市政給排水設計中計算機技術的應用

陸頌 巢溪 方宇

（1.中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430010；2.重慶中法供水有限公司，重慶 404100）

現(xiàn)階段，我國的市政給排水工程設計的因素復雜，以計算機技術為主的技術發(fā)展息息相關，為了進一步提高設計的質量與效率，了解計算機技術的前沿技術，結合工程設計實際需求，在工程設計過程中科學合理地應用計算機技術，從而促進市政給排水設計領域與計算機技術的緊密融合與發(fā)展。

1 市政給排水設計中計算機技術應用時代背景和技術具體內容分析

在數(shù)字與信息發(fā)展的過程中，計算機技術的發(fā)展和應用對于現(xiàn)代社會的工程建設有著極其重要的影響，數(shù)字化的產生和發(fā)展，能夠進一步完善計算機網絡的建設，提高行業(yè)發(fā)展水平，提升工作效率。計算機技術在實際應用過程中能夠運用較強的算法，計算出準確的數(shù)據信息，且這些數(shù)據信息能夠得到較為廣泛的傳輸與運用。在這個過程中通過計算機技術計算出相關數(shù)據內容，促使數(shù)據信息在網絡中傳輸，促使數(shù)字化概念的出現(xiàn)。實際上，計算機技術的應用有著較強的規(guī)范性，其主要是數(shù)字的傳輸，在這個過程中促進信息化的發(fā)展，人們需要人工數(shù)字解密，才能夠獲得準確有效的信息內容。在現(xiàn)代計算機技術的發(fā)展過程中，隨著所傳遞的數(shù)字發(fā)展和計算，通過計算機應用，得到完整的信息內容，人們可以通過計算機獲得準確的信息內容，在這個發(fā)展階段成為信息化發(fā)展，通過信息化和數(shù)字化的發(fā)展進一步增強人們與世界之間的聯(lián)系，促使人們的生活速度不斷提升，生活質量不斷提高。

在市政給排水設計過程中，需要充分認識到工程建設的應用價值，能夠進一步促進城市用水和排水的效果和質量，通過計算機技術的應用，能夠進一步提高給排水工程設計的合理性，促進施工效率得到有效提升。計算機技術的應用有著較強的科學性和現(xiàn)代化，其能夠有效實現(xiàn)對市政給排水工程設計的相關信息進行獲取和分析，完成信息的傳輸，確保信息的真實性和可靠性，計算機的應用符合現(xiàn)代社會的發(fā)展需求，能夠進一步推動市政給排水的設計質量與效率，有效實現(xiàn)信息的實時傳遞。實際上，計算機技術的發(fā)展和應用并不是偶然的，而是在時代進步的基礎上發(fā)展的，在市政給排水設計過程中應用能夠充分體現(xiàn)工程的科學化和現(xiàn)代化發(fā)展，具有一定的時代意義，有著現(xiàn)代科學技術的廣泛特征。

2 市政給排水工程設計過程中存在的問題分析

“建設節(jié)水型城市，推動綠色低碳發(fā)展”是我國城市發(fā)展中的重要戰(zhàn)略。在實際市政給排水工程設計過程中，對于水資源的利用率缺乏足夠的重視，排水和供水的節(jié)約未能得到充分體現(xiàn)。市政的給排水工程設計過程中所設計的工程方案缺乏適應性和有效性，無法真正發(fā)揮設計的優(yōu)勢和價值，導致水資源出現(xiàn)嚴重的浪費情況。主要表現(xiàn)在污水的處理效果較差，往往選擇在河流中排放污水，造成“水質型缺水”現(xiàn)象。

另外，工程的設計規(guī)劃缺乏針對性，我國的城市人口較多，對于水資源的需求量較大，隨著污水的排放量不斷增加，促使給排水工程得到充分重視，為了進一步減少水污染問題，需要對給排水工程進行合理設計和規(guī)劃，減輕政府的市政給排水壓力，通過實際的規(guī)劃和設計，結合城市的實際發(fā)展情況進行分析，確保設計和規(guī)劃方案符合實際情況，但是，目前具體的設計規(guī)劃缺乏針對性，無法促進工程的施工效果提升。管道設計是市政給排水設計過程中的重要內容，但是在實際管道鋪設過程中缺乏合理性，導致給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)運行不暢，影響社會安全。

