市政给排水设计中的输水方式及管网分区探析

文／靳爱平 菏泽市排水服务中心 山东菏泽 274000

张秀爱 郓城县水务局管理所 山东菏泽 274000

引言：

市政给排水规划设计就是在不断的优化解决固有问题的基础上，设计方案越来越科学、实用。为了避免国家建设资源浪费，作为相关工作人员要正视工作上的不足，采用严谨的态度和科学理念，合理规划，有效解决市政给排水规划设计中的常见问题。保障给排水管道施工质量的提升，如对管道质量进行严格把关和检验、优化项目管理模式、提高施工人员的综合素养、完善管网系统规划设计、加强现场质量监管、健全质量监督管理体系等，为提高市政给排水管道工程质量奠定坚实的基础。

1、市政给排水系统规划主要涉及的问题

1.1 缺少对于给排水系统规划设计的重视

当前阶段城市建设的实践中，对于给排水系统设计的不重视导致了给排水系统的设计和规划严重不规范的问题，城市建设过程中存在对于基础设施建设的忽视，对于建筑施工要求以及质量缺乏标准，过度追求具有重要影响力的标志性建筑以及市容市貌建设。给排水系统作为城市运作的底层硬件系统，对于城市的稳定运行有着重要的影响。以往的城市建设中对于给排水系统的忽视，直接影响到城市后期的规模扩张以及人们的生活质量提升，很多城市在后期都为不重视给排水系统设计付出了沉重的代价，例如为应对人口增长而进行大规模的给排水系统改造，需要对道路进行拆除来完成，严重影响居民的生活用水以及城市的正常运转。

1.2 水资源利用与保护不足

市政给排水规划设计首要考虑的问题就是水资源的充分利用与保护。造成水资源利用不足主要原因在于规划设计时，水压设计不合理造成水资源浪费比较普遍；其次城市中水利用率不足。城市生活用水经过科学处理，满足国家相关用水标准的就可以用于城市绿化及生产建设当中。但是以往市政给排水规划设计中没有意识到水资源利用率问题，所以对中水规划管理不足造成浪费；最后市政给排水管道和控制配件设计不合理造成水资源浪费。

1.3 雨水管道的设计缺乏合理性

注重雨水管道的设计，特别是在降雨相对较多的地区，雨水管道是市政基础设施网络的重中之重。雨水管道的设计会直接决定着城市雨水的排水效率。然而，大部分市政给排水进行设计时，没有考虑雨水管道的设计，若在多雨的天气下，它会导致一些地区的洪水问题，如老城区，城市村庄等。发生洪水的主要原因是净流量系数计算不准确，导致管道倾角不足，也有可能是降雨量少而引起的。在对雨水管道开展设计时，应分析当地城市的降雨量，以确保雨水管道的相关指标，能充分达到城市的排水标准。除此之外，还要持续对雨水管道进行检查，确保市政雨水管网正常使用。

1.4 管网设计规划不合理

在城市不断建设发展的过程中，城市给排水管道数量、布设范围逐渐扩展，布局密度加大，新旧管道交叠，更需要结合城市未来发展规划、具体环境地理条件等进行合理规划和设计，力求在满足城市发展需求的基础上与城市各个基础设施相互协调，以免对城市未来发展造成极大的消极影响。现有管网具体存在以下问题：一是现有给排水管网系统性能不足，难以满足当下越来越大的城市给排水压力，尤其是对雨季泄洪等的应对能力较差，对突发事件应对能力不足；二是部分城市相关人员忽视对老城区给排水管道的维护更新，导致管道压力超标运行，破损、老化现象更加严重，易引起爆管问题，影响正常使用；三是很多城市给排水管道设计中科技含量较低，仅能发挥供水、排水功能，对水资源的回收利用方面缺乏研究；四是城市给排水管道管理维护不到位，易出现垃圾堵塞、雨水积存等问题，影响给排水管道发挥正常功能；五是城市给排水管道规划设计时，忽视城市美观、环保需求等。

