馬逢樂(lè)

（安慶供水集團(tuán)公司，安徽 安慶 246004）

引言

在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)城市化建設(shè)步伐日益加快，規(guī)模逐步擴(kuò)大。由于排水系統(tǒng)既可以保證暴雨天氣下雨水的積累，又可以有效地保護(hù)城市道路，減輕交通壓力，所以它是城市化建設(shè)的重要組成部分。排水管道設(shè)計(jì)是排水管道建設(shè)的重要基礎(chǔ)，是保證排水管道質(zhì)量的決定因素。排水管網(wǎng)的質(zhì)量好壞直接影響到市政建設(shè)。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，排水工程設(shè)計(jì)的需求也越來(lái)越大。但近年來(lái)的資料表明，排水工程設(shè)計(jì)已不能滿足當(dāng)前的蓄水要求。同時(shí)，在一個(gè)資源相對(duì)匱乏的時(shí)代，由于不必要的工程設(shè)計(jì)，在排水工程的使用期間或后期維修都會(huì)造成大量的水資源消耗。所以發(fā)展節(jié)能給排水技術(shù)是大勢(shì)所趨。針對(duì)市政給水管網(wǎng)當(dāng)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討分析，對(duì)未來(lái)城市的整體發(fā)展和城市化建設(shè)都有積極影響。

一、給水系統(tǒng)

由于水是不可再生資源，因此在設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)時(shí)，有必要對(duì)城市的具體情況進(jìn)行分析和綜合調(diào)查。例如，可以在雨季收集和存儲(chǔ)水資源，那些需要消耗水資源的行業(yè)可以在雨季集中生產(chǎn)。在水資源分配不均的情況下，為了維持水資源的平衡利用，市政當(dāng)局必須在優(yōu)化水資源分配方面進(jìn)行合理規(guī)劃，并科學(xué)地預(yù)測(cè)和評(píng)估水量。

二、城市給水的設(shè)計(jì)原則

給水工程對(duì)城市居民的影響和意義是很大的。給水工程可以以最快的速度排出城市地面的雨水，在一定程度上保護(hù)了居民的生活環(huán)境。城鎮(zhèn)給水工程設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循以下原則：（1）管理體制合理，流域劃分清晰，排水方向和排水口設(shè)計(jì)科學(xué)；（2）熟悉城市道路情況，能盡快合理設(shè)計(jì)排水溝；（3）雨污分流工程設(shè)計(jì)，首先要對(duì)城市雨污分流及道路積水有一定的了解，然后根據(jù)徑流系數(shù)及相關(guān)公式進(jìn)行給水設(shè)計(jì)。在確定排水管埋深的基礎(chǔ)上，充分考慮坡度，進(jìn)行排水管鋪設(shè)設(shè)計(jì)。應(yīng)充分考慮位移因素，根據(jù)施工要求和設(shè)計(jì)，結(jié)合城市的具體情況，做出最合理的設(shè)計(jì)，保證所設(shè)計(jì)的給水工程不僅具有較強(qiáng)的可操作性，而且能達(dá)到理想的使用效果。設(shè)計(jì)污水工程時(shí)，應(yīng)充分了解污水排放標(biāo)準(zhǔn)，并考慮管道的飽和度、流量等因素，確定最小管徑、最小設(shè)計(jì)坡度和埋深，以盡可能減少費(fèi)用，縮短工期，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

