市政工程给排水管网改造设计要点

谢维

（贵州省城乡规划设计研究院，贵州 贵阳 550081）

0 引言

随着我国经济的发展和城市化进程的加快，城市发展越来越快，给排水管网改造设计是城市建设的重要组成部分，它的顺利实施关系到城市的可持续发展。因此，在进行市政工程给排水管网改造设计时，我们必须深入了解其中存在的难点问题，才能在设计中考虑到这些问题，避免设计中出现不足。市政给排水管网改造设计原则应考虑其改造范围内的现有管网情况、新建管网的原则、新建管线与原有管线的衔接及协调问题，同时要兼顾区域内规划建设的市政给排水系统，做到技术上先进，经济上合理。

1 市政工程给排水管网改造设计存在的难点问题

1.1 给排水管网改造设计标准不明确

市政工程给排水管网改造设计标准不明确主要体现在以下两个方面。

（1）我国给排水管网改造设计标准相对较低，其主要是借鉴国外的先进经验和做法，而我国对这些经验和做法的研究较少，对给排水管网改造设计标准的研究不够深入。

（2）我国给排水管网改造设计标准不完善，除了缺乏具体的、明确的设计标准外，在给排水管网改造设计中，还存在很多不明确的地方。比如，有的城市为了节约资金、降低工程成本，会选择一些不符合标准和要求的管道材料；有的城市在设计给排水管道时，没有结合当地实际情况和气候特点等因素，也没有制定合理的设计方案；有的城市在对管道进行铺设时，没有考虑到道路的实际情况等。因此在进行给排水管网改造设计时，必须要结合当地实际情况，明确排水管道的设计标准、具体位置、铺设方式等。

1.2 给排水系统设计与城市规划不符

市政给排水工程和城市规划是密切相关的，二者相互协调发展，如果规划设计不到位，给排水工程建设也会受到影响，有些市政工程给排水系统的建设和城市规划存在着较大的差异，因此在设计时必须做好相应的调整和完善，保证施工质量。例如，在城市规划中，道路和其他设施都是根据实际情况进行合理布局的，但有些市政工程项目没有按照相关规定进行合理布局，导致给排水系统与城市规划不相符，直接影响了设计的质量，因此必须结合实际情况进行合理调整和完善。在对市政给排水系统进行设计时，需要充分考虑当地的地形和地质条件、周边环境、施工条件等因素，只有根据实际情况进行合理调整和完善才能保证市政工程给排水管网的顺利实施[1]。

1.3 检修井布置与管线道路平面位置设计不合理

检修井布置与管线道路平面位置设计不合理主要表现在如下方面。

（1）检修井位置布置不当。由于检修井布置不合理，将会造成供水支管过长及污水、雨水的收集管过长。

（2）管材选择不当。由于管材选择不当，将会直接影响管材的使用年限过短，并且该管线在设计年限内极大可能会出现渗漏及破裂，从而导致浪费清水及排放污水。

（3）管线综合不合理。首先管位平面布置不当，开挖后将会对地下现有国防、燃气、电力电信、通信等现有管线造成极大的麻烦。其次是排水管，设计人员极有可能忽略掉上游的管线的转输流量从而导致设计管径不合理。

（4）现状管道与新建管道接口高程不一致。由于在进行给排水管网改造设计时，未充分考虑城市道路下的现状管道标高问题，从而造成现有管道和新建管道的标高不一致；由于现状排水管道与新建管道管底标高不一致，如遇下游管底高程高于上游管底高程时，将无法采用重力流方式排水至受纳水体，从而造成返工浪费国家投资。

2 市政给排水管网改造设计原则

2.1 与市政给排水实际需求相一致

市政给排水设计应根据城市建设发展规划、地形、水文条件、供排水现状，因地制宜地制定合理的设计方案。改造设计前应对改造范围内的现有管网进行全面调查，调查内容包括：管道的使用年限、使用情况和维护状况，管道破损情况和埋设深度。在进行现状调查时，还应对市政给排水系统进行全面分析，根据城市实际情况和污水处理要求，确定改造的范围和规模。在对市政给排水现状进行调查时，应了解现有的供水、排水系统及管道埋深情况。根据给排水管网的规模、地形条件及改造方案，采用相应的计算方法和技术经济指标进行分析比较，合理选择管材、管径。根据新建工程管道与原有工程管道的衔接要求和施工条件，设计管材、管径和接口形式，对于老旧管网改造时，应尽量采用新材料、新工艺和新技术，尽量利用已有的管道和设备，缩短工程投资，降低工程造价[2]。

