市政排水管線設計的優(yōu)化措施分析

王 軻/新疆市政建筑設計研究院有限公司

市政排水管線設計的優(yōu)化措施分析

王 軻/新疆市政建筑設計研究院有限公司

【摘 要】排水管線是我國城市基礎設施建設的重要組成部分，是人們正常生活的保障，對于城市化的發(fā)展與人口的集中，排水管線優(yōu)化升級成了市政工程的主要任務之一，也是建造行業(yè)的專家學者需要不斷研究的課題。

【關(guān)鍵詞】市政；排水管線；優(yōu)化

城市排水的正常運行需要通暢與高效的地下管線作為保障，排水管線如同人的兩大系統(tǒng)，承擔著新陳代謝的主要功能，排水管線也承擔著城市生活對于供水排水系統(tǒng)的各種需要。優(yōu)化城市地下排水管線設計、建造、設施是城市在日常排水工作安全運行，暴雨天氣高效應對的關(guān)鍵。隨著城市的快速發(fā)展，城市地上建筑的復雜化以及人口的越來越集中，使得相應的地下管線結(jié)構(gòu)與規(guī)模不斷擴大，需要通過城市排水管線更加充分合理的再優(yōu)化升級改造，利用有限的空間捋順城市排水管線，以保證城市的長期穩(wěn)定的發(fā)展。因此研究與優(yōu)化排水管線都有重要的現(xiàn)實意義。

一、排水管線優(yōu)化原則

（一）總體原則

在排水管線的優(yōu)化要從設計與規(guī)劃上做出總體部署，要遵循的總體布局原則有如下幾點：

第一，排水管線布置要符合城市中各種管線位置的統(tǒng)一規(guī)劃與采用統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)。

隨著城市化建設的加快，我國城市地下管線系統(tǒng)的綜合設計與標準也有了幾個階段的調(diào)整，隨著不斷的調(diào)整，排水管線在設計與坐標系統(tǒng)的采用上要符合城市規(guī)劃設計的統(tǒng)一部署，這是管線設計的基本要求，也是避免發(fā)生管理與維修混亂，避免互不銜接的前提。如果存在與其他管線設計上的沖突，或是坐標系統(tǒng)的不統(tǒng)一，必須向上級部門確認方案，對坐標數(shù)據(jù)加以換算，取得一致。

第二，在優(yōu)化中要充分利用現(xiàn)狀管線。我國城市建設在幾十年的時間里，由于經(jīng)濟發(fā)展的決定，地下管線系統(tǒng)一直根據(jù)國情情況進行著建設，排水管線更是如此，在幾十年中，城市的排水管線經(jīng)常的優(yōu)化升級、更新?lián)Q代。而對于地下管線的更換，需要很大的財政支出，而更新下來的管道也沒有更合適的地方再利用，只能拆除或是廢棄，因此，優(yōu)化升級盡可能的在原有管道的基礎上進行，這樣不但能夠節(jié)約成本，也避免了整個排水系統(tǒng)在優(yōu)化中出現(xiàn)癱瘓的情況。

第三，可持續(xù)發(fā)展的要求。排水管線的優(yōu)化升級在工程上并不簡單，有的升級改造工程，甚至會使城市某路段斷交長達半年之久，而排水系統(tǒng)的優(yōu)化如果不考慮可持續(xù)的使用，沒有發(fā)展的眼光去看，其更新周期可能很短，總會出現(xiàn)優(yōu)化的需要，給人們的日常生活帶來極大的不便。因此，處理好排水管線工程的近期和遠期建設，分期優(yōu)化管線，要按照市政統(tǒng)一規(guī)劃、近期使用為主、集中建設、近遠期相結(jié)合。要以方便居民生活，提高居民生活水平為目的，不但要盡量為可能新增管線留有相應余地，也要為未來各種管網(wǎng)的發(fā)展節(jié)約地下空間。

第四，確保交通順暢與其他管線的正常敷設。排水管線應仍按平行敷設的原則，與其他管線在街道中心線按照一定順序敷設。排水管線盡可能布置在人行道、非機動車道和綠化帶下面，要把污水管、雨水管等埋設較深和檢修次數(shù)較少的管道敷設在機動車道下，這樣即便是機動車反復碾壓，也不會嚴重影響到排水管道的使用。排水管道的設計可以靠近建筑物，而對于其他如電力電纜、易燃氣體等管線，應適當遠離機動車道與建筑物。

（二）具體優(yōu)化的原則

第一，排洪防澇的實際應用。在市政建設中，排水管道的應用在市政角度首先要注重排洪防澇設計，各城市往往根據(jù)自身的需要進行設計，氣候環(huán)境的變化致使惡劣天氣出現(xiàn)的幾率增大，一些降雨量相對較多的城市，大雨、暴雨會時常出現(xiàn)，因此，需要在排洪防澇方面做好優(yōu)化。在一些不經(jīng)常下雨的城市，其排水管道基礎較差，對于極端天氣的反應不足，這也需要做好排水的應對。

