林孝鑫
湖北建科国际工程有限公司浙江分公司 浙江省,杭州市 310000
摘要：给水管道是市政工程的重要组成部分，给水管道的设计是否合理，直接关系到整个城市的水源供应和污水处理。针对设计中存在的问题，必须找出问题的根源，改进和优化设计方案，才能保证给排水系统正常运行，为居民创造安全稳定的居住环境。接下来，本文将深入探讨这个问题。
关键词：市政；给排水管道；布置设计；问题
前言
城市给排水工程是维护城市运行和发展的众多基础设施之一，其建设质量对城市健康、稳定、可持续发展具有重要意义。在市政给排水工程中，如果没有进行系统、科学的管理布置设计，没有合理地运用各种相关技术，就会造成给排水工程的施工质量参差不齐，同时施工效率极低，不利于城市防洪排涝和污水处理等工作。因此，对市政给水管道布置设计方法进行深入研究，是当前市政给水管道施工单位急需解决的问题。
1市政给排水管道的布置设计
1.1总体规划设计
在设计市政给排水时，首先要从总体上进行规划，了解居民的人口分布情况，熟悉城市地形，考虑水文、气象等因素，并结合当前和远期城市发展规划。综合以上资料，进而分析管道特性，掌握给排水设备的性能，为管道布置提供依据。其次，管道设计要从不同的角度出发，形成一系列的设计方案，然后与各部门协商，以经济、效益、可行性三项指标来确定最佳方案。在设计方案发布后，应及时绘制施工图纸，先将比例控制在1/5000-1/10000，再准确标明水源、管道和引水线路的位置；最后，对设计目标、费用、材料等进行文字说明，以保证管道布置施工顺利进行。
1.2给水管道设计
给水管道的设计，应遵循最短线原则，并与其他各类给水管道相协调，确保安全可靠。如下所示：
第一，供水管道的组成主要分为输水管道、供水管两大部分。其中，输水管道是供水的通道，目前水厂通常设置在水源集中的地方，因此也可作为水源到水厂的管道。这类管道的设计，一般不会直接连接到用户的水网；但是，如果有大型用水用户，则可以连接到用户的水网，以满足用水需求。给水管道按其功能可分为干管、支管、户管四种类型，设计时应根据用水需要，合理选用管材和管路。
第二，合理选择布局形式；以城市发展规划为基础，目前市政给水管道的设计形式，主要分为树型和环型两种。树状管网适用于供水需求较低的城市，具有线路短、成本低、管网结构简单等优点；缺点是水力状况差，安全保障困难。环网适用于供水需求大的城市，具有线路长、供水安全、可避免产生水锤、施工成本高等优点。管道布置形式的选择，应遵循节约资源，尽量缩短线路长度的原则，控制好两条管道之间的距离，一般为500~1000米。
1.3排水管道设计
排水管道的设计要点是：第一，按先主干、后支管的顺序进行排水管道的设计，要遵循埋深最小、线路最短的原则，以充分发挥重力作用；第二，管道设计不能只看眼前，要考虑到城市未来的发展，预留管道改造的空间。排水管网一般布置成树状，可分为各有优缺点的平行式、正交式、环形。
2管道布置设计中的常见问题和对策
2.1供水体系
如果是地势平坦的城市，可以采用统一的供水系统，管道布置也比较简单。如果城市地形不规则，各区域之间存在较大的高差，采用统一供水系统，低层管道因压力过大会损坏管件，高层管道因水压不足会影响正常供水。因此，可以采用分区供水的方法，合理分配水量，并解决内部调整收敛问题。
2.2雨水管道
第一，出口设计问题。雨水管出水口是设计工作中的一个重要环节，目前大部分城市雨水管出水口均位于河流附近。但是有些城市由于受地形的影响，可能会采用水下排水方式，使排水口低于水位。这种设计，会降低管道内水流的流速，造成积水时间过长。这样的话，出水管的设计必须高于设计水位，如果受地形影响，管道可以采用补强浅埋，设置溢流闸门和提升泵站，以减少洪水条件下的雨水积存。