2.2 与区域环境发展相一致

城市发展到一定程度后，特别是在一些历史文化名城或历史名城周围，给排水管网的改造必须与区域的环境发展相协调。在进行给排水管网改造时，要根据实际情况和有关规定，尽量考虑历史文化遗产的保护，对重要建筑和建筑物应尽量保留；在进行给排水管网改造时，要考虑与其周边的环境景观相协调。在城市中心区和历史文化名城等区域内，道路、桥梁、广场、公园等都是重要的城市景观，这些地方应按规划要求进行给排水管网的改造设计。对一些重要的文物古迹、纪念地，如孔庙、塔、牌坊等应充分利用现有条件进行改造设计，避免破坏这些地区原有的历史景观，对一些新建地区，要在规划建设中充分考虑城市景观与给水排水管网系统相协调。

2.3 保证新建管线与原有管线的衔接及协调

在进行给排水管网改造设计时，必须考虑到新建管线与原有管线的衔接问题，在对原有管线进行改造时，必须保证新建管线与原有管线的衔接及协调，使它们能在一个平面内进行改造。在实际设计工作时，必须首先对现有管线进行调查研究，了解其现状管径、材质、走向和埋设深度等情况，对于现有的污水管应考虑到新老管的连接问题，目前国家推荐新建及改建污水管网工程优先采用球墨铸铁管，这种管材比较硬很难与旧管道连接。另外，在城市中新老管道连接处必须采用柔性接口，才能保证两者连接后的严密性。

3 市政工程给排水管网改造设计工作要点

3.1 前期规划设计

城市给排水管网改造设计必须要有科学合理的规划，并在规划的过程中要遵循可持续发展的原则，要符合国家相关规定。在具体的改造设计工作中，要做好以下4 个方面。

（1）调查周边城市环境。在对城市进行改造设计之前，首先需要做的就是对周边地区的环境进行调查和分析，只有了解周边地区的环境，才能够做出科学合理的改造方案。

（2）确定给水管道的管径。给水管径的确定需要根据当地现行相关规划的人口数量、人口分布密度、水厂出水压力、最不利点消防压力等因素，给水管径最终确定需要对整个供水区域采取平差计算后确定。

（3）确定雨水管道的管径。雨水管道管径的大小对应着雨水管道排水能力的大小，管径越大同等工况下排水能力越强，反之越弱。雨水管道管径应该结合当地相关规划近、远期土地利用规划图中的地面建筑密度、面积大小、道路宽度、当地暴雨强度公司等因素进行计算。通常情况下，城市道路两侧建设用地比较开阔，人口密集，人口数量较多时可以采用大管径排水管道，反之可以采用小管径排水管道，对于雨水管道的管径要根据设计标准进行计算。

（4）确定污水管道管径和污水排放标准。一般情况下，污水管道都是根据当地居民用水量确定的，而城市用水标准是由国家相关部门来制定[3]。

3.2 给水管网改造设计

市政给水管网是城市给排水系统的重要组成部分，同时也是市政供水的主要基础设施，是城市给水的重要载体。对于城市给水管网的改造，应首先进行现状分析，找出供水管网存在的问题，然后对管网进行全面检查，根据检查结果确定管线改造方案，并在此基础上进行规划设计。给水管网改造设计内容主要包括以下6个方面。

（1）进行现状供水情况分析，确定管道改造方案。在进行给水管网改造设计前，应该对管道现状进行详细了解，然后根据管道实际情况分析出管道的供水能力，并对其进行相应的计算，确定管线的流量、压力等参数。

