市政給排水設(shè)計中的輸水方式及管網(wǎng)分區(qū)探析

李魁

（山東天為工程技術(shù)有限公司，山東 淄博 255000）

1 引言

給排水工程設(shè)計分為給水工程設(shè)計和排水工程設(shè)計兩部分。給水工程設(shè)計分為室內(nèi)給水工程和室外給水工程兩大類，室內(nèi)給水工程設(shè)計的主要原則是保障用水安全，防止管道的損壞以及腐蝕等情況的發(fā)生。室外給水工程設(shè)計的主要原則是保證工程設(shè)計質(zhì)量，滿足居民、企業(yè)用水水量、水質(zhì)、水壓的要求等。排水工程設(shè)計的主要原則是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，使生態(tài)環(huán)境免受污染，保證了污水的資源性和無害性，保障人民的生活環(huán)境及人身健康，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展。通過給水和排水系統(tǒng)來提高人民的用水質(zhì)量，解決人民的用水問題，只有這樣才有助于城市的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 市政給排水設(shè)計現(xiàn)存的問題

就當(dāng)前市政給排水工程建設(shè)項目而言，給排水管網(wǎng)設(shè)計存在著諸多問題，具體體現(xiàn)在以下方面：第一，城市給排水系統(tǒng)設(shè)計不夠完善，沒有充分發(fā)揮出給排水工程的作用和價值；第二，市政給排水工程設(shè)計中缺乏統(tǒng)籌性。通常情況下，市政給排水管網(wǎng)要覆蓋整個城市，更要負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、養(yǎng)殖業(yè)等方方面面的水源問題，這就需要設(shè)計人員統(tǒng)籌城市的規(guī)劃布局，合理科學(xué)地調(diào)整該排水網(wǎng)的分布和走向，盡可能保障城市運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)展與水資源的相互協(xié)調(diào)。但是就當(dāng)前市政給排水工程設(shè)計而言，它忽視了城市建設(shè)發(fā)展的基本情況，只重視給排水管網(wǎng)的建設(shè)成本和施工技術(shù)，從而導(dǎo)致市政給排水工程設(shè)計方案不合理、不適應(yīng)及不科學(xué)的問題。

3 市政給排水設(shè)計的內(nèi)容

市政給排水工程是城市建設(shè)發(fā)展中的民生工程和基礎(chǔ)設(shè)施，與城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)和居民生活息息相關(guān)，所以確保市政給排水工程設(shè)計方案的合理性和科學(xué)性具有十分重要的意義和價值。就當(dāng)前市政給排水設(shè)計而言，其主要包括了給水系統(tǒng)設(shè)計和排水系統(tǒng)設(shè)計兩個大項，具體內(nèi)容如下。

3.1 給水系統(tǒng)設(shè)計

在給水系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)滿足用戶的給水需要，要連續(xù)不斷地向社區(qū)和建筑行業(yè)提供充足用水，保證供水的質(zhì)量和水量。生活飲用水給水系統(tǒng)不能因為回流導(dǎo)致水質(zhì)受到污染，不能影響城市供水系統(tǒng)的運(yùn)行。設(shè)計人員必須要實地考察，深入了解當(dāng)?shù)氐那闆r，從而科學(xué)合理地設(shè)計市政給水系統(tǒng)。給水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)使用的要求、建筑高度、建筑用途、材料設(shè)備性能和運(yùn)營能耗等要求，選擇科學(xué)的供水方式，并結(jié)合室外管網(wǎng)的壓力情況，設(shè)計合理有效的給水系統(tǒng)建設(shè)方案，保證給水管網(wǎng)的質(zhì)量和科學(xué)的合理性，做到給水系統(tǒng)設(shè)計的有效性[1]。

3.2 排水系統(tǒng)設(shè)計

市政城市排水系統(tǒng)主要是由收集、處理、排放和輸送的工程設(shè)施組成的一個總體，主要由排水閘、田間排水調(diào)節(jié)網(wǎng)、各級排水溝和排水容泄區(qū)等組成。排水系統(tǒng)首先需要水流匯入田間排水調(diào)節(jié)網(wǎng)，然后經(jīng)過各級排水溝再由排水閘排到容泄區(qū)[2]。排水系統(tǒng)設(shè)計最基本的要求是將污廢水迅速暢通地排至室外，首選要保障地勢和排水管道的一致性，當(dāng)排水方向與地勢坡度相悖，可以考慮采用有壓（泵站）排水。

