马宁
济南黄河路桥建设集团有限公司 山东济南 250000
摘要：随着我国社会经济的持续发展,人们生活发生了翻天覆地的变化,更离不开市政工程建设,其在很大程度上体现了一个城市的发展水平和综合实力,提高工程质量是促进城市发展前进的重要保证。市政给排水管道的结构设计极其重要,是其可否长期有效地发挥自身价值的关键。本文主要分析了市政给排水管道的结构设计。
关键词：市政工程；给排水管道；结构设计
引言
随着时代的不断进步，人们对排水工程的运行、施工、维修的要求也不断提高，且提高排水系统是目前市政建设中最为关键的目标，所以在实际施工过程中一定要结合实际情况，根据不同情况进行排水管道的设计，制定相关施工流程。
一、市政给水管道结构布置设计规划
在布置设计市政给水管道时，应先做好近期和远期规划，采集各种资料，包括城市人口分布情况、饮用水标准、楼层高度、城市区域地形图等。然后还需了解城市当前的给水能力，包括管道结构布置情况、给水设备数量及分布、用水需求量、供水成本、水源等。同时，收集各种地理环境及天气气候资料，包括气象、水文及水文地质、工程地质等资料，进而确定给水系统对水量、水质及水压的具体要求。另外，在制定设计方案时，一般会对比多个方案，通过计算。综合工程量、工程成本等影响因素，从中选择最为合适的一种。
二、市政给水管道结构布置设计方案
市政给水系统分为输水管网和配水管网两大部分，在对其进行布置设计时，需要从这两部分进行综合考虑。对于输水管网的布设来讲，主要内容为水源或水厂到配水管网之间的管道，输水管网不直接接入用户，在整个给水系统中的主要作用是转输水量。另外，从配水管网接到个别大用水户去的管线，因沿线一般也不接用户管。配水管网就是将输水管线送来的水，配给城市中用水户的管道系统，作用不同的管线其直径也不一样，干管直径一般在100mm以上，支管管径要考虑消防流量来决定管径的大小。给水管网的布置可分为环管网和树枝状管网两种，前者应用于大中城市给水系统或供水要求较高情况，由两个方向来水。后者应用在外围周边区域或要求不高而距离水厂又较远的地区供水，其主要优点是管材省、投资少、构造简单，后期可再发展形成环状网。
三、市政给排水管道结构布置设计
3.1给水管道结构布置
3.1.1管网布置
为确保城市供水质量，在管网设计与施工过程中，应协调好新建管道和既有管道间的相互关系，使新旧管道构成的管网能够实现畅通与互联，从而提高供水能力，满足城市发展要求。根据不同的供水需求，现阶段常用的管网形式主要有树状网与环状网两种。
3.1.2管网定线
官网定线需按照以下几条基本原则：①减少或直接避免没有必要的管线布置，缩短定线的长度；②干管的延长线方向需要和管网线的水流方向完全相同；③干管可以在城市街道的两侧进行配水，以此对干管的铺设长度进行缩短；④在对干管定线进行配置时，应对现有的规划和街道、基础设施进行综合分析，绕避桥隧等重要的设备，避免发生不必要的冲突；⑤相邻干管之间应保持足够的间隔距离，一般要达到500m以上，以此防止相互干扰对正常供水造成影响。
3.2排水管道结构布置
在对城市排水管道进行布置设计时，应考虑市政道路实际高度，尽可能使污水实现重力自流，同时为后续升级改造留有余地。为了降低施工成本，在满足施工要求及保证质量的基础上，应减小管道实际埋深以及管线的长度。
在大坡度段，可按照河道的具体走向，采用平行式管网进行设计，充分利用污水和雨水的重力实施排水；在降雨量较大的地区，为提高雨水排放效率，可选用正交式管网，以实现雨水和管线之间的正交，从而在提高排水能力的同时缩短管线；至于污水处理系统，应配套布置截流式排水管网，对污水实施分流，以便进行排放和综合治理，避免造成二次污染；在污水处理厂和泵站等设施的周围，应布置环绕式排水管网，因为这样能有效降低成本，是设备发挥最大化作用。
