市政給排水的設計原則與優化思考

郝瀅

摘 要：在城市建設中非常重要的部分是給排水設計，其對于人們的生活有著直接影響，影響進一步加強對其的研究非常有必要。但是就目前的情況來看，市政給排水設計過程中還存在很多問題，因此在設計過程中需要結合實際情況，嚴格遵循相應的原則，從而有效的保障設計的科學性、同時在整個過程主公還需要做好想要的技術控制，從而能夠進一步確保市政給排水的設計與規劃能力，為人們的安全提供保障。基于此本文分析了市政給排水設計的發展及設計思路。

關鍵詞：市政工程；給排水設計；設計原則；優化路徑

1 前言

對于市政給排水進行設計和規劃主要就是要對城市中的工業廢水、生活廢水以及自然降水等進行處理以及利用。現階段我國很多地區水資源處于短缺狀態，同時還存在著水資源浪費的問題，所以對市政給排水工作進行設計以及規劃具有非常重要的作用。從目前來看，我國市政給排水設計和規劃中還存在很多問題，對于市政給排水質量的提升起到阻礙作用，一定要采取相應措施對于市政給排水設計以及規劃進行改進，這對于促進城市現代化建設具有非常重要的意義。

2 市政給排水系統中的問題

2.1 水資源沒有得到充分利用

城市化進程的推進，提高了道路的硬化比例，削弱了地表徑流的下滲能力，導致地下水得不到及時補給，影響了水循環。我國對于雨洪資源的利用認識較晚，與一些發達國家的雨洪利用率相比，現有的程度還跟不上城市建設的進程。這種情況的產生主要有兩種情況，一是傳統的城市排水系統不完善，存在雨水、污水公用一個排水管道的現象，造成了雨水污染。二是城市內排水受到本地氣候的影響較大，導致排水不及時。

2.2 給排水設施老化

首先，城市建設太快，城市的排水系統建設跟不上城市化的進程。其次，建筑面積不斷擴大，用地的逐年增加，相對的縮小了排水構筑物的規模。另外，沒有對低下空間進行精密的規劃，導致地下管道安排不合理，地上設施太多，占用空間大。最后，沒有對已建立的排水管道進行定時的維護和更新，造成排水管道老化嚴重，城市地下管網改造速度緩慢。

2.3 對于強降雨的應對能力較差

近年來，受整體氣候環境的影響，地域性極端天氣頻發，尤其是短時間內的強降雨，這種強降雨天氣會帶來大量的地表徑流，現有的城市排水系統建立不完善，并不能夠應對這種變化，排流不暢會導致城市內澇的發生，造成水污染，給人們的正常生活帶來極大的不便。

3 市政給排水規劃設計的原則

在進行市政工程給排水設計的時候需要遵循一定的原則，同時在整個過程中也要充分的考慮各個方面的影響。就目前的情況來看，主要遵循以下原則。

在進行市政給排水工程設計規劃前期的時候需要嚴格的根據城市整體規劃進行，從而能夠更好的制定設計方案，滿足人們的需求；對于不同的城市給排水設計方案是不同的，因此在進行設計的時候需要根據實際情況進行，從多個方面進行考慮，從而能夠更好的滿足設計需求，促進城市的按照；在進行設計規劃的時候需要嚴格的按照相關標準和正常進行，從而確保設計能夠符合城市建設發展標準，滿足人們的需求；在進行市政給排水設計的時候要結合最新城市發展需求、發展目標等多個方面，從而能夠促進城市的發展；進行市政給排水設計的時候還需要注意處理好水資源開發等問題，防止影響自然環境。同時也需要協調好周圍河道之間的關系，如果有發生水資源供應不足的時候，一定需要采取有效的措施進行優化從而能夠確保人們正常進行用水。在進行水源場地建設的時候需要根據實際情況進行選擇，促進后面的進一步發展。在進行市政給排水工程設計的是需要從多個方面進行考慮，包括地形、水源、環境等，同時也需要進一步加強成本的控制，保證其能夠滿足人們的正常用水。

