市政排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)思路探討

尤永恩

摘要：城市排水系統(tǒng)是城市建設(shè)的基礎(chǔ)，也是城市建設(shè)的主要設(shè)施之一。因此，排水管網(wǎng)工程的質(zhì)量保證十分重要。同時(shí)，排水系統(tǒng)中的許多細(xì)節(jié)也影響到市政工程的順利進(jìn)行。大多數(shù)排水管道工程位于城市地區(qū)，一些地下管道的方向和電纜條件不確定。因此，在施工過程中，應(yīng)特別注意地下安全工作和地面交通安全。城市排水管網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜，施工難度大。相關(guān)的設(shè)計(jì)問題需要詳細(xì)討論。

關(guān)鍵詞：市政排水管網(wǎng);設(shè)計(jì)理念;討論

導(dǎo)言：隨著城市的發(fā)展，城市排水系統(tǒng)的建設(shè)受到一定的影響。隨著城市的進(jìn)一步發(fā)展，老城區(qū)不斷擴(kuò)大，城市道路不斷修建，新開發(fā)區(qū)不斷建立，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)不斷調(diào)整，排水系統(tǒng)不斷建立，排水管網(wǎng)的使用逐漸增多。但是，由于污水處理廠的建設(shè)與排水管網(wǎng)的建設(shè)不匹配，仍面臨二次污染問題。由于開發(fā)設(shè)計(jì)和規(guī)劃不統(tǒng)一，污水處理技術(shù)落后，難以滿足應(yīng)用要求;排水系統(tǒng)的不確定性導(dǎo)致污水與雨水混合，不能有效處理污水;污水直接排入河流，污染水體。這不利于城市排水設(shè)施的建設(shè)。方案確定后，排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是泵站設(shè)計(jì)、排水深度、排水管徑、排水管網(wǎng)布置等。

1市政排水規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要性

在市政工程建設(shè)中注重排水規(guī)劃，可以降低市政工程建設(shè)的投資成本，優(yōu)化資源配置，保證市政排水系統(tǒng)滿足市政工程建設(shè)的需要，消除施工中的安全隱患。

（1） 城市排水規(guī)劃設(shè)計(jì)是城市規(guī)劃的重要組成部分。在城市規(guī)劃中，給排水是必不可少的場(chǎng)所，如房屋、商場(chǎng)、建筑物、工廠等。在整個(gè)城市中，規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系到給排水、居民生活和城市環(huán)境的合理性和便利性。這是有效控制水污染、保護(hù)水環(huán)境的前提。此外，相關(guān)法律法規(guī)也對(duì)城市排水做出了明確規(guī)定。排水管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)城市的發(fā)展至關(guān)重要。

（2） 合理的城市排水規(guī)劃設(shè)計(jì)可以減少水資源的浪費(fèi)。水資源短缺已成為人類社會(huì)發(fā)展的重大問題。與此同時(shí)，水污染和浪費(fèi)也越來越嚴(yán)重。提高合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)水平，可以有效地促進(jìn)生態(tài)城市的發(fā)展，提高污水收集利用效率，減少水資源浪費(fèi)，為城市水資源的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

2市政排水管網(wǎng)存在問題分析

2.1排水管網(wǎng)建設(shè)相對(duì)落后

中國(guó)正在逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化城市建設(shè)，然而，在城市化進(jìn)程中，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不相適應(yīng)。主要表現(xiàn)為市政排水系統(tǒng)建設(shè)滯后。近年來，我國(guó)大中城市暴雨過后的“觀海”現(xiàn)象，足以說明目前城市排水系統(tǒng)存在著很大的問題。這是因?yàn)樵惺姓芫W(wǎng)老化堵塞，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)較低。但新建排水管網(wǎng)系統(tǒng)中，部分排水管道布置不當(dāng)，管徑過小，出口水位高，導(dǎo)致水流無法順利排出。暴雨過后，地面大面積積水，嚴(yán)重影響了城市交通，給城市居民的生活帶來了極大的麻煩，延緩了城市的發(fā)展。

2.2管道數(shù)據(jù)不完整

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，市政排水管道設(shè)計(jì)人員對(duì)細(xì)節(jié)不夠重視，導(dǎo)致設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不完整，無法為后續(xù)排水工程提供有效的指導(dǎo)。此外，一些不合理的計(jì)算結(jié)果將直接影響排水管網(wǎng)的排水能力。部分需要穿越街道的管線預(yù)留管線設(shè)計(jì)不科學(xué)，與其他管線存在沖突，影響施工和使用。

2.3城市排水系統(tǒng)不合理

長(zhǎng)期以來，城市排水系統(tǒng)一直是制約城市排水管網(wǎng)健康、可持續(xù)發(fā)展的重要因素。由于當(dāng)時(shí)資金和條件的限制，大部分城市排水系統(tǒng)是雨水和污水的合流。雖然后期規(guī)范要求進(jìn)行導(dǎo)流和部分管網(wǎng)導(dǎo)流改造，但由于工程規(guī)模巨大，雨污合流管道仍占相當(dāng)大的比例。然而，隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)有的排水管網(wǎng)已不能滿足城市發(fā)展的需要。改造聯(lián)合管網(wǎng)勢(shì)在必行。然而，在市政管線建設(shè)中，由于地下管線的復(fù)雜性、城際排水管網(wǎng)的實(shí)際情況以及地下管線的不確定性，給城市地下管線的改造帶來了很大的困難。而且，大部分地區(qū)現(xiàn)有排水設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高，不能有效吸收雨水和污水，保證城市排水暢通。

