鄭直 曹浩

山東省路橋集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250000

引言

隨著城市化進(jìn)程的加速，市政給排水管道工程作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其設(shè)計(jì)和施工對于城市的發(fā)展和居民的生活質(zhì)量具有重要影響。本文將從市政給排水管道工程設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，介紹設(shè)計(jì)原則與方法，希望分析能為市政給排水管道工程設(shè)計(jì)工作的開展提供有效建議。

1 市政給排水管道工程設(shè)計(jì)原則

1.1 滿足城市規(guī)劃的需求

市政給排水管道工程是城市規(guī)劃的重要組成部分，其設(shè)計(jì)需要符合城市規(guī)劃的整體要求。在設(shè)計(jì)中，需要考慮城市的遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃和近期建設(shè)需求，確保管道工程與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)或無法滿足城市發(fā)展需求的情況。同時(shí)，還需要根據(jù)城市的地形、氣候等自然條件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，確保管道工程的施工和運(yùn)行不會(huì)對城市環(huán)境造成不良影響。

1.2 確保管道工程的可靠性

市政給排水管道工程是保障城市居民生活和生產(chǎn)活動(dòng)正常進(jìn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，其可靠性對于城市的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。因此，在設(shè)計(jì)中需要采取一系列措施，確保管道工程的可靠性。首先，需要選擇質(zhì)量可靠的管道材料和設(shè)備，避免出現(xiàn)管道破裂、滲漏等問題。其次，需要根據(jù)城市的氣候、地形等自然條件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，確保管道在使用過程中不會(huì)受到損壞。此外，還需要對管道工程進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題[1]。

1.3 注重節(jié)能和環(huán)保

隨著城市化進(jìn)程的加速，市政給排水管道工程的建設(shè)和使用需要消耗大量的能源和資源。因此，在設(shè)計(jì)中需要注重節(jié)能和環(huán)保。首先，需要選擇節(jié)能型設(shè)備和材料，減少管道工程的能源消耗。其次，需要進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì)，例如合理確定管道埋深、優(yōu)化水流路徑等，降低管道工程的能耗。此外，還需要注重環(huán)保，采取一系列措施減少管道工程對環(huán)境的影響，例如減少水土流失、保護(hù)生態(tài)等。

2 市政給排水管道工程設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 管線綜合布置設(shè)計(jì)

在實(shí)施給排水管道工程期間，需要將不同種類的管道進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，因此其復(fù)雜程度較高，設(shè)計(jì)與施工的難度也更大。相關(guān)人員需客觀意識(shí)到該項(xiàng)工作的難度，從內(nèi)容層面著手對工程中的管線進(jìn)行綜合布局，不但要保證管線在運(yùn)行期間不會(huì)相互影響，同時(shí)還可充分利用空間資源，保證各管線均能順利發(fā)揮作用。通常，設(shè)計(jì)人員主要完成對管道的規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作。在開展該項(xiàng)工作前，需先全面掌握施工環(huán)境的具體情況，針對項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化研究。專業(yè)人員也可深入現(xiàn)場掌握一手的管線信息，從而為市政提供具有科學(xué)性與可操作性的管線設(shè)計(jì)意見。其次，設(shè)計(jì)人員可依據(jù)工程管線的具體布局選擇適合的管線數(shù)量和位置，做出科學(xué)的規(guī)劃，保證布設(shè)的管線均能發(fā)揮預(yù)期的作用，從而保證合理布設(shè)管線。最后，在設(shè)計(jì)管線期間，也需確保管線在運(yùn)行期間能夠正常發(fā)揮出預(yù)期的功能。設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)工作期間，不但需有效發(fā)揮儲(chǔ)備的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還需熟練掌握管線設(shè)計(jì)的具體標(biāo)準(zhǔn)，按照既定的標(biāo)準(zhǔn)完成管線布設(shè)工作。如設(shè)計(jì)人員可通過調(diào)取文獻(xiàn)資料了解以往類似的管線布設(shè)策略，從而在本次設(shè)計(jì)中獲得有價(jià)值的參考，保證達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。如有的地區(qū)要求水和電力管線需布設(shè)在道路的東側(cè)與南側(cè)，通信等管線布設(shè)在道路西側(cè)和北側(cè)，電力和燃?xì)獾墓芫€不能在道路的同側(cè)布設(shè)。對此，設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃給排水管線的布設(shè)方案期間，也需兼顧地區(qū)的要求，保證管線設(shè)計(jì)效果的科學(xué)與有效。

