市政给排水管道布置设计及优化措施分析

市政给排水管道布置设计及优化措施分
析
摘要：当前我国在对市政给排水管道布置设计和技术措施创新方面已经取得了显著的成就，但对于各个城市的政府仍然需要不断加强市政给排水管道布置设计的科学性、合理性仍需要不断加强，进一步规范市政给排水管道布置设计，使其更是加适应城市发展的需要必然要求。

通过调查发现，很多企业在进行市政给排水管道在布置设计时还存在诸多的问题，导致市政给排水功能很难发挥其作用在其投入使用后并不能发挥应有的作用，不仅导致了投资的浪费降低了城市居民生活的幸福指数，还在一定程度上影响了城市的发展建设，也影响了城市居民生活质量。

这就需要当地有关部门对于这种情况予以高度的重视，并采取正确的手段进行解决。

关键词：市政给排水；管道布置设计；优化措施
1导言
作为人类赖以生存的基础，水资源维持着人的生命，在人类发展过程中发挥的作用十分重要。

水资源同样是城市化进程中实现城市各项功能的基础。

不同类型的给排水管网配置方式有着不同的优势和缺点，在优化配置中，应结合实际情况选择配置方法，加强规划设计细节的控制，提高设计图纸的科学性，在允许范围内将管道长度尽可能地缩小。

基于此，文章针对市政给排水管道布置设计及优化措施进行了分析，以供参考。

2市政给排水管道布置设计分析
2.1给水管道设计
给水管网对于市政管道布置设计整个城市的运行具有非常重要的意义，一旦给水管布置设计质量不合理，就会直接导致市政给水管道功能达不到设计目标，
满足不了城市发展的需求。

如今，城市供水系统直接关系到城市居民的生产、生活。

市政给水管网对于城市居民用水非常重要，市政给水管网可以将大量的水输
送到城市的每个角落，然后按照居民用水的需求进行科学配送。

因此，要想使城
市居民生活用水更加安全、可靠，就需要加强对市政管网的设计。

在对给水管网
进行设计的过程中，需要结合城市居民实际用水量进行设计，在设计之初需要先
对城市用水量做详细调查与计算，同时对用水量较大的工业企业还要和浴室、海
鲜厂等用水量较大的单位取得联系进行调研，科学设计供水管道量，保障水量供应；其次需对供水管网及设施进行合理设计，对于偏远或地势较高的地区，应进
行技术比较，本着降低系统能耗的原则，合理设计输水管道及加压泵站，再由泵
站局部提升后送至千家万户，以此保证居民可以正常使用水；同时在给水管网设
计师需时，要考虑到对给水管网的后期维护，尽量保证维护方便。

另外，为防止
输水管路受到腐蚀、破坏等而影响城市居民用水，需在设计时采用质量良好的输
水管路，增加管路的使用寿命，尽量避免出现开挖维修管路的情况，尽可能保持
保证输水工作不间断性。

2.2市政排水管网的优化设计方法
第一，布置管线平面。

市政排水管网有着较大的覆盖面积，有的地区存在较
为复杂的地形地貌特征，加上城市地下管线类型较多，分部较为广泛，容易受到
其他管线的影响存在排水效果不佳的问题。

为此，应当加强优化布设管线。

比如
在设计定线时，可以按照干管支管直线布置的方式，结合地势条件进行排布，将
管线埋深适当减小，做好泵站设置数量的提升优化，从而将排水路径长度、管线
消耗量减小，同时保证通畅地将城市污水排出到污水处理厂。

在排水管线布置中
还可以使用变权值Dijkstra算法，生成树权值可根据方案中管段流量、管线路
径和管道埋深等参数变化而进行实时调整，根据算法对水流方向进行预测，进而
提高排水管线布设的合理性。

