试析市政道路污水管网的优化改造设计

姜龙春

悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司泉州分公司（362000）

试析市政道路污水管网的优化改造设计

姜龙春

悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司泉州分公司（362000）

随着我国城市化进程的不断加快，政府部门开始重视城市排水系统方面的建设。作为城市基础设施中的重要组成部分，排水系统主要由排水管网和污水处理厂组成，同时肩负着城市防汛排水、雨污水收集等重要工作。文章将结合实际情况对市政道路污水管网的优化改造设计进行分析，旨在推动我国城市化进程。

市政道路；污水管网；优化改造设计

近几年,我国社会经济不断发展，城市的规模逐渐扩大,城市生产活动所产生的污水也在逐渐增加。然而，由于部分城区的排水管网年久失修，失去了排水管道原有的职能,无法满足社会发展的需要。文章将结合实际情况对市政道路污水管网的优化改造设计进行分析,以期为今后的相关工作提供参考。

1 市政道路污水管网的现状

虽然现阶段我国城市各个方面的基础设施建设也较为完善，但是部分旧城区的污水管网年代久远，使用时间较长，致使部分管道严重老化，在为人们的生活带来不便的同时，还直接影响到了管道的正常使用。首先，部分城区的排水管网在修建时没有进行详细的规划，使得地下排水管道呈现出一种混乱的状态。相关工作人员在设计初期没有合理的考虑排水管网的服务范围、使用人口的数量以及人们生活所产生的排水量等客观因素，致使排水管网在建设完成并投入使用后，排水、收集废水的能力较差，无法满足城市发展的需要。其次，由于旧式管网的设计使用年限较短，设计的标准也相对较低，施工过程中所使用的排水管的口径较小，过水能力较差，再加上在施工过程中普遍存在的管网接口密实性较差的现象，使得部分积水、臭气从管道内溢出。在施工结束后，相关工作人员未定期对管道进行维护与检查，使得管道内部淤积严重，严重影响到了排水管道的正常工作。最后，由于部分城区的排水管网在建设初期所收集的资料不够全面，污水管网设计的过程中存在布置不合理等现象，致使管网中雨污管混接、雨水口堵塞等情况普遍存在。在后期施工过程中，相关的施工单位没有按照施工图纸中的细节及各项要求进行施工，为后期的检修、改造等工作造成一定阻碍。

2 市政道路污水管网的优化改造设计的重要性

传统的污水管道在设计过程中通常是利用计算器对水管内的水力进行计算，这种计算方法会给工作人员带来较大的工作压力，增加工作量且严重浪费时间，使得污水管网的优化设计无法达到最优。随着我国近几年科学技术的不断发展，电子计算机技术逐渐被应用于社会中的各个领域，并在各个领域中充分发挥自身优势。因此，在优化改造设计污水管网的过程中应用计算机技术，在有效提高工作质量及效率的同时，还可以提升各项数据信息的准确性，为污水管道的设计提供了可靠的参考依据，从而为污水管道的优化改造奠定坚实基础。相关人员进行污水管网优化改造设计的过程中，应不断引进先进理论技术，使设计方案可以达到最优，并有效节约工程建设的成本。与此同时，我国城市规模的逐渐扩大为污水管网的优化改造设计工作带来一定的困难，因此如何使污水管道改造设计方案达到最优是现阶段相关部门需要考虑的重要问题。良好的污水管网可以为城市发展提供有力保障，相关工作人员在优化改造设计污水管网的过程中应遵循客观规律并坚持科学、合理的原则，使污水管网在今后的使用过程中可以充分地发挥其经济效益、社会效益，推动我国城市化进程。

3 市政道路污水管网的优化改造设计主要内容

3.1 管线平面优化改造设计

近几年我国科技水平的显著提升为排水技术的发展创造了有利条件，使得排水技术日益完善成熟，合理管线平面设计也随之产生。这种设计主要是通过利用三种权值法来优化改造设计污水管网，可有效保证施工过程中的各个管道地面坡度倒数、管道长度和各个管段均满足最小覆土条件，且将设计的挖方量控制在最小范围内，同时采用最短路生成数算法来对管线平面布置进行设计，然后再根据设计出的管线平面布置对管径、埋深、提升泵站等方面进行设计，最后再进行分析，选出成本较低且质量较高的设计方案作为最终的污水管网优化改造设计方案。

