試析市政道路污水管網的優(yōu)化改造設計

姜龍春

悉地（蘇州）勘察設計顧問有限公司泉州分公司（362000）

試析市政道路污水管網的優(yōu)化改造設計

姜龍春

悉地（蘇州）勘察設計顧問有限公司泉州分公司（362000）

隨著我國城市化進程的不斷加快，政府部門開始重視城市排水系統(tǒng)方面的建設。作為城市基礎設施中的重要組成部分，排水系統(tǒng)主要由排水管網和污水處理廠組成，同時肩負著城市防汛排水、雨污水收集等重要工作。文章將結合實際情況對市政道路污水管網的優(yōu)化改造設計進行分析，旨在推動我國城市化進程。

市政道路；污水管網；優(yōu)化改造設計

近幾年,我國社會經濟不斷發(fā)展，城市的規(guī)模逐漸擴大,城市生產活動所產生的污水也在逐漸增加。然而，由于部分城區(qū)的排水管網年久失修，失去了排水管道原有的職能,無法滿足社會發(fā)展的需要。文章將結合實際情況對市政道路污水管網的優(yōu)化改造設計進行分析,以期為今后的相關工作提供參考。

1 市政道路污水管網的現狀

雖然現階段我國城市各個方面的基礎設施建設也較為完善，但是部分舊城區(qū)的污水管網年代久遠，使用時間較長，致使部分管道嚴重老化，在為人們的生活帶來不便的同時，還直接影響到了管道的正常使用。首先，部分城區(qū)的排水管網在修建時沒有進行詳細的規(guī)劃，使得地下排水管道呈現出一種混亂的狀態(tài)。相關工作人員在設計初期沒有合理的考慮排水管網的服務范圍、使用人口的數量以及人們生活所產生的排水量等客觀因素，致使排水管網在建設完成并投入使用后，排水、收集廢水的能力較差，無法滿足城市發(fā)展的需要。其次，由于舊式管網的設計使用年限較短，設計的標準也相對較低，施工過程中所使用的排水管的口徑較小，過水能力較差，再加上在施工過程中普遍存在的管網接口密實性較差的現象，使得部分積水、臭氣從管道內溢出。在施工結束后，相關工作人員未定期對管道進行維護與檢查，使得管道內部淤積嚴重，嚴重影響到了排水管道的正常工作。最后，由于部分城區(qū)的排水管網在建設初期所收集的資料不夠全面，污水管網設計的過程中存在布置不合理等現象，致使管網中雨污管混接、雨水口堵塞等情況普遍存在。在后期施工過程中，相關的施工單位沒有按照施工圖紙中的細節(jié)及各項要求進行施工，為后期的檢修、改造等工作造成一定阻礙。

2 市政道路污水管網的優(yōu)化改造設計的重要性

傳統(tǒng)的污水管道在設計過程中通常是利用計算器對水管內的水力進行計算，這種計算方法會給工作人員帶來較大的工作壓力，增加工作量且嚴重浪費時間，使得污水管網的優(yōu)化設計無法達到最優(yōu)。隨著我國近幾年科學技術的不斷發(fā)展，電子計算機技術逐漸被應用于社會中的各個領域，并在各個領域中充分發(fā)揮自身優(yōu)勢。因此，在優(yōu)化改造設計污水管網的過程中應用計算機技術，在有效提高工作質量及效率的同時，還可以提升各項數據信息的準確性，為污水管道的設計提供了可靠的參考依據，從而為污水管道的優(yōu)化改造奠定堅實基礎。相關人員進行污水管網優(yōu)化改造設計的過程中，應不斷引進先進理論技術，使設計方案可以達到最優(yōu)，并有效節(jié)約工程建設的成本。與此同時，我國城市規(guī)模的逐漸擴大為污水管網的優(yōu)化改造設計工作帶來一定的困難，因此如何使污水管道改造設計方案達到最優(yōu)是現階段相關部門需要考慮的重要問題。良好的污水管網可以為城市發(fā)展提供有力保障，相關工作人員在優(yōu)化改造設計污水管網的過程中應遵循客觀規(guī)律并堅持科學、合理的原則，使污水管網在今后的使用過程中可以充分地發(fā)揮其經濟效益、社會效益，推動我國城市化進程。

3 市政道路污水管網的優(yōu)化改造設計主要內容

3.1 管線平面優(yōu)化改造設計

近幾年我國科技水平的顯著提升為排水技術的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，使得排水技術日益完善成熟，合理管線平面設計也隨之產生。這種設計主要是通過利用三種權值法來優(yōu)化改造設計污水管網，可有效保證施工過程中的各個管道地面坡度倒數、管道長度和各個管段均滿足最小覆土條件，且將設計的挖方量控制在最小范圍內，同時采用最短路生成數算法來對管線平面布置進行設計，然后再根據設計出的管線平面布置對管徑、埋深、提升泵站等方面進行設計，最后再進行分析，選出成本較低且質量較高的設計方案作為最終的污水管網優(yōu)化改造設計方案。

