市政給排水設計的優化措施

付蕾娜

(山西省建筑標準設計研究院，山西 太原 030000)

市政給水排水系統是我國基礎設施中較為主要的一項，其將會對整個市政基礎設施的品質產生重大影響。市政給排水管網的合理的規劃是十分必要的。必須對設計者的技術和方案的可操作性進行嚴密控制。從當前我國城市的給排水管網的實際情況可以看出，市政給排水管網設計，并沒有很好的科學和合理規劃，導致市政給排水管網的設計，沒有考慮到當地的地理位置特點，以及管網的設計和規劃的科學性，這會對城市的將來發展造成一定的影響。

1 市政給排水管網的重要性

市政給排水工程是城市發展的關鍵環節。引水工程，能夠為礦物運輸企業，和居民們提供生產和生活的用水。工業生產和居民們的生活中都會產生污水，如果要將這些污水高效地排出，就必須有排水工程的支撐。將排水工程和輸水工程有機地結合起來，能夠迅速地構成給排水管網。伴隨著社會經濟的快速發展，在這樣的時代背景下，給排水工程技術也在一定程度上得到提高，對城市市政給排水管網建設工作，進行不斷改進，既可以為促進城市經濟發展打下堅實的基礎，又可以讓城市形象更加美好[1]。城市給排水系統由排水管線和給水管線2部分構成。其中，給水管道的功能是找到合適的取水點，為客戶提供水源，這要求在選擇取水地點時，要對人們的日常生活、工作用水做出正確的判斷，還要采取與更為節約的方法進行比較。另外，水資源的凈化也是一項重要工作[2-3]。市政供水系統中，必須要經過一系列的工藝過程，水質達標，再向城市供水。城市給水排水管網體系中，收集雨水、排污水廢水和分流具有重要的意義。

2 市政給排水管線設計要點

2.1 流速與管道連接設計

流速的合理控制是確保管道系統正常運行和水質穩定的關鍵因素。設計階段需要根據具體場地情況、管道長度和直徑等因素，合理確定水流的速度，以避免過高或過低的流速對管道系統產生不利影響。過高的流速可能引發壓力損失和管道磨損，而過低的流速則可能導致污水滯留和管道堵塞[4]。在設計過程中，需要考慮管道連接的材質、方式以及連接點的布局。合適的連接方式能夠有效防止漏水和污水滲漏，確保整個系統的可靠性。此外，連接點的設置應符合實際使用需求，避免出現不必要的阻力和壓力損失。市政給排水管線設計中的流速與管道連接設計需要在保障系統正常運行、水質穩定的前提下進行，合理控制流速并采用適當的管道連接方式，以確保系統安全、高效地運行，滿足城市基礎設施的要求。

2.2 排澇防洪管線設計

在城市規劃中，必須考慮排水系統的防洪能力，以有效應對極端天氣和突發降雨等情況。排澇防洪管線設計需要合理設置雨水收集和排放點，確保迅速將雨水排離城區，防止洪水積聚。此外，管道的直徑和流速需根據城市地形、雨量特點等因素進行科學計算，以確保管線能夠高效地排水，并在洪水來臨時具備承壓排澇的能力。設計還需考慮防洪設施的建設，如防洪泵站和溢流堤防等，以全面提升排澇防洪系統的穩定性和安全性。

2.3 污水處理管線設計

有效的污水處理是維護城市環境衛生和人民健康的關鍵。在設計階段，需要綜合考慮污水的來源、性質和流量，選擇合適的管道材料和直徑，以確保管線系統能夠高效傳輸不同類型的污水。此外，必須合理布局污水處理設施，包括污水處理廠和泵站等，以實現對污水的處理和凈化。管線設計還需考慮污水排放標準和環保要求，采用適當的污水處理技術，確保排放的水質符合規定標準，盡量減少對環境的負面影響。

2.4 雨水利用管線設計

市政給排水管線設計中，雨水利用管線設計是一項關鍵要點，旨在有效收集和利用雨水資源，實現資源的綜合利用。在設計中，需合理設置雨水收集系統，包括建筑物屋面、道路和綠化帶等，以盡量捕捉雨水。通過合適的管道設計，將雨水引導到雨水儲存設施或滲透系統中，以供后續用于植物灌溉、景觀水體補給等用途。設計過程中要考慮雨水的質量和需求，采用過濾和預處理技術，確保利用的雨水符合相應的標準。雨水利用管線設計不僅有助于緩解城市雨水排放壓力，還能促進水資源的可持續利用，提升城市水資源管理的智能性和環保性。