4 給排水系統(tǒng)設(shè)計中常用的輸水方式

輸水方式在市政給排水工程設(shè)計中占據(jù)著重要地位，同時也是影響設(shè)計方案合理性和科學(xué)性的關(guān)鍵要素，為此，給排水工程設(shè)計師需要結(jié)合建設(shè)地的實際情況，確定最為適合及高效的輸水方式，如此一來，不僅可以提高市政給排水工程的性能，還有助于控制工程建設(shè)的成本與質(zhì)量。本文將從輸水方式的選擇方法和原則、輸水管線穿越河道的方式、長距離輸水方式的選擇和山區(qū)輸水4 個層面，進(jìn)行詳細(xì)的分析與探究，希望可以為市政給排水工程建設(shè)提供有力支撐。

4.1 輸水方式的選擇方法和原則

市政給排水系統(tǒng)輸入方式的選擇決定了給排水管網(wǎng)日后的運(yùn)行情況。因此，要做到正確、可行和合理，也要遵循相應(yīng)的原則，還要重視給排水系統(tǒng)輸入方式的經(jīng)濟(jì)原則和技術(shù)原則[3]。

4.2 輸水管線穿越河道的方式

輸水管線穿越河道的方式有架空過河和河底敷設(shè)過河兩部分。架空過河有沿公路橋過河和管橋過河法兩種。沿公路橋過河可以節(jié)省一定的人力和物力，相比之下施工更加簡便快捷，但在露天敷管的情況下需要考慮防凍、防曬和老化的問題。管橋過河可以在無公路的條件下架設(shè)過橋，降低施工難度。但與沿公路橋過河相比，對人力和物力的損耗很大，在兩岸土質(zhì)良好和河流不太寬的條件下，適合使用管橋過河法。在河底敷設(shè)過河施工中，倒虹吸過河法是最基本的方法。在倒虹吸過江法的實際應(yīng)用中，應(yīng)提高管道的輸水能力，不僅如此，還應(yīng)當(dāng)要求設(shè)計師善于發(fā)現(xiàn)和總結(jié)。人性化的設(shè)計需要在滿足管線正常運(yùn)行的同時，考慮管網(wǎng)后期維護(hù)、疏通方便，設(shè)計出真正迎合實際的合理化工程。設(shè)計師要注重管網(wǎng)工程的功能性、便利性、可靠性等，深入了解當(dāng)?shù)氐乃?、地質(zhì)、氣候以及常用管材，并結(jié)合當(dāng)?shù)匾呀ǖ墓芫W(wǎng)跨越河道工程，借鑒其經(jīng)驗及合理化措施，使工程在竣工投入使用后能起到所預(yù)期的效果，達(dá)到計劃與成果的一致性[4]。

4.3 長距離輸水方式的選擇

長距離輸水是水源工程設(shè)計的重要內(nèi)容，輸水線路的選擇、輸水方式的選擇和輸水建筑物類型的選擇是長距離輸水的主要條件。在針對市政給排水的輸水方式進(jìn)行選擇設(shè)計時，若是應(yīng)用長距離的輸水方式，則需要考慮到實際情況，比如，距離遠(yuǎn)近、環(huán)境條件、技術(shù)水平等多個方面，以此對輸水路線進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，同時還要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)手段，針對具體的環(huán)境情況制訂出合理的長距離輸水方案，而且要設(shè)計出多種不同的輸水方案，從地形地質(zhì)條件、建設(shè)、占地、投資等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選擇最合適的方案，保障長距離輸水效果，同時也能夠提高市政給排水的有效性[5]。

4.4 山區(qū)輸水

市政給排水工程建設(shè)中難免會遇到山區(qū)輸水的問題和難題，這對工程設(shè)計和施工帶來了巨大的困難，所以為了合理應(yīng)對山區(qū)輸水問題必須選擇最為適用的輸水方式。基于此，工程設(shè)計師要對山區(qū)的地勢情況進(jìn)行全面的勘察和了解，如通過對比山區(qū)和城市環(huán)境，當(dāng)發(fā)現(xiàn)山區(qū)地形更加陡峭，并具有較高的高度差時，設(shè)計師可以采用重力輸水的方式。另外，當(dāng)面臨重力輸水管線高度差較大的問題時，需要在管網(wǎng)合適的部位設(shè)置減壓閥，以此保障輸水的質(zhì)量和效率。此外，當(dāng)面臨水源和給水區(qū)高度差較大的問題時，應(yīng)該將壓力輸水管合理地分為幾個等級，從而構(gòu)成多級輸水系統(tǒng)用以保證輸水的效果。

