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中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北武汉 430010
摘要：随着城市人口的迅速增加，城市居民生活污水量和工厂工业废水排放量也在迅速增加，污水处理和管理的成本也日益增加。小城镇排水管网设施不完善或建设不当，会造成许多问题，如污水直接排入河道造成水污染；排水系统选择不当，使污水得不到有效处理或增加经济效益增加投资。本文就市政排水管网规划及设计中的几个核心问题提出了一些看法，并与同行进行了研究和探讨。
关键词：市政排水管网；规划；优化设计；探讨
引言：我国城市排水管网已初步定型，随着城市的建设和发展，排水管网系统日渐完善。目前，随着新城区的高速发展及老城区的旧城改造，使排水管网的服务范围更加广阔。但目前排水管网规划不合理，在一定程度上阻碍了城市排水事业的发展。因此，合理规划城市排水管网，优化排水管网设计是我们需要解决的课题之一，对促进城市污水排放，保护城市生态环境稳定具有重要意义。
1排水管网总体规划
排水管网规划的编制应当符合城镇总体规划和区域规划。要密切配合小城镇其他单项工程建设，如城市功能区划布局、建筑限界、道路规划等地下设施规划。要从全局上合理解决，形成有机整体。同时，排水系统的规划设计也是动态的。在排水系统、排水量标准、排水干管走向完成后，可根据实际情况进行局部调整，以利于工程的具体实施。另外，排水管网的建设也有其自身的特点，因为它的使用寿命有时长达40年或50年以上，建成后就可以使用。因此，小城镇排水管网的规划设计要长于小城镇总体规划，排水量的计算要多方面预测，要有发展空间。
2市政排水管网施工损坏原因分析及对策
2.1管网损坏原因分析
虽然市政排水管道的建设过程并不太复杂，但大部分工程都是在繁华的城区建设，环境复杂。现有地下管线、电缆等给排水管线不清。同时，必须考虑地面交通的影响，导致施工难度增加，施工质量往往达不到规范要求，排水管道施工中存在着几个问题
（1） 管道位置偏差或测量误差。为了避免原建（构）筑物等设施和施工测量人员的偏差，会导致平面位置的偏差，从而导致积水甚至下坡的现象。
（2）地基不均匀沉降引起管道泄漏。如果封闭水试验不合格，如果管道基础条件差，则会导致管道和地基不均匀沉降，一般会造成局部积水。严重时，将导致管道破裂或接口开裂；管道质量差，有裂缝或局部混凝土松动，抗渗性差，易造成漏水；管道接口填筑施工质量差，管道在荷载作用下损坏或接口开裂外力作用；检查井施工质量差，井壁及其连接管接头泄漏是造成泄漏的主要原因。
（3）回填土沉陷。目前，回填土没有按照室内击实试验得到的最佳含水量和最大干密度盲目碾压，而是通过严格的击实试验确定压实遍数和回填厚度，往往导致压实度达不到最佳效果，而过度压实也会造成不良影响，如弹簧土，施工后会造成过度沉降，影响排水管的功能。
（4） 施工单位原因。由于施工人员不负责任、技术素质差，往往不文明施工，造成地下隐蔽设施被毁，施工机械直接被毁，根源在于对地下情况缺乏了解。
2.2提高市政排水管道施工质量的措施
（1） 测量施工中预防建筑物病害的主要措施是：（1）施工前严格按照施工测量规范和程序进行复测，并对设计图纸交接桩进行复核。（2） 施工放样应结合水文地质条件，按埋深、设计要求及有关规定进行，必须进行复测和试验，误差达到要求后方可交付施工。（3）施工应严格按照试桩进行，并测量和接受沟槽和地基的轴线和纵坡。
如需避开结构，可采用直线连接，连接良好的角度不应大于135度。
同时，对于上下游落差大于1.0m的拐点井或检查井，应按规范设置或浇筑相应类型的检查井，以利于管道的顺利连接和排水。
