市政給排水管道設計的技術分析

陳佳玲

1 引言

市政給排水管道，顧名思義就是為居民提供穩定的生活用水的輸送管道，一座城市的給排水管道對于這座城市的流通互動是至關重要的，定義為城市互動的命脈也不為過，可見給排水管道的重要性。理所應當的，給排水管的連接布局是否高效合理，就直接影響了城市居民日常生活能否順利進行，同時，排水管網的布局是否合理還關系到城市給排水系統的正常運轉，以及在經濟適用性方面，能否滿足城市的未來發展需要以及能否可靠保障城市的可持續發展。因此，對市政給排水管道設計的技術分析顯得尤為重要。

2 管道布置設計

根據給水管道的作用不同，通常情況下，可以將給水管網劃分為兩類：即輸水管網和配水管網。

2.1 輸水管網

輸水管網在市政給水管道的組成中是不可或缺的一部分，作用就是日常對水資源進行輸送任務，在水資源的輸送中扮演著重要的角色，傳統意義上可以將它視為水源到水廠的管線網絡。但是輸水管網在設計上需要注意的一點是其與用水戶不可直接連接，并且在大多數的情況下，即便是在輸水管的沿線，大多情況下也不會發生于用水戶管網的相連。只有在少數情況下，比如有些用水戶的用水量相對較大，為了滿足此類用水戶的需求，可以進行適當的連接作業。

2.2 配水管道

在城市的每一條街道下都有一條對應的配水管，它的作用恰好與輸水管的作用完全相反，但是正是因為其與輸水管道的相互配合，才將水量準確的輸送至市政的各個用水位置。其作用與輸水管道截然相反，它和輸水管道相互的配合，把水量送往市政的每個用水位置。按照管徑類型的不同，配水管網主要分為接戶管、干管、分配管等幾種不同的類型，當然，不同類型的管徑有著不同的作用。由此可見，關于配水管網的設計應該根據所在城市的主要實際供水情況因地制宜。

2.3 管道設計

市政給水管的種類按照布置設置形式可形象地劃分為環狀管網、樹狀管網兩種：

（1）環裝管網。環裝管網的形成通常是由于走向不同的供水干管進行彼此連接的網狀管道結構，是一種環形封閉狀態，這樣設計具有的優勢就是任一條環形管道可以在兩個不同的方向提供供水工作，安全性有可靠的保障，在進行供水工作時自身的穩定性較高，而且可以實行停水操作。

（2）樹枝狀管網。顧名思義，就像一棵大樹有它的主干與枝干之分，樹枝狀管網就擁有類似于大樹的干管和支管，結構布置與大樹有極高的相似度。構造簡潔，結構層次清晰，有利于節省管材是樹枝狀管網的突出優勢，它的建造由于對管材的節省投資相對較低，也就造就了它的經濟適應性這一特點。當然，無論我們在設計的過程中使用哪種形式的給水管網，都應該注意節約成本，這是我們的一大原則，同時注意密切結合城市的發展現狀，適當的減少布置長度，減少無為的損失，保持好各干管之間的間距，具體設計要求應根據城市實際供水需求進行完善。

3 管道布置設計

市政排水管道的主要作用是對生產生活污水，自然原因形成的雨水等進行及時的疏導排放，在排水系統中占有重要的地位。在前期設計設置排水管道以及后期對排水管道進行布置時，前期應嚴格執行由主干到分支的設計順序，管線盡量縮短，埋深盡量最淺是排水管道的另一設計原則，這樣的布局方式可以使重力發揮更大的作用。與此同時，管道之間或者轉角處應留有足夠大的空間，以便為以后的檢查維修留有余地。樹狀排水管網是市政排水工程中經常會用的布置形式，又有正交式、平行式、環繞式、截流式等不同組合，不同的設計類型有不同的特點優勢。

4 結合工程實例分析

（1）工程資料

某市現要求進行市政排水管道的設計布置，著重對市區防澇、治澇以及山洪防治等方面提出了相關設計要求，根據城市布局資料顯示，本地區占用了部分的河道，并進行了橋梁的必要拓寬，在設計準備工作中對于管道的開挖與回填工作、管基的相關處理、防止產生不均勻沉降以及管材的選用都做了詳盡的施工設計方案，力求將管道布置設計最優化。

（2）關于給排水梁的計算則根據相關標準公式進行計算即可。

（3）給水管道布置設計

①管材的選擇

根據工程實際需要，制定管管徑設計小于DN1000，管道外徑尺寸參考已知。關于給水管道的材料推薦首選球墨鑄鐵管。對于需要穿越障礙物的給水管道結合數據與工程經驗，決定采用焊接鋼管，這樣由于穿越障礙物產生的不確定性，選取的材料至關重要，以提高管道整體性，耐壓性為目的。