第二，使用连通管。
现有的雨水管道布置相互独立，各系统之间没有连接。实践表明，在排水高峰期，不同类型雨水管道饱和度不同，为保证整个管网的通畅，可将相邻管道系统连接成环形管网。从而互相调节水量，有效地提高排水效率。
第三，排水管改造。排水口主要分为平篦式和立篦式两种，前者水流速度快，杂物积聚后容易堵塞，后者虽不堵塞，但要求边沟具有一定的水深。对此，可采取以下改进措施：如路面坡度较大时，可采用平篦式排水口，提高局部排水能力；位于低洼地带时，雨水汇聚量较大时，可采用特殊的排水口布置方式。
2.3污水管道
第一，排水管容易堵塞。排水沟堵塞的原因主要是由于大量漂浮物进入排水管道造成的。为了解决这个问题，设计时一方面要适当缩小格栅间距，另一方面要在高发区设置人工格栅，防止污物、杂物进入。管道内的漂浮物也要定期清理，避免从源头造成堵塞。
第二，污染物沉淀。污染物沉降后，导致污水流动速度减缓，造成沉积物进一步下沉，形成恶性循环。为了解决这一问题，在检查井设计时，可采用井底下沉40 cm左右的沉降方案。通过这种方式，沉淀物可以在检查井中堆积，而不会对下游管道造成影响，从而使管道畅通。
第三，控制深度。污水管道水深的控制主要依赖于提升泵站，并与泵站的最高控制水位密切相关。事实上，为了减少耗电量，泵站可能没有完全打开泵，或者控制水位，从而导致管道水深超过设计值，不仅影响流量，还会产生更多的沉淀。因此，应对提升泵站进行检查，并动态监测水深的变化，使水深控制在设计允许范围之内。
3市政排水管理布置设计方法研究
3.1正交式排水管道
这种排水管的规划形式一般适用于地形、地貌条件下水体明显倾斜的地区。许多排水管线采用最短距离排出正交排水管道，其主要特点是排出速度快、施工成本低。但是，正交排水系统的使用在一定程度上会导致未经任何处理的污水直接排入河流，给当地水资源带来严重污染。因此正交式排水管道只能作为无污染的废水设计，比如雨水的排水管。
3.2平行式排水管道
并排排水管设计一般是指城市存在河流分布区和存在地形的地区，在进行排水管设计时，可采用干管布置与河道等高线相互平行的方式进行规划，以便充分利用并排排水管存在的地势差，保证排水管内水流压力相对平衡，避免因局部落差过大而造成水压上升，或因局部水压过小而造成淤堵等情况。而采用平行式排水管道铺设时，首先要对施工场地的地形、地貌条件进行分析和研究，其适用范围有一定的局限性。
3.3截流式排水管道
切断式排水管道是在正交排水管道的基础上，加装一些干管，用来截取不同干管排放的污水，并将污水直接送往污水处理厂。在此基础上，完善和优化正交布置方式，是目前城市排水管网规划和设计中普遍采用的一种管道布置方式。在分流制污水排水系统和区域排水系统中，截流式排水系统的作用十分突出。采用截流式排水管设计，可将城市生活污水及工业污水送至污水处理厂进行无污染处理，然后再将处理过的水排放至河流，大大减少了对当地水资源的破坏，尽量保护当地生态环境。然而，采用截流式排水管道时，由于需要加装干管，并将污水输送至污水处理厂，从而增加了工程造价。因此，在实际的排水管道布置设计过程中，必须综合考虑各个方面的因素。
结语
综上，给排水管道是市政工程设计的重点，它具有复杂性、系统性等特点，一旦出现问题或缺陷，将对整个给水和排水系统产生影响。通过对总体规划、给水管道、排水管道等方面的设计要点的介绍，针对设计过程中经常遇到的问题，提出改进和优化的设计方案，以提高设计施工质量。
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