淺談市政給排水管線設計的優(yōu)化措施

由成鑫

摘 要：城市不斷發(fā)展的今天，城市基礎(chǔ)設施建設越發(fā)的完善。但是，在城市地下水給排水管線的設計方面，卻朝著越來越復雜的方向發(fā)展，并且在特殊天氣給人民帶去一些不利的影響。但是鋪設的管線能夠為整個城市的發(fā)展帶去不竭的發(fā)展動力，這就要求我們做好管線的鋪設工作。但是現(xiàn)階段我國城市地下水管線在鋪設方面仍然存在著許多問題，給城市帶去了一定的不良影響。所以，這就要求我們針對這些問題采取必要的措施，做好地下管線的鋪設，保障人們的日常生活。

關(guān)鍵詞：給排水；管線設計；優(yōu)化設計

在整個市政基礎(chǔ)設施的建設過程中，排水管線的設計占據(jù)著十分重要的地位，因為管線質(zhì)量朝著高質(zhì)量的方向發(fā)展，能夠為人們的日常生活帶去極大的便利。在具體的設計過程中，需要綜合考慮城市的基本情況，整體設計的目標以及城市未來愿景發(fā)展規(guī)劃設計，結(jié)合傳統(tǒng)的設計經(jīng)驗進行方案的優(yōu)化，另外還需要高強的施工安裝技術(shù)，從而更好地完成市政給排水管線的設計安裝工作。除此之外，政府部門還需要對于給排水管線設計工作給予必要的幫助和支持，從而幫助這項工作更加順利地開展。

1 設計市政給排水管線設計的意義

我國經(jīng)濟發(fā)展程度不斷提高，人們收入水平越來越高，使得人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量得到明顯的提高。與此同時，整個城市的基礎(chǔ)設施建設也朝著完善的方向不斷發(fā)展，尤其是在城市排水方面。但是因為人們對于生活質(zhì)量要求越來越高，使得整個城市的給排水管線設計越來越復雜。因為城市給排水管線是城市正常工作運行的血管，作為日常所需要的水資源的輸送點，為整個城市發(fā)展做出突出的貢獻。而在城市的給排水管線中，種類類型特別多，不僅包括給水管道，還包括雨水管道、污水管道等多種管道線路。

但是隨著城市不斷發(fā)展，現(xiàn)代化程度越來越高，城市越來越擁擠，用地越發(fā)的緊張。為了進一步釋放城市的土地，緩解土地壓力，城市建筑物朝著高層的方向發(fā)展，然而城市在地下給排水管線為了進一步適應整個城市建筑物的更變和發(fā)展，以及保證管線的合理利用。所以，要想進行管線設計，必須要以道路作為主要的載體進行積水管線的設計和安放。

2 優(yōu)化市政排水管線系統(tǒng)設計的關(guān)鍵點

2.1 優(yōu)化泄洪的設計方案

現(xiàn)代城市排水管線的設計優(yōu)化過程中，關(guān)鍵一點在于整個城市的泄洪排洪能力的優(yōu)化設計。因為近些年，隨著城市地表主要使用瀝青鋪設，經(jīng)常性的出現(xiàn)城市內(nèi)澇的現(xiàn)象，并不僅僅是不良天氣造成的影響，還有城市外部河流也對城市造成了一定的影響。所以我們在進行城市排澇防洪管線進行優(yōu)化設計時，要綜合多個方面綜合因素共同考慮，不僅做好內(nèi)洪的泄，還要做好外洪的控制，從而更好地保證人民的生命安全和財產(chǎn)安全。而在城市洪澇的排泄設計主要有兩種方案，一種是利用雨水泵與滯洪區(qū)域展開配合的方案，另一種是提高地面高度的方案。而對于位于山區(qū)這種特殊地形上的城市來說，洪澇災害來的十分快速去的也快，十分適合選擇使用太高海拔的方案，并且使用抽水設備，并且不需要額外的水泵站加以幫助。另外，還要重視排水量以及排洪所設置標準的連接工作。因為城市排水工作主要是保證小匯流面積之上出現(xiàn)的短時間內(nèi)大量無法容納的激流能夠得到順利的解決，一般將控制洪水的時間約束在5分鐘至20分鐘之間，并且要利用往年的記錄來進行暴雨洪水樣本問題的處理和解決。

