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市政给排水设计中的节能措施运用分析赵娟

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：赵娟

[导读] 摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，市政工程建设越来越多，在城市市政工程建设过程中，对给排水系统进行合理建设较为关键。

        泛华建设集团有限公司湖北设计分公司湖北武汉 4300000
        摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，市政工程建设越来越多，在城市市政工程建设过程中，对给排水系统进行合理建设较为关键。文章针对城市市政给排水工程进行分析，简要阐述了市政工程给排水系统的设计实施要点，并以具体工程为例总结市政工程给排水系统设计思路。
        关键词：城市发展；城市市政；给排水系统
        引言
        市政给排水系统在保障人民生活、生产用水需求的同时，还需要担负起工业企业生产废水、居民生活污水、日常降水的收集、转输、处理和排放工作，以及城市防洪防涝任务等。随着我国城市化的进程，市政给排水系统也变得越来越复杂，目前市政给排水系统优劣已经成为了评价城市现代水平的主要标志。当前我国的城市建设大多较为完善，但市政给排水设计与规划仍存在着诸多的问题，不利于市政给排水工程质量的提升，需要采取更加科学、合理、有效的措施对市政给排水系统进行优化。
        1市政给排水设计中运用节能措施的重要性
        首先，创造良好的城市环境。市政给排水工程质量直接关系到城市居民的生产或者生活质量。城市排水系统肩负着城市污水、工业废水、雨水的排泄责任。随着我国城市化进程的加快，城市给排水任务量逐步增加，过往传统的给排水系统在运用过程中则潜在着诸多问题，不仅影响到给排水质量，也会造成大量能源或者水资源浪费。只有将节能措施有效运用到系统设计环节，方可提升给排水质量，并为人们营造良好的城市环境。其次，降低能耗，节省资源。科学合理应用节能措施，不仅可以实现各项资源的优化配置，也可以有效规避给排水系统中的能源损耗、水资源浪费等问题。随着城市常驻人口数量的增加，人们的节水意识存在着较大的差距性。有些城市人口因缺乏节水理念，用水缺乏节制性，导致城市水资源浪费，甚至一些地区面临着水资源匮乏的问题。依托节能措施，并通过加大废水循环利用力度，则有效节省了水资源，并较大程度地改善了城市周围环境。
        2市政给排水设计中的注意事项
        城市建设设计排水系统时，不仅要保障排水效率，还要保障排水质量。要做到这一点，就需要采取有效的方法，提升进水口速率，提高排水效率。排水设计过程中，可以采用凹型结构，这样的结构可以最大程度地提供积水量，改变道路坡度。道路排水过程中，道路坡度是影响排水效率的重要因素。设计人员在调整进水口的基础上，要对道路的坡度进行合理规划，让其形成一个良好的排水系统。市政排水设计，主要目标是让排水系统和自然系统进行有效融合，促进水资源的循环利用。
        3市政给排水设计中的节能措施运用策略
        3.1优化整体管网布局
        设计给水管网时，在确定线下情况的前提下，为了确保质量，要结合水力参数以及管道的直径选择最优的搭配组合。在确定管线之后，要对给排水管网的流量进行合理的分配，通过运用优化算法来优化管道的直径数据，以城市的规模以及给排水的需求为依据，针对不同的区域进行具体的布置，以确保分布组合效果达到最佳状态，确保管网系统在运行成本最低状态下实现运行效益的最大化。需要注意的是，可以通过运用非线性规划法、使用遗传算法、纯属规划法等多种方法对不同压力范围内的供水设计进行优化，但要严格遵循水资源的优化配置原则来规划城市给排水管网系统，在开始设计之前认真完成需水量的预测工作。另外，为了保障城市能够长远发展，在进行设计时要充分考虑到该城市未来的地下水开发、水质改善以及供水集约化等多种可能的发展方向，给这些城市地下发展预留一定的操作空间。
        3.2科学设置分区供水
        在市政给水系统中，往往存在着诸多能源消耗问题。从能源消耗量占比来看，供水环节是能源消耗量最多的部分。为此，设计人员需要将节能措施高效合理地应用到供水设计工作中。具体措施如下：首先，设计人员可以科学合理采用分区供水方案。结合各个区域供水情况，科学合理调整各个区域给水系统的供水压力，并全面提升各个环节的节能环保成效。其次，设计人员通过一系列计算工作，掌握各个区域实际水资源需求量，防止供水量过大而造成大量水资源的浪费。依托管网叠压方式，来科学合理调控管网分区压力，并提升各个供水区域的供水情况。
        3.3城市污水处理系统设计
        进行给排水系统设计过程中，包括对城市排水系统进行设计及污水处理系统设计两部分，完成城市给排水系统合理设计，可提升城市给排水系统整体设计效果。