1.5 管网布局不合理

近些年，我国不断扩大城市规模，也增加了市政工程给排水管网的密度，交替新网和旧网的过程中，紧密联系市政管网的联系，在建设市政工程给排水管网的过程中，利用不同的设计方案和施工工艺，导致易产生较多的问题。我国各地区的气候条件具有较大的差异性，在规划建设市政工程给排水管网的过程中需要结合区域气候条件和地质水文条件等，如果未对市政工程给排水管网进行合理布局，管网正常运行将会受到影响，同时还会影响到整个城市的运行。

2、给排水系统设计中常用的输水方式

2.1 输水管线穿越河道的方式

输水管线穿越河道的方式有架空过河和河底敷设过河两部分。架空过河有沿公路桥过河和管桥过河法两种。沿公路桥过河可以节省一定的人力和物力，相比之下施工更加简便快捷，但在露天敷管的情况下需要考虑防冻、防晒和老化的问题。管桥过河可以在无公路的条件下架设过桥，降低施工难度。但与沿公路桥过河相比，对人力和物力的损耗很大，在两岸土质良好和河流不太宽的条件下，适合使用管桥过河法。在河底敷设过河施工中，倒虹吸过河法是最基本的方法。在倒虹吸过江法的实际应用中，应提高管道的输水能力，不仅如此，还应当要求设计师善于发现和总结。人性化的设计需要在满足管线正常运行的同时，考虑管网后期维护、疏通方便，设计出真正迎合实际的合理化工程。设计师要注重管网工程的功能性、便利性、可靠性等，深入了解当地的水文、地质、气候以及常用管材，并结合当地已建的管网跨越河道工程，借鉴其经验及合理化措施，使工程在竣工投入使用后能起到所预期的效果，达到计划与成果的一致性。

2.2 长距离输水方式的选择

长距离输水是水源工程设计的重要内容，输水线路的选择、输水方式的选择和输水建筑物类型的选择是长距离输水的主要条件。在针对市政给排水的输水方式进行选择设计时，若是应用长距离的输水方式，则需要考虑到实际情况，比如，距离远近、环境条件、技术水平等多个方面，以此对输水路线进行科学规划，同时还要引进先进的技术手段，针对具体的环境情况制订出合理的长距离输水方案，而且要设计出多种不同的输水方案，从地形地质条件、建设、占地、投资等方面进行技术经济比较，从中选择最合适的方案，保障长距离输水效果，同时也能够提高市政给排水的有效性。

3、市政管网分区方案制订

3.1 增强市政给排水系统设计的科技化水平

随着建筑科技水平的不断提升以及互联网在各行各业中的运用，市政给排水系统在进行规划设计的环节中要重视对于信息化设备的使用，通过增强给排水系统的科技化水平，来实现给排水系统规划设计的完善以及后期的良好运行。针对规划环节中，设计人员应该使用更先进工程理念，并且提升自己的专业能力知识，例如计算机技能等。在设计的环节中要充分发挥先进设备的作用，保证给排水系统设计的高效精准，然后在具体的设计过程中要对给排水系统涉及的流量峰值等相关指标进行科学的分析，通过对于更多相关信息的收集和分析，使给排水系统的规划设计更具科学性。在建设完成后的运行阶段，要充分发挥信息技术的优势，通过移动终端完成对于给水系统的水质监测以及排水系统的流量监控，为城市的给排水系统提供专业详实的数据支撑，辅助城市给排水系统的良好运行。

3.2 准确掌握整个工程的施工计划

为了保证排水管道工程整体的施工质量，应在施工前准确了解并掌握工程的整体计划，从而为后期施工奠定基础。首先，需对施工图纸进行全面深入了解，施工方、设计方及监理单位等对施工图纸进行会审。其次，应依据施工图纸的具体要求对施工沿线的情况进行实地考察，以便掌握地域内的实际路况等情况，提前做好针对施工重难点的准备工作。最后，依据施工图纸的具体要求准备好相应的施工材料，并掌握有关数据及材料的情况。