除此之外，在市政給排水工程設計過程中為了真正確保施工的合理性和有效性，確保城市供水和排水的有序，要求在施工過程中強化對工程的監(jiān)管，但是在實際工程施工管理過程中存在最大的問題在于給水管網的質量確保基本保障，為了落實綠色環(huán)保工程發(fā)展，部分城市要求管道材質的選擇不能為鍍鋅管和鑄鐵管，但是在實際的工程設計過程中這兩種施工材料的選擇仍然存在，從一定程度上降低給排水工程的排水效果，再加上部分城市缺乏環(huán)保性認知和理解，針對排水系統(tǒng)的運行缺乏環(huán)保性設計，導致排水系統(tǒng)無法有效排放污水，促使環(huán)境惡化。在實際工程設計過程中，部分施工人員缺乏計算機思維，對于計算機技術的應用缺乏準確認知，沒有針對城市的水網情況和用水習慣進行合理設計，往往是敷衍了事，缺乏準確的計算機評估，無法完成高效的測量和設計等工作。

3 市政給排水設計中計算機技術應用的重要性分析

現(xiàn)階段，在市政給排水工程設計過程中應用計算機技術能夠進一步提高工程的設計與施工效率，促進設計工作的效果提升。計算機技術具有一定的數(shù)據化、信息化特點，能夠在市政給排水設計過程中實現(xiàn)信息的采集和分析，通過對信息的有效處理實現(xiàn)工程設計，由設計人員進行集中處理，在這個過程中計算機技術的應用能夠促使市政給排水工程得到穩(wěn)定設計和規(guī)劃，將工程設計以數(shù)字化；圖像化的形式呈現(xiàn)，促使設計規(guī)劃更加清晰明了，具有一定的直觀性，通過能夠及時發(fā)現(xiàn)給排水工程設計過程中存在的問題，進行及時有效的改善。計算機技術能夠通過相關信息的輔助手段，確保工作人員能夠對信息采集區(qū)域的相關數(shù)據進行綜合分析，從地勢地形上合理考慮和完善布局，對供水設施和排水設施的分布情況進行合理分析，辨別供水和排水的相關管道結構，確保布局的整體性與局部性相統(tǒng)一，完善具體的給排水工程施工流程。隨著現(xiàn)代工程建設趨勢的綠色化發(fā)展，為了進一步實現(xiàn)城市污水的正常排放，突出體現(xiàn)綠色環(huán)保原則，計算機技術的應用能夠利用云計算、大數(shù)據等方式實現(xiàn)對城市用水和污水排放情況進行計算和分析，以圖表的形式呈現(xiàn)，完成工程施工相關數(shù)據的勘測和測量，設計人員可以通過相關計算數(shù)據和測量數(shù)據完善綠色工程建設，從而進一步促進市政給排水工程的現(xiàn)代化發(fā)展，同時能夠擴大計算機技術的應用范圍。

