市政给排水管网的优化配置初探

黄芝新

广西防城港北投环保水务有限公司 广西 防城港 538001

前言

水资源利用和给排水管网的合理规划是城市规划的重要组成部分，水资源利用和给排水管网的合理规划不仅关系到城市居民的日常生活，还包括工业区生产建设和建设项目的有效运行。整个给排水管网是一个覆盖城市底部的管道系统，布局复杂。因此，相关规划设计要求也是城市规划中一个比较高的项目。在早期阶段在整体设计时，要准确探测城市地下水量、城市地下管线和基础建筑设施等，并在施工期间严格按照设计方案进行。因此，准确、合理、科学的水资源管网设计将直接影响到整个排水建设工程。本文将讨论如何优化此链接。

1 给排水管网的优化配置原则

（1）前瞻性。目前，大部分城市地下给排水系统已经不能满足人们的生活需要，需要进行改造和设计。在对给排水管设计之前要调研给排水管的实际情况，包括管道长度、管材、布局等，合理估算城市需水量、最大排水量、降雨量等[1]。

（2）针对性。现阶段，由于现有给排水系统已不能满足人们的需要，有必要进行改造和建设。考虑到给排水管网建设项目的特点，即建设周期长、成本高等，加上给排水需求不断增加，在规划设计中，根据总取水量、用水量等参数，优化管网布局，处理突发事件，分析建立动态地理信息系统，提高城市给排水规划的科学性和合理性。

（3）优先性。在城市规划中，对地下排水设计重视不够，致使地下排水设计“地上重地下轻”。基于此，国家对市政建设提出了新要求，要求市政建设单位重视地下排水设计，加大地下排水管网建设，避免地下管线冲突，确保市政规划的科学性。做好给排水管网平面优化设计，坚持工程量小、节能的布置原则。

2 市政规划中给排水管网设计的重要作用

给排水管网的设计直接影响到现代城市市政规划，也是城市发展规划中不可缺少的设计环节之一。在设计给排水管网时，必须保证城市给排水尽可能贴近实际，尽可能准确。同时，要合理规划污水管道和雨水管道的设计。这是因为排水管道能否得到合理、科学的设计和规划，在城市基础设施功能规划中起着决定性的作用，也是保证城市水资源合理利用的必要因素。因此，优化给排水管网的规划设计，可以保证水资源的利用效率得到有效控制，避免水源浪费现象的发生。此外，市政规划设计还应优化污水系统，防止城市因暴雨洪涝灾害堵塞排水管道，保证城市环境有序运行。只有提高城市规划设计能力，才能实现这一目标[2]。

3 市政规划中给排水管网的设计问题

（1）用水量预估不准确。城市用水量的估算是给水排水管网设计面临的首要问题。如果估计城区用水量与实际用水量相差过大，将导致城市用水分布不均，部分社区用水困难。但在给排水管网的实际设计中，设计人员没有准确估算用水量和排水量，致使设计方案与城市实际情况不符，给排水管网建设和用水规划带来困难制度不合理。区域需水量无法满足。

（2）市政规划的排污管道设计。污水管道设计时，如果不设置污水处理提升泵，将直接影响污水管道的埋深，并会制约管网的垂直高度，削弱排水系统的排污功能，严重影响城市环境。在目前的市政规划污水管道设计中，有些设计人员敷衍了事，直接照搬其他城市或地区的污水设计方案，对当地城市的水系、城市街道和基础设施、地质地貌等都有深入了解，使得污水管道的设计无法满足城市的污水需求，城市污水功能较差。

（3）市政规划的雨水管道设计。城市规划的另一项重要内容是雨水管道的设计，在多雨城市群中，雨水管道是最重要的设计项目。但一些设计人员忽视了雨水管道的设计重要性，导致城市雨水管道预留狭窄，出水口少，无法满足城市实际的雨排水需求。因此，大多数城市在雨季都受到洪水的困扰。基础设施和街道造成了一定程度的破坏，严重影响了城市居民的日常出行。