2.2 管道連接和控制流水速度優(yōu)化設計

在進行污水處理管道的優(yōu)化設計時，一般是將這項工作放在優(yōu)先的位置，但是在這種情況之下，排水點的位置呈現(xiàn)出一種不確定的特定，并且在進行優(yōu)化設計過程中，不同距離之間相互聯(lián)系的管道都需要專門的方式進行連接，這樣才能保證管道的主干道與一般的水管道實現(xiàn)更好的連接工作，并且間隔的距離需要根據(jù)具體的實際情況來進行選擇。這要求我們在具體的設計過程中，不能與一般的管線設計出現(xiàn)任何的沖突，另外，在不影響其他工作順利開展的前提下，我們可以選擇虹吸的方式。

2.3 設計處理污水的方法

由于城市中的工業(yè)及生活污水較多，在進行市政排水管線設計時，尤其要注重相關(guān)的污水處理管線的優(yōu)化設計，具體可采用分散與集中相結(jié)合的方式進行設計。長久以來，由污水處理廠的運營成本不高，且相對應的污水處理效果卻很好，因此城市的污水處理通常都是采用集中處理的方式進行，即高效，又能保證質(zhì)量。但是隨著時間的推移暴露出了許多的缺點，如排水管網(wǎng)建設投入大，投入資金多，需要的水泵數(shù)量多，能源消耗大，中水利用困難等等。因此應采用用分散與集中結(jié)合的方式進行市政污水排水管線設計，進而對排水管線做出更優(yōu)的規(guī)劃設計。此外在排水管線中還可采用各種新型的技術(shù)。

3 市政給排水管線設計的優(yōu)化舉措

3.1 管網(wǎng)的設計優(yōu)化

城市給排水管網(wǎng)的設計過程主要是對已確定的線下進行管徑與水力參數(shù)的最佳組合，對已確定的給排水管線要合理分配管網(wǎng)流量，利用優(yōu)化算法尋求最佳設計管道管徑，并結(jié)合城市規(guī)模、給排水需求等對不同區(qū)域進行針對性布置，以實現(xiàn)最佳分布組合效果。為保證將管網(wǎng)系統(tǒng)整體運行成本降至最低、運行效益升至最高，對不同壓力范圍完成供水，可使用遺傳算法、非線性規(guī)劃法、動態(tài)規(guī)劃法、純屬規(guī)劃法等進行設計優(yōu)化。在規(guī)劃城市給排水管網(wǎng)系統(tǒng)時，要遵循水資源的優(yōu)化配置原則，在設計伊始就做好需水量的預測工作，對城市居民生活用水、生產(chǎn)用水、村鎮(zhèn)用水、農(nóng)業(yè)漁業(yè)用水等諸多因素進行考量，結(jié)合城市周邊河流湖泊海水域流量做綜合考慮，可使用萬元工業(yè)產(chǎn)值法和多用用地指標法進行預測。考慮到當前信息技術(shù)和專業(yè)設備的飛速發(fā)展，要盡可能的提升預測精度與準確度，以便更好的服務管網(wǎng)設計與建設。

3.2 管線的設計優(yōu)化

市政非排水管網(wǎng)設計時設計人員要盡可能的將設計管線的管徑、預埋預留、管道基礎(chǔ)、標高等數(shù)據(jù)信息予以標注，為現(xiàn)場施工提供盡可能詳細的設計圖，尤其是進行豎向設計時，要考慮到管線所承受的外部荷載與壓力，從而避免管線受損等情況，尤其是冬季管線的防凍保護至關(guān)重要。在管線材料選擇與管徑選擇時要考慮該城市不同地區(qū)地形地貌衡量其承受壓力，并根據(jù)具體情況確定最小覆土。對于影響不大的管道可適當降低其凈距離，如果使用材質(zhì)較好的管材，就可適當縮減二者之間的水平距離。

在工程豎向管線出現(xiàn)矛盾的時候，要盡可能的避開主干管道，在不彎曲的情況下避開重力管，管徑較小的線路要盡量避開管徑較大的線路，具體這些都要在施工過程中結(jié)合現(xiàn)場情況酌情調(diào)整。管線鋪設過程中還要考慮到某些地區(qū)可能出現(xiàn)的沉降情況，為避免對管線造成破壞，除了常規(guī)設計之外，還要綜合考慮沉降因素做好防護與優(yōu)化，以減少對管線的破壞。

結(jié)束語

綜上所述，城市市政給排水管線的設計關(guān)系到排洪排澇、污水處理等目標的實現(xiàn)，設計中要結(jié)合城市情況明確設計重點，通過管網(wǎng)設計優(yōu)化與管線設計優(yōu)化等解決實際問題，從而提升城市市政管網(wǎng)建設水平，更好的服務經(jīng)濟發(fā)展與社會生活。

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