②注重管道設置的合理性

在進行給水管道的設計時，還應該注重與該城市給水工程的總體規劃方案相結合，進行合理的，系統的布置，全方位的綜合考量可以將能耗降到最低并且極大的降低漏損概率。同樣的，在進行配水管道的設計布置工作時，亦應當對整個地區現在以及將來數年內的發展結合，使給水管道設計布置需滿足城市發展的綜合要求。本案例中的給水管道的設計布置，應實地結合道路的實際尺寸，盡量將管線不至于人行道亦或非機動車道下，并在每個劃分的地塊至少留設一根預留管。

（4）雨水管道的設計布置

①城市防洪防雨現狀分析

水系發達是該市區顯著的區域性特點，市區內采用的大多排水方式是通過各溝渠進行匯流集中，集中起來的水量通過涵閘排出到外部海域。從該市的雨水規劃圖中可以觀察出，在該市區域內水量的排入河流的位置，都配置有相應的排水設施。

②關于管材的選擇

雨水管道與其他給排水管道相比，一般來說，雨水管道的埋深相對較淺，最好選用鋼筋混凝土圓管，排水混凝土管或者雙臂波紋管等。

③雨水管道設計

雨水管道的設計應該與地形相結合，案例中該區域的地形較為平坦，河道較多且分布較為廣泛，位于設計洪水位以上的區域居多。雨水管道的布置位置在河道附近接入，管道的設計標高一般超出洪水位。該區域內的防雨與防汛相關工程兩者協調運作，盡量考慮氣候，水文，地質等各種影響因素，結合實地考察具體實施。根據上述資料中提到的由于該區域內的河道溝渠相對來說數量較多且分布較為緊密，對于排水工程來說，這也是一大優勢，可以在河道邊多設置排放口，采用就近原則將收集到的雨水就近排放入河道，依據這一天然優勢，可以減少排水管道的埋深。實現根據河道的分布情況，就近均勻劃分排水區域，使雨水給水可以在最短時間內排入指定附近的河道。對于山洪的預防則應進行設計由獨立防洪系統直接排入內河。

（5）污水管道布置設計

①管道選材

污水與雨水的不同對于管道工程的影響在于，污水排水系統要求管道應具有滿足一定要求的抗滲透能力，以免污水滲透造成對地下水及其周邊環境的污染。所以對于污水排水管道的選用應該滿足以下條件：管道材料應該具有良好的抗滲性、滿足剛度要求、還應具有一定的承壓能力。

②管道設計

污水處理管道的設計是及其需要重視的環節，根據區域規劃設計，污水處理廠位于本區域周邊位置，遂需要對污水進行處理，首先經過勘察，污水管道的布置數量完全滿足對污水收集需要。依據規劃圖對污水管道的設計，進行綜合考量順延最為經濟合理的道路進行鋪設，最大程度上避免穿越障礙物，如鐵路，高速公路等。另一方面，污水系統的布局應該依據地勢，結合經過道路的布局，道路坡向來進行合理的設計，有效利用周邊環境，布置于車道的下方。關于污水管管徑的確定則應該考慮污水量，水力坡度等因素進行綜合考量。

（6）給排水管道施工技術

施工技術

①挖溝槽。開挖溝槽是鋪設管道的第一步施工操作。首先應該根據市政給排水管道的設計規劃確定開挖狗操的斷面形式，主要的斷面形式有以下幾種：如直槽、梯形槽、混合槽等。

②觸變泥漿是在進行開挖溝槽操作時經常需要的一種材料，而關于觸變泥漿的配置，首先要注意的是選料的問題，泥漿的選料要合乎規范要求，確保其優質性。與此同時，對于配置泥漿的質量檢測，則需要進行實驗，檢查泥漿的配合比是否滿足標準，確保泥漿的質量保證，從而使泥漿在使用過程中有足夠的支撐能力與足夠的減摩效果。

（7）竣工驗收技術措施

竣工驗收不僅僅意味著施工工作的完結，更重要的意義在于其是工程完成質量的最后一道關卡，在管道埋設施工結束后，需要進行嚴格細致的質量檢查，包括進行閉水實驗、溝槽回填等措施，以及所有的故障排查，每個環節都要環環相扣、有條不紊地進行。

5 結束語

隨著城市建設的迅速發展，順應城市發展的需求，市政給排水管道也在不斷地進行創新改造，以為城市的可持續化保駕護航。市政給排水管道從前期調研、圖紙設計現場的布置設計與施工是一整套環環相扣、十分復雜的系統性工作，涉及到方方面面的問題，如果其中某個環節出現了問題，就可能對整個給排水施工帶來巨大的影響。現如今在實際施工工程中，一方面要確保給排水管道的布局合理，更重要的是，要在施工過程中采取行之有效的技術手段，最大限度的保證工程質量。