郭 娟

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

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試述市政給排水管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

郭 娟

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002)

從管道連接與流速、雨水綜合利用、管線設(shè)置等方面，闡述了市政給排水管線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并探討了管線與管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施，從而提高市政工程的建設(shè)水平，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

市政建設(shè)，給排水，管線，管道

環(huán)保經(jīng)濟(jì)理念在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)項(xiàng)目中逐漸占據(jù)重要地位，環(huán)保理念與市政建設(shè)的融合，不僅與總體經(jīng)濟(jì)水平有著直接聯(lián)系，還關(guān)系到人們的正常生活和工作。因此，我國(guó)在著重開(kāi)展市政建設(shè)的過(guò)程中，針對(duì)給排水項(xiàng)目設(shè)計(jì)及后期施工部分都逐步增加了環(huán)保發(fā)展要求，為全面提升我國(guó)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展水平助力。以下為筆者對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)市政工程中給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行的論述。

1 市政給排水管線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 管道連接與流速

市政建設(shè)工作人員在針對(duì)部分街道的污水管道進(jìn)行實(shí)際規(guī)劃的過(guò)程中，由于管線設(shè)計(jì)階段一般屬于住宅小區(qū)科學(xué)規(guī)劃和布置的前期范疇，所以對(duì)排水點(diǎn)的準(zhǔn)確位置定位是非常重要的。另外，工作人員在設(shè)計(jì)方案的同時(shí)，要確保其每個(gè)間隔點(diǎn)之間連接管接出，從而促使干管與泵水支管之間能夠更為通暢的銜接。

對(duì)于其中不同連接管道之間間隔的距離，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以實(shí)際使用情況的要求作為標(biāo)準(zhǔn)，主要目的是為防止其他類型管線和連接管線之間出現(xiàn)沖突，同時(shí)還需要將管道實(shí)際的局部斷面進(jìn)行擴(kuò)大，并對(duì)跌水井進(jìn)行調(diào)節(jié)，完成對(duì)排水管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)。除此之外，如果工作人員能夠根據(jù)實(shí)際情況有效確保其中過(guò)水?dāng)嗝娌粫?huì)出現(xiàn)減少的趨勢(shì)，進(jìn)而避免對(duì)排水問(wèn)題造成干擾，則可以優(yōu)先選擇使用倒吸虹管。

在針對(duì)管道充滿度的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將污水管道的最小流速控制為0.6 m/s，若起點(diǎn)污水部分管段的實(shí)際流速難以達(dá)到其所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，則街道下的污水管道在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確保實(shí)際最小坡度控制在0.003。

1.2 綜合利用雨水

綜合利用雨水即為雨水收集及處理技術(shù)。城市范圍內(nèi)雨水的綜合運(yùn)用能夠切實(shí)發(fā)揮地下水資源的補(bǔ)充和保護(hù)作用，促使地下水資源量能夠在一定時(shí)期內(nèi)有效恢復(fù)，以防由于過(guò)度使用水資源而出現(xiàn)地面下沉等嚴(yán)重后果。此外，經(jīng)過(guò)技術(shù)處理之后的雨水還能夠?qū)Τ鞘凶詠?lái)水等資源實(shí)現(xiàn)有效補(bǔ)充。例如，環(huán)境綠化及消防用途等，對(duì)于水源質(zhì)量本身要求不高，可優(yōu)先選擇使用經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后的水源，能夠有效緩解城市范圍內(nèi)水源短缺的問(wèn)題。

因此，在實(shí)現(xiàn)市政給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員可將雨水管線添加、應(yīng)用，該方案能夠有效利用雨水本身的存留及滲透等特點(diǎn)，比較適合運(yùn)用在缺水嚴(yán)重地區(qū)，還能夠降低管線在排水過(guò)程中的負(fù)荷量，縮小建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)城區(qū)范圍內(nèi)地下水資源的有效利用和補(bǔ)給。

1.3 管線設(shè)置問(wèn)題

市政給排水管線的設(shè)置問(wèn)題屬于管線設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。首先，管線預(yù)制問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)需要選擇二級(jí)以上類型的管道，在車間環(huán)境內(nèi)設(shè)置撬裝設(shè)備類型的管道，而在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下設(shè)置其他類型的管道。另外，工作人員還需要完善管道切割操作過(guò)程，并集中進(jìn)行火焊和機(jī)械切割，之后開(kāi)展表面上的氧化處理工作。管道安裝工作需要以市政給排水管線的有效設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，主要是在完成管線預(yù)制后再實(shí)地安裝。

管線設(shè)置、安裝時(shí)需要注意，工作人員檢查有關(guān)土建工程進(jìn)度情況后，保證其與相關(guān)規(guī)定和指標(biāo)相符合，再完成對(duì)各條管線之間的連接工作，妥善交接完成管線預(yù)制的工作，保證管道設(shè)備處在相對(duì)封閉、安全的環(huán)境中。

2 市政給排水管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化性措施

通過(guò)某城市的排水管線實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)例，分析市政給排水管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化性措施，體現(xiàn)其實(shí)效性。

該市處在坡度相對(duì)比較平緩的區(qū)域內(nèi)，且其東部存在一條河流，其為南北走向，把城市分割成為兩個(gè)不同區(qū)域。城市內(nèi)主要有三個(gè)工廠，其排水管線在設(shè)計(jì)的過(guò)程中以其20年一場(chǎng)暴雨量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算和考量。

2.1 管線設(shè)計(jì)