3.3 下管

管道的垫层施工完成后，需对垫层和基座等进行质量验收，当垫层具有一定强度后方可进行管道安装。管道施工时，应对基础表面的杂物、积水以及淤泥等进行清理，复核管道高程，确定管道位置。进行管道施工时，排管的方向应从下游向上游进行。下管时，应采用机械与人工相配合的方式，主要机械为8t 以上吊装汽车。吊车作业位置应距离沟边缘位置约2m，以保证沟槽边坡的稳定性，防止沟壁发生坍塌事故。铺设管道时，应将管道平稳下放，通过手拉葫芦吊将管材平移至管道接口，通过人工对管道进行拼接、安置。通过对管道的标高和轴线进行调节，使管道平整衔接。下管时，应采用专用吊钩，禁止使用钢丝绳。管道起吊时，应找到重心位置，保证管道起吊时的平顺度，并且作业时要做到平吊轻放，防止与管道基础发生碰撞。需要注意的是，施工过程中应配备专人进行指挥。

3.4 提高应急能力

首先，需要开展监测工作，有效处理管道爆裂问题。市政管理部门需要及时更新给排水管网的信息，建立信息管理平台，整理历史数据，进一步完善市政工程给排水管网的信息，为管网施工和管理工作提供参考。此外，需要利用先进的技术监控管网流量，如果发现持续性增大管网流量，可以发出预警信息。当管网发生爆管问题，将会显著改变管道参数，这时需要向抢修中心反馈数据，抢修中心要及时安排工作人员抢修管道。其次，需要结合区域气候特征测算最大降水量，结合测算结果完善雨污水分流系统，同时需要考察管网排水能力，通过对比分析标准系数保障管网运行的安全性。例如，在排水管网运行中，如果区域等级较低，可以设计排水管网重现期为1～3年，针对重要区域可以设计排水管网重现期为3～5年，特别重要的区域可以设计重现期为10年。最后，需要加强对管网污染问题的监督管理，结合监督结果开展防控工作，针对重要的施工区域需要建立监测系统，负责实时采集和分析管道负荷信息，确定管道是否存在泄漏等问题，及时处理发现的问题，避免事故不断扩大。给水系统施工中需要结合当地水源情况，合理设置取水口，同时将闭合管网设置在敏感区域，如果发生突发情况可以及时关闭外网，保障整体水质的安全性。

3.5 完善管网系统规划

要对城市给排水管道进行合理规划，确保其与城市整体发挥规划相契合，保障其科学性、合理性，同时要注重对老旧管道进行全面性排查，及时更新维修管道，以便延长其使用周期，强化其质量安全性。要结合现代化社会发展中人们日益增长的生活质量需求，相应提升管网系统设计标准，提高其对各类问题的对应能力，优化雨污管网系统、防洪排涝系统的建设方案，体现整体管网系统的现代化和高效性。结合实际的施工需求，建立完善的质量监管体系，加强对施工现场的全过程质量监督，保障施工操作的规范性，确保施工材料质量满足设计要求，优化各个环节的施工质量控制。一旦发现违规现象，要在第一时间责令停工整改，为提高整体施工质量奠定基础；加强现场施工技术交底工作，进行现场技术指导，保障技术应用规范性和标准化；同时可以加强施工人员之间的沟通交流，鼓励其在技术分享中学习更多优秀经验，促进其施工能力的提升。

