市政給排水管網(wǎng)設(shè)計的經(jīng)濟性因素分析

葉銳 鄭青

【摘要】市政給排水工程與人們的生活水平息息相關(guān)，而工程經(jīng)濟性的高低對工程質(zhì)量也起到了很大的影響作用。基于此，本文圍繞影響市政給排水工程建設(shè)經(jīng)濟性的因素，提出了優(yōu)化管網(wǎng)形狀、精選管網(wǎng)材質(zhì)、加強對管徑管深的管理、提升管道綜合建設(shè)、加強對管線的地勘物探以及提升水力計算的精細程度等措施。

【關(guān)鍵詞】市政工程;給排水;管網(wǎng)設(shè)計;經(jīng)濟性因素

一個工程的實用性、可行性以及工程社會屬性都可以用該工程的經(jīng)濟性來判斷衡量。在滿足工程質(zhì)量要求、實用功能以及安全標(biāo)準(zhǔn)的前提下，通常會選擇降低工程造價來提升經(jīng)濟性。對于市政給排水管道工程來說，需不斷掌握設(shè)計、采購、施工等諸多環(huán)節(jié)以及其對工程造價產(chǎn)生的影響。

1、優(yōu)化管網(wǎng)形狀

在現(xiàn)階段的市政給排水管線工程中，管網(wǎng)的形狀主要分為三種，分別為枝狀、環(huán)狀以及枝狀和環(huán)狀相結(jié)合的復(fù)合狀。其中，枝狀管網(wǎng)的造價低，投入成本相對較少，但存在供水、排水可靠性低，管道檢修復(fù)雜程度高的弊端。而環(huán)狀管網(wǎng)則與枝狀管網(wǎng)相反，環(huán)狀管網(wǎng)因管線敷設(shè)之間的距離長，相應(yīng)的附屬設(shè)備也更多，因此成本投入相對較高，但是環(huán)狀管網(wǎng)的供水、排水工作可以利用連通管來進行，因此具備了較高的可靠性，在對管道進行檢修和維護時也更加便利。環(huán)狀管網(wǎng)的形狀較多，其中包括三角形、四邊形以及多邊形等。而枝狀環(huán)狀相結(jié)合的復(fù)合狀管網(wǎng)則兼?zhèn)淞硕叩墓餐卣鳎虼舜蠖鄶?shù)市政給排水管線工程在考慮近期、遠期因素后都會選擇復(fù)合狀管網(wǎng)進行安裝。在實際的工程中，還需進一步優(yōu)化管網(wǎng)的形狀，從而不斷降低造價、節(jié)省投資，提升給排水工程的經(jīng)濟性。

2、精選管網(wǎng)材質(zhì)

市政給排水管道按照材質(zhì)的不同主要分為金屬管和非金屬管，其中金屬管中主要包括球墨鑄鐵管和鋼管，而非金屬管中主要包括鋼筋混凝土管、玻璃鋼管以及塑料管等。由于塑料材質(zhì)的特殊性，塑料管也可細分為PE管、UPVC管和HDPE管等。不同材質(zhì)的管道所具備的力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)不同，建設(shè)過程中體現(xiàn)出來的承載力、耐腐蝕力以及壽命長短也不同。不同材料的管道代表著不同的施工工藝，進而也會對工程進度、工程造價等要素產(chǎn)生影響。在實際的過程中，要結(jié)合不同的地質(zhì)條件選擇管道材質(zhì)[1]。在土質(zhì)較好的地段，可以選擇球墨鑄鐵管，因為該材質(zhì)管道具備敷設(shè)快、維修便捷且成本較低的優(yōu)勢;而在地下水位較高或有腐蝕性的區(qū)域內(nèi)，可以選用PE管，因PE管具有較高的耐腐蝕力且使用壽命長;因鋼管的柔韌性較好，可以承受更多的外部荷載，因此在公路地段通常會選用鋼管。

3、加強對管徑的管理

通常情況下，市政工程的給水管徑范圍在DN100～DN1200之間，更大的例如重力輸水管線可以達到DN1600;而排水管道的管徑范圍一般為DN300～DN1800，如果根據(jù)實際情況需要增加管徑，則可以采用方形混凝土箱涵。在給排水管道的建設(shè)過程中，管徑越小的管道基礎(chǔ)投資就越少，但后期因流速增加運行費用也會增加，反之大管徑的管道基礎(chǔ)投資多，但后期的運行費用較少。尤其是排水管道，在上下游水位差恒定時，小管徑管道基礎(chǔ)投資少，但過流能力弱，而大管徑管道投資雖然增加，但過流能力也會提升。因此在建設(shè)過程中，給排水管道都會選擇綜合造價最低的方案，給水管道選擇經(jīng)濟管徑，排水管道選擇水利最優(yōu)管徑。