2.2 市政給水管道工程設(shè)計(jì)

實(shí)施市政給排水管線的設(shè)計(jì)工作期間，可結(jié)合城市當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的規(guī)劃，綜合考量不同條件完成管線設(shè)計(jì)工作，保證向市民提供相對穩(wěn)定的水源，持續(xù)優(yōu)化管道設(shè)計(jì)的可應(yīng)用價(jià)值。在具體設(shè)計(jì)期間，專業(yè)人員也需綜合考量各方面的內(nèi)容，全面分析不同方面的條件，準(zhǔn)確把握當(dāng)前已存在的管線位置及其布設(shè)環(huán)境，在此基礎(chǔ)上確定適合的管線。這樣不但可明顯提高管道后續(xù)的使用功能，同時(shí)還能盡量降低外部因素對管道功能發(fā)揮的不利影響，避免管道受到外部條件的腐蝕。如果管道設(shè)計(jì)的環(huán)境復(fù)雜程度較高，如埋深數(shù)值較大，則需在指定的位置對給水設(shè)備進(jìn)行細(xì)化分析，準(zhǔn)確掌握地理環(huán)境的特征，從而采用適合的設(shè)計(jì)思路。如在確定適合的管道材料期間，需以經(jīng)濟(jì)作為使用原則，同時(shí)也需迎合地方的應(yīng)用習(xí)慣。傾向于使用具有較高耐壓性及性價(jià)比的原材料，保證科學(xué)設(shè)計(jì)管道布局，結(jié)合管道工程的具體需求確定圖紙樣式。在初步開展給水管道設(shè)計(jì)工作期間，也要全面了解施工現(xiàn)場的具體情況，掌握各類數(shù)據(jù)信息，以此保證各管網(wǎng)的銜接處能夠無縫銜接，同時(shí)有效控制消火栓等設(shè)備之間的距離。在對排氣及排泥位置進(jìn)行布局時(shí)，也需保證二者的充分協(xié)調(diào)，避免間距過大，要側(cè)重提高不同點(diǎn)位設(shè)計(jì)的效果，從而保障整體工程設(shè)計(jì)達(dá)到相對理想與合理的效果[2]。

2.3 市政排水管道工程設(shè)計(jì)

在開展市政給排水管道設(shè)計(jì)工作期間，需明確具體的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施策略。尤其在設(shè)計(jì)污水與雨水管道工程時(shí)，更需保證管線分類清晰合理，準(zhǔn)確選定適合的布設(shè)位置。通常，可在立交下管道布設(shè)排水泵站，同時(shí)注意要單獨(dú)設(shè)計(jì)該部分管道。污水管道能夠在城市當(dāng)中收集和傳送污水，因此在設(shè)計(jì)管道布局期間，也需將污水處理作為設(shè)計(jì)方案的重要參考，從而有效控制城市中的污水。上述管道設(shè)計(jì)能夠提高城市總體的美觀性，同時(shí)還可減少污水對城市環(huán)境形成的負(fù)面影響，在城市中打造相對穩(wěn)定和安全的生活環(huán)境。在對污水管道布局進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，需全面分析與考量各類因素對管道形成的影響，從而提高方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性。由于城市人口及服務(wù)的范圍均可作為重要的影響因素，因此基于上述因素細(xì)化分析污水及管道變化的參數(shù)，熟悉污水排放的實(shí)際情況，以此明確在目前開展的管道設(shè)計(jì)工程存在的難點(diǎn)問題，為后續(xù)的設(shè)計(jì)與施工提供必要的參考。