三、市政給水管網(wǎng)的充分開(kāi)發(fā)價(jià)值

（1）全面提升水資源利用率。現(xiàn)階段我國(guó)的城市化建設(shè)快速發(fā)展，但由于城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)跟不上城市規(guī)模擴(kuò)張的速度，因此我國(guó)現(xiàn)階段水資源的利用率依然處于較低的狀態(tài)。從當(dāng)前情況來(lái)看，我國(guó)市政的給水設(shè)計(jì)工作過(guò)于依賴雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，這也意味著市政部門對(duì)于整體水循環(huán)系統(tǒng)并沒(méi)有足夠的重視。與其相對(duì)應(yīng)的配套設(shè)施同樣存在著一些不足之處，這就導(dǎo)致城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)際工作過(guò)程當(dāng)中會(huì)面臨巨大的壓力，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致內(nèi)澇的情況出現(xiàn)。從宏觀的角度出發(fā)解讀這一背景，它不僅會(huì)影響到城市的環(huán)境，同樣對(duì)于我國(guó)整體的水資源問(wèn)題都會(huì)帶來(lái)十分嚴(yán)峻的考驗(yàn)。市政給水管網(wǎng)的科學(xué)設(shè)計(jì)會(huì)使城市水資源的利用更加高效化。（2）有利于水資源保護(hù)工作我國(guó)現(xiàn)階段的缺水狀況十分嚴(yán)峻，水資源的保護(hù)工作具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性意義。由于當(dāng)前階段我國(guó)的城市化建設(shè)過(guò)程依然存在一定的弊端和局限性，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不足導(dǎo)致生活污水、工業(yè)廢水隨意排放的情況并不少見(jiàn)，這也導(dǎo)致在后續(xù)過(guò)程中相應(yīng)的水體出現(xiàn)十分嚴(yán)重的污染情況。通過(guò)科學(xué)建設(shè)給水管網(wǎng)，針對(duì)日常生活中出現(xiàn)的各種污水進(jìn)行集中性處理，并在符合相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)之后進(jìn)行集中性排放。

四、市政給水管道布置的技術(shù)措施

（一）確定管徑

給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，確定合理管徑十分關(guān)鍵，對(duì)后續(xù)供水工作的有序開(kāi)展和能耗的降低都有十分重要的意義。對(duì)管徑進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，必須要對(duì)水管的系統(tǒng)化輸水量進(jìn)行多方面分析。在常規(guī)情況下，有以下幾種類型的用水會(huì)影響到管徑的最終確定：（1）公共類用水。在居民日常生活中，公共性建筑用水將會(huì)是整體生活用水當(dāng)中一個(gè)關(guān)鍵的部分，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)本地區(qū)的總體生活用水量以及變化系數(shù)等進(jìn)行分析。（2）管道漏水以及未預(yù)見(jiàn)用水。一般情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)將該地區(qū)居民的日常用水最高量當(dāng)作基礎(chǔ)，進(jìn)一步開(kāi)展管道漏水量以及未預(yù)見(jiàn)水量的計(jì)算，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)立足于工程要求的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)用水量進(jìn)行確定估算。對(duì)綠化用水以及撒路用水，設(shè)計(jì)人員要充分考慮到本地區(qū)的天氣、綠化、土壤等多種情況，并對(duì)這兩部分水量加以確定。（3）工業(yè)用水。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，工廠人員的日常性用水以及生產(chǎn)性用水，應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同工廠的性質(zhì)以及工藝要求等進(jìn)行綜合分析。

（二）在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

城市給水工程應(yīng)用節(jié)能給水技術(shù)，首先要充分把握城市發(fā)展和水資源需求，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，有效地估算城市的用水量，并根據(jù)實(shí)際需要合理規(guī)劃給水方式。城市供水方式主要有：（1）利用市政管網(wǎng)壓力直接供水，由于方便、經(jīng)濟(jì)、方便而被廣泛采用；（2）采用平衡水壓分區(qū)法降低水壓；（3）采用儲(chǔ)罐供水，促進(jìn)新能源的高效利用。為了更好地實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)近年來(lái)加大了對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)利用力度，越來(lái)越多的新能源被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。供水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理選用新能源，以提高節(jié)能環(huán)保的效果。太陽(yáng)能作為應(yīng)用最廣泛的一種新能源，對(duì)供水系統(tǒng)中的熱水供應(yīng)起著重要作用。在供水系統(tǒng)中，高效利用太陽(yáng)能提供熱水，不僅可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，而且可以減少其他能源的消耗，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。不同的城市有所不同，供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)不同城市的實(shí)際情況而定。一些人口快速增長(zhǎng)的城市，住宅建筑以高層建筑為主。為保證生活用水的順利供應(yīng)，高層建筑應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)亩喂┧?。為了避免浪費(fèi)水資源，必須進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，合理地控制城市管網(wǎng)壓力可以控制供水，也可采用不同樓層供水，以滿足不同樓層用戶用水需求。