（2）制定供水方案。给水管网改造设计的基础是要确定供水方案。根据管径、管底标高等确定管线材质以及管径和敷设方式。一般情况下，给水管道材质有PE管、钢管、离心球墨铸铁管等多种，在确定供水方案时要综合考虑地形、地质、水量等因素，以保证供水系统的安全可靠。

（3）在制定施工方案时要考虑到施工现场的具体情况，如施工条件、交通条件、季节因素等，还要考虑到供水管网的具体情况，如地形、地质条件，还要考虑到道路状况以及交通流量等。在制定施工方案时要根据设计要求和实际情况合理选择给水管网改造方式和管材，并保证施工方案能够满足实际需求。

（4）确定管网改造投资。在进行管线改造设计时要考虑到管线改造成本和效益的平衡，当管线投资大于效益时需要进行优化设计；当管线投资小于效益时需要进行经济评估。

（5）对管网进行检测。给水管网改造设计后要对管网进行全面检测，以确保整个管网的安全可靠和运行效率。在检测过程中要对管道内壁的腐蚀程度、管材质量等方面进行全面检查；还应该对管道是否渗漏、有无破损等情况进行全面检查；还要对管道水压及流量情况进行全面检测；最后要对水质进行全面检测，确保水质达标。

（6）供水方案是整个给水管网改造设计的关键内容之一。在制定供水方案时要根据现场实际情况制定供水方案，如管网现状及沿线情况、道路等级及交通流量等；还应该根据管道设计压力及管径制定供水方案；还要根据设计要求制定出具体的改造措施及计划；最后还要对供水方案进行详细阐述和分析，并确定改造后的效果和效益[4]。

3.3 雨水管网改造设计

雨水管网改造设计是市政工程中十分重要的工作，它能够为人们的生产和生活提供便利，降低水资源浪费和环境污染的程度。对城市雨水管网改造设计，需要考虑城市发展的现状和未来的发展趋势，并对城市雨水设施进行全面分析，考虑雨水系统的合理布局和布局，结合相关标准，在满足排水要求的基础上，还要尽可能地减少对环境的影响。

（1）做好管道规划。管道规划应符合城市规划要求，并且在满足使用要求的前提下尽可能地减少对环境造成的影响。在进行雨水管网改造设计时，应该根据城市总体规划中相关部门制定的标准，对相关数据进行分析和整理，并结合相关文件提出相应的管道规划方案。

（2）因地制宜。由于雨水管道一般埋设在地下，且会受到自然条件和施工条件等因素的影响，因此在进行雨水管网改造设计时，应该对相应的地形、地质、气候等条件进行分析和评估。针对不同地段或不同情况，应该提出不同要求和方案，从而为雨水管网改造设计提供科学合理的依据。

（3）做好管道施工管理工作。由于雨水管道施工所涉及的环节较多，各个环节之间都是相互联系、相互影响的。因此，在进行雨水管道施工时，应对施工工艺、施工方法及施工步骤进行合理安排和规划，同时还要对雨水管道施工过程中可能遇到的问题和风险进行评估和预测，为确保雨水管道施工能够顺利进行，必须在施工之前做好相关准备工作和规划工作[5]。

3.4 污水管网改造设计

污水管网改造设计是对整个城市排水系统进行综合考虑的一个过程，它包括了污水的收集、处理以及排放等方面。在进行污水管网改造设计时，要对整个城市的污水系统进行合理的规划和安排，这样才能有效地提高城市污水处理效果，缓解城市水资源匮乏问题。同时，要注意对市政污水系统进行综合考虑，特别是在一些地势比较低的区域，要对其进行合理的规划，并做好相应的排水措施。在对污水管网改造设计时，要充分考虑到整个城市污水系统的实际情况和使用情况，以保证整个城市污水系统能够正常运行，使其在满足城市用水需求的同时发挥其最大作用。

4 结语

综上所述，市政工程给排水管网改造设计是一项系统性、综合性的工作，在进行管网改造设计时要对各个区域的排水条件以及管网分布情况进行充分地分析，并根据实际情况和设计规范对原有的给排水系统进行合理的规划调整，避免改造后改造区域的给排水系统仍出现不合理的现象，提高市政工程给排水系统的运行质量，为城市居民提供一个良好的生活环境。