3.2 管道參數優(yōu)化改造設計

管道參數優(yōu)化改造設計主要是指將已經確定的污水管網優(yōu)化改造設計方案中的相關參數進行重新計算使其符合參數優(yōu)化需求的一種方式。通常情況下，在確定管道流量后，可以滿足設計方案中管徑、埋深等參數的方案有很多，這時相關工作人員就應將其中的參數進行適當的調整以達到優(yōu)化管道參數的目的，從而篩選出符合施工要求且造價低、質量高的設計方案。近幾年較為常用的參數優(yōu)化方式主要分為兩種:第一，直接優(yōu)化法。這種優(yōu)化方式只需要根據性能指標的變化計算出其中的影響參數，再與其他設計方案中的參數進行比較，從中選出符合市政道路污水管網優(yōu)化改造需求的設計方案，是一種較為簡便的方式。第二，間接優(yōu)化法。由于直接優(yōu)化法在計算過程中所涉及的計算數據過于龐大,在計算過程中會經常出現疏漏現象，使得計算結果缺乏準確性及可靠性，而間接優(yōu)化法是建立在數學模型的基礎上，將施工現場的實際情況與數學模型緊密結合來實現對污水管網的優(yōu)化改造設計，使得計算結果更加準確[1]。

4 市政道路污水管網的優(yōu)化改造設計注意事項

在對市政道路污水管網進行優(yōu)化改造設計的過程中，相關工作人員應注意從以下方面進行考慮:

第一，流速方面的設計。通常情況下，管徑半徑的大小會受到污水流速的影響，成反比增長，即當污水流量減小時，管徑半徑會增大。因此，相關工作人員在設計過程中應充分考慮到流速方面的問題，盡量通過明確的條件來限制污水流速。

第二，充滿度設計。在優(yōu)化改造設計污水管網的過程中應盡可能選擇管徑較小的水管，從而降低工程造價。然而在實際設計過程中，并沒有對管徑大小進行明確的規(guī)定。因此，相關工作人員應明確污水管網管道內污水的流量與流速，從而計算出管道內污水最大充滿度，并將這項數據作為選擇水管時的最小管徑，在保證污水管網施工質量的同時降低工程造價。

第三，污水管網布置設計。由于城市市政道路的地形錯綜復雜，因此相關工作人員在設計的過程中應因地制宜，根據現場的實際情況來選擇污水管網的布置形式。平行式管網布置形式主要是被應用在地勢變化較為明顯的地區(qū)，在施工過程中應保證污水干管與等高線相互平行；交叉式管網布置形式主要被應用于地勢相對平坦的地區(qū)，并且保證污水管與等高線相互垂直。工作人員應結合實際情況合理選擇管道布置形式。

第四，管材優(yōu)化選擇。隨著近幾年我國科學技術的不斷發(fā)展，新型管材應時而生。相對于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土管道來說，新型管材具有耐腐蝕、使用壽命長、搬運簡便等特點，可以有效降低工程造價、縮減工期，提高了施工效率和施工質量。

第五，審查管網現狀資料。由于城市污水管網改造涉及到眾多管線，因此在進行城市污水管網改造之前應對現階段城區(qū)內的管網現狀資料進行詳細審查。根據建設單位所提供的管線施工圖，充分掌握城區(qū)各個污水管線的平面位置、水流走向、埋深情況等，再根據從養(yǎng)護管理部門獲取的管道使用信息勘察污水管網，以保證管網改造施工過程中有據可依。此外，在設計污水管網時應注意結合城市建設規(guī)劃的實際情況，并完善現有的各項資料，做好城區(qū)各個污水管網的規(guī)劃工作，使污水管網改造工程與城市規(guī)劃中的具體要求相符，同時應根據城區(qū)現有的污水管網構建相應的地理信息系統(tǒng)，及時排查管道中可能存在的錯接亂接現象，為人們正常生活提供有力保障。

5 總結

綜上所述，市政道路污水管網建設是城市基礎設施建設中的一項重要內容，關系到城市排水暢通以及城市污水的回收，可直接影響到城市今后的發(fā)展。因此相關部門在優(yōu)化改造污水管網的過程中，應注意根據城市的地質地形對各個城區(qū)的排水管進行規(guī)劃，并依照城區(qū)內的地形特點采取不同的設計方案，在保證工程施工質量的前提下降低工程成本，在施工結束后按照相關規(guī)定對污水管網進行定期檢修以延長管道的使用壽命，為城市今后的穩(wěn)定發(fā)展提供有力保障。

[1]徐黎.淺談市政道路污水管網的優(yōu)化改造設計[J].建材與裝飾,2015(46):191-192.