（三）市政給水管網(wǎng)

影響給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作的因素比較多，其中一項(xiàng)重要因素是城鄉(xiāng)之間的差異，面對(duì)這種現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)給水管網(wǎng)的時(shí)候就需要充分結(jié)合城市的實(shí)際發(fā)展情況開(kāi)展相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作。城市中用戶集中的區(qū)域用水量也相對(duì)較大，因此，管道交叉現(xiàn)象比較明顯，這就需要做好管道安全方面的處理工作，實(shí)現(xiàn)合理布設(shè)，在這些地區(qū)會(huì)用到環(huán)狀管網(wǎng)。而對(duì)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)用戶分散的情況，再加上經(jīng)濟(jì)水平的限制，會(huì)使用對(duì)安全性要求不高并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的樹(shù)狀管網(wǎng)。但是樹(shù)狀管網(wǎng)的供水安全性不高，并且水利條件差，因此，這也是樹(shù)狀管網(wǎng)不適合用在城市中的主要原因。由此可見(jiàn)，無(wú)論是環(huán)狀管網(wǎng)還是樹(shù)狀管網(wǎng)都各有利弊。對(duì)于給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮后再做出選擇。應(yīng)該在允許的范圍內(nèi)盡量減少管道長(zhǎng)度，并且要嚴(yán)格把控設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，完善設(shè)計(jì)施工圖紙。

（四）抗震性設(shè)計(jì)

給水管網(wǎng)一般鋪設(shè)在地下，一旦出現(xiàn)地震災(zāi)害將會(huì)對(duì)給水管網(wǎng)造成極大的破壞，導(dǎo)致居民無(wú)法獲取到生活用水，工業(yè)廢水等也無(wú)法排出，如果短時(shí)間內(nèi)沒(méi)有得到維修，會(huì)導(dǎo)致城市生活無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)給水管網(wǎng)開(kāi)展抗震設(shè)計(jì)工作，結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地震災(zāi)害所造成的破壞情況，綜合性設(shè)計(jì)市政給水管網(wǎng)的整體布局，并針對(duì)管線的抗?jié)B措施進(jìn)行強(qiáng)化。首先，設(shè)計(jì)人員要綜合計(jì)算本地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況、地震帶來(lái)的影響，并通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的工程判斷技術(shù)對(duì)有利、不利地段進(jìn)行劃分，盡可能選擇在有利地段進(jìn)行施工，如果最終確定無(wú)法避開(kāi)該地段，則應(yīng)當(dāng)針對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)區(qū)域來(lái)構(gòu)建合理的抗震建設(shè)。另外，保障管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建能夠與實(shí)際連接的高度相符合，要達(dá)到相關(guān)政策規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，盡可能達(dá)到設(shè)計(jì)最優(yōu)化。最后，保障管材的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這是后續(xù)給水管道工作能否正常運(yùn)行的前提，管材的質(zhì)量必須符合抗震的總體設(shè)計(jì)要求。