2.4排水管道的日常維護(hù)跟不上

目前，我國(guó)部分排水管道使用壽命較長(zhǎng)。在城市改擴(kuò)建過程中，許多原有排水管道受到一定程度的破壞，部分排水管道出現(xiàn)不同程度的不均勻沉降。各種沉降和管道泄漏將進(jìn)一步加劇地基土的破壞，造成排水管道的沉降和破壞。此外，由于管道位于地下，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)往往非常嚴(yán)重。

3 城市排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的3個(gè)要點(diǎn)

3.1直接優(yōu)化法

該方法直接選擇可調(diào)參數(shù)或一系列方案進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和比較，從而得到最理想的解，易于驗(yàn)證和直觀。其主要方法是：電子表格法是一種啟發(fā)式成本估算方法，它不禁止用戶探索最小成本設(shè)計(jì)。所得結(jié)果優(yōu)于動(dòng)態(tài)規(guī)劃法，更符合設(shè)計(jì)規(guī)范。兩相優(yōu)化方法是在確定設(shè)計(jì)流量并滿足約束條件后，選擇最大滿度和最經(jīng)濟(jì)的流量，以達(dá)到最小坡度和管徑，并使管道埋深最小。直接優(yōu)化的計(jì)算方法與人工算法基本相同。然而，由于設(shè)計(jì)師水平的限制，結(jié)果并不一致，效果也不理想。

3.2優(yōu)化質(zhì)量管理體系

優(yōu)化和規(guī)范城市排水管道系統(tǒng)，改進(jìn)質(zhì)量管理，提高工程質(zhì)量。嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)和地方政策，落實(shí)具體的質(zhì)量管理措施，指導(dǎo)市政排水管網(wǎng)的質(zhì)量工作，促進(jìn)市政排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)更加科學(xué)化、規(guī)范化。

3.3優(yōu)化管網(wǎng)規(guī)劃

首先，在市政排水管網(wǎng)布線前，對(duì)管網(wǎng)干、支管進(jìn)行設(shè)計(jì);根據(jù)城市發(fā)展和建筑物的需要，設(shè)計(jì)不同的路由方案，盡量采用線性布局，避免繞行，影響排水的正常循環(huán)。二是在市政排水管網(wǎng)定位時(shí)，要充分利用一定區(qū)域的地理優(yōu)勢(shì)，如在地質(zhì)較陡的地方修建垂直排水管網(wǎng)，保證污水順利流入污水處理廠;市政排水管網(wǎng)應(yīng)避免深埋，不利于后期維護(hù)管理。

3.4優(yōu)化管網(wǎng)間距

排水施工受多種因素影響。平面間距和豎向間距對(duì)排水管道的使用效率影響很大，從而影響排水管道的使用效率、建筑物的整體質(zhì)量和城市污水的排放。首先，在安裝管網(wǎng)時(shí)，施工人員應(yīng)提前測(cè)量管網(wǎng)與建筑物的最佳間距，找出驗(yàn)收質(zhì)量范圍內(nèi)的控制間距。二是在施工過程中，施工人員應(yīng)根據(jù)距離數(shù)據(jù)進(jìn)行施工，確保管道與建筑物之間的距離滿足實(shí)際要求，優(yōu)化管網(wǎng)間距，提高施工質(zhì)量，為以后驗(yàn)收打下基礎(chǔ)。第三，排水管網(wǎng)的設(shè)置直接影響城市污水的未來利用和排放效率。如果排水管網(wǎng)與管網(wǎng)或排水管網(wǎng)之間存在誤差，污水無法正常流入管道，從而影響城市環(huán)境。只有確定管網(wǎng)間距的優(yōu)化，才能從根本上解決這一問題。

3.5優(yōu)化管網(wǎng)材料

建筑材料的質(zhì)量和性能直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，以及管網(wǎng)的排放效率和服務(wù)質(zhì)量。目前，我國(guó)城市管網(wǎng)材料主要有鋼筋混凝土管、鋼管和復(fù)合管。各種材料和性能具有不同的功能，適用于不同地區(qū)、不同要求的市政排水工程。因此，市政排水管網(wǎng)施工人員也應(yīng)根據(jù)不同的排水要求和建筑特點(diǎn)選擇不同的排水管網(wǎng)材料，從材料上控制管網(wǎng)工程施工質(zhì)量，確保居民生產(chǎn)生活污水有序有效排放。首先，分析管網(wǎng)材料與地面接觸的土壤環(huán)境，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的管道，供施工人員參考。其次，在滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，施工人員還應(yīng)選擇聚乙烯管等新型復(fù)合管，以最大限度地提高排水效率，降低成本。《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)鋼筋混凝土管或塑料復(fù)合管等管網(wǎng)材料有明確要求，可更有效地利用管道，提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量。

結(jié)論

總之，隨著城市化的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益進(jìn)入人們的視野，影響人們的日常生活。市政排水系統(tǒng)安裝工程是現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施。它不僅提高了城市排水系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，而且給人們的生活帶來了極大的便利。因此，作為市政排水系統(tǒng)的管理者，我們應(yīng)該努力提高管網(wǎng)的排水效率，制定相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)策略，如優(yōu)化管網(wǎng)布局、管網(wǎng)間距、管網(wǎng)材料等，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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