3 當前市政給排水工程存在的問題

3.1 給排水規劃設計重視不夠

城鎮化進程中，城鎮居民日益增多，各類用水需求日益增長，導致可調配水資源人均占比下降，給水、排水管網運營壓力增大。一些地區因對給水、排水的規劃與設計不夠關注，沒有進行科學合理的給水與排水體系，造成用水高峰時期，市民日常生活與工業生產的不利局面[5-6]。除此之外，有些地方采用粗放式的管理方式，造成對水資源的大量浪費，還有一些地區，由于缺少自然水體，而過度開發地下水，這也會對整個城市的生態環境造成影響，甚至會導致大區域地面沉降問題，從而對城市居民的生命安全構成威脅。

3.2 與城市建設匹配度不足

1)城市化進程不斷加快，城區不斷擴展，既要與新建城區供水管網進行科學銜接，又要對原有的建筑進行拆毀和改造。但由于城市污水結構復雜，若不能對其進行科學安排，勢必會對今后的城市給水系統產生不良影響；2)城市公路規劃的現代化過程中，若與市政道路相抵觸，勢必會使規劃結果受到制約，使規劃的總體設計效益下降，對整個排水管網也有一定沖擊。

3.3 規劃設計不夠完善

目前，我國部分市政工程排水系統，因其不完善的給水和排水管網等功能，已不能適應我國的發展需要。尤其是在惡劣氣候條件下，造成大量的內澇災害，對市民的生產和生活造成不便。另外，沒有與環保制度相配合，忽略對城鎮污水的治理，造成天然水體的污染等問題，對城鎮居民用水的安全產生影響。

3.4 設計不夠協調

目前，我國城市給水、排水系統的規劃和設計存在著一些問題。例如，修建下水道的時候，因為沒有考慮到下水道鋪設的問題，從而對下水道鋪設的深度產生了影響。又如，在進行給水與排水管網的規劃時，未考慮到整個體系的實用性。各單位在進行相關工作時，亦缺乏統籌的力量，無法保證整體的給水、排水規劃的順暢執行。仍是以上述的案例為研究對象，在這方面，沒有與相關部門進行足夠的溝通，使得規劃設計與現狀相脫離，這對于下一步舊城區中各系統的建設和改造都是非常不利的。

4 市政給排水系統規劃中的優選方案

市政給排水是1座城市的基本結構，也是確保1座城市正常運轉的重要因素，通過合理的、科學的、完善的給排水設計，才能確保1座城市的有序運轉，為這座城市的更好發展打下基礎。相關部門應在給排水系統的規劃中，致力于提高整體城市給排水系統的整體設計水準，使之具有經濟性和高效性，從而推動整體給排水系統的整體設計水準，提高整體給排水系統的整體設計水準，使之朝著更好的方向發展。

4.1 加強對給排水設計的重視度

1)有關單位應從總體上考慮，制訂有針對性的法規，為給水、排水管網的設計提供依據；2)為規范設計行為，需要建立一套更為清晰的設計體系，對設計者進行有效的約束，提高設計者對其的關注，這也能夠保障整個設計品質，達到提高設計效率的目的；3)規劃、設計時，有關部門要指導設計師們，設計師既要注意城市的當前發展狀況，又要考慮到城市未來的發展需求。在此基礎上，對城市的發展進行一定的創新，并與城市的發展現狀和未來的發展計劃相聯系，進行全方位的設計[7]。

4.2 應用新材料

新材料的使用可以有效提高管道的耐腐蝕性、耐久性和抗壓能力，降低維護成本并延長系統壽命。在給水管線中，采用高強度、耐腐蝕的材料如復合材料或高密度聚乙烯管道等，可以減少水質受到污染的風險。在排水系統中，使用耐腐蝕、抗磨損的材料如玻璃鋼管道或聚合物改性混凝土管道，有助于降低管道損耗和維護頻率。此外，新材料的輕量化特性可以簡化施工流程，提高工程效率。在規劃中，應考慮新材料的環保性和可再生性，以推動可持續發展。通過科學選材，市政給排水系統規劃能夠更好地適應城市發展的需求，提高系統的可靠性和可維護性，同時降低對環境的不良影響。

