市政給排水的設(shè)計(jì)原則與優(yōu)化思考

郝瀅

摘 要：在城市建設(shè)中非常重要的部分是給排水設(shè)計(jì)，其對(duì)于人們的生活有著直接影響，影響進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。但是就目前的情況來(lái)看，市政給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在很多問(wèn)題，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要結(jié)合實(shí)際情況，嚴(yán)格遵循相應(yīng)的原則，從而有效的保障設(shè)計(jì)的科學(xué)性、同時(shí)在整個(gè)過(guò)程主公還需要做好想要的技術(shù)控制，從而能夠進(jìn)一步確保市政給排水的設(shè)計(jì)與規(guī)劃能力，為人們的安全提供保障?；诖吮疚姆治隽耸姓o排水設(shè)計(jì)的發(fā)展及設(shè)計(jì)思路。

關(guān)鍵詞：市政工程；給排水設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；優(yōu)化路徑

1 前言

對(duì)于市政給排水進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃主要就是要對(duì)城市中的工業(yè)廢水、生活廢水以及自然降水等進(jìn)行處理以及利用?，F(xiàn)階段我國(guó)很多地區(qū)水資源處于短缺狀態(tài)，同時(shí)還存在著水資源浪費(fèi)的問(wèn)題，所以對(duì)市政給排水工作進(jìn)行設(shè)計(jì)以及規(guī)劃具有非常重要的作用。從目前來(lái)看，我國(guó)市政給排水設(shè)計(jì)和規(guī)劃中還存在很多問(wèn)題，對(duì)于市政給排水質(zhì)量的提升起到阻礙作用，一定要采取相應(yīng)措施對(duì)于市政給排水設(shè)計(jì)以及規(guī)劃進(jìn)行改進(jìn)，這對(duì)于促進(jìn)城市現(xiàn)代化建設(shè)具有非常重要的意義。

2 市政給排水系統(tǒng)中的問(wèn)題

2.1 水資源沒(méi)有得到充分利用

城市化進(jìn)程的推進(jìn)，提高了道路的硬化比例，削弱了地表徑流的下滲能力，導(dǎo)致地下水得不到及時(shí)補(bǔ)給，影響了水循環(huán)。我國(guó)對(duì)于雨洪資源的利用認(rèn)識(shí)較晚，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家的雨洪利用率相比，現(xiàn)有的程度還跟不上城市建設(shè)的進(jìn)程。這種情況的產(chǎn)生主要有兩種情況，一是傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)不完善，存在雨水、污水公用一個(gè)排水管道的現(xiàn)象，造成了雨水污染。二是城市內(nèi)排水受到本地氣候的影響較大，導(dǎo)致排水不及時(shí)。

2.2 給排水設(shè)施老化

首先，城市建設(shè)太快，城市的排水系統(tǒng)建設(shè)跟不上城市化的進(jìn)程。其次，建筑面積不斷擴(kuò)大，用地的逐年增加，相對(duì)的縮小了排水構(gòu)筑物的規(guī)模。另外，沒(méi)有對(duì)低下空間進(jìn)行精密的規(guī)劃，導(dǎo)致地下管道安排不合理，地上設(shè)施太多，占用空間大。最后，沒(méi)有對(duì)已建立的排水管道進(jìn)行定時(shí)的維護(hù)和更新，造成排水管道老化嚴(yán)重，城市地下管網(wǎng)改造速度緩慢。

2.3 對(duì)于強(qiáng)降雨的應(yīng)對(duì)能力較差

近年來(lái)，受整體氣候環(huán)境的影響，地域性極端天氣頻發(fā)，尤其是短時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)降雨，這種強(qiáng)降雨天氣會(huì)帶來(lái)大量的地表徑流，現(xiàn)有的城市排水系統(tǒng)建立不完善，并不能夠應(yīng)對(duì)這種變化，排流不暢會(huì)導(dǎo)致城市內(nèi)澇的發(fā)生，造成水污染，給人們的正常生活帶來(lái)極大的不便。

3 市政給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)的原則

在進(jìn)行市政工程給排水設(shè)計(jì)的時(shí)候需要遵循一定的原則，同時(shí)在整個(gè)過(guò)程中也要充分的考慮各個(gè)方面的影響。就目前的情況來(lái)看，主要遵循以下原則。

在進(jìn)行市政給排水工程設(shè)計(jì)規(guī)劃前期的時(shí)候需要嚴(yán)格的根據(jù)城市整體規(guī)劃進(jìn)行，從而能夠更好的制定設(shè)計(jì)方案，滿足人們的需求；對(duì)于不同的城市給排水設(shè)計(jì)方案是不同的，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行，從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，從而能夠更好的滿足設(shè)計(jì)需求，促進(jìn)城市的按照；在進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃的時(shí)候需要嚴(yán)格的按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和正常進(jìn)行，從而確保設(shè)計(jì)能夠符合城市建設(shè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，滿足人們的需求；在進(jìn)行市政給排水設(shè)計(jì)的時(shí)候要結(jié)合最新城市發(fā)展需求、發(fā)展目標(biāo)等多個(gè)方面，從而能夠促進(jìn)城市的發(fā)展；進(jìn)行市政給排水設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要注意處理好水資源開(kāi)發(fā)等問(wèn)題，防止影響自然環(huán)境。同時(shí)也需要協(xié)調(diào)好周圍河道之間的關(guān)系，如果有發(fā)生水資源供應(yīng)不足的時(shí)候，一定需要采取有效的措施進(jìn)行優(yōu)化從而能夠確保人們正常進(jìn)行用水。在進(jìn)行水源場(chǎng)地建設(shè)的時(shí)候需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，促進(jìn)后面的進(jìn)一步發(fā)展。在進(jìn)行市政給排水工程設(shè)計(jì)的是需要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，包括地形、水源、環(huán)境等，同時(shí)也需要進(jìn)一步加強(qiáng)成本的控制，保證其能夠滿足人們的正常用水。