五、市政給水管道布置設(shè)計(jì)節(jié)能措施

（一）選擇正確的設(shè)計(jì)方案

在市政給水設(shè)計(jì)工作中，要選擇正確的設(shè)計(jì)方案，從而增強(qiáng)給水設(shè)計(jì)的效果和質(zhì)量。在市政給水中，要注意提升污水處理能力和城市道路本身的排水能力，防止在城市中出現(xiàn)較為大面積的積水。暴雨季節(jié)下雨較為頻繁的城市要適當(dāng)提高城市的排水能力，在實(shí)際給水規(guī)劃時(shí)，需要認(rèn)真調(diào)查這一地區(qū)的氣候情況和水文地質(zhì)情況等，精準(zhǔn)地計(jì)算各個(gè)區(qū)域的最大排水需求量，根據(jù)排水需求量合理地選擇排水管道的位置和型號(hào)大小等，從而使城市可以應(yīng)對(duì)暴雨等惡劣的天氣。在提升排水污水處理能力時(shí)，要增強(qiáng)城市規(guī)劃的效果和水平，以環(huán)保性為主要原則完善城市中的基礎(chǔ)配套設(shè)施，從而使得污水處理能力能夠得到有效地增強(qiáng)。相關(guān)工作人員在實(shí)際工作中要深入地挖掘城市給水系統(tǒng)在空間上的潛能，進(jìn)一步完善城市規(guī)劃的內(nèi)涵，從而進(jìn)一步協(xié)調(diào)排水設(shè)計(jì)，提升城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果和水平。如果在實(shí)際給水設(shè)計(jì)時(shí)遇到諸多困難的話，那么可以構(gòu)建三維立體模型，更加立體地了解城市當(dāng)前的面貌以及主要的發(fā)展特點(diǎn)，從而對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效的完善和調(diào)整。這樣一來(lái)不僅可以突破以往給水設(shè)計(jì)中的局限之處，還有助于使市政給水設(shè)計(jì)更加滿足實(shí)施工作需求和工作要求，在空間和時(shí)間上進(jìn)行合理規(guī)劃，防止給水管道在后續(xù)使用時(shí)存在諸多的問(wèn)題，進(jìn)一步協(xié)調(diào)排水系統(tǒng)和城市的發(fā)展特點(diǎn)。在完成設(shè)計(jì)方案之后需要密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施情況，不斷完善給水設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)城市的不斷發(fā)展。

（二）城市道路給水設(shè)計(jì)

城市道路是城市防汛、防澇的主要區(qū)域，是內(nèi)澇的主要區(qū)域，對(duì)城市居民的日常出行影響極大。在結(jié)合海綿城市理念設(shè)計(jì)中應(yīng)把握三個(gè)方面。1）加強(qiáng)路面設(shè)計(jì)。在不降低道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，從設(shè)計(jì)入手提升路面的滲水性能，降低路面的鋼化率，使雨水不僅僅依賴排水管道，而是及時(shí)進(jìn)入水系的生態(tài)循環(huán)。同時(shí)，防止雨水的滲入對(duì)道路基礎(chǔ)產(chǎn)生影響，要利用排水系統(tǒng)排出路面，注意路基排水裝置的設(shè)計(jì)，在路面加入防水材料層。2）加強(qiáng)綠化帶設(shè)計(jì)。綠化地帶對(duì)雨水有收集、凈化、蓄積的作用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意控制綠化帶與路面的高度差，確保路面雨水的有效利用。綠化土層鋪設(shè)可仿效天然水凈化的原則，將細(xì)土和砂石分別鋪于上中兩層，底部安裝滲透裝置，使水分能回滲到地下。3）設(shè)置銜接帶。在地形落差較大的區(qū)域，可以在道路和綠化帶之間建設(shè)銜接帶連接。銜接帶主要有三種形式，第一，排水緩沖連接帶。在地形下沉區(qū)較大的排水薄弱節(jié)點(diǎn)，銜接帶的設(shè)置可以緩沖雨水瞬時(shí)徑流過(guò)大所導(dǎo)致的短期排水壓力。第二，設(shè)置雨水內(nèi)滲銜接帶。若能將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于綠化帶、下沉綠地、生活區(qū)和道路交通集聚區(qū)，可提高雨水的滲透性。第三，設(shè)置凈水的蓄水池銜接帶。特別是在水資源短缺或污染嚴(yán)重的地區(qū)，更需要設(shè)置蓄水凈水銜接帶，才能保證給水平衡和水質(zhì)安全。