近几年，由市政排水不力造成的内涝逐渐成为很多城市面临的重点问题，对城市居民日常生产生活造成严重影响。针对这一实际问题，在对管径进行优化设计时，应在原有的基础上增加一定暴雨重现期，以起到提高管网排水能力的作用。考虑到城市雨洪管网的管道结构布置有很高的复杂度，对瞬时排水量提出很高的要求，因此在设计中还要考虑敷设大管径管网对既有道路等设施带来的影响。
3.3雨水管道
3.3.1出水口设计
雨水疏通始终是城市给排水设计的重点，设计难度较大，在不考虑地形方面限制的情况下，多数通过管道将雨水直接排入附近的水体，但如果地形有一定限制，则管道出水口必须采用淹没式，即将出水口设置在水位以下，这样的设计会使管道中的水流速下降，削减排水能力，随着降水的不断增多，低洼处积水时间大幅延长。基于此，在对管道结构布置进行设计时，应将出水口尽量设置在水位以上，至于地形等因素造成的影响和限制，可采取对城市竖向规划进行调整等方法，在采用这些方法后若仍无法使出水口高于水位，则要深入分析水体顶托作用影响，在排入口等重要位置增设抽绳泵站或溢流闸门，从而在排洪过程中实现强制性排水，达到减少城市雨水积留的目的。
3.3.2充分利用连通管
市政雨水管道一般是分成多个独立系统进行设计和建造的，在每个独立系统之间没有设置连通装置，但是在实际情况中发现，因所处位置有着不同的具体情形，所以在排水高峰时，各独立系统饱和情况并非相同，为充分发挥雨水管道排水能力，可在两个独立系统之间的容易积水的位置采用连通管进行连接，以此形成环形管网，通过对连通管的应用，能对系统相互之间的水量进行调节，实现改善排水现状的总体目标。与此同时，通过连通管还能对污水管和雨水管进行连接，由于污水管的实际埋深通常很大，所以在一般情况下很难实现和雨水管的连接，而因此设置单独的系统往往要投入很高的成本。
3.3.3雨水口改进
雨水口主要有立篦与平篦两种形式，其中，平篦水流较为通畅，但是容易被垃圾和杂物堵塞，对收水能力造成影响；而立篦则不容易被堵塞，但是在边沟等处需要保持足够水深。在对雨水口进行设计时，应对道路纵断设计带来的影响与汇流面积进行综合分析，具体可采取以下改进措施：
（1）在纵坡相对较大的区域，收水应采用平篦式雨水口，同时根据实际坡度对收水口进行调整，以此形成线性收水井，防止仅在下游进行收水而造成局部无法有效收水；
（2）在有较大汇流面积的低洼处，除了要在原有基础上增加雨水口数量，还需重点解决雨水口的排列问题，实际工作中应根据现场的地形以及设计人员自身经验确定。
3.4其它设计
市政给排水管网的总体设计需充分考虑后期检修维护的便利性，通常将管道结构布置在非机动车道以下，同时在其它管线内侧布置排水管道。在外界因素影响下，不得不增大排水管道实际埋深，致使排水井实际尺寸很容易超出标准，这种情况下，设计人员必须做到灵活变通，在确保排水井施工及运行安全的基础上，结合井身不同部位实际受力情况，对排水井进行适当的延伸。管道埋深是影响工程造价的主要因素，同时这也是设计过程中必须考虑管道间安全距离的重要原因。对设计人员而言，在执行具体操作时除了要根据实际情况结合相关要求尽可能减小管道的埋深，还要放宽自身的眼界，参考国内外成功案例，在适宜的情况下使用新型优质管材，是确保管线安全，虽然这样有可能会增加成本，但从长远角度讲，这是使管道稳定、安全运行的必要投入。
四、结束语
综上所述，市政给排水管道工程在进行结构设计时，一方面是涉及到城市给排水管道的质量，另一方面该工程与人们的生活息息相关。所以在进行结构设计时应注意质量与效率，在结构设计中提出创新使我国市政给排水管道结构设计更为完善，是十分重要的，这对我国人民的生命安全与财产安全有直接影响。
参考文献：
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