4 市政給排水的設(shè)計(jì)優(yōu)化

在對(duì)給水排水管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)實(shí)踐時(shí)，我們需要涉及到一系列相關(guān)內(nèi)容，對(duì)這些內(nèi)容設(shè)計(jì)的科學(xué)與否，直接影響著整個(gè)管道設(shè)計(jì)的效果。下面將對(duì)所有具體項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)一步探討與分析。

4.1 基本結(jié)構(gòu)形式的選擇

在進(jìn)行市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)該做好管道結(jié)構(gòu)形式的選擇工作。主要考慮的因素有：管道的具體功能，如用于給水還是用于排水、管道所處的實(shí)際工作環(huán)境、管道的口徑大小與規(guī)定流量大小、管道的埋置深度以及周圍的地質(zhì)與水文、相關(guān)經(jīng)濟(jì)控制因素等等。管道結(jié)構(gòu)形式主要分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、鋼管、鑄鐵管、現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵、混凝土管、砌體蓋板涵、鋼筋混凝土管等等。在實(shí)踐過(guò)程中，需要綜合考量，通常的工程實(shí)踐中，不同的管道工作環(huán)境會(huì)對(duì)應(yīng)不同的管道類型，例如在非承壓的管道中，常常會(huì)選擇使用鋼筋混凝土管道、現(xiàn)澆混凝土箱涵、蓋板涵等；而在承壓的管道中，常常會(huì)應(yīng)用到的管道類型為 PVC、PE、玻璃鋼管以及其他金屬管道。另外，在應(yīng)對(duì)一些較復(fù)雜的地質(zhì)情況時(shí)，如管道布置于河渠、公路和鐵路等特殊地段時(shí)，需要根據(jù)具體的情況來(lái)對(duì)管道進(jìn)行選擇，以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，從而實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)效果。

4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐

在進(jìn)行管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中，工程技術(shù)人員需要結(jié)合既定的管道基本特征、預(yù)埋地層厚度、載荷指數(shù)、地表下層的水位情況以及管道的強(qiáng)度、剛度情況來(lái)展開(kāi)管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要反復(fù)進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算與復(fù)核，進(jìn)而得出管道的壁板厚度、質(zhì)量等級(jí)等相關(guān)具體參數(shù)。作用在地下管道的荷載有恒載和活載。恒載包括結(jié)構(gòu)自身重力、上層覆蓋土的重力、結(jié)構(gòu)物本身長(zhǎng)度內(nèi)水流的重力；活載有汽車荷載和某些情況下地下水的壓力等。另外，在實(shí)際的工程中，會(huì)存在某些管道必須進(jìn)行加固處理才能達(dá)到既定的強(qiáng)度與剛度要求，針對(duì)此類管道，必須要在科學(xué)計(jì)算之后，確定具體的指標(biāo)，進(jìn)而采取相關(guān)加固措施。常用的加固措施主要包括采用鋼筋混凝土包管等，這里需要注意到的是，在進(jìn)行具體的加固操作時(shí)，必須要依據(jù)具體的工程實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)的加固方式與方法，切不可固守于某一種加固措施。

4.3 敷設(shè)方式的選取分析

在進(jìn)行管道敷設(shè)方式的選取時(shí)，同上述其他操作手段的選擇一樣，需要結(jié)合具體的情況與工程來(lái)進(jìn)行選擇，影響敷設(shè)方式選取的因素有很多，例如管道預(yù)埋的深度、地表以及地表之下可能存在的影響實(shí)際管道鋪設(shè)的阻礙等。敷設(shè)方式也有較多的種類，如架空式、溝埋式、頂管等等。在具體的應(yīng)用中，溝埋式較為普遍，其次為架空式，在特殊地段無(wú)法開(kāi)挖施工時(shí)，通常采用頂管施工。不同的敷設(shè)方式對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較大影響，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況分別設(shè)計(jì)計(jì)算。

4.4 抗浮穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

影響管道抗浮穩(wěn)定性的主要因素就是實(shí)際工程區(qū)域水位高低，當(dāng)敷設(shè)地段地下水位較高時(shí)，管道抗浮穩(wěn)定性將會(huì)受到嚴(yán)重影響。在進(jìn)行市政給排水管道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)抗浮穩(wěn)定進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，避免可能出現(xiàn)的浮管現(xiàn)象。

4.5 抗震設(shè)計(jì)

管道的抗震設(shè)計(jì)可以從較多的層面上得到體現(xiàn)。例如，在選擇管道的走向時(shí)，盡量避開(kāi)抗震不利的場(chǎng)地、地基不穩(wěn)區(qū)域以及可液化地基，由于管線服務(wù)區(qū)域的限制無(wú)法避開(kāi)抗震不利場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)采取有效措施對(duì)地基進(jìn)行處理，例如換填、砂石擠密樁、拋石擠淤等方法。另外，在對(duì)管道的材料進(jìn)行選擇時(shí)，需要選取抗震性能較優(yōu)越的材料，并輔以減小變形影響的構(gòu)造措施。除此之外，在對(duì)地基與支墩等項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要將抗震性能考慮在內(nèi)，最大化地降低因震動(dòng)而造成對(duì)管道功能的負(fù)面影響。

總之，在市政工程給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采取科學(xué)合理的手段，加深工作人員對(duì)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的認(rèn)識(shí)，同時(shí)有效提升項(xiàng)目的設(shè)計(jì)水平，不斷優(yōu)化給排水設(shè)計(jì)，以避免市政道路出現(xiàn)積水問(wèn)題，進(jìn)而為人們的出行安全提供保障。

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