3.6 合理设计城市供水系统方案

城市供水系统的设计方案需要按照不同功能区域的用水需求进行合理分配，以确保能为城市内生活生产和农业等产业提供正常用水，在设计供水系统方案时应该充分考虑到埋管位置、管线材质型号、管线数量与施工工艺等需要注意的因素，不同功能区域供给自来水的管线需要做好标记并进行分类。给排水系统设计人员需要详细调查并研究不同区域的供水与需求是否平衡，及时调整规划水资源供需不平衡区域给水设计。而以农业产业链为主的区域应当通过农业技术推广来宣传雨水收集等相关技术，将收集后的雨水运用到农业灌溉里实现水资源有效回收和再利用。对于以工业为主的区域除了保证其水资源供需平衡外，更重要的是工业废水排放与循环利用，工业产业在水能源的使用上消耗颇高，所以有必要加强水资源重复利用的设计以缓解城市供水压力。

3.7 加强对于极端天气排水功能的优化

极端天气对于城市运行以及人民的生命财产安全有着重大的威胁，因此，针对市政给排水系统的规划设计要更加重视排水系统防洪涝的作用。今年夏季，我国多地出现了强降雨的极端天气，造成了巨大的人员伤亡和经济财产损失。加强对于给排水系统的排水功能优化，既是对过去市政给排水系统设计的完善，也是为应对未来突发极端天气状况的措施。在过去的给排水系统建设的设计环节中，由于没有对城市发展的速度以及规模有一个合理的预估，导致了城市给排水系统基础建设已经无法满足后期城市化进程的需要。对着城市规模的不断扩张，给排水系统对日常的居民用水需要已经出现了不相适应的情况，遇到极端天气情况下的强降水，城市给排水系统基本处于无法运行的状态。针对未来可能发生的极端的气象状况，给排水系统的设计要提高冗余量以及增加对保险管网的设计，使新一代的给排水系统能够承载更多极端情况下突发的降水增量，确保城市运行和人民生命安全。

3.8 合理改造管网

为了解决市政工程给排水管网设施老化问题，需要及时改造优化现有的管网，在改造过程中，需要结合城区改造工程，制订科学的管网改造计划，落实摸排工作，确定管道渗漏点，及时处理渗漏问题，同时要利用新的管道代替老化管道，合理选择管道材质，选用的管道要具备良好的耐压性和抗腐蚀性，保障管网运行的安全性。此外，在选择材料的过程中需要控制整体成本。工作人员需要实时观察管道环境，结合环境变化采取具有针对性的处理措施。如果改变了管道运行环境，将会改变管道内外压力，需要采取合适的处理措施。如果道路施工处于管道上方，工作人员需要提前计算相关参数，如果计算结果表示施工行为会影响管道，那么就要迁移管道。

3.9 详细调查市政给排水需求量

开展市政给排水工程设计时，必须以确保城市人们正常用水为前提，合理管理和控制给水量，这可以有效避免水量过多的情况。在提升了居民生活水平的同时，还需要通过各种手段来宣传节约用水的知识，让节约用水的理念深入每一个城市居民的心中。设计人员在进行给排水设计工作之前，还必须要合理的去调查城市居民用水量，调查城市给排水的总量、上限等等数据，然后再来展开具体的设计工作，要确保调查数据符合城市实际给排水数据，而设计工作者完全依据数据来开展。

结语：

给排水对于城市稳定运行和居民日常生活有着重要的影响，促进市政给排水系统规划设计的不断完善，对于城市发展有着积极的推动作用。本文从当前阶段城市给排水系统规划设计环节现状着手，分析目前城市给排水系统设计中存在的问题，然后结合当前实际，对于给排水系统的规划设计给出了一些建议，希望能够对设计人员进行城市给排水系统的规划中起到帮助，促进给排水系统设计的不断优化，使得城市运行能够更加稳定高效，实现经济社会的可持续发展和人们生活水平的不断提升。通过合理的给排水以及输水系统来提高人民的用水质量，解决人民的用水问题，进一步落实创建宜居环境、提升居民用水幸福感、打造和谐社会的目标，只有这样才能达到改善供水水质、提高排水效率、节约水资源、确保管网安全运行的目的。