市政給排水管道布置設(shè)計(jì)方法分析

田佳良

（黔西南州興源水利電力勘察設(shè)計(jì)有限公司 貴州興義 562400）

在我國城市化進(jìn)程日益加快的局勢下，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)變得尤為重要。對(duì)市政給排水工程而言，它是保證城市避免受到內(nèi)澇災(zāi)害、斷水與缺水等影響的基礎(chǔ)，在提供優(yōu)質(zhì)水資源、排洪、污染治理等方面起到至關(guān)重要的作用。因此，在實(shí)際工作中除了要在思想意識(shí)上給予足夠重視，還要在做好前期規(guī)劃的基礎(chǔ)上，提高管道布置設(shè)計(jì)質(zhì)量，從而為管道施工奠定良好基礎(chǔ)，滿足城市發(fā)展需要。

1 市政給排水工程規(guī)劃

合理的工程規(guī)劃是確保工程順利實(shí)施，保證施工質(zhì)量與收獲理想綜合效益的重要基礎(chǔ)，對(duì)于市政給排水工程而言，其前期規(guī)劃工作主要包含以下幾個(gè)要點(diǎn)：

（1）調(diào)查收集工程所在地區(qū)的地質(zhì)條件與地形地勢資料。城市環(huán)境復(fù)雜多變，給排水工程建設(shè)往往要面臨到很大的困難，在工程規(guī)劃階段對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行調(diào)查與了解能在很大程度上規(guī)避一些問題，其內(nèi)容包括人口數(shù)量、地上與地下既有建筑物、其它市政工程設(shè)施等。

（2）通過對(duì)比選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。在完成各方資料的收集與分析后，設(shè)計(jì)院會(huì)給出多種設(shè)計(jì)方案，在選擇具體的方案時(shí)，應(yīng)對(duì)資源、設(shè)計(jì)要求、施工難度和造價(jià)進(jìn)行綜合考量，以此選擇最佳的設(shè)計(jì)方案[1]。

（3）選定施工圖紙。施工圖是施工單位進(jìn)行施工作業(yè)的主要依據(jù)，施工圖需要反映出管道的具體布置情況，明確相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)與要求，同時(shí)輔以詳細(xì)的文字與圖表說明，置于施工所需機(jī)械設(shè)備與資源，也要提出相關(guān)要求。

2 市政給排水管道布置設(shè)計(jì)

2.1 給水管道布置

2.1.1 管網(wǎng)布置

為確保城市供水質(zhì)量，在管網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工過程中，應(yīng)協(xié)調(diào)好新建管道和既有管道間的相互關(guān)系，使新舊管道構(gòu)成的管網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)暢通與互聯(lián)，從而提高供水能力，滿足城市發(fā)展要求。根據(jù)不同的供水需求，現(xiàn)階段常用的管網(wǎng)形式主要有樹狀網(wǎng)與環(huán)狀網(wǎng)兩種，如圖1所示。

圖1 樹狀、環(huán)狀管網(wǎng)示意圖

大型企業(yè)等對(duì)供水有著較高需求的對(duì)象，建議采用環(huán)狀網(wǎng)，以切實(shí)保障供水質(zhì)量，但是這種管網(wǎng)形式不僅能管線長度較大，而且無論是施工建設(shè)還是后期維護(hù)都需要很高的成本，在實(shí)際工作中應(yīng)通過優(yōu)化設(shè)計(jì)盡可能降低成本，從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的[2]。而對(duì)供水沒有特殊要求的對(duì)象，則可以樹狀網(wǎng)為主，在降低成本的同時(shí)為管理創(chuàng)造更大的便利，并且還能為后續(xù)升級(jí)改造留有余地，是一種理想的管網(wǎng)布置形式。