4 市政給排水設計中計算機技術應用的具體策略分析

4.1 完善道路結構的設計

在市政給排水設計過程中道路的設計是最基本的，道路設計作為城市建設的基礎設施，為城市發(fā)展提供更多的便利。大部分市政給排水工程系統(tǒng)都在道路路線等資料的基礎上開展設計工作。市政給排水設計過程中具體的路線需要按照道路的方向進行設計，設置不同階段的配套檢查工作，設置在給排水設計的不同位置，為此，在完善給排水設計的過程中需要對道路結構進行合理分析，確保結構的現(xiàn)實性和有效性。傳統(tǒng)的市政給排水設計過程中需要對所設計和規(guī)劃區(qū)域的實際情況進行調查，通過人力測量現(xiàn)場的具體數(shù)據，對道路結構的長和寬進行策略和規(guī)劃，明確道路的中線位置，這種人力測量的方式具有一定的局限性，促使工作難度較大。在計算機技術的應用過程中，能夠對道路結構進行實地勘測，計算機技術不僅能夠提高對相關實際數(shù)據的測量效果，還能夠提高數(shù)據的準確性和有效性，降低道路給排水設計的難度。計算機技術應用的過程中可以應用具有現(xiàn)代化的觀測設備，實現(xiàn)對道路信息的測量和觀察，實現(xiàn)實際信息的準確轉化，轉化成市政給排水系統(tǒng)設計所需要的具體數(shù)據內容，在此基礎上利用圖像技術和影像技術實現(xiàn)對道路結構設計的完整呈現(xiàn)，呈現(xiàn)在具體的圖紙上。為了真正確保道路結構設計的合理性和準確性，還需要在參考數(shù)據上明確道路周圍的圖標，對周圍設施進行標注，確保地圖的標識具有一定的實際性和具體性，將廁所、水塔等特殊設置進行標注，充分考慮道路結構周圍環(huán)境對于市政給排水設計的影響，并考慮周圍設施融入到市政給排水設計過程中的相關策略，確保給排水系統(tǒng)的完整性。另外，市政給排水系統(tǒng)的范圍較大，在實際設計過程中不僅需要考慮設計的準確性和有效性，還需要綜合考慮結構的特點，能夠滿足城市的排水和供水需求，在充分考慮城市內部的結構情況，完善具體的設計，對城市的單元用水分布情況進行合理劃分，確保供水設施的安全可靠。

4.2 對城市的雨水管網進行合理設計

雨水管道的排水對于市政給排水設計有著一定的促進作用，由于在市政給排水設計過程中需要綜合考慮相關排水因素，其中雨水的排水有著極其重要的影響，在對雨水管網進行合理設計的過程中，需要針對給排水工程設計的道路結構進行相關信息的識別和標注，合理安排雨水管網的密度。在市政給排水設計過程中雨水井的位置設計，不僅需要確保位置的合理性和準確性，還需要增加雨水井的數(shù)量，對雨水的實際情況進行分析，通過合理的計算明確管徑的數(shù)值，確保雨水管的連通性，通過雨水口進行鏈接，形成網絡分布，合理設計雨水管網的斷面圖，選擇雨水管網設置所需要的具體材料。在雨水管網的實際設計過程中，對于參考數(shù)據的要求較高，需要在全面參考的基礎上對設計管線和地面線的相關資料內容進行分析，在數(shù)據信息的基礎上進行參考和分析，通過雨水管網從一定程度上能夠實現(xiàn)對市政給排水設計的信息傳遞，利用雨水管網的合理設計，能夠對與雨水井的位置分布情況、斷面設計和坡度等資料進行合理分析，通過輔助設計的方法能夠進一步提高雨水管網設計的效果和質量，明確雨水井的高度。針對雨水井的合理設計，需要在道路結構的基礎上完成合理有效的設計工作，將道路的中心線作為基本的參考數(shù)據，確定樁號的位置，完善雨水井的合理布局。雨水井的信息主要是對雨水井的縱斷面設計線進行合理分析和確定，對原地的面線進行分析，為雨水井的合理布局和設計提供基本的數(shù)據支持，雨水井的信息包括對井頂和地面高度兩個層面的數(shù)據分析。雨水的核算工作難度較大，需要開展大量的計算，通過計算機技術的應用，能夠應用具有一定強度的公式，對雨水的平均徑流量進行合理劃分，對徑流量的平均系數(shù)進行策略，確保參考數(shù)據的有效選擇和合理分析，確定合適的參數(shù)，確保匯流總面積的合理性，實現(xiàn)對雨水管網的準確把握，在數(shù)據的基礎上能夠對雨水管網進行核算，確保核算的準確性。針對匯流的實際面積，需要利用計算機技術借助圖形進行有效策略，獲得合理準確的數(shù)據信息，通過輸入和定義的方法獲取有效的數(shù)據信息，針對雨水井管徑和坡度的數(shù)值信息，需要通過計算機技術的自動化方式，選擇合適的測量方法。