工程相關(guān)的管線設(shè)計(jì)人員需要首先在設(shè)計(jì)圖紙中準(zhǔn)確標(biāo)注管徑、管道基礎(chǔ)以及預(yù)埋預(yù)留等內(nèi)容，并提供相對(duì)較為詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖紙。豎向設(shè)計(jì)的過(guò)程中，工作人員還應(yīng)該有效保證管線在遭受到外界因素影響時(shí)不會(huì)被破壞，并在冬季來(lái)臨之后盡力避免管道內(nèi)的凍結(jié)問(wèn)題。另外，由于不同類型材質(zhì)的管道本身承受壓力水平不一樣，相關(guān)工作人員應(yīng)掌握不同類型管材的基礎(chǔ)情況，確定其中最小覆土面積。

通過(guò)資料可知，該城市在進(jìn)行管線鋪設(shè)的時(shí)候出現(xiàn)沉降問(wèn)題，因此，在實(shí)現(xiàn)優(yōu)化排水管線設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員為了不影響管線正常鋪設(shè)，采用常規(guī)方式的科學(xué)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)，對(duì)可能造成沉降問(wèn)題的原因進(jìn)行全方位調(diào)查和研究，重點(diǎn)針對(duì)該區(qū)域可能發(fā)生的沉降現(xiàn)象落實(shí)管線設(shè)計(jì)方案。

另外，設(shè)計(jì)人員運(yùn)用1∶500比例的地形圖示進(jìn)行定線規(guī)劃，并且在實(shí)際施工操作的過(guò)程中對(duì)受到地理因素影響相對(duì)較小的管道凈距離進(jìn)行降低。對(duì)于該區(qū)域的部分住宅小區(qū)給排水管線設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮物業(yè)管理需求，在具體項(xiàng)目施工過(guò)程中，對(duì)于相關(guān)材料和原理等進(jìn)行更深層次的了解，明確列出其中的有關(guān)注意事項(xiàng)，全方位掌握數(shù)據(jù)后方可開(kāi)始規(guī)劃設(shè)計(jì)。

最后，如果設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)工程管線豎向相互矛盾的情況，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能保證支管與主干道相互錯(cuò)開(kāi)，以防出現(xiàn)管彎曲的問(wèn)題，其中壓力管應(yīng)避開(kāi)重力管，管道直徑相對(duì)較小的管線應(yīng)與直徑較大的管線錯(cuò)開(kāi)鋪設(shè)。

2.2 管網(wǎng)設(shè)計(jì)

管網(wǎng)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到市政給排水管線的最終作用和效果。工作人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于已經(jīng)確定并完成的管線，應(yīng)正確分配其實(shí)際流量，并以當(dāng)?shù)貙?shí)際情況為準(zhǔn)，確保城市供水區(qū)域管線的正確組合。除此之外，工作人員還可通過(guò)對(duì)不同方案的考量，調(diào)整該系統(tǒng)的模式，針對(duì)管線不同壓力的范圍實(shí)現(xiàn)高效供水。目前在我國(guó)部分地區(qū)的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，較為常用的是非線性規(guī)劃方法以及純屬規(guī)劃方法等。

工作人員對(duì)該城市進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：施工場(chǎng)地出現(xiàn)明顯的沉降，其最大沉降差值約為250 mm。管線實(shí)際穿過(guò)隔堤之后，極可能產(chǎn)生破口問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中需減少其中穿過(guò)的管道數(shù)量，并完善防護(hù)措施。

另外，因?yàn)椴煌较?、地段所形成的差異沉降情況不同，為達(dá)到有效適應(yīng)的目的，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在給水消防壓力管道內(nèi)隔堤上下游間配置一些柔性接口。該裝置的伸縮數(shù)量為300 mm，能夠最大限度規(guī)避管線破壞問(wèn)題。為達(dá)到防止在沉降過(guò)程中產(chǎn)生倒流情況，還需要在第一個(gè)檢查井方位配置300 mm跌水，且在過(guò)渡階段安排不同的短管實(shí)現(xiàn)有效銜接，運(yùn)用沉泥井可便于清淤。

在針對(duì)該城市范圍內(nèi)給排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)置時(shí)，需要依據(jù)水資源的有效配置實(shí)現(xiàn)技術(shù)優(yōu)化。例如：第一，完善對(duì)于水量需求的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，針對(duì)城市生活用水、市政用水以及工業(yè)用水等不同方面涉及的因素實(shí)現(xiàn)綜合性考慮。第二，針對(duì)江河流域等本身生態(tài)流量需求實(shí)現(xiàn)考量。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)在城市化建設(shè)過(guò)程中高度重視市政排水的規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作，并先后投入大量人力和物力。筆者先分析市政給排水管線設(shè)計(jì)過(guò)程中可能涉及的主要重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，接著闡述管線設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施，最后提出案例，針對(duì)性分析市政給排水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果性，希望為促進(jìn)我國(guó)市政建設(shè)提供借鑒。

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On optimal measures of municipal water-supply and drainage pipeline design

Guo Juan

(TaiyuanMunicipalEngineeringDesignInstitute,Taiyuan030002,China)

From the pipeline connection and flow speed, rainwater comprehensive utilities, and pipeline allocation, the paper illustrates the design points for the municipal water-supply and drainage pipelines, and explores the optimal design measures for the pipelines and pipe network, so as to improve the construction standard of the municipal projects and realize the sustainable development of the urbanization.

municipal construction, water-supply and drainage, pipeline, pipe

1009-6825(2016)20-0120-02

2016-05-07

郭 娟(1985- )，女，工程師

TU991

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