（三）提高能源利用率

水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用是城市發(fā)展和建設(shè)的重要內(nèi)容。水資源保護(hù)是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的需要，是全社會(huì)的共同責(zé)任。通過(guò)對(duì)城市歷年總用水量的分析，合理控制城市水資源利用規(guī)劃，包括居民用水和企業(yè)用水。在城市人口增長(zhǎng)和企業(yè)發(fā)展的情況下，隨著用水量的變化趨勢(shì)，城市用水量得到了有效控制。要控制總量，調(diào)整水價(jià)，實(shí)行分段收費(fèi)，提高定額水價(jià)。通過(guò)提高收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，有效遏制了水資源的浪費(fèi)。城鎮(zhèn)給水工程施工應(yīng)提高施工人員的技術(shù)水平，加強(qiáng)節(jié)能意識(shí)的宣傳，合理使用節(jié)能技術(shù)，確保給水系統(tǒng)的節(jié)能效果。給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可直接或間接地采用給水方式，并可根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。對(duì)壓力泵進(jìn)行維護(hù)，不僅要做好給水系統(tǒng)的節(jié)能工作，而且要保證其運(yùn)行效率。排水管道應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇直槽、梯形槽和混槽形式，并有專業(yè)監(jiān)理人員監(jiān)督，保證排水管道符合規(guī)范要求。從給水角度來(lái)看，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用勢(shì)在必行，它是水資源再規(guī)劃的重要保障。比如熱水系統(tǒng)的排水。用熱水時(shí)，冷水首先沉淀在出口，再排出，造成大量冷水的浪費(fèi)。加強(qiáng)冷水循環(huán)，可有效提高冷水利用率。有些區(qū)域的給水冷水部分與冷卻塔相連，而多余的冷水則用于輔助冷卻塔。冷卻塔冷卻區(qū)的水量將從冷卻塔吸收熱量，進(jìn)行一定程度的熱處理，有效地滿足熱水需求，為充分利用冷水循環(huán)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，應(yīng)重新投入使用。

（四）全面設(shè)計(jì)綠化帶給水做好綠植養(yǎng)護(hù)

現(xiàn)階段綠化地帶也是市政給水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。工作人員要提高重視程度，分析其作用，在遵循現(xiàn)階段給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，注重整體控制，改善整體性能，以適應(yīng)現(xiàn)階段發(fā)展的需要。對(duì)于海綿城市概念的靈活運(yùn)用，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)主要從幾個(gè)方面進(jìn)行研究。①海綿城市之雨水花園設(shè)計(jì)。如果可以在城市公園中建造一些灌木和其他植物，則可以使用植物的根系來(lái)增強(qiáng)雨水的保持能力。②海綿城市之屋頂綠化設(shè)計(jì)。像雨花園一樣，綠色屋頂設(shè)計(jì)有效利用了綠色空間的蓄水作用，以減輕徑流壓力，避免洪水，促進(jìn)雨水蒸發(fā)并改善城市空氣質(zhì)量。③海綿城市之生態(tài)滯留區(qū)設(shè)計(jì)。通過(guò)利用淺水區(qū)的洼地來(lái)儲(chǔ)存水資源并控制雨水的流出，雨水塘，雨水沼澤和種植溝被加速城市雨水向地下的滲透。

結(jié)語(yǔ)

總之，在市政給排水工程中，為了保證城市的日常供水、排水，提高城市居民的生活質(zhì)量，對(duì)給排水進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，具有重要意義。高效節(jié)能排水技術(shù)在給排水系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，可以在保證市政給排水質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)布局合理，給水方式合理，能有效利用新能源，在城市給排水系統(tǒng)中合理應(yīng)用污水處理技術(shù)等可以有效提高系統(tǒng)的節(jié)能效果。今后城市給排水工程應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)研究，以實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。