须走可持续发展道路，但市政道路排水设施普遍存在问题成为市政给排水设计工作人员的关注的焦点。

1 市政给水系统设计问题
一般来说，许多城市的供水管网建设都滞后于城市水厂建设，存在管径过小、布局凌乱、管网老化、管材较差等诸多问题，从而造成管道漏损严重，用户的供水压力和供水安全得不到保证。

1.1 管线设计
（1）一般在定线所用图至少是本市最近的实测1：500地形图，并且有必要时通过现场的踏勘来确定或修正。

在实际操作中，有些管道之间影响比较小，净距可酌情减少。

如规范中规定热力管与给水管的水平净距为 1.5m，而如今管材的质量提高后，根据实际情况也可以酌情减少两管道水平净距，而并不影响管道
正常运行。

（2）设计人员应加强对管道基础、预留预埋、管径、标高等的标注和说明，给出尽可能多的标准图或详图，以避免不必要的损失。

在竖向设计时，要按照以下原则进行合理布置，保证管线在荷载作用下不被压坏；在天气寒冷地区或是冬季，要保证管道介质不冻结，满足竖向规划要求，按照规范要求布置各个管线之间的垂直间距。

值得注意的是，各个管材对压力的承受力是不一样的，设计最小覆土要根据所选择的管材实际情况而定。

（3）当工程管线竖向之间发生矛盾时应遵行如下原则：支管避让干管：可弯曲管避让不可弯曲管；规划管线让现状管线；压力管避让重力管；管径小的管线避让管径大的管线。

在设计过程中，这些原则也不是固定的，主要是根据实际情况而定，尽量减少不必要的损失和麻烦。

（4）在住宅区给水设计应注意：系统设计应充分结合物业管理需要；设计应考虑当地施工水平的因素：运用新产品应慎重，要深入了解其原理性能，掌握其优缺点，明确安装使用的注意事项等；注意其它专业对给排水设计的要求，如建筑构造、结构构件对管径、标高的限制。

1.2 管网优化
给水管网优化设计是在已定线下寻求管径与水力参数的最优化组合的解。

在已定管线中，合理分配管网流量，采用优化算法，优化管道设计管径，根据城市地形特点，优化组合和分布供水区域，采用不同压力范围供水，使整个系统的运行费用最低。

目前在给排水中常用的优化算法有如下几类：纯属规划法、非线性规划法、动态规划法和遗传算法。

水资源在时间与空间上存在分布不均,而且根据要水质的不同设置不同的设计方案，区给水系统规划要优化水资源配置。

一般在中小型管道系统优化设计时，可以选择遗传算法求得最优化设计方案。

综合地运用直接式管网叠压供水技术和无负压管网增压稳流给水设备，当市政供水管网水量充分，供水压力相对稳定时，可采用无负压管网增压稳流给水设备。

用水非常集中、瞬时用水量过大的地方，则应使用直接式管网叠压供水，以减少峰值流量对管网造成的影响，保证无负压设备的正常工作。

2 市政排水系统的设计问题
（1）防洪排涝措施。

采取防洪排涝措施的好差，直接影响到居民的生命及财产安全，防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪，外洪以防为主，如防洪堤、水库等，而内洪则雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题，这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识，确保人民生命财产安全排洪规划重现期应根据城市重要性以及当地的历年雨水量，排洪流域面积等因素综合考量后确定，大中城市排洪标准不宜小于10 年一遇(水利标准)。

对于山区，考虑到内洪来得快，退得快，宜采用全抬高方案，但同时也要考虑村庄现状，可设置局部的抽排设施。

（2）市政排水的污水处理。

规划设计中既要考虑到城市污水处理能力，还要应用新科技，建设节能环保，再利用的原则，用生活污水反应器向高效的移动床和流化床发展。

还有一种高效载体生物强化工艺，利用硅藻土的高效载体生物作用( 流化床) 和吸附。

污水管网设计的将地面线资料、道路设计结果传输给污水设计系统。

污水井：以给定的道路中心线为参照线，按照设计人员指定的桩号偏距，沿道路布置污水井，由于污水提升泵站设置的位置不合理，造成了污水管埋深太大，所以在排水工程设计中，要设计通过管材、基础、施工方法等手段，合理选用排水管网，确定合理的排水管设计高程，这不仅可以节约投资，还增加了污水的排放效率。

（3）污水计算。

污水计算包括排水面积确定、污水管网计算，可以直接用系统提供的图形量测手段，对管径和坡度的进行确定，帮助设计人员作出正确的选择。

污水管：污水管布置时其管端必须接在污水并上，污水管的管径、坡度均由污水计算结果来确定，标高由系统自动计算。

给水管网设计，排水工程规划确定的重要出水口是根据管网系统的布置及当地受纳水体的条件确定的，给水管网设计的基本步骤是：设置道路信息；布置给水节点；布置给水管；绘图、排水工程规划确定的重要出水口是根据管网系统的布置及当地受纳水体的条件确定的，要求设计单位按相关道路的设计，调整相应的排水工程设计，造成了设计工程的排水工程部分造价增加13% 市政给排水工程规划编制滞后，造成了一些排水工程不能与道路工程同期设计，同样造成了设计的重复工作或工程改造的浪费。

（4）管道连接及流速。

街道下的污水干管经常是在住宅小区规划没有完全确定的情况下布置的，即排水点位置并不确定。

为了更好的衔接捧水干管和支管，设计在排水干管上每隔一定距离接出连接管，建筑红线外和伸入人行道，可以避免以后支管接人时破损路面，减少施工量和节省投资。

为有利于区域内建筑物就近排水，连接管的间距要根据需要，适可而止，避免浪费。

要注意避免与其他地下管线发生冲突。

解决措施有：排水管线采用跌水井调节、采用局部增大断面的方式，确保过水断面不减少，不影响排水和在特殊的情况下，可采用倒吸虹管。

《室外排水设计规范》第3.2.6条规定：污水管道在设计充满度下的最小流速应为0.6m／s。

当起点污水管段中的流速不能满足以上规定时，应符合规范第3.2.9条要求，即在街道下，污水管道的最小管径为300mm，最小设计坡度为0.003。

当管道坡度不能满足上述要求时，可酌情减小，但应有清淤或防淤措施。

4 结束语
总之，随着我国的城市基础建设迅速发展，给排水系统在快速建立和完善，而城市的给排水设施的安全、可靠、完善是经济发展的有力保证。

在新的历史条件下，城市建设必须走可持续发展道路，提倡省地节能的理念，这要求我们市政给排水规划设计必须从解决水资源和具体技术措施两个方面进行认真思考与研究，以寻求城市水资源的合理利用，实现现代化城市的可持续发展。

参考文献
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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。