3.2 管道参数优化改造设计

管道参数优化改造设计主要是指将已经确定的污水管网优化改造设计方案中的相关参数进行重新计算使其符合参数优化需求的一种方式。通常情况下，在确定管道流量后，可以满足设计方案中管径、埋深等参数的方案有很多，这时相关工作人员就应将其中的参数进行适当的调整以达到优化管道参数的目的，从而筛选出符合施工要求且造价低、质量高的设计方案。近几年较为常用的参数优化方式主要分为两种:第一，直接优化法。这种优化方式只需要根据性能指标的变化计算出其中的影响参数，再与其他设计方案中的参数进行比较，从中选出符合市政道路污水管网优化改造需求的设计方案，是一种较为简便的方式。第二，间接优化法。由于直接优化法在计算过程中所涉及的计算数据过于庞大,在计算过程中会经常出现疏漏现象，使得计算结果缺乏准确性及可靠性，而间接优化法是建立在数学模型的基础上，将施工现场的实际情况与数学模型紧密结合来实现对污水管网的优化改造设计，使得计算结果更加准确[1]。

4 市政道路污水管网的优化改造设计注意事项

在对市政道路污水管网进行优化改造设计的过程中，相关工作人员应注意从以下方面进行考虑:

第一，流速方面的设计。通常情况下，管径半径的大小会受到污水流速的影响，成反比增长，即当污水流量减小时，管径半径会增大。因此，相关工作人员在设计过程中应充分考虑到流速方面的问题，尽量通过明确的条件来限制污水流速。

第二，充满度设计。在优化改造设计污水管网的过程中应尽可能选择管径较小的水管，从而降低工程造价。然而在实际设计过程中，并没有对管径大小进行明确的规定。因此，相关工作人员应明确污水管网管道内污水的流量与流速，从而计算出管道内污水最大充满度，并将这项数据作为选择水管时的最小管径，在保证污水管网施工质量的同时降低工程造价。

第三，污水管网布置设计。由于城市市政道路的地形错综复杂，因此相关工作人员在设计的过程中应因地制宜，根据现场的实际情况来选择污水管网的布置形式。平行式管网布置形式主要是被应用在地势变化较为明显的地区，在施工过程中应保证污水干管与等高线相互平行；交叉式管网布置形式主要被应用于地势相对平坦的地区，并且保证污水管与等高线相互垂直。工作人员应结合实际情况合理选择管道布置形式。

第四，管材优化选择。随着近几年我国科学技术的不断发展，新型管材应时而生。相对于传统的钢筋混凝土管道来说，新型管材具有耐腐蚀、使用寿命长、搬运简便等特点，可以有效降低工程造价、缩减工期，提高了施工效率和施工质量。

第五，审查管网现状资料。由于城市污水管网改造涉及到众多管线，因此在进行城市污水管网改造之前应对现阶段城区内的管网现状资料进行详细审查。根据建设单位所提供的管线施工图，充分掌握城区各个污水管线的平面位置、水流走向、埋深情况等，再根据从养护管理部门获取的管道使用信息勘察污水管网，以保证管网改造施工过程中有据可依。此外，在设计污水管网时应注意结合城市建设规划的实际情况，并完善现有的各项资料，做好城区各个污水管网的规划工作，使污水管网改造工程与城市规划中的具体要求相符，同时应根据城区现有的污水管网构建相应的地理信息系统，及时排查管道中可能存在的错接乱接现象，为人们正常生活提供有力保障。

5 总结

综上所述，市政道路污水管网建设是城市基础设施建设中的一项重要内容，关系到城市排水畅通以及城市污水的回收，可直接影响到城市今后的发展。因此相关部门在优化改造污水管网的过程中，应注意根据城市的地质地形对各个城区的排水管进行规划，并依照城区内的地形特点采取不同的设计方案，在保证工程施工质量的前提下降低工程成本，在施工结束后按照相关规定对污水管网进行定期检修以延长管道的使用寿命，为城市今后的稳定发展提供有力保障。

[1]徐黎.浅谈市政道路污水管网的优化改造设计[J].建材与装饰,2015(46):191-192.