济南市规划设计研究院 山东省轻工业设计院 山东济南 250101
摘要：在保证工程工期和质量的前提下，如何快速、经济、文明地完成市政地下管线的施工，减少对城市道路、交通及环境等的干扰，显得尤为重要。在与城市居民生活息息相关市政基础设施的建设过程中，给排水管线的设计占据着十分重要的地位，科学的设计，不仅能大幅度提高工程施工效率，也能够为人们的日常生活带去极大的便利，更能符合城市未来愿景发展规划设计，是值得我们深入关注的课题。
关键词：市政施工；给排水管线；设计；优化
前言
随着2018年全国新一轮创城活动的开展，各项创城项目正在热火朝天的实施，这其中以市政项目居多。众多市政项目均涉及到地下管线施工，比如说给排水工程、电力工程以及通信工程等等。为了确保城市得以健康、持续发展，提升人们的生活便利性以及舒适性，必须做好地下管线的设计，确保地下管线施工有序的开展。本文重点对市政工程给排水管线的优化设计进行分析。
1 市政给排水管线设计现状
目前，随着城市人口数量大幅度上涨，对于水资源的需求也越来越多，很多城市的给排水管线规模不断扩大，但是却出现很多问题，特别是给排水管线和其它市政管线之间出现交叉、重叠等情况，不仅影响了给排水系统的安全、正常运行，而且增加了施工设计难度，并且很多城市忽视给排水管线的管理维护，不重视地下设施的定期检查和维护，造成一些给排水管线出现锈蚀、破损等情况，发生渗水、漏水问题，造成水资源的浪费。同时，大多数城市的雨洪设施发展比较缓慢，缺少健全的雨洪资源利用设备，排水管网无法承受较大的雨水量，一旦短时间内降雨量较大，排水系统无法及时、快速地将雨水排出，就会造成城市内涝，给人们的生活和交通出行带来极大不便，并且一些城市仍然采用雨污合流模式，大量雨水和城市污水一起排放，浪费了大量的雨水资源，不利于现代化城市的可持续发展。
2市政给水管线设计的优化措施
2.1 给水管网优化
给水管网设计时，合理分配给水管网流量，采用优化算法，优化给水管道设计管径，结合城市规划设计情况，科学管理供水区域，为了降低给水系统运行费用，在不同压力范围对不同区域供水，采用动态规划法、纯属规划法、非线性规划法优化给水系统设计。城市给水系统规划设计时，应注意优化水资源配置，科学预测当地的需水量，综合考虑畜牧业、渔业、农业灌溉、工业、城市和村镇生活等方面的用水，还要结合江河流域的生态流量。对于工业用水量的预测，采用用地指标法和工业产值法，科学进行规划设计，由于信息产业的不断发展，传统行业的设备更新越来越快，通过使用这些方法，严格控制工业用水量预测结果偏差，提高区域供水质量，改良水质，控制地下水量的开采和开发，置换水源，实现集约化的供水管理，提高环境效益和经济效益。
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2.5 给水管线优化设计
城市给水管线优化设计中应重点做好以下几个方面：其一，相关设计人员要在给水管线设计图中明确标注标高、预埋预留、管道基础、管径等内容，提供详细、准确的设计图，竖向设计中，应确保在外部荷载影响下管线仍然保持完整，避免发生损坏，在寒冷冬季应防止给水管道发生冻结，结合不同管材的压力承受能力，确定最小覆土；其二，使用1：500地形图对给排水系统规划设计地形图定线，实际操作过程中，降低给水管道的净距离，例如，热水管和给水管之间应保持1.5m以上的水平距离，若采用优质的管材，可适当缩短两根管道之间的水平距离；其三，住宅小区的给水系统规划设计时，结合小区物业的管理要求，结合实际的施工水平，深入了解供水产品的原理和性能，明确标注各种注意事项；其四，当城市给排水管线在竖向出现矛盾，主干管应避开支管，严禁将管线弯曲，重力管应避开压力管，直径较大的管线应避开直径小的管线，结合城市给排水规划设计要求，具体情况具体分析；其五，优化管材和接口设计，尽量采用柔性管材，消防管和给水管最好选择HDPE管，排水管选择UPVC管，所有管材都设置柔性接口，使用多个短管连接管道接口和检查井，然后再按照给排水设计要求，优化给排水管线设计。