（4）城市综合规划不合理。给排水管网存在的另一个突出问题是市政规划给排水管网未能与城市电缆工程、通信工程建设相结合，这在城市工程建设中往往会引发建设冲突，严重阻碍了城市总体规划建设。由于城市建设的各个系统是相互联系、相互影响的，只有协调一致的城市规划体系才能最大限度地发挥城市的功能。

（5）系统布置问题。在城市市政基础设施建设不断完善和健全的背景下，给排水管网覆盖密度不断提高，相关基础设施建设速度也有所提高。这一趋势虽然有助于提高给排水管网的综合能力，但也使现有管网和新建管网面临更加复杂的对接协调问题。主要可以概括为以下两个方面：一是城市给排水管网基础设施的规划、设计和管理严重滞后于建筑物的规划发展，道路工程建设没有充分考虑与管网系统的配套问题；二是在给排水管网设计中，没有深入实地调查实际情况。工作人员大多利用经验来调整管道容量、管径和坡度[3]。

4 市政给排水管网的优化配置与管理措施

（1）给水系统。给水管网的布置原则是：符合市政总体规划，保证供水系统的可扩展性，预留扩建、扩建的空间；保证用水量，满足水压要求；供水安全可靠的原则；优化管道敷设，降低供水能耗。给水管道路具体包括输水管道路和主干管道路。输水管道路设计要保证用水安全，尽量沿道路敷设，降低管道施工难度，尽量选择重力流，设计两根输水管道，保证供水的连续性；设计主管线走向。高空布置，保证管线合理分布，安装闸阀等安全设备。城市给排水管网优化设计过程：中长期规划；给水管网数据库建设；设计优化模型构建。利用优化模型的目标函数计算模型的最优解，确定管网设计方案。

（2）排水系统。排水系统的规划设计应遵循合理的原则，缩短污水干管的长度，降低主管管道的埋深，加强对施工成本的控制。排水干管的规划应与道路建设设计相结合，采用集中和分散的污水处理方式，避免污水处理过度集中，增加管网建设成本，增加运行能耗，合理控制泵站数量，避免能源过度消耗。污水处理系统大多采取BOT方式，采用集中处理和分散处理相结合的方式进行区域污水处理。从可持续发展的角度来看，采用延迟曝气材料和高能耗、低负荷的工艺并不适合我国的国情，因此有必要加大对污水处理新技术的研究。排水系统的规划设计需要结合城市的实际情况提出合理的方案。

（3）既有与新建管网。由于我国大部分城市的给排水工程设施相对落后，需要对其进行改造和优化，以增强其运行能力，达到持续使用的目的。为了更好地改善管网的建设，充分发挥管网的功能，还需要对其部分线路上的管道进行扩建和扩建。因此，必须妥善处理好新老管道的衔接协调。新建管道必须充分考虑旧设施的承载能力和现状工况，形成配套形式。优化施工方式，充分利用新老管道，发挥其应有的作用。无论是旧管网还是在建的新管线，都要进行实时监控管理，加强定期巡查。目的是防止故障和隐患频发、大量发生，及时发现和解决问题，降低运行过程中的安全风险因素，培养快速反应和及时维修的能力。

（4）提高应急能力。要根据每个城市对环境的合理预测，从经济和管理两个层面进行综合分析和规划设计，全面完善给排水功能，提高经济效益。给排水管网的设计是基础内容，融入水资源利用和环境保护的理念，优化给排水管网设计，着力解决城市内涝和黑水问题。排水系统要和雨水管道系统进行结合，综合考虑规划设计后，采取工程性的措施及非工程性措施，遵循就近入河的原则，在区域内布置完整的排水系统，建立洪水预警系统，采取预防措施，提高雨水利用率。另外，提高给排水管网运行过程中的监控水平，及时处理爆管事件。

5 结束语

作为一项周期长并且施工复杂的系统工程，城市给排水管网的升级配置要求科学的规划给排水系统，并且要坚持以人为本。与此同时，为了保证给排水系统的稳定高效率的运行，施工人员不断地优化排水系统的规划方案。这种处理方法可以获得最大的投资回报。在给排水管网系统运行过程中，为了对各种突发事件进行实时监测和管理，设计和施工人员还必须对系统进行技术升级规划。