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排水系统设计过程中，主要对城市街道及城市地理地形进行考察，设计排水节点及城市排水管道等保证城市排水系统设计更高效。工业区专门建立了污水处理厂系统，通过污水处理厂系统的建设，保证工业污水及城市废水可合理排放、处理，保证污水处理效果更佳。
        3.4提高城市防洪防涝设计的合理性
        防洪防涝设计是城市建设的重要组成部分，需要根据当地的实际降雨情况，结合地形地势、水文和气象等条件，合理设置截洪沟和布置雨水管道系统，确保在强降雨的情况下，雨水也能够顺利的排出。另一方面，将“海绵城市”设计理念用于城市防洪排涝工程设计中，海绵城市的排水系统与城市排水管道设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合等方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害，进而保证城市的安全。
        3.5积极应用BIM技术进行市政给排水管线设计
        可以结合相关的数据，合理地对市政给排水管道进行分类以及预算管线的工程量。以管线数据为依据，构件相应的虚拟模型，通过反复的运行试验，发现可能存在的问题并提出针对性的预防措施。相关设计人员在运行数据时，各个管线之间通过不断的碰撞能发现可能存在的问题，然后针对问题对管线的运行参数进行合理的调整，从而有效提升运行的效率。
        4市政排水系统中节能措施的运用
        4.1给排水设计的科学规划
        市政给排水设计与规划，一方面需要加强对城市给排水系统的建设与研究，另一方面在编制给排水专项规划时，需对当地地形条件、水资源情况、用水要求进行调查研究，同时还需要特别注意城市建设现状与远期发展规划、现状道路建设情况与远期规划和现状给排水管网建设情况等，在规划给排水系统时需要结合近期和远期两个方面的发展进行综合考虑，优化整个城镇的供水方式和排水体制，优先保障主供水管网安全稳定性和排水主管网的排放出路。此外为了保证给排水系统的合理规划，需要充分地运用现代科学技术措施，设计人员通过相关设计软件优化设计方案。市政给排水管道系统的建设基本都是与城市路网建设同步进行的，这就要求给排水管道系统在规划设计前，需充分考虑城镇路网的建设和地块开发先后顺序，统筹考虑城市建设各阶段和不同地块性质对给排水系统的不同需求，尽早对给排水系统进行最经济合理的设计，合理布置管位，提前在道路下预留好给排水管道，避免重复投资建设。
        4.2加大雨污水系统应用力度
        雨污水系统是市政给排水设计的重要构成部分，设计团队需要充分认识到节能措施的重要性，并在雨污水系统中科学应用节能措施。在将节能措施应用到雨水系统中时，需要做好以下几个方面的工作：首先，依托现有的排水设施与抽排方式，合理排出低洼地势中的积水。其次，加强雨水循环技术应用。设计人员需要全面检查工程设计方案，保证投入使用方案的科学合理性。最后，制定健全的排水管道管理措施。清污工作是排水管道工作的重要构成部分，通过及时清理污物，可以保障雨水系统排水性能的正常性。由于各个城区的实际情况具有着差异性，工作人员需要结合各个地方的实际情况，科学合理开展污水系统设计工作。由于旧城区的污水系统具有特殊性，设计人员可以结合旧城区建设情况，制定出适宜的污水系统应用策略。设计单位或者团队则需要定期组织培训活动，保障设计人员的综合素养满足实际设计工作需要。
        结语
        综上所述，市政给排水工程是一项重要的基础设施工程，在城市基础建设与道路设计中都是非常关键的部分。文章从给水系统、雨水系统和污水系统三个方面介绍了我国目前市政给排水工程存在的现状，现今市政给排水在建设规划设计时仍存在不合理之处。对此，文章也提出了对给排水设计的进行科学规划、提高给排水设计合理性，建议利用“海绵城市”理念来加强给排水设计，提高城市防洪防涝设计。
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