分析市政排水管网科学性优化设计要点

张 红 李 松

沈阳市排水管理处

分析市政排水管网科学性优化设计要点

张 红 李 松

沈阳市排水管理处

随着城市现代化发展进程的不断加快，采用传统市政排水管网的设计方法已经很难满足人们对其具体应用的效果需求。而排水管网的设计建设又是市政工程建设的基础设施，其服务质量不高，在很大程度上阻碍了城市现代化快速发展的进程。基于此，相关设计人员应在明确当前市政排水管网在设计过程中存在的问题基础上，从实际情况出发，对管网系统进行科学性优化设计。其中设计存在的问题有：缺乏系统合理的规划设计、系统设计标准相对落后以及没有实现排水管网设计的细化。

市政工程；排水管网；设计

1 研究市政排水管网优化设计的重要性

市政排水管网系统是城市现代化的产物。然而，随着城市经济发展水平的不断提高，生产建设的形式也处于不断调整的状态。具体而言，城市道路的不断扩展，旧城区的改造和新开发区的建设，需要基于原有的排水网络的建立，使市政排水的普及率呈现逐年上升的发展状态。然而，在实际施工过程中，由于施工工作的复杂性和影响施工质量的因素，很难满足城市居民的应用需求。

2 排水管网现状分析

第一，缺乏对系统进行合理设置。在我国，城市化的发展速度在加快，城市基础设施建设不断加强。但在城市建设的过程中，市政排水管网和原有设施在原有设施上相互存在的问题仍比较多。在相关基础设施建设的过程中，普遍存在着对“看得见”的设施建设，而忽视了“看不见”的设施建设问题。

第二，缺乏对建料及环境进行充分考虑。在我国现阶段，在管网系统原有设施应用最多的城市是上个世纪50年代，设施建设时间较早。在新时期，设施管网系统的扩建过程中也未能充分考虑环境因素，原有的管道材料等。管网系统的扩展是很大的盲目性。因此，导致市政排水管网普遍漏水，水等问题，环境污染，水资源浪费更严重。

第三，缺乏对相关情况的合理规划。在我国北方部分城市雨天少，例如北方某市据统计城区平均历年降雨天数为28天，平均降雨量671.5mm，最小降雨量388.1mm。雨、污水管道建设的投资比例为1：0.4～0.7。如为这样少的雨水而将原合流管道改造，从投资与收益率相比较的角度讲，投资效率并不高。

3 完善市政排水管网的科学优化设计

3.1 排水管网的平面设计要点

为了实现市政排水管网的科学优化，相关设计人员应以最小工程量、节能和水流量为原则，进行实际布置。首先，在固定线路的设计过程中，系统必须按照干管支线布置的基本原则，保证设计的合理性。此外，在设计中，还将排水管网在该区域内的地形条件得到充分利用，从而可以降低管道的深度和工程造价，避免不必要的高程。其次，市政排水管网设计，应分为合理管线埋深，在必要的时间内通过管道解除泵站，避免大量的埋地管道，节约综合成本。最后，可以选择网络方案设计，在假设直径相同的情况下，以开挖施工成本为依据。这样，我们可以有针对性的调整到一个初步的设计方案，也就是说，引进的排水线的概念，动态规划方法来解决这个问题。相关建设人员可把排水管网中所有布置点形成设计决策图，在此基础上选择出来的系统设计方案将更具使用性。

3.2 环刚度的优化设计要点

在市政排水管网系统的设计过程中，环刚度是一个抗外压荷载的综合参数，它决定了系统能否长期处于一个安全的状态。因此，环刚度的设计是保证网络系统稳定性的关键，相关的施工人员应注意。优化的设计要点是环刚度的选择。特别是，如果管材料的环刚度过大，会在很大程度上造成材料和成本的浪费。反之，如果它太小，排水管道的材料容易变形过大或屈曲失稳等问题，对系统运行造成不同程度的破坏。此外，市政排水管网系统受外压荷载的影响更为复杂，其主要作用是地基的静荷载和土体的实际重量。具体来说，管道材料和管道的外部压力位于土壤中是一种常见的动作状态，也就是说，共同的系统承受外部压力的负荷。可以看出，环刚度的优化设计应根据排水管周围的土壤进行设计。

3.3 管网日常巡查

市政排水管网的主要内容为日常检查：检查是否有违法排污管道，有无堵塞，有无重负荷，有无变化，无地面沉降，水流量正常等。市政排水管网日常巡查应成立工作组，由监理和巡视员。访问市政排水管网的专业知识相关专业人员，主要负责管道巡检，做好网络日常分类帐，提取主要信息并保存日志，使查询网络状况。建立市政排水管网打印和电子分类帐，进行分析和查询，保持相关视频资料的野外作业。工作组的主管应定期召开监理专员的会议，要求各监理专员相互合作、相互沟通。巡视专员将定期轮换，因为相同的很多检查时间长会成为习惯的地貌，排水管是不容易发现的问题，市排水管理需要注意这一点在实践中。此外，主管人员应随时检查、巡视，填写检查记录，并指出检验批次的重点。

3.4 引进先进的管道检测技术

近年来，城市排水管道泄漏比较严重，不仅缩短了管道的使用寿命，而且造成了道路的倒塌。鉴于此，对排水管道的定期维护的要求，并更新检测技术。同时，引入了新的检测技术。传统的检测方法主要是检测和破解管道的崩溃，不同于传统的检测技术，新技术可以用声纳检测、电视检测。该检测方法比传统的排水管道检测技术具有更大的优势。近年来，有关单位在市政排水管道的维护中，采用先进的检测技术解决了市政管线运行中存在的诸多问题。同时，得到了排水管道的优化处理方法。在此基础上，节省了机械维修的成本。可见，采用新的检测技术，提高市政排水管道维护的质量和水平。

事实证明，在实际设计过程中，要实现协调施工效率，将城市道路环境经济社会服务的人作为设计的目标，只有这样，才有办法使市政排水管网的设计发挥作用。因此，相关施工人员应将排水管网的平面设计、环刚度的优化设计以及算法的优化设计，作为实际应用的要点。这是为了确保中国城市现代化进程的快速、稳定发展的关键，企业应该重视它。

[1]赵凯敏.城市排水管网可视化管理与分析[D].云南大学，2012.

[2]王婧琛.市政排水管网设计项目的质量管理研究[D].华南理工大学，2015.

[3]蒋志琳.优化市政排水管网布局与设计的建议[J].中华建设，2012，09：180-181.