市政排水管網(wǎng)設計要點探究

夏元成

（天津市宏亞工程咨詢有限公司，天津 300000）

市政排水管網(wǎng)設計要點探究

夏元成

（天津市宏亞工程咨詢有限公司，天津 300000）

在城市，市政排水管網(wǎng)是重要的基礎設施，由于缺乏對這類地下管線工程的關注，所以過往的管網(wǎng)設計中存在諸多弊端。近年來，我國不少城市在汛期發(fā)生暴雨內(nèi)澇，給城市的正常交通運輸帶來了較大的負面影響，甚至危及人們的生命財產(chǎn)安全。因此，必須提高市政排水管網(wǎng)的設計質(zhì)量，以保證管網(wǎng)的正常運行。本文結(jié)合市政排水管網(wǎng)設計和建設中的突出問題，系統(tǒng)闡述排水管網(wǎng)的設計要點。

排水管網(wǎng) 市政 設計 管網(wǎng)系統(tǒng) 優(yōu)化

隨著城市化進程的加快，傳統(tǒng)市政排水管網(wǎng)的設計方法已難以滿足人們對其應用的需求。排水管網(wǎng)的設計質(zhì)量高低，直接影響市政排水系統(tǒng)的正常運作。因此，必須從實際狀況出發(fā)，對管網(wǎng)系統(tǒng)實施優(yōu)化設計，以逐步解決市政排水管網(wǎng)設計中的突出問題。

1 著力提高排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計質(zhì)量

1.1 科學規(guī)劃排水管網(wǎng)系統(tǒng)

市政管網(wǎng)設計人員要深刻意識到市政管網(wǎng)系統(tǒng)對于城市運行的重要意義，高度重視市政管網(wǎng)的設計與建設工作，加大資金投入，著力提高建設標準。對于城市新區(qū)的排水管網(wǎng)系統(tǒng)，要事先做好整體規(guī)劃，科學劃分排水區(qū)域，協(xié)調(diào)推進每條市政道路下的管網(wǎng)建設，保障片區(qū)排水順暢。堅決避免各條市政管網(wǎng)孤立設計，防范局部性排水不暢。對于新區(qū)和舊城區(qū)結(jié)合的地方，要精密分析原有管網(wǎng)，保障新老管網(wǎng)銜接得力。對于老化或設計不合乎標準的，要重新規(guī)劃并加大改造力度。規(guī)劃中還要統(tǒng)籌防澇與排水問題，完善地表雨水調(diào)蓄功能性設施建設，大力修建地下雨水調(diào)蓄水庫，以逐步增強區(qū)域排水能力。

1.2 要提高管網(wǎng)系統(tǒng)每一環(huán)節(jié)的設計質(zhì)量

在對市政排水管網(wǎng)進行設計時，要嚴把細節(jié)設計關，設計之初要積極搜集資料，保證雨、污水的水量計算精確，管徑取值科學，要根據(jù)地形特征劃分雨水匯水面積，一般要考慮市政道路的兩端200m的范圍，計算實際污水量時因不確定性因素增加，可依據(jù)面積定額法來計算管徑與流量。對排水管道的縱坡要科學設置，不但要科學控制流速，還要確保排水暢通。在設計排水管網(wǎng)時要綜合協(xié)調(diào)與其它地下管線之間的聯(lián)系，精確計算管網(wǎng)的橫截面積。當符合條件時，要把管線布置在非機動車道與人行道下，以便今后進行檢修與維護。設計時要預留過街管線，避免相交的管網(wǎng)在施工時損壞原有路面。管網(wǎng)設計完畢后要做好校對與后期審核工作，降低施工失誤率，防范不科學施工，提高管網(wǎng)的設計質(zhì)量。

1.3 加大計算機技術的應用力度

要運用計算機技術，研發(fā)城市雨水、污水、暴雨管理系統(tǒng)，充分模擬雨水、污水的水量及徑流向，增強管網(wǎng)設計的有效性。同時，提高排水管網(wǎng)的信息化程度，為后續(xù)管網(wǎng)運維提供便捷手段，著力延長管網(wǎng)的使用期限。

