建筑市政排水工程設計研究分析

陳懷榮

摘要：排水工程是一個城市中重要基礎設施之一，保證市政排水工程設計及施工質量具有重要意義，但是在現階段排水工程設計中由于技術、應用以及其他實際原因，排水工程的設計施工質量仍有待提高。市政排水工程是城市建設的重要組成部分，和城市居民的日常生活息息相關，因此本文針對市政排水工程設計中的幾個階段進行分析，先對市政排水工程的設計原則和設計方法進行總結，對市政排水工程的施工前設計與施工前期準備工作進行研究，對市政排水工程設計要點進行分析。

關鍵詞：市政排水工程；設計；要點；質量

1、引言

市政排水工程是城市基礎建設的重要組成部分，市政排水工程設計及施工，對城市居民的日常生產生活有著重要影響。市政排水工程有三個部分組成，包括供水系統、排水系統、循環水系統。確保市政排水工程設計及施工質量，可以顯著提升當地環境質量、生活水平、水資源回收利用等，這就對市政排水工程的設計提出較高的要求，改善其中存在質量問題，確保市政排水工程設計水平及施工質量的提高。本文主要針對建筑市政排水工程設計要點進行分析和探討，不足之處，敬請指正。

2、市政排水工程設計原則和設計方法

2.1 設計原則：（1）灌渠系統應當科學合理的布置，對匯水流域面積進行合理劃分，確定排水的方向；（2）排水工程設計之初要結合城市當地實際狀況，包括道路、水域情況等，之后統籌豎向設計，確保匯水面積內水能夠利用自流的方式排出；（3）需要相關數據支持，而且對數據進行合理選擇和使用，包括污水排放量標準、徑流系數等；（4）排水管道的坡度及埋深等數據進行選擇時，要根據相關規范和標準進行，還要結合施工現場的情況進行綜合考慮。一般而言，在達到排水要求的基礎上盡量減少灌渠埋深；（5）排水量設計方面，設計過程中要根據當地總體規劃進行，設計時還要符合相關規范，把設計和當地地理條件、氣候等結合在一起，還要確保設計方案具有可行性。

2.2 設計方法

2.2.1動態規劃法。此方法的應用次數較高，主要是利用排水工程設計分為多環節整體設計，針對這個過程根據一定方式進行劃分，最后利用每一個環節進行優化設計，從而達到設計效果。

2.2.2 直接優化法。此方法是通過不同設計方案，或者是可以調節數據參數，然后進行設計、計算、比較，最后選擇最合適的方案，此方法比較直觀，設計效果容易驗證。

2.2.3 遺傳算法。此方法屬于進化算法，利用生物學中自然遺傳變異機制的相關理論，衍生出的隨機優化算法，利用此方法可以明顯解決中小型管道系統優化等問題，從而得出最優方案，但是不適合大型市政排水工程。

綜上所述，無論是哪種方法，市政排水工程設計都要遵守相關設計規范，這是最基本的要求，而且還要綜合考慮工程經濟性問題，確保排水效果的同時還要降低施工成本。

3、施工前設計

3.1 排水方式選擇。現階段，很多城市選擇分而又合的污水排放方式，也就是污水先排入化糞池，然后分流，和雨水、生活污水等一并流入排污管網，統一排入到溝渠、江河，如果城市區域中有排污企業，則需要對污水進行處理才可以排入到市政管網。

3.2 各支管段設計。市政排水工程的各支管段的管徑要按照排污水量進行確定，排放污水量必須要在設計管徑充滿度的65%左右，不可以超負荷進行，各支管段坡度要根據實際情況而定。

3.3 管道管材選擇。市政排水工程排水管道的走向不是固定的，埋地深淺也不同，土壤壓力不同，一些管道還要承受道路等豎向荷載等，因此管道管材要具備一定強度，在對市政排水工程管道管材進行選擇時要考慮地面荷載、埋深深度等。

3.4 排水系統中匯污窖井設計。化糞池的作用非常重要，盡管在設計手冊中有所說明，然而也要切合實際，現在隨著人口過度增長，許多窖井的設計容積已經無法承擔匯污水流量，要按照實際需求進行設計。

3.5 道路開挖和基礎設施保護。城市區域進行施工時要破除既有路面，為了確保施工安全及路基質量，施工時要進行安全標志的設置，管道開挖時按照相關設計圖紙進行，對開口寬度進行計算，切割機切斷路面，挖掘機開挖，按照施工地質土質情況進行支撐，避免出現滑坡塌方等事故，開挖時按照平面位置、高程進行校對，及時進行技術交底和設計變更，開挖時不要擾動槽底土壤，不能受水浸泡或者是受凍。

4、市政排水工程設計要點分析

4.1 排水系統布置。首先要確定污水管道的布置形式，包括污水管道的主干管、干管、街道支管等具體流向，確定泵站、處理廠等設施及出水口的具體位置，正常而言城市地形大多傾向水體，主干管可以沿河進行敷設，干管垂直等高線進行布置，盡可能的設置在集水線上。如果是在地形比較平坦的地區，為了盡可能減少橫支管的長度，要減少相鄰干管之間的距離，污水干管和主干管要盡可能防止和障礙物交匯，如果是特殊地形要采取特殊措施，并且在設計圖紙上進行注明。

4.2 污水管網的設計計算。污水管網進行設計和計算，可以分為污水管道設計流量值、水力值等，干管、主干管、倒虹吸管等進行水力計算，街道支管要確定管徑、埋深等相關數據，收集這些數據是為了進行概算，如果不計算管段則不需要編號，最不利點應當進行校核，中途泵站和總泵站進行技術工藝設計。按照管道平面布置，對設計管段進行劃分，定出檢查井位置，并進行相關編號，確定好干管的設計長度，按照污水管道進行布置，劃分好設計管段服務街區的面積，編上號碼按照面積形狀進行計算，用箭頭代表方向，每一個管段對流量進行計算。

4.3 排水泵站設計。排水泵站設計的關鍵在于工藝設計，設計內容有泵站位置、泵站設計流量、泵站揚程、泵的設備型號、泵站構造形式、泵站主要尺寸、技術性能、輔助設施等。

4.4 其他。市政排水工程設計要點除了上文中介紹的內容，還要確保施工時的一些注意事項，確保每一個環節都嚴格謹慎，從管道材料的選擇、管道安裝、管道測試、管溝回填以及路面恢復。其中管道材料要嚴格把好進場關，檢查合格才可使用，尤其是管材尺寸、接口、質量等問題；管道安裝時要注意施工規范，以及管道對接時的技術規范；管道安裝完后進行測試，一般是閉水法檢驗；然后進行管溝回填，注意清除雜物，防止出現積水情況，填土時分層進行，施工后注意恢復原樣，既要使得工程符合設計要求并且得到技術人員認可；最后進行路面恢復工作，如果是瀝青混合料攤鋪，攤鋪之前將預熱20分鐘，溫度符合要求后開始鋪筑路段，經過出壓、復壓以及終壓等環節，由專人檢查平整度，如果有差異則經過處理后達到設計要求才可。

5、結語

現階段，隨著社會經濟的快速增長，市政排水工程已經是社會基礎建設的重要組成部分，市政排水工程的設計對城市居民的生活有著至關重要的影響。新型現代化城市建設中市政排水工程往往是伴隨其他工程一并建設，所以很多單位往往重視施工而忽略了工程設計，對市政排水工程的質量造成一定影響。因此，本文對有關建設市政排水工程設計要點進行分析和探討，以期對于市政排水工程設計水平的提高，起到一定的理論指導意義。

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