3市政排水管线设计的优化措施
3.1排涝防洪的优化设计
近几天，台风温比亚经过东部沿海，许多城市都因短时间降雨量过大发生城市内涝现象，同时外部河流、水库等也对城市造成了一定的威胁。因此在进行排涝防洪优化设计时，要结合多方面的因素共同考虑，排蓄内洪，防控外洪，从而更好的保证人民的生命和财产安全。城市排洪方案主要有雨水泵配合滞洪区方案及地面全抬高方案。而对于山区这样的特殊地形来说，其内洪来的快，去的也快，十分适宜选用全抬高方案，并加设抽排设备，而在管线中不必加设水泵站。此外，还要注重排水标准和排洪标准的衔接。城市排水主要是为了对小汇流面积上出现短时间暴雨的排水问题进行解决，一般将控制暴雨的时段设置为5min～120min，利用年超大值法对暴雨样本进行选择。
2.2流速设计和管道连接设计
在进行城市街道污水管线设计时，一般情况下该工作是都是先于街道旁的小区规划建设工作的，在这种条件下，排水点位置通常都具有较高的不确定性，在进行具体的优化设计时，每段距离都要将连接管接出，从而使干管与碰水支管实现更好的衔接，间隔距离的设定要根据实际情况进行敲定，在设计中要着重注意连接管不要与其他管线的布置发生冲突，此外，在水断面得到保证且不会影响排水的前提下，亦可采用倒吸虹管。
2.3设计处理污水的方法
由于城市中的工业及生活污水较多，在进行市政排水管线设计时，尤其要注重相关的污水处理管线的优化设计，具体可采用分散与集中相结合的方式进行设计。长久以来，由污水处理厂的运营成本不高，且相对应的污水处理效果却很好，因此城市的污水处理通常都是采用集中处理的方式进行，即高效，又能保证质量。但是随着时间的推移暴露出了许多的缺点，如排水管网建设投入大，投入资金多，需要的水泵数量多，能源消耗大，中水利用困难等等。因此应采用用分散与集中结合的方式进行市政污水排水管线设计，进而对排水管线做出更优的规划设计。此外在排水管线中还可采用各种新型的技术，如A＼O工艺，该技术是一种十分高效的生物强化技术，其实施过程是在好氧池的终端加入活性硅藻土，利用该物质的高生物载体性及吸附性，可有效的实现混凝及过滤，最终将污水中的磷和氮等进行消除，从而达到水体净化目的，在市政排水管线优化设计中应用这种技术可以达到更好的排污效果。
4结语
综上所述，市政给排水管线设计在整个给排水系统的设计及安装施工中占有非常重要的位置，高质量的给排水管线设计方案能够为人们的生活提供便利。在具体的管线设计当中，首先要详细的分析管线建设所在城市的基本信息情况及设计目标，并结合未来的城市远景发展规划，结合以往设计经验，优化设计方案，并提高安装施工技术水平，从而更好的完成市政给排水管线设计及安装工作。此外，政府部门也要对市政给排水管线设计工作给予一定的认可与支持，协调住建、城管等相关部门进行配合，从而使得这项工作更加顺利的展开。
参考文献：
[1] 马钰；关于市政给排水管线优化设计的分析[J]；建材与装饰；2018（01）
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[3] 何佳霖；市政工程中给排水管线适应性技术研究[J]；建材与装饰；2017（09）
论文作者:周金金,孙婷婷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/11/28
标签：管线论文; 给排水论文; 城市论文; 市政论文; 管网论文; 优化设计论文; 管道论文; 《防护工程》2018年第24期论文;