在對雨水管道進(jìn)行布設(shè)期間，該類管道主要能夠及時(shí)收集和轉(zhuǎn)移雨水，迅速集合路面積水，從而保證市民出行的便捷性。在設(shè)計(jì)雨水管道期間，需側(cè)重分析雨水管渠系統(tǒng)，將其劃分為不同的匯流面積，計(jì)算暴雨參數(shù)指標(biāo)，從而為雨水管道的設(shè)計(jì)工作提供必要的數(shù)據(jù)參考。由于區(qū)域位置存在差異，因此在雨水管道設(shè)計(jì)期間也需參照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。可見，管道設(shè)計(jì)具有較為明顯的靈活性和動(dòng)態(tài)性特征，要體密結(jié)合地區(qū)發(fā)生暴雨的頻率及強(qiáng)度等指標(biāo)選擇適合的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保暴雨降臨時(shí)能夠在較短時(shí)間內(nèi)將雨水進(jìn)行轉(zhuǎn)移，降低城市道路排放積水的壓力。暴雨不但會(huì)對市民的出行形成一定的不便，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致城市形成洪澇等自然災(zāi)害，甚至?xí)苯佑绊懙绞忻竦某鲂邪踩?。因此城市在開展管道布設(shè)工作期間，也需將有效轉(zhuǎn)移雨水作為重要的目標(biāo)，科學(xué)設(shè)計(jì)雨水管道，不但能夠在較短時(shí)間內(nèi)降低城市道路的積水壓力，也可與城市的雨水排放要求相符，同時(shí)還可保障城市的系統(tǒng)運(yùn)行。

在對雨水管道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)期間，雖然無法從根本上控制暴雨的發(fā)生，但可通過優(yōu)化的管道設(shè)計(jì)降低暴雨所形成的不良影響。如在對雨水口進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，也需綜合分析橫斷面、縱坡等因素，盡量設(shè)置更多的雨水口和側(cè)溝，以此提高雨水排放的效率，減少暴雨對城市的瞬時(shí)侵害?；蚪Y(jié)合我國的標(biāo)準(zhǔn)要求，在適當(dāng)區(qū)域設(shè)置雨水收集池等設(shè)施，降低管道對雨水輸送的壓力，同時(shí)還可優(yōu)化雨水收集的效果。通過上述方法，可在一定程度上解決城市的雨水及積水問題，為市民提供更為便捷和安全的生活與工作環(huán)境[3]。

3 市政給排水管道工程設(shè)計(jì)實(shí)踐

3.1 確定管材和管徑

管道材質(zhì)是市政給排水管道工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一。需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的管道材質(zhì)，以確保管道能夠安全、可靠地運(yùn)行，并降低工程造價(jià)。目前常用的管道材質(zhì)包括鑄鐵管、鋼管、預(yù)應(yīng)力混凝土管、玻璃鋼管等。在選擇管道材質(zhì)時(shí)，需要考慮其耐壓、耐腐蝕、壽命等因素，以滿足長期穩(wěn)定運(yùn)行的需求。管道直徑是市政給排水管道工程設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要因素。需要根據(jù)城市的用水需求和污水排放量，以及現(xiàn)有的水源和供排水設(shè)施情況，來確定供水和排水管道的直徑。在選擇管道直徑時(shí)，需要考慮供水量、排水量、流速等因素，以確保管道能夠滿足城市的用水需求和污水排放要求。