第二，流速和管道連接設計。由于城市建設速度的加快，在排水管道設計與施工的時候，應該預想到地上建筑的建設情況，由于排水管周圍的建筑尚未確定，因此，排水點的位置不固定。要考慮到排水支管和干管的銜接，尤其要防止排水管和其他管線沖突的情況出現(xiàn)，還要考慮到使用倒吸虹管，起到自凈作用，減少堵塞的發(fā)生。

第三，按順序敷設。當各種工程管線交叉時，敷設順序應從地下向上延至地表逐層排列：污水排水管、雨水排水管、給水管線、燃氣管線、熱力管線、電力電纜、電信電纜。

二、排水管線優(yōu)化設計方法

對于市政給排水工程的優(yōu)化，首先要在設計上下功夫，排水管線設計優(yōu)化在工藝上是對排水系統(tǒng)一個本質(zhì)上的提升。在傳統(tǒng)的、既有的排水管網(wǎng)設施上進行合理優(yōu)化，有助于提高排水管網(wǎng)的工作效率，合理的進行水資源的配置，科學的處理各種生活用水和工業(yè)用水，對暴雨天氣能夠有效的排水，防止內(nèi)澇影響整個城市運行。

（一）優(yōu)化排水管網(wǎng)布局

排水管網(wǎng)布局的優(yōu)化要實現(xiàn)管網(wǎng)流量合理分配的效果。首先要考慮的是高低區(qū)域的排水設計問題，要根據(jù)市區(qū)地形坡度而進行區(qū)域的劃分，同時與現(xiàn)狀排水方式相結(jié)合，做好管網(wǎng)的設計，利用高低區(qū)域，綜合設計排水網(wǎng)管，能夠?qū)崿F(xiàn)合理布局與成本節(jié)省。然后是對污水收集、處理系統(tǒng)的連接。結(jié)合當?shù)嘏潘畬嶋H情況，連接河道、自然地面高程進行分界，劃分排水區(qū)域。統(tǒng)籌老城區(qū)排水系統(tǒng)與排水設施，進行有序的對接與改建。

（二）優(yōu)化管線設計

首先是對于管線的各項數(shù)據(jù)的優(yōu)化，要在設計圖上明確標示優(yōu)化點，根據(jù)權(quán)重重點優(yōu)化項目，設計圖的數(shù)據(jù)應當詳實，不詳實的數(shù)據(jù)要進行分析和補充。在進行設備與設施的選用以及具體豎向設計時，要保證管線的自身材質(zhì)可以抗住外部載荷的壓力，在冬季管道不會出現(xiàn)凍結(jié)的情況。第二，成本節(jié)省，在滿足沿線用戶排水需求的情況下，應盡量減少排水管線距離與埋深，進行合理設計，以有效的節(jié)省成本。第三，在工程管線豎向之間設計與其他管線有矛盾時，由于排水管線多為無壓力重力流管線，其它管線應盡量避讓排水管線，排水管線應盡量敷設于其他管線下方，且排水管與其他管帶的垂直距離應滿足《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006）（2014年版）的相關(guān)規(guī)定，并考慮到躲避中的安全使用問題。第四，包固設計，當管外頂距道路結(jié)構(gòu)層底間距不足 0.5m 或管道上下交叉凈距≤0.2m 時，管道須用 0.2m 厚 C30鋼砼包固。第五，排水管線施工前，應按管線線路及位置進行定線復測。

三、排水管線優(yōu)化工程展望

市政工程中，排水管線是做為城市地下管線設計的基礎，其設計的難度雖然不屬于各種管線中最高的，但其綜合設計與優(yōu)化關(guān)乎于一個城市的各種地下工程的結(jié)構(gòu)，甚至關(guān)系著城市建筑與地下管線的配合程度，最終關(guān)系著居民的生活是否能夠正常進行，關(guān)系著暴雨天氣的城市安全。對于排水組織結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化，還關(guān)系到排水管網(wǎng)建設工程的經(jīng)濟、安全、高效的運轉(zhuǎn)，對城市財政支出的節(jié)省起到重要作用。

本論文對于排水管線綜合優(yōu)化解決方案的探討，其專業(yè)程度上還有欠缺之處，并且在當今對于遠程勘測技術(shù)，信息處理技術(shù)等先進技術(shù)的應用上面還需要探討。要構(gòu)建一套完整的排水管線綜合優(yōu)化解決方案的理論體系，還要應用到諸多高科技領(lǐng)域的知識。例如，測量技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、GIS技術(shù)等多領(lǐng)域的深化研究強化。在地下管網(wǎng)以及排水管網(wǎng)的信息共享平臺上，還有完善建設和加強應用。

城市化建設的加速，自然能夠暴露出很多地下管線設計與施工中的不足，這些問題不是一朝一夕形成的，需要不斷的更新與升級。需要工作人員在專業(yè)技能與理論層次上不斷的提高，不斷的增進綜合素質(zhì)，以提高排水管線設計、優(yōu)化水準。

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