4 市政給排水的設計優化

在對給水排水管道的結構進行具體設計實踐時，我們需要涉及到一系列相關內容，對這些內容設計的科學與否，直接影響著整個管道設計的效果。下面將對所有具體項目進行進一步探討與分析。

4.1 基本結構形式的選擇

在進行市政給排水管道結構設計時，首先應該做好管道結構形式的選擇工作。主要考慮的因素有：管道的具體功能，如用于給水還是用于排水、管道所處的實際工作環境、管道的口徑大小與規定流量大小、管道的埋置深度以及周圍的地質與水文、相關經濟控制因素等等。管道結構形式主要分為預應力鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、鋼管、鑄鐵管、現澆鋼筋混凝土箱涵、混凝土管、砌體蓋板涵、鋼筋混凝土管等等。在實踐過程中，需要綜合考量，通常的工程實踐中，不同的管道工作環境會對應不同的管道類型，例如在非承壓的管道中，常常會選擇使用鋼筋混凝土管道、現澆混凝土箱涵、蓋板涵等；而在承壓的管道中，常常會應用到的管道類型為 PVC、PE、玻璃鋼管以及其他金屬管道。另外，在應對一些較復雜的地質情況時，如管道布置于河渠、公路和鐵路等特殊地段時，需要根據具體的情況來對管道進行選擇，以確保結構設計的科學性和合理性，從而實現最佳的設計效果。

4.2 結構設計實踐

在進行管道內部結構的設計實踐過程中，工程技術人員需要結合既定的管道基本特征、預埋地層厚度、載荷指數、地表下層的水位情況以及管道的強度、剛度情況來展開管道結構設計，需要反復進行相關指標的計算與復核，進而得出管道的壁板厚度、質量等級等相關具體參數。作用在地下管道的荷載有恒載和活載。恒載包括結構自身重力、上層覆蓋土的重力、結構物本身長度內水流的重力；活載有汽車荷載和某些情況下地下水的壓力等。另外，在實際的工程中，會存在某些管道必須進行加固處理才能達到既定的強度與剛度要求，針對此類管道，必須要在科學計算之后，確定具體的指標，進而采取相關加固措施。常用的加固措施主要包括采用鋼筋混凝土包管等，這里需要注意到的是，在進行具體的加固操作時，必須要依據具體的工程實際情況選擇對應的加固方式與方法，切不可固守于某一種加固措施。

4.3 敷設方式的選取分析

在進行管道敷設方式的選取時，同上述其他操作手段的選擇一樣，需要結合具體的情況與工程來進行選擇，影響敷設方式選取的因素有很多，例如管道預埋的深度、地表以及地表之下可能存在的影響實際管道鋪設的阻礙等。敷設方式也有較多的種類，如架空式、溝埋式、頂管等等。在具體的應用中，溝埋式較為普遍，其次為架空式，在特殊地段無法開挖施工時，通常采用頂管施工。不同的敷設方式對結構設計有較大影響，設計人員應根據具體情況分別設計計算。

4.4 抗浮穩定性設計

影響管道抗浮穩定性的主要因素就是實際工程區域水位高低，當敷設地段地下水位較高時，管道抗浮穩定性將會受到嚴重影響。在進行市政給排水管道工程結構設計的過程中，需要對抗浮穩定進行相關計算，避免可能出現的浮管現象。

4.5 抗震設計

管道的抗震設計可以從較多的層面上得到體現。例如，在選擇管道的走向時，盡量避開抗震不利的場地、地基不穩區域以及可液化地基，由于管線服務區域的限制無法避開抗震不利場地時，應采取有效措施對地基進行處理，例如換填、砂石擠密樁、拋石擠淤等方法。另外，在對管道的材料進行選擇時，需要選取抗震性能較優越的材料，并輔以減小變形影響的構造措施。除此之外，在對地基與支墩等項目進行設計時，需要將抗震性能考慮在內，最大化地降低因震動而造成對管道功能的負面影響。

總之，在市政工程給排水設計過程中，設計人員應采取科學合理的手段，加深工作人員對該項目設計工作的認識，同時有效提升項目的設計水平，不斷優化給排水設計，以避免市政道路出現積水問題，進而為人們的出行安全提供保障。

參考文獻：

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