3.2 進(jìn)行水量估算

在進(jìn)行水量估算時(shí)，首先要確定各類用水的量和用水周期。根據(jù)城市規(guī)劃、人口分布、土地用途等資料，考慮居民生活用水、公共建筑用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水等方面的需求，確定各區(qū)域的用水量。同時(shí)，要考慮季節(jié)性和日變化等因素，比如夏季用水量較大，而冬季用水量較小；早晚高峰期用水量較大，而深夜用水量較小。因此，需要結(jié)合用水周期進(jìn)行水量估算，以更準(zhǔn)確地預(yù)測用水需求。供水管網(wǎng)系統(tǒng)是水量估算的關(guān)鍵因素之一。需要根據(jù)城市的規(guī)劃和發(fā)展需求，確定供水管網(wǎng)的覆蓋范圍和供水能力，以及管網(wǎng)的布局和供水方式。供水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮水壓、水量、水質(zhì)等方面的因素，以滿足各類用戶的用水需求。在水量估算時(shí)，需要考慮供水管網(wǎng)的供水能力，確保在用水高峰期能夠提供足夠的供水。水量平衡計(jì)算是水量估算的重要環(huán)節(jié)，需要將城市的總用水量與供水管網(wǎng)的供水能力進(jìn)行平衡計(jì)算，以確定供水管網(wǎng)的規(guī)模和供水方案是否合理。在進(jìn)行水量平衡計(jì)算時(shí)，需要考慮水壓、水量、水質(zhì)等方面的因素，以得出符合實(shí)際需求的水量估算結(jié)果[4]。

3.3 設(shè)計(jì)管道布局和路徑

管道布局和路徑是市政給排水管道工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素之一。需要根據(jù)城市規(guī)劃、地形圖、水文資料等多種因素來確定管道布局和路徑。在設(shè)計(jì)中，需要考慮管道的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等因素，以確保管道能夠安全、可靠地運(yùn)行，并降低工程造價(jià)。管道布局和路徑的設(shè)計(jì)需要與城市規(guī)劃相符合，特別是要滿足城市用地布局的要求。在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮城市的發(fā)展方向、土地利用規(guī)劃、道路交通等情況，以確保管道布局和路徑的設(shè)計(jì)符合城市規(guī)劃的要求。同時(shí)，還需要考慮管道的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可維護(hù)性等因素，以制定出符合城市需求的給排水管道工程設(shè)計(jì)方案。地質(zhì)條件和水文特點(diǎn)是設(shè)計(jì)管道布局和路徑的重要因素。在選擇管道布局和路徑時(shí)，需要考慮地質(zhì)條件的好壞、水文特點(diǎn)的適宜性等因素，以選擇合適的管道材料和施工方法。施工和維護(hù)的便利性是設(shè)計(jì)管道布局和路徑的另一個(gè)重要因素。在選擇管道布局和路徑時(shí)，需要考慮施工的難易程度、維護(hù)的便利性等因素，以確保施工的順利進(jìn)行和維護(hù)的方便快捷。同時(shí)，還需要考慮管道的施工周期、材料供應(yīng)等因素，以確保設(shè)計(jì)方案的可行性和經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)市政給排水管道工程中的管道布局和路徑需要從符合城市規(guī)劃和用地布局、地質(zhì)條件和水文特點(diǎn)、施工和維護(hù)的便利性等方面進(jìn)行考慮。通過綜合考慮各種因素，可以制定出符合城市需求的給排水管道工程設(shè)計(jì)方案，為城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和居民的生活質(zhì)量提供保障[5]。

4 結(jié)束語

市政給排水管道工程設(shè)計(jì)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，對于保障城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和居民的生活質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。本文通過對市政給排水管道工程設(shè)計(jì)的探討，為相關(guān)工程提供了參考和指導(dǎo)。同時(shí)，建設(shè)者應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，市政給排水管道工程設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，需要多方面的支持和配合。未來，設(shè)計(jì)者需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究和實(shí)踐，不斷完善和提高市政給排水管道工程設(shè)計(jì)水平，為城市的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。