市政给排水设计的优化措施

付蕾娜

(山西省建筑标准设计研究院，山西 太原 030000)

市政给水排水系统是我国基础设施中较为主要的一项，其将会对整个市政基础设施的品质产生重大影响。市政给排水管网的合理的规划是十分必要的。必须对设计者的技术和方案的可操作性进行严密控制。从当前我国城市的给排水管网的实际情况可以看出，市政给排水管网设计，并没有很好的科学和合理规划，导致市政给排水管网的设计，没有考虑到当地的地理位置特点，以及管网的设计和规划的科学性，这会对城市的将来发展造成一定的影响。

1 市政给排水管网的重要性

市政给排水工程是城市发展的关键环节。引水工程，能够为矿物运输企业，和居民们提供生产和生活的用水。工业生产和居民们的生活中都会产生污水，如果要将这些污水高效地排出，就必须有排水工程的支撑。将排水工程和输水工程有机地结合起来，能够迅速地构成给排水管网。伴随着社会经济的快速发展，在这样的时代背景下，给排水工程技术也在一定程度上得到提高，对城市市政给排水管网建设工作，进行不断改进，既可以为促进城市经济发展打下坚实的基础，又可以让城市形象更加美好[1]。城市给排水系统由排水管线和给水管线2部分构成。其中，给水管道的功能是找到合适的取水点，为客户提供水源，这要求在选择取水地点时，要对人们的日常生活、工作用水做出正确的判断，还要采取与更为节约的方法进行比较。另外，水资源的净化也是一项重要工作[2-3]。市政供水系统中，必须要经过一系列的工艺过程，水质达标，再向城市供水。城市给水排水管网体系中，收集雨水、排污水废水和分流具有重要的意义。

2 市政给排水管线设计要点

2.1 流速与管道连接设计

流速的合理控制是确保管道系统正常运行和水质稳定的关键因素。设计阶段需要根据具体场地情况、管道长度和直径等因素，合理确定水流的速度，以避免过高或过低的流速对管道系统产生不利影响。过高的流速可能引发压力损失和管道磨损，而过低的流速则可能导致污水滞留和管道堵塞[4]。在设计过程中，需要考虑管道连接的材质、方式以及连接点的布局。合适的连接方式能够有效防止漏水和污水渗漏，确保整个系统的可靠性。此外，连接点的设置应符合实际使用需求，避免出现不必要的阻力和压力损失。市政给排水管线设计中的流速与管道连接设计需要在保障系统正常运行、水质稳定的前提下进行，合理控制流速并采用适当的管道连接方式，以确保系统安全、高效地运行，满足城市基础设施的要求。

2.2 排涝防洪管线设计

在城市规划中，必须考虑排水系统的防洪能力，以有效应对极端天气和突发降雨等情况。排涝防洪管线设计需要合理设置雨水收集和排放点，确保迅速将雨水排离城区，防止洪水积聚。此外，管道的直径和流速需根据城市地形、雨量特点等因素进行科学计算，以确保管线能够高效地排水，并在洪水来临时具备承压排涝的能力。设计还需考虑防洪设施的建设，如防洪泵站和溢流堤防等，以全面提升排涝防洪系统的稳定性和安全性。

2.3 污水处理管线设计

有效的污水处理是维护城市环境卫生和人民健康的关键。在设计阶段，需要综合考虑污水的来源、性质和流量，选择合适的管道材料和直径，以确保管线系统能够高效传输不同类型的污水。此外，必须合理布局污水处理设施，包括污水处理厂和泵站等，以实现对污水的处理和净化。管线设计还需考虑污水排放标准和环保要求，采用适当的污水处理技术，确保排放的水质符合规定标准，尽量减少对环境的负面影响。

2.4 雨水利用管线设计

市政给排水管线设计中，雨水利用管线设计是一项关键要点，旨在有效收集和利用雨水资源，实现资源的综合利用。在设计中，需合理设置雨水收集系统，包括建筑物屋面、道路和绿化带等，以尽量捕捉雨水。通过合适的管道设计，将雨水引导到雨水储存设施或渗透系统中，以供后续用于植物灌溉、景观水体补给等用途。设计过程中要考虑雨水的质量和需求，采用过滤和预处理技术，确保利用的雨水符合相应的标准。雨水利用管线设计不仅有助于缓解城市雨水排放压力，还能促进水资源的可持续利用，提升城市水资源管理的智能性和环保性。

