市政排水管网科学性优化设计要点

市政排水管网科学性优化设计要点

发表时间：2020-03-18T05:58:46.463Z 来源：《建设者》2019年22期作者：贡伟荣

[导读] 本文主要针对市政排水管网科学性优化设计要点进行分析和探究，希望给予我国相关领域以些许参考和借鉴。

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摘要：在我国经济发展新形势下，城市规模不断扩大、城市居民人口数量持续增加，市政排水管网作为现代城市基础设置建设的关键组成部分，其对促进城市发展具有积极意义和重要价值。本文主要针对市政排水管网科学性优化设计要点进行分析和探究，希望给予我国相关领域以些许参考和借鉴。

关键词：市政排水管网；优化设计要点；分析

随着改革开放政策的持续深入，城市化进程逐步加快，以往的排水管网已经难以当代现代城市的运行需求，排水管网建设作为市政工程的关键内容和基础设施，其服务质量与城市发展具有密切关系，因此，设计人员需要认识到排水管网设计的重要性，并且结合城市特点和使用需求，采取有效措施进行优化和完善，进而提升管网的使用性能，为居民出行和车辆通行提供便捷。

1、市政排水管网优化设计的积极意义

排水管网是现代城市发展的重要产物，其设计质量是城市发展的重要标准，当前，在我国城镇化进程不断加快的大背景下，新城区开发、旧城区改造以及城市道路建设，都对排水管网的性能提出要求，但是在实际建设中，由于不同城市的发展程度、经济水平以及施工技术存在差异，对排水管网的施工质量带来负面影响，导致其排水性能难以满足居民生活的实际需求，为居民生活带来不便、对城市发展形成制约。

当前，排水管网在设计方面的缺陷体现在以下几点：第一，污水与雨水彻底分流困难，无法对污水进行有效处理，施工实施和设计要求不符，对污水处理质量带来负面影响；第二，城市污水在没有经过处理后，直接排放到附近水体，对水体造成严重污染，对当地居民的身体健康和城市环境带来巨大影响；第三，污水处理与管网建设缺乏配合，不仅难以发挥排水管网的污水处理功能，同时还容易诱发二次污染情况。上述缺陷对城市可持续发展带来一定的制约和影响，需要设计人员结合城市实际情况进行科学设计，并且采取有效的措施和方式对排水管网进行适当的优化和完善，进而提升其排水性能。

2、市政排水管网设计中存在的几点问题

2.1设计规划缺乏合理性

当前，在排水管网规划设计中，设计人员没有结合城市需求以及未来发展进行整体设计，导致设计规划缺乏合理性以及科学性，例如在雨水流量计算中，没有综合考虑地块开发、地面建筑以及地形地貌等因素，导致排水管网的性能难以满足城市排水需求。

2.2设计标准严重滞后

我国城市在排水管网规划设计中，依然沿用以往的设计标准，没有综合考虑雨水利用、污水处理以及雨水排放等需求，如果城市遭遇汛期，排水管网难以及时排水，对居民出行带来不便。

2.3没有充分考虑细节

在管网具体设计中，设计人员对细节的考虑不充分，例如资料不全、数据不全面以及指标模糊等，对管网性能带来直接影响，甚至导致管线出现矛盾冲突，对排水管网功能的发挥带来负面影响。

3、市政排水管网科学性优化设计要点分析

3.1平面设计要点

在对排水管网进行科学性设计中，设计人员要将水流通畅、节能减排和工程量最小作为设计原则，进而保证设计的合理性以及科学性。首先，在定线设计中，系统内的支管和干管要根据直线布局的原则，保证管道设计的科学性，同时，还要充分利用当地的地势优势，降低管道埋深，已减少造价和施工量；其次，在设计排水管网中，需要对

埋深范围进行合理划分，可以通过在管道中途建设泵站的方式，避免管道大量深埋，在提升排水效果的基础上，降低工程建设成本；最后，在制定和选择设计方案中，基于管径相同的条件下，以挖填方建设费用作为选择依据，对设计方案进行针对性调整，并且以此为依

据选择设计方案，进而提升设计方案的有效性和实用性。

3.2环刚度设计要点

在排水管网预埋设计中，环刚度是重要的参数指标，其属于抗外压负载参数，与系统的安全运行具有直接关系，环刚度设计作为管网系统运行的重要条件，需要设计人员给予高度重视。首先，环刚度选择是设计优化的要点，如果管道环刚度较大，会导致工程出现成本增加以及材料浪费等情况，如果管道环刚度较小，会导致管道出现压屈失稳和变形等情况，为系统正常运行带来负面影响；其次，排水管网在实际运行中，其所承受的外压负载较为复杂，由土壤重量、地面静负载共同组成，在土壤重量、地面静负载和管道自身重量的作用下，容易导致管道出现损坏等问题，因此，在设计优化环刚度中，需要结合土壤情况和地面静负载进行综合设计。

3.3设计算法要点

当前，在排水管网设计算法中，主要采用最小费用生成树算法，即Dijkstra 算法，在对管网进行优化过程中，生成树的数值会随着管段的长度、埋深以及流量变化而发生变化，因此，需要设计人员结合管段实际情况进行科学设计。在优化布局管网中，可以采用有向图算法，即指定水流方向进行管网优化，如果难以确定管网中的水流方向，则可以采用无向图算法进行优化。最小费用树算法具有速度快、信息量大等特点，对于单极值和单因素情况具有显著效果。

4、结语

总而言之，随着我国城市化进程的逐步加快，排水管网的重要性和作用性日益凸显，管网优化设计作为一项有序而复杂的技术内容，其对提升排水管网的性能具有直接作用，因此，设计人员在优化设计中，需要以为民服务的社会效益、城市发展的经济效益、市政环境的协调效益为基本原则和设计目标，把握设计优化要点，为促进城市的稳定以及可持续发展奠定基础。

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