2.1.2 管網(wǎng)定線

官網(wǎng)定線需按照以下幾條基本原則：①減少或直接避免沒有必要的管線布置，縮短定線的長度；②干管的延長線方向需要和管網(wǎng)線的水流方向完全相同；③干管可以在城市街道的兩側(cè)進(jìn)行配水，以此對(duì)干管的鋪設(shè)長度進(jìn)行縮短；④在對(duì)干管定線進(jìn)行配置時(shí)，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的規(guī)劃和街道、基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行綜合分析，繞避橋隧等重要的設(shè)備，避免發(fā)生不必要的沖突；⑤相鄰干管之間應(yīng)保持足夠的間隔距離，一般要達(dá)到500m以上，以此防止相互干擾對(duì)正常供水造成影響。

2.2 排水管道布置

在對(duì)城市排水管道進(jìn)行布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮市政道路實(shí)際高度，盡可能使污水實(shí)現(xiàn)重力自流，同時(shí)為后續(xù)升級(jí)改造留有余地。為了降低施工成本，在滿足施工要求及保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)減小管道實(shí)際埋深以及管線的長度[3]。在大坡度段，可按照河道的具體走向，采用平行式管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分利用污水和雨水的重力實(shí)施排水；在降雨量較大的地區(qū)，為提高雨水排放效率，可選用正交式管網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)雨水和管線之間的正交，從而在提高排水能力的同時(shí)縮短管線；至于污水處理系統(tǒng)，應(yīng)配套布置截流式排水管網(wǎng)，對(duì)污水實(shí)施分流，以便進(jìn)行排放和綜合治理，避免造成二次污染；在污水處理廠和泵站等設(shè)施的周圍，應(yīng)布置環(huán)繞式排水管網(wǎng)，因?yàn)檫@樣能有效降低成本，是設(shè)備發(fā)揮最大化作用。

近幾年，由市政排水不力造成的內(nèi)澇逐漸成為很多城市面臨的重點(diǎn)問題，對(duì)城市居民日常生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響。針對(duì)這一實(shí)際問題，在對(duì)管徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在原有的基礎(chǔ)上增加一定暴雨重現(xiàn)期，以起到提高管網(wǎng)排水能力的作用?？紤]到城市雨洪管網(wǎng)的管道布置有很高的復(fù)雜度，對(duì)瞬時(shí)排水量提出很高的要求，因此在設(shè)計(jì)中還要考慮敷設(shè)大管徑管網(wǎng)對(duì)既有道路等設(shè)施帶來的影響。

2.3 雨水管道

2.3.1 出水口設(shè)計(jì)

雨水疏通始終是城市給排水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)難度較大，在不考慮地形方面限制的情況下，多數(shù)通過管道將雨水直接排入附近的水體，但如果地形有一定限制，則管道出水口必須采用淹沒式，即將出水口設(shè)置在水位以下，這樣的設(shè)計(jì)會(huì)使管道中的水流速下降，削減排水能力，隨著降水的不斷增多，低洼處積水時(shí)間大幅延長[4]?；诖?，在對(duì)管道布置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將出水口盡量設(shè)置在水位以上，至于地形等因素造成的影響和限制，可采取對(duì)城市豎向規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整等方法，在采用這些方法后若仍無法使出水口高于水位，則要深入分析水體頂托作用影響，在排入口等重要位置增設(shè)抽繩泵站或溢流閘門，從而在排洪過程中實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性排水，達(dá)到減少城市雨水積留的目的。

2.3.2 充分利用連通管

市政雨水管道一般是分成多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造的，在每個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)之間沒有設(shè)置連通裝置，但是在實(shí)際情況中發(fā)現(xiàn)，因所處位置有著不同的具體情形，所以在排水高峰時(shí)，各獨(dú)立系統(tǒng)飽和情況并非相同，為充分發(fā)揮雨水管道排水能力，可在兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)之間的容易積水的位置采用連通管進(jìn)行連接，以此形成環(huán)形管網(wǎng)，通過對(duì)連通管的應(yīng)用，能對(duì)系統(tǒng)相互之間的水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)改善排水現(xiàn)狀的總體目標(biāo)。與此同時(shí)，通過連通管還能對(duì)污水管和雨水管進(jìn)行連接，由于污水管的實(shí)際埋深通常很大，所以在一般情況下很難實(shí)現(xiàn)和雨水管的連接，而因此設(shè)置單獨(dú)的系統(tǒng)往往要投入很高的成本。