3 当前市政给排水工程存在的问题

3.1 给排水规划设计重视不够

城镇化进程中，城镇居民日益增多，各类用水需求日益增长，导致可调配水资源人均占比下降，给水、排水管网运营压力增大。一些地区因对给水、排水的规划与设计不够关注，没有进行科学合理的给水与排水体系，造成用水高峰时期，市民日常生活与工业生产的不利局面[5-6]。除此之外，有些地方采用粗放式的管理方式，造成对水资源的大量浪费，还有一些地区，由于缺少自然水体，而过度开发地下水，这也会对整个城市的生态环境造成影响，甚至会导致大区域地面沉降问题，从而对城市居民的生命安全构成威胁。

3.2 与城市建设匹配度不足

1)城市化进程不断加快，城区不断扩展，既要与新建城区供水管网进行科学衔接，又要对原有的建筑进行拆毁和改造。但由于城市污水结构复杂，若不能对其进行科学安排，势必会对今后的城市给水系统产生不良影响；2)城市公路规划的现代化过程中，若与市政道路相抵触，势必会使规划结果受到制约，使规划的总体设计效益下降，对整个排水管网也有一定冲击。

3.3 规划设计不够完善

目前，我国部分市政工程排水系统，因其不完善的给水和排水管网等功能，已不能适应我国的发展需要。尤其是在恶劣气候条件下，造成大量的内涝灾害，对市民的生产和生活造成不便。另外，没有与环保制度相配合，忽略对城镇污水的治理，造成天然水体的污染等问题，对城镇居民用水的安全产生影响。

3.4 设计不够协调

目前，我国城市给水、排水系统的规划和设计存在着一些问题。例如，修建下水道的时候，因为没有考虑到下水道铺设的问题，从而对下水道铺设的深度产生了影响。又如，在进行给水与排水管网的规划时，未考虑到整个体系的实用性。各单位在进行相关工作时，亦缺乏统筹的力量，无法保证整体的给水、排水规划的顺畅执行。仍是以上述的案例为研究对象，在这方面，没有与相关部门进行足够的沟通，使得规划设计与现状相脱离，这对于下一步旧城区中各系统的建设和改造都是非常不利的。

4 市政给排水系统规划中的优选方案

市政给排水是1座城市的基本结构，也是确保1座城市正常运转的重要因素，通过合理的、科学的、完善的给排水设计，才能确保1座城市的有序运转，为这座城市的更好发展打下基础。相关部门应在给排水系统的规划中，致力于提高整体城市给排水系统的整体设计水准，使之具有经济性和高效性，从而推动整体给排水系统的整体设计水准，提高整体给排水系统的整体设计水准，使之朝着更好的方向发展。

4.1 加强对给排水设计的重视度

1)有关单位应从总体上考虑，制订有针对性的法规，为给水、排水管网的设计提供依据；2)为规范设计行为，需要建立一套更为清晰的设计体系，对设计者进行有效的约束，提高设计者对其的关注，这也能够保障整个设计品质，达到提高设计效率的目的；3)规划、设计时，有关部门要指导设计师们，设计师既要注意城市的当前发展状况，又要考虑到城市未来的发展需求。在此基础上，对城市的发展进行一定的创新，并与城市的发展现状和未来的发展计划相联系，进行全方位的设计[7]。

4.2 应用新材料

新材料的使用可以有效提高管道的耐腐蚀性、耐久性和抗压能力，降低维护成本并延长系统寿命。在给水管线中，采用高强度、耐腐蚀的材料如复合材料或高密度聚乙烯管道等，可以减少水质受到污染的风险。在排水系统中，使用耐腐蚀、抗磨损的材料如玻璃钢管道或聚合物改性混凝土管道，有助于降低管道损耗和维护频率。此外，新材料的轻量化特性可以简化施工流程，提高工程效率。在规划中，应考虑新材料的环保性和可再生性，以推动可持续发展。通过科学选材，市政给排水系统规划能够更好地适应城市发展的需求，提高系统的可靠性和可维护性，同时降低对环境的不良影响。

