市政给排水管网的优化配置与设计建议

梁 伟

（中国市政工程东北设计研究总院有限公司，吉林 长春 130021）

给排水系统遍布城市，且各个环节错综复杂，因此需针对给排水系统的所有环节进行严谨把控，优化配置排水管网。特别是一些城市的排水系统老旧，无法在暴雨天气有效运用排水系统，因此需要通过积极优化排水管网，并按照实际情况合理改造，不断地深入研究城市市政给排水管网，从而设计出符合现代化城市建设发展的市政给排水系统。

1 给排水系统中存在的问题

（1）在建设道路工程时没充分考虑给排水管网设施，导致市政给排水管网的设计大大落后于城市建筑物的发展。如果在设计排水管网时工作人员不实地考察，就会造成设计图纸与实际情况不符的问题，设计效果不符合实际需求会严重影响工程的后期施工和工作效率，并会大大增加工程成本，造成严重损失。

（2）在给排水系统中存在建立程序不正确的问题。给排水系统的正常程序是先按照处理污水实际情况有针对性地建设污水处理厂，但是因为污水收集难度大，建立厂区容易，所以很多城市会先建设厂区，再按照所建设厂区的位置来改造污水收集系统。这种操作却会大大提升成本，无法有效衔接老城区污水系统改造与新城区管道铺设混乱的问题，使得给排水系统处在混乱状态。

（3）排水体制的不合理会影响给排水系统。即使给排水系统主干建设完善，也会由于小区内或支路上的分流，造成污水无法分流，无法收集全部的污水，进而造成水污染，影响总管道系统。如果设置排水系统时估计不准就会出现浪费，直接影响给排水系统的正常功能发挥。

（4）市政给排水系统的管材及管道接口形式不正确也会影响给排水系统。在施工市政给排水系统工程过程中我国会严格限制给排水系统所用的材料，但存在个别单位不按标准实施的情况，造成排水系统无法充分发挥作用。工程施工方不严格要求管道接口质量管理，会造成污水渗入地层，产生范围更大的污染问题。

（5）市政给排水管网系统常出现污染和爆管的问题。目前，市政排水管网系统还缺少应对紧急事件的处理能力，容易造成经济损失和社会影响。天气异常的变化和管网压力的差异会直接造成管道破裂，对供水管路部门造成严重的经济损失并直接影响人们的正常用水；在特别极端的天气时，若发生排水问题，会影响城市路面，让城市无法正常运转。

2 市给排水管网的优化配置措施

（1）为了更好地优化给排水系统，工作人员需先进行总体布局。布局整个市政给排水系统时需按照城市实际情况进行设计，市政给排水系统的布局需符合当地城市总体规划以及城市发展规律，还需预留一定的城市发展空间，要保证城市给排水系统近、中、远期供水的合理性，只有这样才能适应城市未来的发展要求。布局市政给排水系统时需考虑成本因素、自然条件因素、公路铁路因素以及建筑情况等，施工人员需在满足城市给排水需求条件下最大程度地缩短管道铺设的距离，从而达到降低施工成本的目的。设计完整体布局之后需多方论证，保证无疑后方可实施工程。

（2）管道建设是市政给排水系统中的组成部分，铺设管道时需合理布局，缩小施工工程量，在保证管道畅通运行的同时还要保障经济可行性，这样才符合城市的可持续发展。选择管材需先全面掌握每一种管材的优缺点，详细分析每种管材的特性，进而能在不同条件下有针对性地选择最合适的管材。

（3）在改造管网时，不仅要设计优化新管道，还要在改动旧管道时，避免破坏到公路路面、建筑物以及电缆。在改造管道前需全面且详细地掌握城市中的所有旧管道，再根据管网发展规划设计新旧管道施工方案，从而达到节省人力、物力、工程量以及缩短施工工程工期的目的。进行新旧管道连接时需做好密封工作，避免发生漏水。

（4）有效运用科技力量监测给排水。工作人员估测出的不同地区的气象条件及实际降水量，为优化给排水管网系统建立了可靠的依据。强化市政给排水管网管理工作也能有效优化市政给排水系统，为建立完善的管理体系，需严格管理从规划到实施之间的所有环节，保障工程质量，进而有效提升管理能力，使之全面掌控整个给排水管网系统，合理调配水资源，有效完成污水排放及污水治理工作。

（5）在进行城市给排水方案设计的时候，必须结合当前城市给排水发展的现状，对其进行较为全面的调查。随着我国城市发展速度的不断加快，再加上农村人口不断涌入城市，导致城市的给排水管网变得越来越复杂，对其工作的开展带来了一定的压力。现阶段，在进行城市管网优化的时候要注意与周围的环境相结合，对各个环节进行合理的安排，以达到不断提升城市居民生活水平的目的。

3 给排水管网的优化设计建议

3.1 确定排水主干管及污水排水区域

主排水道的设计应与当地道路的建设相结合，以便有规划地实施设计。合理划分排污水的区域，并通过缩短主干道的长度和深度来减少工程经费。

设计人员应根据当地的道路规划确定排水管道的位置。对于没有管道综合的区域，通过确定城市管道数量、道路宽度、城市管道和排水管道之间的关系来确定排水管的位置。应尽可能将排水管放置在慢车道下方，以有效满足管道坡度和深度要求。如果城市道路的宽度超过40cm，为便于收集污水，应减少横向穿越管的数量，并在道路两侧安装排水管。

污水设计流量计算公式：

式中：Q为污水设计流量，L/s；qs为面积比流量，L/（s·hm2）；Kz为总变化系数（生活和公建Kz=2.7/Q0.11，工业Kz=1.3）；F为服务面积，hm2。

3.2 城市内外防洪系统的优化设计

近年来，我国许多地方经常发生洪涝灾害，不仅给人民群众的生命财产造成巨大损失，同时也对城市内外的防洪排涝系统提出了要求。因此，给排水系统的设计人员应以外洪、内洪为主要对象，设计防洪大堤，做好外围的防洪排涝工程。此外，设计人员应针对城市的排洪面积，制订科学合理的防洪排涝规划，进一步优化设计方案，使其满足城市防洪排涝的基本要求。蓄水设施+流量控制示意图如图1所示。

图1 蓄水设施+流量控制示意图

（1）城市暴雨强度按式（2）计算。

式中：P为设计重现期，a；t为降雨历时，min。

式中：t1为起点集水时间，取10～25min；m为管渠延缓系数，明渠取1.2，暗管取2.0，陡坡区取1.2～2；t2为管内雨水流行时间，min。

（2）雨水设计流量按式（4）计算。

式中：Q为，L/s；q为设计暴雨强度，L/（s·hm2）；ψ为径流系数；F为汇水面积，hm2。

3.3 给水管网的人性化设计

给水管网关乎人民群众的切身利益，也是一个城市经济发展的主要衡量指标。因此，设计人员在设计给水管网时，必须保障管网的科学优化配置，综合衡量城市未来的发展速度以及城市规模，对城市近年来人口增长或减少态势有一个清晰的了解。同时，遵循人性化设计理念，使给水管网能够保障居民的基本用水需求，使城市实现健康可持续发展。

4 结束语

经过文章分析不难看出，现阶段我国的给排水系统还不够完善，在实际工作的过程中，还是会出现一些问题。因此，笔者建议城市给排水管的设计应与道路建设同步，在考虑各种因素影响的基础上选择供水管的结构，并在初期就做好合理计算流量和数据采集工作，以保证给排水管设计的合理性。文章对市政给排水管网的优化配置与管理方法进行了较为系统的分析，希望对我国行业内的工作展开能起到一定的帮助。