第二，管线间距设计。

有的城市排水管网设计中没
有合理设置管线间距，导致管线间距控制不当对其使用效果产生负面影响。

为此，在优化配置排水管道过程中，规划设计人员为了将管线彼此产生的印象降低，需
要采取套管保护、管沟保护等措施，同时优化管线间距设计。

比如在雨污分流过
程中，可以做好雨污水管线最小间距计算模型的构建，将设计参数和已经掌握的
信息准确地录入到模型中。

第三，管材设计。

市政排水管网类型不同，对管材的
性能质量要求也存在一定的不同，在优化配置中应当根据实际情况合理选择管材。

当前金属管道、钢筋管道和塑料管道都是常见的管材类型。

其中钢管、球墨铸铁
管是常见的金属管道，钢管有着非常良好的耐压性能，在污水处理厂进出管道中
常常使用金属管道。

在经济水平不断提高的背景下，球墨铸铁管在河道沿岸污水
管道中的应用逐渐频繁。

钢筋混凝土管道不但成本低廉，而且有着较长的使用寿
命和较强的抗压能力，在大管径排水管道中应用广发，在抵抗高流速冲刷方面性
能显著。

此外，工作人员可以优化管材加工处理和连接方式从而提高排水管道使
用寿命。

2.32雨水管网设计
雨水遵循就近排放原则，但在其他条件限制下，排水路径长管道淹没出流，
导致管道内的水流速度小，降低排水能力，随着持续降雨，低洼地区的积水也会
越来越多。

因此，在管线布局时，应尽可能将出水口设在水位上，对于地形等因
素的影响及制约，可通过调整城市竖向规划等方式，采用上述措施后，如出水口
不能高于水面，必须对其顶托效应进行深入分析，并在排放口等关键部位增加排
涝泵站等，在泄洪时强制排水，以降低城区内雨水的蓄积。

2.43污水管网设计
污水管道的主要功能是收集、储存城市运行过程中产生的污水，将污水输送
至污水厂，通过污水厂处理，将污水转变为可用水，重新注入城市水系统。

排水
体制分为合流制与分流制两种，前者施工成本较低，但会污染水体，造成水资源
浪费。

分流制则是令雨水管与污水管彼此独立，共同组成排水系统。

虽然分流制
施工成本较高，但能够显著提升水资源重复利用率，分流制管道更具优势，新建
城区采用该排水方式。

从微观层面来看，污水管网设计工作主要包括三项内容：
计算污水管网总设计流量以及各段管网设计流量；确定污水管网埋深、直径、材料；绘制污水管网施工图。

排水体制分为合流制与分流制两种，前者施工成本较低，但会污染水体，造成水资源浪费。

分流制则是令雨水管与污水管彼此独立，
共同组成排水系统。

虽然分流制施工成本较高，但能够显著提升水资源重复利用率，分流制管道更具优势，新建城区采用该排水方式。

第一，计算污水管设计流量。

污水管流量主要由工业废水与生活污水组成，
针对生活污水，通常情况下根据同周期给水量的80%～90%计算生活污水排放量。

给水量标准应根据城市属于的分区结合本地实际情况选取，根据城市人口推算某
一周期给水量，进而得到生活污水排水量具体数据。

工厂排出的污水受到严格监管，可以直接调取工厂污水排放数据，进而得到完整的污水排放量，根据排放量
确定污水管设计流量。

第二，污水管道水力计算。

计算污水管道水力时，应该按照非满流情况进行，要确保不同材质的管段最大水力符合要求。

污水管道水力计算中，首先要确定最
小设计流速，在满负荷运行状态下，最小流速一般设计为0.6m/s。

由于不同材质
管道排水能力不同，因此在确定污水管道最大流速时，要根据管道材质的不同，
灵活设定最大流速。

通常，金属管道承载力较高，因此最大流速设计为10m/s，
非金属管道最大流速设定为5m/s。

根据相关规定，污水管道最小管径对应的最小
设计坡度。

衔接污水管道时，要遵守两项基本原则。

避免在上游管道处出现回水，造成管道淤积；如地势较为平坦，可适当减少管道埋深，当两段管道管径相同时，可采用水面平接，如果管径不同，则采用顶管平接。

2.4市政给排水管网的优化设计方法
第一，布置管线平面。

市政排水管网有着较大的覆盖面积，有的地区存在较
为复杂的地形地貌特征，加上城市地下管线类型较多，分部较为广泛，容易受到
其他管线的影响存在排水效果不佳的问题。

为此，应当加强优化布设管线。

比如
在设计定线时，可以按照干管支管直线布置的方式，结合地势条件进行排布，将
管线埋深适当减小，做好泵站设置数量的提升优化，从而将排水路径长度、管线
消耗量减小，同时保证通畅地将城市污水排出到污水处理厂。

在排水管线布置中
还可以使用变权值Dijkstra算法，生成树权值可根据方案中管段流量、管线路
径和管道埋深等参数变化而进行实时调整，根据算法对水流方向进行预测，进而
提高排水管线布设的合理性。