（2） 因地制宜采用适当的置换方法，消除管道的沉降，保证管道的使用寿命。基础不均匀沉降引起的管道泄漏的预防措施是：管道沉降引起的泄漏是目前最常见的危害，应采取适当的地基处理措施，确保管道的安全运行。例如：石灰土垫层是软土地基上给水管道基础的常用处理形式，平原土垫层是在基坑下挖掘部分或全部软土，然后回填平原土，逐层夯实处理一类非自重湿陷性黄土，常用的是普通土垫层。对于小直径的管道基础，当管道的不透水地基与软土层接触时，在荷载作用下，软土地基中的水被迫从地基两侧排出，地基下的软土不易固结，形成一个大孔隙水压力，这也可能导致塑料损坏的风险，由于基础强度的降低。此时经常采用砂砾垫层，在管道施工中，湿陷性黄土层厚，可塌陷变形大，管道重量大，在对管道安全要求高的情况下，也可采用强夯法处理地基。
（3） 完善施工队伍内部质量管理，完善质量管理规章制度，形成自上而下的质量控制网络。具体项目的每道工序都应有明确的内部检验标准和详细的工艺要求。做好施工前的技术交底。所有级别的操作员都应该遵守规则。加强工艺检查，严格执行工艺纪律。
（4） 尽量采用先进成熟的施工技术，提高施工技术水平。采用先进成熟的施工技术，既能加快工期，又能保证工程质量，如采用非开挖技术、顶管技术、降水技术等能解决施工难点的技术，为今后管网充分发挥排水效率打下了坚实的基础。
3 市政排水管网的优化设计
3.1 对布置管线平面进行优化
污水流量的大小将影响排水管网的布局。在施工过程中，正确的线形可以在一定程度上降低工程造价。在定线过程中，设计人员应尽量选择直干管进行布管设计。考虑到地形和地形，他们应该尽量减少转弯。污水在重力作用下自动排入污水处理厂。在排水管网施工过程中，应减少泵站的设置，选择合适的方案，尽量选择较短的线路。
3.2管道间距优化
市政排水管网会受到多种因素的影响，在某些情况下，还可能受到管道平面净距和竖向净距的影响。在施工过程中，当管道与建筑物净距不达标时，会影响施工进度和效率。因此，为保证各类管道的安全使用，相关工作人员往往采取相应的保护措施，如为管道设置套管、设置沟槽保护管道等，使管道之间的距离满足实际需要。
3.3管材优化
管道的材质和性能将影响排水管网的质量。目前，市政排水管道的种类有钢筋混凝土管、钢管、复合管等。不同材料的排水管性能不同，各有优缺点。不同的排水工程应选用不同的排水管材。在设计过程中，有关人员应根据管道的压力、管道接触的土壤环境和实际施工情况选择管道材料，必须保证管道满足排水系统的实际要求。在符合标准的情况下，积极使用新管材，如PE管等新型塑料复合管。新型塑料复合管具有很大的优点，可在排水系统施工过程中适当推广。
3.4排水管网施工过程与计算机技术相结合
计算机技术在排水管网建设中可以发挥重要作用。为优化城市排水管网设计，提高污水排放效率，应将排水管网建设与计算机技术相结合，通过对具体数据的分析，对不同区域的排水管网进行优化和完善。比如，电脑可以采集各个区域的排水频率，工作人员可以根据相关数据分析，制定不同区域的调整方案，这将使排水管网的布设更加科学合理。同时，计算机技术的应用将大大减少人工操作的工作量，提高工作效率。
结论
1） 排水管网系统的优化布置是树形结构，这是排水工程师的共识，并在实践中得到了实施，但尚未得到证实。本文的贡献就是用定理的形式证明了这一结论。2） 现有文献对城市排水管网布局优化设计只保证次优布局，不保证最优布局。3） 优化后的管道参数（包括管径和坡度）进一步优化，经济效益较好。
参考文献
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[2]陈森发.城市污水管网系统布局的递阶优化设计[J].中国给水排水, 1988, 4 (3) :6-10.
[3]杨丽筠.浅谈城市管网的规划与管理[J].山西建筑, 2007, 33 (23) :173-174.