5 市政管網(wǎng)分區(qū)方案制訂

管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計和布置是保證市政給排水工程建設(shè)科學(xué)性、合理性的關(guān)鍵所在，更是滿足城市各個方面和領(lǐng)域用水、排水需求的重要因素，所以給排水工程設(shè)計師需要遵循管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計的基本原則，并結(jié)合城市規(guī)劃建設(shè)的情況，考慮自然條件對給排水工程的影響，以此提升市政管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計的有效性和科學(xué)性。本文主要從完善分區(qū)方案、確定進(jìn)水點(diǎn)的位置與數(shù)量、確定管網(wǎng)區(qū)域分布與劃分分區(qū)的規(guī)模4 個方向，展開詳細(xì)的分析與研究。

5.1 確定管網(wǎng)區(qū)域分布

市政給排水管網(wǎng)需要布設(shè)到城市的各個區(qū)域，所以在進(jìn)行設(shè)計工作時必須對城市地形，以及對城市工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活區(qū)等規(guī)劃布局，進(jìn)行詳細(xì)的勘察和規(guī)劃，才能保證管網(wǎng)分布的合理性和科學(xué)性，才能真正發(fā)揮出市政給排水工程的職能。例如，每個城市在地形和地勢條件上有所不同，此時管網(wǎng)區(qū)域分布設(shè)計要盡可能了解城市地形地勢的特點(diǎn)，并采取不同的設(shè)計理念和設(shè)計方法，以此保障管網(wǎng)區(qū)域分布設(shè)計方案的適配性。

5.2 劃分分區(qū)的規(guī)模

供水管網(wǎng)分區(qū)確定之后，要結(jié)合用戶對水量的需求，合理科學(xué)地保障水壓的均衡，這就需要設(shè)計人員結(jié)合詳細(xì)具體的調(diào)研資料，設(shè)計管網(wǎng)分區(qū)的水壓，以此在保證各行各業(yè)用水需求的前提下，避免水壓過高破壞管網(wǎng)設(shè)施。如果在滿足管網(wǎng)分區(qū)供水需求的條件下，還存在降低供水水壓的空間，就可以嘗試采用低壓供水的方式，這樣一來可有效降低管網(wǎng)的漏水量，二來可達(dá)到節(jié)能減排的效果。

5.3 完善分區(qū)方案

管網(wǎng)分區(qū)確定后，必須按照分區(qū)的相關(guān)方案與設(shè)計規(guī)劃進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，這樣做也是為了更好地保障分區(qū)工作的合理性以及完整性，對于整體的排給水工程有著極其重要的作用。除此之外，相關(guān)的工作人員也應(yīng)對相關(guān)地區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步的了解，確保相關(guān)管道的敷設(shè)工作能夠順利進(jìn)行，并且能夠有效地避免相關(guān)問題的發(fā)生。

5.4 確定進(jìn)水點(diǎn)的位置與數(shù)量

為了有效預(yù)防輸水過程中出現(xiàn)相關(guān)的安全事故，應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)供水安全管理建設(shè)。可通過設(shè)置定時水壓檢測系統(tǒng)對進(jìn)水點(diǎn)位置進(jìn)行控制。單點(diǎn)取水是對管道位置以及對水壓控制的重要手段，多點(diǎn)進(jìn)水則是在安全事故多發(fā)地區(qū)能夠安全用水的關(guān)鍵保障，如果相關(guān)進(jìn)水點(diǎn)的數(shù)量小于相關(guān)區(qū)域的最小范圍，那么就可以通過運(yùn)用水力模型來確定進(jìn)水點(diǎn)的位置與數(shù)量[6]。

6 結(jié)語

綜上所述，在市政給排水設(shè)計中，為了實現(xiàn)水資源的高效利用，既要深入了解當(dāng)?shù)氐牡乩硖卣?，也要結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)實力以及行業(yè)的技術(shù)水平進(jìn)行設(shè)計。要做到城鄉(xiāng)供排水一體化，管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計與分布尤為重要，認(rèn)真貫徹、落實國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)對于給排水管網(wǎng)規(guī)劃及設(shè)計的要求，通過合理的給排水以及輸水系統(tǒng)來提高人民的用水質(zhì)量，解決人民的用水問題，進(jìn)一步落實創(chuàng)建宜居環(huán)境、提升居民用水幸福感、打造和諧社會的目標(biāo)，只有這樣才能達(dá)到改善供水水質(zhì)、提高排水效率、節(jié)約水資源、確保管網(wǎng)安全運(yùn)行的目的。