4.3 選擇合適的污水管網設計方法

在市政給排水設計過程中污水管道結構的設計有著極其重要的影響，需要針對污水管道結構進行合理的污水排水和集中處理，明確具體的污水處理方法，將污水管道中的污水進行匯集，再集中統(tǒng)一處理。這樣一來，在污水管道設置的過程中需要確保呈現(xiàn)網絡化分布，增加污水管網的密集度，通常情況下污水管道的設計需要根據具體的污水管道處理環(huán)節(jié)進行劃分，可以分為以下四個部分：1）需要對道路信息進行綜合分析，明確污水井的分配情況，確保人行道和交通通道的位置準確性，對污水井的分布狀態(tài)進行充分考慮，確保在道路中心線的基礎上進行平均設置，充分考慮樁號的參考性；2）對污水管道的尺寸和大小進行合理設計，通常情況下污水管道采取自然流動的方式對污水進行處理，通過計算機技術能夠提供具體的運算程序，對污水管道的容量情況進行準確分析，確定地形地勢和坡度帶來的污水流速影響因素，從而進一步確保污水管道直徑和位置的合理性；3）對污水管道的基本信息確定后還需要利用計算機技術的運算功能，結合污水管道的尺寸大小，確保污水管道與污水井的端口位置能夠有效連接；4）計算機技術還能夠對污水管道的縱斷面進行合理繪制和規(guī)劃，確保污水管道的運行狀況較為積極，避免出現(xiàn)污水涌流的情況，影響地下其他設置的穩(wěn)定性，污水管道的材料選擇需要根據市政給排水的實際需求而定，體現(xiàn)較強的針對性，如圖1所示。

圖1 給排水工程的流程圖

4.4 確定給水管網的設計

給水管道的設計是市政給排水結構設計過程中的重要部分，通過給水管道的合理設置能夠滿足城市中人們日常用水需求，為此，要求在給水管道設計過程中充分考慮城市的實際用水情況，對當?shù)氐挠盟窟M行合理分析，通過計算機技術的應用能夠綜合計算和匯總不同區(qū)域的實際用水情況，對單元用水量進行確定，在此基礎上實現(xiàn)對城市用水量的統(tǒng)籌安排，明確供水管道的型號和相關數(shù)據。供水單位的用水需求不同，具有一定的特殊性和針對性，需要對供水設置的地理位置進行明確，結合人口的用水規(guī)劃和供水方法，綜合道路結構的相關信息，從而選擇最佳的給水節(jié)點，將道路的中心線作為基礎內容，明確管道的具體尺寸信息，確定樁距。在此基礎上可以對水管的分布和規(guī)格進行合理分析，確定管道的相關尺寸，明確管道端口的對接效果，將給水設備進行合理分配，向給水管道提供一定的水壓，在實際應用過程中給水設備的種類較為豐富，需要根據實際的地形地勢進行合理選擇，明確縱斷面的圖紙，為設計方案和施工方案提供具體的信息支持。給水管道通常情況下都深居地下，與地下的其他系統(tǒng)有著一定的聯(lián)系，需要在施工過程中注意安全問題，避免對其他系統(tǒng)造成不良影響。計算機技術能夠幫助施工人員對施工區(qū)域的地下情況進行全面了解，明確地下設施的位置，考慮地下其他設施的參考數(shù)據，對管道的結構進行合理設計，真正滿足給排水結構設計的實際需求，計算機技術能夠對地下的實際情況提供不同層面的圖像，通過圖像能夠獲取暴露相關安全隱患，在此基礎上加以防范。

5 結語

綜上所述，市政給排水規(guī)劃設計質量與效果是城市發(fā)展建設好壞的關鍵，當務之急是加快市政給排水設計的技術創(chuàng)新與進步。市政給排水設計與計算機技術的融合將顯著提高工程建設效率，確保市政給排水設計科學合理，同時降低了工程管理難度，加快城市數(shù)字化、智慧化發(fā)展進程。