分析市政排水管網科學性優化設計要點

張 紅 李 松

沈陽市排水管理處

分析市政排水管網科學性優化設計要點

張 紅 李 松

沈陽市排水管理處

隨著城市現代化發展進程的不斷加快，采用傳統市政排水管網的設計方法已經很難滿足人們對其具體應用的效果需求。而排水管網的設計建設又是市政工程建設的基礎設施，其服務質量不高，在很大程度上阻礙了城市現代化快速發展的進程。基于此，相關設計人員應在明確當前市政排水管網在設計過程中存在的問題基礎上，從實際情況出發，對管網系統進行科學性優化設計。其中設計存在的問題有：缺乏系統合理的規劃設計、系統設計標準相對落后以及沒有實現排水管網設計的細化。

市政工程；排水管網；設計

1 研究市政排水管網優化設計的重要性

市政排水管網系統是城市現代化的產物。然而，隨著城市經濟發展水平的不斷提高，生產建設的形式也處于不斷調整的狀態。具體而言，城市道路的不斷擴展，舊城區的改造和新開發區的建設，需要基于原有的排水網絡的建立，使市政排水的普及率呈現逐年上升的發展狀態。然而，在實際施工過程中，由于施工工作的復雜性和影響施工質量的因素，很難滿足城市居民的應用需求。

2 排水管網現狀分析

第一，缺乏對系統進行合理設置。在我國，城市化的發展速度在加快，城市基礎設施建設不斷加強。但在城市建設的過程中，市政排水管網和原有設施在原有設施上相互存在的問題仍比較多。在相關基礎設施建設的過程中，普遍存在著對“看得見”的設施建設，而忽視了“看不見”的設施建設問題。

第二，缺乏對建料及環境進行充分考慮。在我國現階段，在管網系統原有設施應用最多的城市是上個世紀50年代，設施建設時間較早。在新時期，設施管網系統的擴建過程中也未能充分考慮環境因素，原有的管道材料等。管網系統的擴展是很大的盲目性。因此，導致市政排水管網普遍漏水，水等問題，環境污染，水資源浪費更嚴重。

第三，缺乏對相關情況的合理規劃。在我國北方部分城市雨天少，例如北方某市據統計城區平均歷年降雨天數為28天，平均降雨量671.5mm，最小降雨量388.1mm。雨、污水管道建設的投資比例為1：0.4～0.7。如為這樣少的雨水而將原合流管道改造，從投資與收益率相比較的角度講，投資效率并不高。

3 完善市政排水管網的科學優化設計

3.1 排水管網的平面設計要點

為了實現市政排水管網的科學優化，相關設計人員應以最小工程量、節能和水流量為原則，進行實際布置。首先，在固定線路的設計過程中，系統必須按照干管支線布置的基本原則，保證設計的合理性。此外，在設計中，還將排水管網在該區域內的地形條件得到充分利用，從而可以降低管道的深度和工程造價，避免不必要的高程。其次，市政排水管網設計，應分為合理管線埋深，在必要的時間內通過管道解除泵站，避免大量的埋地管道，節約綜合成本。最后，可以選擇網絡方案設計，在假設直徑相同的情況下，以開挖施工成本為依據。這樣，我們可以有針對性的調整到一個初步的設計方案，也就是說，引進的排水線的概念，動態規劃方法來解決這個問題。相關建設人員可把排水管網中所有布置點形成設計決策圖，在此基礎上選擇出來的系統設計方案將更具使用性。

3.2 環剛度的優化設計要點

在市政排水管網系統的設計過程中，環剛度是一個抗外壓荷載的綜合參數，它決定了系統能否長期處于一個安全的狀態。因此，環剛度的設計是保證網絡系統穩定性的關鍵，相關的施工人員應注意。優化的設計要點是環剛度的選擇。特別是，如果管材料的環剛度過大，會在很大程度上造成材料和成本的浪費。反之，如果它太小，排水管道的材料容易變形過大或屈曲失穩等問題，對系統運行造成不同程度的破壞。此外，市政排水管網系統受外壓荷載的影響更為復雜，其主要作用是地基的靜荷載和土體的實際重量。具體來說，管道材料和管道的外部壓力位于土壤中是一種常見的動作狀態，也就是說，共同的系統承受外部壓力的負荷。可以看出，環剛度的優化設計應根據排水管周圍的土壤進行設計。

3.3 管網日常巡查

市政排水管網的主要內容為日常檢查：檢查是否有違法排污管道，有無堵塞，有無重負荷，有無變化，無地面沉降，水流量正常等。市政排水管網日常巡查應成立工作組，由監理和巡視員。訪問市政排水管網的專業知識相關專業人員，主要負責管道巡檢，做好網絡日常分類帳，提取主要信息并保存日志，使查詢網絡狀況。建立市政排水管網打印和電子分類帳，進行分析和查詢，保持相關視頻資料的野外作業。工作組的主管應定期召開監理專員的會議，要求各監理專員相互合作、相互溝通。巡視專員將定期輪換，因為相同的很多檢查時間長會成為習慣的地貌，排水管是不容易發現的問題，市排水管理需要注意這一點在實踐中。此外，主管人員應隨時檢查、巡視，填寫檢查記錄，并指出檢驗批次的重點。

3.4 引進先進的管道檢測技術

近年來，城市排水管道泄漏比較嚴重，不僅縮短了管道的使用壽命，而且造成了道路的倒塌。鑒于此，對排水管道的定期維護的要求，并更新檢測技術。同時，引入了新的檢測技術。傳統的檢測方法主要是檢測和破解管道的崩潰，不同于傳統的檢測技術，新技術可以用聲納檢測、電視檢測。該檢測方法比傳統的排水管道檢測技術具有更大的優勢。近年來，有關單位在市政排水管道的維護中，采用先進的檢測技術解決了市政管線運行中存在的諸多問題。同時，得到了排水管道的優化處理方法。在此基礎上，節省了機械維修的成本?？梢?，采用新的檢測技術，提高市政排水管道維護的質量和水平。

事實證明，在實際設計過程中，要實現協調施工效率，將城市道路環境經濟社會服務的人作為設計的目標，只有這樣，才有辦法使市政排水管網的設計發揮作用。因此，相關施工人員應將排水管網的平面設計、環剛度的優化設計以及算法的優化設計，作為實際應用的要點。這是為了確保中國城市現代化進程的快速、穩定發展的關鍵，企業應該重視它。

[1]趙凱敏.城市排水管網可視化管理與分析[D].云南大學，2012.

[2]王婧琛.市政排水管網設計項目的質量管理研究[D].華南理工大學，2015.

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