4.3 優化設計

(1)路基排水的優化設計，路基排水的優化設計是確保道路暢通、防止水患和維護交通安全的重要方面。在規劃過程中，需要考慮道路縱橫坡、橫斷面和交叉口等因素，合理設置排水系統，以最大程度減少雨水在道路上的滯留。采用有效的排水設施，如雨水篦、雨水口和排水溝，以及合理設計道路橫坡，可以迅速將雨水引導至排水系統，避免道路積水和車輛行駛安全隱患。優化設計還需考慮不同降雨強度和頻率條件下的排水能力，確保排水系統能夠應對極端天氣情況。同時，采用滲透性路面、透水磚塊等材料，促進雨水的自然滲透，減輕對排水系統的壓力。路基排水的優化設計在市政給排水系統規劃中扮演著關鍵角色，旨在提高道路抗澇能力，確保市區交通暢通與居民生活質量。

(2)污水工程設計，為保證該項目排水管網的合理設計。道路污水體系的優化設計時，需要指出：1)市區以外的道路上，污水處理廠的規模比較小，很難達到目前當地的廢水排放需求，需要根據整個城市的總體規劃來安排廢水管道的布局、設置，以便在未來的污水處理廠完工之后，可以將其截流到污水處理廠中；2)路面規劃時，當路面縱向剖面改變時，應及時調整排水方向，同時應與規劃部門和環境部門加強聯系；3)在污水工程設計過程中，要將長遠的計劃和當前的計劃有機地聯系起來，要對污水系統進行實地考察，要做好污水系統的排水量計算。比如，針對城市生活污水，由于其流向比較集中，需要計算出道路兩邊的排水量；4)項目污水系統為自流系統、污水系統的設計時，應對污水系統的標高進行嚴格的控制，以保證污水系統的合理、經濟、高效地進行污水系統的優化。

4.4 從實際需求出發，落實管線設計內容

市政給排水管道設計中，設計者要對管線的直徑、埋設預留和標高等重要的指標進行著重點的標注；設計時，應盡量使設計趨于標準化和科學化，使設計與實際相符，表達準確，思路清晰。1)考慮縱向管道外部側壓荷載問題。在對管線進行縱向布置時，應充分考慮管線的外力影響，以防止管線由于側向壓力而損壞；2)冬天由于污水的凍結而引起的管線破裂。管道設計時，應充分考慮到局部氣溫的改變對管線的影響，例如在冬天氣溫偏冷、冰層多的地區，應選用防凍的給水和排水管；3)現在大多數的城市都是采用塑料管材，會產生噪音，在進行給水和排水工程的時候，必須確保管線的布線盡可能地離開休息區域。有需要的情況下，可以利用常規的技術對管線線路進行規劃，從根本上解決噪音問題；4)在為居民區進行排水系統的設計時，要與社區的物業進行充分的交流，并根據社區的具體情況和需要，進行合理的設計。非主干道，為達到定線目的，可以將凈距離減小。

4.5 加強給排水管網的管理

要建立起1套完整的、完善的城市給排水的質量管理體系，各級的設計施工管理單位要對每個層次的產品進行嚴格的質量檢驗，從而提升管理制度的廣度和深度。并把它與計算機相結合，使污水得到科學的處理，運用綜合監控系統，使給水和排水管道得到了實時監控和故障診斷。明確各級員工的職責職責，構建全面立體的質量控制網格，對各項質量管理系統進行規范和優化，在給排水管網設計的各個工作環節中，都應該有明確明確的內部校檢標準和詳盡的工藝規范。

5 結語

市政給排水工程是市政基本結構中不可缺少的一環，其重要性不言而喻。在進行城市給排水管網絡設計時，要掌握好市政給排水設計工作的重點，對其排澇防洪設計、流速設計、管道連接設計以及污水處理重點等方面進行全面的研究。提升有關工作人員的專業素養，優化管網設計，從實際需求入手，并強化對排水管網的管理，使城市的給排水設計工作得到最大程度的改善，在工作中避免在給排水設施中存在的安全隱患。