第二，管线间距设计。

有的城市排水管网设计中没
有合理设置管线间距，导致管线间距控制不当对其使用效果产生负面影响。

为此，在优化配置排水管道过程中，规划设计人员为了将管线彼此产生的印象降低，需
要采取套管保护、管沟保护等措施，同时优化管线间距设计。

比如在雨污分流过
程中，可以做好雨污水管线最小间距计算模型的构建，将设计参数和已经掌握的
信息准确地录入到模型中。

第三，管材设计。

市政排水管网类型不同，对管材的
性能质量要求也存在一定的不同，在优化配置中应当根据实际情况合理选择管材。

当前金属管道、钢筋管道和塑料管道都是常见的管材类型。

其中钢管、球墨铸铁
管是常见的金属管道，钢管有着非常良好的耐压性能，在污水处理厂进出管道中
常常使用金属管道。

在经济水平不断提高的背景下，球墨铸铁管在河道沿岸污水
管道中的应用逐渐频繁。

钢筋混凝土管道不但成本低廉，而且有着较长的使用寿
命和较强的抗压能力，在大管径排水管道中应用广发，在抵抗高流速冲刷方面性
能显著。

此外，工作人员可以优化管材加工处理和连接方式从而提高排水管道使
用寿命。

2.5附属设施的设计要点
市政给排水系统中的附属设施也发挥着重要作用，比如路肩边沟、路缘石等。

在设计路缘石时，可以根据工程实际情况选择立缘石或者平缘石，其中平缘石高
度应当符合周边地表高度，避免在强降雨时城市出现积水、内涝等问题，要保证
雨水通过径流快速排出。

设计立缘石时应当确保其高度稍微高于周围地表，保证
雨水快速汇集并且流入雨水口进入到雨水系统。

在布置立缘石时，为了保证雨水
能够快速导流到绿化带中，可以选用豁口或者打孔的方式。

在设计路肩过程中可
以选用透水混凝土。

目前我国很多城市建设中所用混凝土材料都缺乏足够的美观性，并且在排水系统中可能出现堵塞等问题，通过贯彻落实海绵城市理念，路肩
设计可以选用植草沟方式），利用绿化植物的保水固土作用，高效输送、净化和
排放处理雨水。

3市政给排水管道布置的优化措施
3.1明确布置形式
要对给排水系统进行有效的规划和设计，就必须着重确定其布局方式，以保
证相应的给排水管线在实际安装过程中能够实现可行性，从而保证其正常运行。

在目前的城市建设中，给排水管线通常都是采用暗埋的形式，而在具体的分布上，通常会有分支和环形两种形式，根据建筑的分布特征和其他相关的因素，需要采
取相应的措施和方法，解决以前的布局形式不合理，或因整体缺乏而造成的各种安全隐患。

3.2使市政给排水管道布置具备系统性
在对市政给排水管道进行设计时，需要提高对其系统性的重视程度，需要将战略思维运用到市政给排水管道布置设计中，一方面需要保证给排水管道综合功能作用可以最大程度上发挥出来，另一方面还需要以城市未来发展为前提进行排水管道布置设计。

要以提高城市居民幸福指数为前提进行排水管道布置设计，市政给排水管道作为城市化发展的基础工程，在进行设计时需要考虑到如何才能更好地提升其系统性功能，以及能够影响工程实施的各种外界因素，市政给排水管道设计要在促进城市发展进步和预防各种风险的同时，保证市政给排水工程在建设过程中不对周围的环境造成污染，需要具备较强的生态环保性。

3.3根据城市功能区域优化设计
城市不同区域之间存在一定的差异，可以体现在人口、道路交通、地质条件和气候条件等多个方面，受到多方面因素影响，各个区域对给排水管网的需求也不同，比如较为干旱的区域对供水需求较大，人口居住量较大的区域给排水要求较高。

有的城市常年降水量大，对排水需求较大。

受到城市功能区域的影响，给排水需求也不同，比如生活区域对生活供水和排水需求较大。

可见，在规划设计城市给排水系统过程中，应当根据类型不同合理地进行规划，加强先进设计理念的应用，将城市给排水系统设计的合理性提高。

规划设计人员应当明确地理环境等方面的影响，结合城市现有给排水系统调整规划设计方案，做好配置区域用水和排污情况的深入调查分析，然后进行给排水设计方案的改善优化。

结束语
总之，市政给排水管道布置设计和技术措施的合理性，对于保障市政给排水工程在实际工作过程中的运行稳定和城市居民的用水需求起着至关重要的作用。

因此，在对市政给排水管道布置设计过程中，需要加强对排水管网、给水管网的设计。

在给排水设计过程中，要严格把控材料、设备质量，保证给排水管道工程施工过程的安全可靠性。

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