2 提高市政調(diào)蓄能力，做好對雨水的綜合利用

在排水管網(wǎng)設計中，要盡量讓更多的水滲入地下，以降低城市澇災的出現(xiàn)率。設計時要緊密結(jié)合地形地勢，將城區(qū)內(nèi)的低洼地規(guī)劃為濕地，為雨水預留蓄存的機會，不但起到調(diào)節(jié)局部小氣候、美化空氣的作用，還能在城市汛期暴雨來臨時有效地調(diào)蓄洪水。同時，要為雨水預留充足的排泄渠道，在設計系統(tǒng)時要綜合考慮雨水資源的合理利用，在城市社區(qū)或大型廣場構建可循環(huán)水系景觀，并采用防滲處理和微地形處理的辦法來收集雨水，以用于噴灑或消防。這些方法有助于最大限度地節(jié)省水資源，還可緩解城市泄洪及雨水管網(wǎng)的壓力。

3 提高排水設計標準

相較于歐美先進國家，我國不少城市的排水設計標準相對落后，這也是城市內(nèi)澇災害易發(fā)多發(fā)的重要因素。因此，在市政排水系統(tǒng)設計中，必須依據(jù)排水系統(tǒng)的設計要求，取上限值，以提高排水系統(tǒng)的安全性能。對于重現(xiàn)階段的取值，要密切結(jié)合氣候特點、地形地勢特征及匯水區(qū)域性質(zhì)等科學確定，排水的重現(xiàn)期一般維持1-3年，但對于較短時間段內(nèi)積水較嚴重的區(qū)域，要提高重現(xiàn)期的取值，一般采用3-5年的設計標準，對于特別重要的區(qū)域則采用≥10年的標準。在城市設計和建設中，排水管網(wǎng)的建設份額相對較小。所以，在建設之初要加強投資，盡量一次性符合設計標準，以極大地降低城市內(nèi)澇的風險，更好地滿足區(qū)域性排水的客觀需求，避免重復建設，削減養(yǎng)護和改造的資金投入。

4 做好排水管網(wǎng)的優(yōu)化設計工作

4.1 優(yōu)化排水管網(wǎng)的平面設計

要優(yōu)化排水管網(wǎng)的平面設計，就要遵循工程量最低、水流順暢、節(jié)能減排的理念。首先，要科學劃分管道埋深的范圍，如有必要，則可在管道中途抬升泵站來減少深埋管道的布置，以節(jié)約工程總造價。其次，要審慎編制管網(wǎng)設計方案，可以在假設管徑一樣的前提下，以挖方建設所出現(xiàn)的費用為參考，這樣即可對初期方案進行適當?shù)恼{(diào)整，即引入動態(tài)規(guī)劃法求解等。為此，建設人員要將排水管網(wǎng)中全部的布置點形成設計圖，以提高設計方案的實用性。

4.2 進一步優(yōu)化環(huán)剛度的設計

在管網(wǎng)埋地設計中，環(huán)剛度直接決定了管網(wǎng)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。若管道材料的環(huán)剛度過大，勢必大量耗費原材料和成本；若太小，排水管道的原材料就會輕易發(fā)生顯著形變甚至喪失穩(wěn)定性，給系統(tǒng)的正常運行帶來較大程度的破壞。此外，要保證外部壓力負載管線的土壤與管道材料呈共同的力量狀態(tài)。因此，環(huán)剛度設計的優(yōu)化要結(jié)合敷設后，排水管道周邊的土壤環(huán)境狀況進行針對性地設計。

5 結(jié)語

市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計與優(yōu)化是一項規(guī)模宏大的工程，絕非一朝一夕就能完工的。為此，要著力提高排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計質(zhì)量，提高市政調(diào)蓄能力和排水的設計標準，同時做好排水管網(wǎng)的優(yōu)化設計工作，從而整體提高排水管網(wǎng)的設計建設水平。

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