2.3.3 雨水口改進(jìn)

雨水口主要有立篦與平篦兩種形式，其中，平篦水流較為通暢，但是容易被垃圾和雜物堵塞，對(duì)收水能力造成影響；而立篦則不容易被堵塞，但是在邊溝等處需要保持足夠水深。在對(duì)雨水口進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)道路縱斷設(shè)計(jì)帶來的影響與匯流面積進(jìn)行綜合分析，具體可采取以下改進(jìn)措施：

（1）在縱坡相對(duì)較大的區(qū)域，收水應(yīng)采用平篦式雨水口，同時(shí)根據(jù)實(shí)際坡度對(duì)收水口進(jìn)行調(diào)整，以此形成線性收水井，防止僅在下游進(jìn)行收水而造成局部無法有效收水；

（2）在有較大匯流面積的低洼處，除了要在原有基礎(chǔ)上增加雨水口數(shù)量，還需重點(diǎn)解決雨水口的排列問題，實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的地形以及設(shè)計(jì)人員自身經(jīng)驗(yàn)確定。

2.4 其它設(shè)計(jì)

市政給排水管網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)需充分考慮后期檢修維護(hù)的便利性，通常將管道布置在非機(jī)動(dòng)車道以下，同時(shí)在其它管線內(nèi)側(cè)布置排水管道。在外界因素影響下，不得不增大排水管道實(shí)際埋深，致使排水井實(shí)際尺寸很容易超出標(biāo)準(zhǔn)，這種情況下，設(shè)計(jì)人員必須做到靈活變通，在確保排水井施工及運(yùn)行安全的基礎(chǔ)上，結(jié)合井身不同部位實(shí)際受力情況，對(duì)排水井進(jìn)行適當(dāng)?shù)难由?。管道埋深是影響工程造價(jià)的主要因素，同時(shí)這也是設(shè)計(jì)過程中必須考慮管道間安全距離的重要原因[5]。對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，在執(zhí)行具體操作時(shí)除了要根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合相關(guān)要求盡可能減小管道的埋深，還要放寬自身的眼界，參考國內(nèi)外成功案例，在適宜的情況下使用新型優(yōu)質(zhì)管材，是確保管線安全，雖然這樣有可能會(huì)增加成本，但從長遠(yuǎn)角度講，這是使管道穩(wěn)定、安全運(yùn)行的必要投入。

3 結(jié)束語

綜上所述，市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是涉及到民生的重要工程，其具有的復(fù)雜性與技術(shù)性也是其它工程項(xiàng)目難以相比的。在眾多市政工程當(dāng)中，由以具有隱蔽性特點(diǎn)的給排水工程最為復(fù)雜，如果工程設(shè)計(jì)不合理，不僅會(huì)對(duì)施工帶來不便，增加成本，還會(huì)影響到城市居民的日常生產(chǎn)生活，無法滿足供水需求。因此，在對(duì)給排水管道進(jìn)行布置設(shè)計(jì)時(shí)，必須有針對(duì)性和目的性的預(yù)防一些不良現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)把控各項(xiàng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，注重質(zhì)量的控制，從而為城市生活與發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)保障。

[1]劉廷先.市政給排水管道布置設(shè)計(jì)及技術(shù)措施分析[J].建材與裝飾，2015（50）：50～52.

[2]黃海泉.淺談市政給排水管道布置設(shè)計(jì)及技術(shù)措施[J].江西建材，2016（16）：31.

[3]龍愛玲.淺談市政給排水管道布置設(shè)計(jì)及技術(shù)措施[J].建材與裝飾，2016（21）：111～112.

[4]王卓誠，張富敏.市政給排水管道布置設(shè)計(jì)方法研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（09）：249.

[5]練恩.淺談市政給排水管道布置設(shè)計(jì)及技術(shù)措施[J].現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2015（07）：146～147.