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摘要:随着我国城市化进程的加快,对城市基础设施建设提出了越来越严格的要求。随着城市用水人口和用水量的增长,现有给排水系统暴露出许多问题,如供水不足或水压不足、城市内涝频繁、污水外溢、河流污染等,有关部门要从满足城镇居民生产生活用水需求和雨污水排放的角度出发,做好城市给排水管网规划设计,解决城市给排水问题。
关键词:城市;给排水管网;优化配置
1城市给排水管网规划原则和内容
1.1城市给排水管网规划原则
1)清晰性。在优化改造前,设计人员需要深入了解给排水管网的实际情况,明确管网的材料类型、竖向标高和总体布置,并根据需水量对给排水管网进行优化设计,降水量和城市本身的最大排水量。本着明晰的原则,对给排水管网进行规划改造,确保给排水系统的稳定性和可靠性。
2)超前性。目前,我国的城市给排水管网建设标准普遍偏低,在建设中要有超前理念,根据当地情况适当提高标准。传统的城市给排水管网规划中对现状的了解往往不够全面,规划方式单一,难实现多方案必选,规划模型分析缺少实际数据的支撑,难实现动态分析。对于有条件的城市,应加快对城市给排水管网的数字化、智能化建设,通过对管网的实时在线监测,为城市给排水管网规划提供基础数据,实现城市给排水管网规划由粗放到精确的转变,为规划的方式提供新的可能。
1.2 城市给排水管网规划内容
城市给排水管网规划是指在一定条件下,对水厂和污水处理厂的位置和规模进行规划,建立相应的管网模型,计算其运行工况,找出低能耗管网系统的设计方案,投资小,可靠性高。
1)管网布局优化。管网优化布置是城市给排水管网规划的基础和前提,其合理性将直接影响给排水系统的经济性和可靠性。在优化管网布局的过程中,要做好供水分区、供水方式、排水方式的优化,合理设置压力站的位置,确保给排水效果,降低系统运行过程中的成本消耗。
管径优化设计。无论是供水管网还是排水管网,管径的大小都会直接影响到系统的整体布局。如果供水管网管径过小,泵扬程增大,在加压过程中可能发生管道破裂,增加供水能耗。如果供水管网管径过大,将增加管网建设投资。如果排水管网管径过小,会影响雨水和污水的排放,形成积水和污水外溢。在此基础上,在给排水管网管径设计过程中,应采用相应的模型进行分析计算。
2 市政给排水管网的优化配置
2.1 优化老化管网
目前,城市排水量不断增加,老化的管道不能再超负荷工作,应立即更换。旧管道的更换比新铺设的管道更困难,因为需要拆卸和安装。更换前必须做好现场调查,对埋地管件的位置、性能、长度、直径有准确的认识。同时,既要做好管道的更换工作,又要符合当前和今后几年建筑的现状和发展趋势。“挖、挖、装、拆”的闹剧不能上演。
2.2 优化前期规划指导思想
在科技快速发展的推动下,城市发展速度越来越快。因此,在城市给排水系统的早期规划中,不仅要看到现在,还要根据事物的发展规律,预测当地城市几十年甚至几百年的发展,进而做出前瞻性、科学性的具体规划。我们可以借鉴国内外一些先进的科学经验,并与当地实际相结合。规划既能满足当前当地给排水形势的需要,又能满足后期管网扩容的需要。两者应该能够实现完美的无缝连接,既不浪费时间和劳力,又不耽误人们的出行。
2.3选择适宜方式排放污水、雨水,优化管道系统设计
在城市给排水规划设计过程中,污水和雨水的合理排放非常重要。根据城市的实际情况,选择合适的污水和雨水排放方式。不同排水方式设计的管道系统不同,排水系统也存在一定的差异。一般来说,城市排水有两种方式:
合流制,即污水、雨水输送和排放共用一个系统,可分为截流排水、直排排水和全处理排水。目前,大多数城市在改造旧的给排水系统时,都会将其改为截污排水方式,污水将被截入污水系统进行处理,雨水排入河道。
分流制,即污水、雨水的排放有专门的管道系统,这种排放方式的优点在于有利于优化城市环境,分别处理不同性质的水源,保护城市水体。
此外,在城市给排水系统的规划设计中,还应注意污水管道的设计,并根据目前的设计情况进行优化。科学分析城市管网系统中的控制点,其中排污口通常是企业深部、管道起点、低洼处。当地面坡度变大时,管道内水流速度也会变快,对管壁造成严重影响。为了缓解这种情况,可以在侧管与主管的连接处设置落水井。如果管道埋在干土中,且管道深度超过7m,则应设置泵站。
2.4科学设计排涝功能,保障设计的协调性
城市供水系统的目标是为人们提供所需的水量,排水系统的功能是排放城市中的污水和废水。在城市给排水设计中,还需要注意其防洪功能的设计,特别是在一些洪水灾害频繁的城市。科学的城市市政给排水防洪设计有利于保障人民生命财产安全。在设计排水系统时,要结合城市洪水的实际情况,将排洪措施融入其中,优化排水系统,使之更加合理。城市积水和洪水问题的主要原因是大量降雨,可以通过排洪的方式进行处理,建立完善的城市雨水处理体系;应对城外洪水,不仅要在洪水发生后积极采取措施,而且要在不发生洪水时采取防范措施,如修建水库、防洪堤等。此外,在城市排水系统的设计中,还必须提高其协调性。排水工程建设不是一项简单的工作,它具有一定的复杂性,涉及多方面的内容,受多方面因素的影响,在设计时要实行系统考虑、综合设计、各方面协调,以适应城市的总体规划,满足城市的功能需求,充分发挥城市排水系统的作用。如内江城市排水系统设计中,为防止洪涝灾害的发生,必须考虑潮位、道路高程和排水管道的高程关系,以便在洪水期间达到良好的排水效果。
2.5选择优质的管道材料
城市市政给排水的规划设计还需要重视管道材料的质量,选择优质的管材,可从以下方面着手:首先,选择高质量的PE管。PE管可以分为三种不同类型,分别是高密度的PE管、中密度的PE管和低密度的PE管。低密度聚乙烯管材柔韧性好,延伸率高,抗冲击性强,化学性能稳定;中密度聚乙烯管材具有高刚度、高强度的特点,具有一定的抗蠕变性,适用于城市给排水系统的设计。其次,选择合适的球墨铸铁管。这种管材的特点是充分发挥铁质元件的优点,性能好,抗腐蚀能力强,延展性好,安装方便。最后选用优质的钢筋混凝土管。常见的有预应力钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管等,其接口形式多种多样。可根据实际情况选择合适的管道接口。整体工艺相对简单,抗冲击性能优异。也是给排水系统设计中常用的一种管道。
3结语
随着城市化进程的加快,城市给排水管网的设计与改造越来越受到重视,这也使设计人员积累了丰富的经验,丰富了给排水管网的优化方法,确保给排水系统稳定可靠运行。面对越来越复杂的给排水管网规划工作,有关人员应综合考虑各方面的影响因素,选择最合适的方法做好数据计算和分析,确保给排水管网规划设计的合理性。
参考文献:
[1]李描峰.城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨[J].江西建材,2017(7).
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