4、加強對管深的管理

管道埋深會受到地面荷載、地面坡度、冰凍線深度以及管道綜合等因素的影響，從地面荷載的角度來說，通常給排水管道需覆土0.7m以上;就地面坡度而言，管道的埋深覆土?xí)艿街亓Φ挠绊?而冰凍線深度對給排水管道的影響為，給水管道覆土不小于冰凍線以下0.15m，排水管道不高于冰凍線以上0.15m。管道綜合則對管道沖突起調(diào)節(jié)作用，在地面荷載較大的區(qū)域，可以利用砼包封來提升管道強度，從而減少埋深;而在坡度起伏較大的區(qū)域，可以采用局部凹形地面回填的方法，有效減少土方量，從而提升管道高度。

5、提升管道綜合建設(shè)

市政管線的種類很多，除了給排水管道，熱力、燃氣、通信管道也會參與建設(shè)，因此管線碰撞的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，進而只能局部返工或整體修改設(shè)計，造成施工成本的增加，因此加強管道綜合建設(shè)十分有必要。管道綜合的原則是小管道避讓大管道、新管道避讓舊管道、壓力流管道避讓重力流管道、臨時管道避讓永久管道。在此基礎(chǔ)上，可以有效提升管線的合理布置與施工管理效率，同時有利于提升管線高程為支管接入提供便利條件。為避免返工或修改設(shè)計的現(xiàn)象出現(xiàn)以及提升檢修便利程度，應(yīng)不斷提升管道綜合的質(zhì)量，從而提升工程效率，減少工程投資。

6、加強對管線的地勘物探

在給排水管道的建設(shè)過程中，當(dāng)遇到地勢條件較好且地下埋管較少的地段時，可以直接開挖，有效節(jié)省工程造價。而當(dāng)遇到地質(zhì)條件惡劣，埋管較多或地下水位高的情況時，則需要在建設(shè)之前先抽排地下水或者進行換填處理，這都會大大提升工程成本[2]。在遇到類似的情況時，先要進行管線物探，并對已經(jīng)建成的管道進行截斷或移位，同時管溝開挖的過程中也不能使用機械，這無疑會造成工程造價的進一步增加。因此在給排水建設(shè)過程中，要注意參考地勘和物探資料，以有效避免上述的不利現(xiàn)象。

7、水力計算的精細化

在給排水的設(shè)計建造過程中，設(shè)計和計算一直以來都是相輔相成的，不論是對流速、流量以及坡度各個參數(shù)的計算與選取還是優(yōu)化管道斷面，計算的精細程度都起到了重要的作用。與此同時，提升工程各環(huán)節(jié)計算過程的精確度不僅可以發(fā)揮功能效用還可以有效降低工程造價，提升經(jīng)濟性。例如在計算斷面積為2m2、壁厚為200mm排水箱涵的砼需要量時，如果用1m×2m的算法，每1m則需要1.2m3的砼;若用4m×0.5m的算法，則需要1.8m3的砼;若用正方形1.415m×1.415m的算法，則需要1.132m3的砼。

結(jié)論：

綜上所述，很多要素都會對市政給排水管道工程的經(jīng)濟性造成影響，特別是要掌握好管道的設(shè)計環(huán)節(jié)。在實際的建設(shè)過程中，相關(guān)工程人員要樹立起經(jīng)濟性意識，加強對工程經(jīng)濟性的控制，在實現(xiàn)市政給排水管道工程基本功能的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化設(shè)計理念，降低造價，最大程度地發(fā)揮工程的社會效益與環(huán)境效益。

參考文獻：

[1]郭漢超.淺談如何提高市政給排水設(shè)計的合理性[J].居舍，2019（19）：85.

[2]鄭萬利.市政規(guī)劃中給排水管網(wǎng)設(shè)計的原則與方法探究[J].綠色環(huán)保建材，2018（02）：75.

作者簡介：

葉銳（1988.09--），性別：男，民族：漢，籍貫：陜西商洛，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于昆明理工大學(xué)，現(xiàn)有職稱：中級工程師，研究方向：給水排水工程。