摘要:市政给排水系统复杂,设计施工中影响因素众多必须统筹考虑。城市化进程须完善市政给排水管道设计工作。本文分析给排水管道布置设计、技术措施,为市政给排水管道的安全稳定运行提供借鉴。
关键词:市政给排水管道;布置設计;技术措施
1 引言
长期以来,我国各城市的雨水、污水等一系列的排放收集工作都由给排水系统负责,给排水系统不单单是我国城市建设发展的重要部分,更直接关系到我国城市居民的生活质量。然而,现阶段我国给排水系统仍存在一系列的不足之处,无法充分发挥其作用为城市居民提供便利的生活条件,只有保证给排水管道的布置设计以及技术的合理性,才能高效解决城市中的给排水问题。
2 市政给排水管道布置设计的重要意义
随着城市发展及其功能扩展,各种市政给排水管线日益复杂,由此造成城市给排水管道重复开挖现象较为普遍,这不但增加工程费用,还影响日常交通秩序和安全。市政工程设计时应科学规划,严格遵循设计文件施工,以适应城市建设与发展。市政给排水管道是市政工程重要组成,关乎城市日常运转的同时,还影响其他市政设施。工作人员应以满足项目工程质量与工期基础上,兼顾给排水管道与周边其它市政设施之间的关系。此外,项目的实施还应考虑市政给排水管道工程在施工工程中减少对于周边区域交通和环境产生的不良影响。然而,项目实际实施过程中,市政给排水管道工程一般较为复杂,且作业面占地较大,再加上项目往往与沿线道路、绿化等城市基础设施错综交叉,还有可能缺失沿线其他市政设施基础资料,项目设计成果是否准确以及现场的施工质量均存在较大问题。因此,布置设计市政给排水管道过程中,工作人员需在项目初期就分析该管道工程的重要性与建设难点,通过前期周密的调查踏勘,对项目进行科学分析,确定最优的管道布置方式及施工方案。
3 市政给水管道布置设计
根据不同的功能,市政供水网络可分为配水网络和输水网络两个系统。两者分别承担一定的供水功能,并根据作为分水点的水厂承担相应的供水任务。
3.1输水管网
输水管网是指将水资源从自然储存地输送到水厂的管网。输水管网在整个供水系统中起着重要的作用。输水的效率、质量和成本主要受地形和管道设计的影响。
3.2配水管网
配水管网是指将经过水厂处理的水资源转移到城市单位和用户住宅的管网系统。管道按管径大小可分为接户管、分配管、干管三类。不同的管道有各自的特点。主要管径一般为100～200cm,用于将水源从水厂转移到不同的市区作分流。分配管道通常铺设在城市的道路下,其核心功能是将主要管道的水分配给单位和居民区。家用连接管属于最后连接用户家的水管,主要从配水管连接到住宅,以满足用户的用水需求。
3.3市政给水管道规划
根据城市基础设施建设的要求,在供水管道的规划设计方面,应按照城市规划图的整体实时设计,对供水水管的工程设计进行施工,首先需要保证供水的安全性和可靠性,并保证一旦发生水污染,水能迅速控制到理想状态。同时,在保证城市正常供水的前提下,尽量减少对管网建设侧的资金投入。因此,有必要对供水管道的铺设进行科学的规划,并通过合理的设计确保城市供水和水压、水量的有效性[1]。
3.4市政给水管道的设计分类
城市供水管网可分为树枝状管网设计和环状管网设计两种主要布局形式。
树枝状管网设计中的管道和主水管的规划是类似自然形成的支路分布,通常在主水管上分布着大小不一的多个支路,负责一定面积的供水,树状管网是单向贯通设计,干网或支网是不具备流通性能的,所以结构简单,相对于投资建设资金小,适用于各种地貌,但缺点是供水安全系数较低,可靠性差,在管道局部故障的情況下,会造成其下游全部管道无水,并在一些小范围内耗水,长距离的支管易形成水流不良形成的“死水”区。这种地区会导致水质恶化,因为长期的水资源流量太小,会影响供水的质量。
环状管网的供水管网的设计采用管状回旋式结构,在管网内由主动脉由喷嘴向出口进行规划设计,水循环在管状系统中,环状管网连接中的每一条支线管道都能从两个方向得到水,从而具有较高的供水安全性和可靠性,除非两个方向的管道发生故障,同时会导致供水管道的中断,内部水管网络同时相对树状水管网络的损失率较低,在一定程度上可以节约供水成本,使用小直径管道。同时,环形管网还能降低管内水锤造成的压力,更好地保证管网的安全。但环管网设计所需的管道长度比树状管网长,施工成本高于树状管网。同时,由于地形和地貌的影响,部分地区无法实现环管网络的建设。因此,它不能取代树木管网,适合所有的供水管道建设需要。
树状管网还是环状管网都有各自的特点和优缺点。这两者之间的选择需要根据各种因素进行系统的考虑。只有科学地规划供水管网的设计,才能充分发挥其最大的效益。
4 市政排水管道的布置设计
与市政给水管道相对应,排水管道是污水和雨水的运输载体。在设计上采用树状形式,有平行式、正交式、截流式、分区式、分散式和环绕式多种形式。在对排水管道进行布置设计的过程中,应保证每一个参数都有依据,应该按照从主干管到干管再到支管的顺序进行布置,为了能充分发挥出重力的作用,排水管道设计应做到管线最短、埋深最小,同时将目光放长远,还要确保方案能够为日后的排水管道改造留有余地,以便之后的升级改造。
4.1 平行式
在地势不平坦时,容易导致管内流速过大,冲刷管道或是为了解决这个问题而设跌水井,又使得跌水井过多,因此在有一定坡度倾向河流的地区可以考虑平行式。让干管与等高线及河道大致平行,主干管与等高线和河道成一倾斜角敷设,减小地形对管道敷设的影响,在设计管道的同时也要兼顾市政道路的规划网形态。
4.2 正交式
正交式的管道布置方式干管长度短,管径小,因而较经济,适用于市政地形明显有向水体倾斜的区域。这种方式是通过与水体处置的位置上,通过最短的距离对排水管道的各个排水干管进行布置,污水和雨水排除也迅速,多适用于原老城市合流制排水系统。但是没有经过处理的污水直接排放,会使水体遭受严重污染,所以这种布置方式只适合在排放雨水的时候的使用。
4.3 截流式
在正交式的基础上,沿低边敷设主干管,将截留的各个干管的污水输送到污水厂的布置方式称为截流式。截流式是一种较为可靠的市政排水管网敷设方式,它优化了正交式布置方式,是正交式发展的结果。截流式布置适用范围广,相对于直接排河优点显著,大大降低了水体污染,对水环境改善起了很大的作用。在分流制中,截流式将管道中的污水以及初期雨水送至污水厂处理后再排河。在区域排水系统中,区域主干管截流各城镇的污水送至污水厂进行处理。经过污水厂的处理,对环境保护而言,作用重大。但是截流式合流制排水系统也有劣势,雨天可能会有一部分的污水流入并污染水体。
结束语
总而言之,市政供水和排水系统是目前城市发展的主要设施,渗透到城市的每个角落。因此,设计配套的供水和排水系统对促进城市的健康发展具有积极作用。本文从上述几个方面进行了分析,并在此基础上提出了合理化建议,旨在为我国经济建设贡献自己的力量。
参考文献:
[1]郑元格.市政给排水管道布置设计及技术措施分析[J].中国战略新兴产业,2018,(40):32-33.
[2]王燕.试述市政给排水管线设计的优化措施[J].建筑工程技术与设计,2017,(1):90.