4.3 优化设计

(1)路基排水的优化设计，路基排水的优化设计是确保道路畅通、防止水患和维护交通安全的重要方面。在规划过程中，需要考虑道路纵横坡、横断面和交叉口等因素，合理设置排水系统，以最大程度减少雨水在道路上的滞留。采用有效的排水设施，如雨水篦、雨水口和排水沟，以及合理设计道路横坡，可以迅速将雨水引导至排水系统，避免道路积水和车辆行驶安全隐患。优化设计还需考虑不同降雨强度和频率条件下的排水能力，确保排水系统能够应对极端天气情况。同时，采用渗透性路面、透水砖块等材料，促进雨水的自然渗透，减轻对排水系统的压力。路基排水的优化设计在市政给排水系统规划中扮演着关键角色，旨在提高道路抗涝能力，确保市区交通畅通与居民生活质量。

(2)污水工程设计，为保证该项目排水管网的合理设计。道路污水体系的优化设计时，需要指出：1)市区以外的道路上，污水处理厂的规模比较小，很难达到目前当地的废水排放需求，需要根据整个城市的总体规划来安排废水管道的布局、设置，以便在未来的污水处理厂完工之后，可以将其截流到污水处理厂中；2)路面规划时，当路面纵向剖面改变时，应及时调整排水方向，同时应与规划部门和环境部门加强联系；3)在污水工程设计过程中，要将长远的计划和当前的计划有机地联系起来，要对污水系统进行实地考察，要做好污水系统的排水量计算。比如，针对城市生活污水，由于其流向比较集中，需要计算出道路两边的排水量；4)项目污水系统为自流系统、污水系统的设计时，应对污水系统的标高进行严格的控制，以保证污水系统的合理、经济、高效地进行污水系统的优化。

4.4 从实际需求出发，落实管线设计内容

市政给排水管道设计中，设计者要对管线的直径、埋设预留和标高等重要的指标进行着重点的标注；设计时，应尽量使设计趋于标准化和科学化，使设计与实际相符，表达准确，思路清晰。1)考虑纵向管道外部侧压荷载问题。在对管线进行纵向布置时，应充分考虑管线的外力影响，以防止管线由于侧向压力而损坏；2)冬天由于污水的冻结而引起的管线破裂。管道设计时，应充分考虑到局部气温的改变对管线的影响，例如在冬天气温偏冷、冰层多的地区，应选用防冻的给水和排水管；3)现在大多数的城市都是采用塑料管材，会产生噪音，在进行给水和排水工程的时候，必须确保管线的布线尽可能地离开休息区域。有需要的情况下，可以利用常规的技术对管线线路进行规划，从根本上解决噪音问题；4)在为居民区进行排水系统的设计时，要与社区的物业进行充分的交流，并根据社区的具体情况和需要，进行合理的设计。非主干道，为达到定线目的，可以将净距离减小。

4.5 加强给排水管网的管理

要建立起1套完整的、完善的城市给排水的质量管理体系，各级的设计施工管理单位要对每个层次的产品进行严格的质量检验，从而提升管理制度的广度和深度。并把它与计算机相结合，使污水得到科学的处理，运用综合监控系统，使给水和排水管道得到了实时监控和故障诊断。明确各级员工的职责职责，构建全面立体的质量控制网格，对各项质量管理系统进行规范和优化，在给排水管网设计的各个工作环节中，都应该有明确明确的内部校检标准和详尽的工艺规范。

5 结语

市政给排水工程是市政基本结构中不可缺少的一环，其重要性不言而喻。在进行城市给排水管网络设计时，要掌握好市政给排水设计工作的重点，对其排涝防洪设计、流速设计、管道连接设计以及污水处理重点等方面进行全面的研究。提升有关工作人员的专业素养，优化管网设计，从实际需求入手，并强化对排水管网的管理，使城市的给排水设计工作得到最大程度的改善，在工作中避免在给排水设施中存在的安全隐患。