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市政給排水管線設(shè)計的優(yōu)化措施分析

文檔作者：谷良平文檔來源：合肥市市政設(shè)計院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月15日
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城市建筑┃市政工程┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃MUNICIPAL ENGINEERING
301
市政給排水管線設(shè)計的優(yōu)化措施分析
■ 谷良平
[摘 要] 隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的市政給排
水管線設(shè)計也取得了很大的進(jìn)展。排澇防洪和污水處理是
城市市政給排水設(shè)計的重點(diǎn)和關(guān)鍵所在。為了減少城市生
活中的排水故障，有效促進(jìn)城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，在進(jìn)
行給排水管設(shè)計時，要充分考慮網(wǎng)管設(shè)計優(yōu)化和管線設(shè)計
優(yōu)化問題。本文分析了市政給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的要點(diǎn)，
探討了提高市政排水管系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的優(yōu)化措施，希望能
夠為市政排水設(shè)計水平的提高提供參考依據(jù)。
[關(guān)鍵詞] 市政給排水 管線優(yōu)化設(shè)計 措施
為了貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，我國的市政給排水
管設(shè)計也在逐漸優(yōu)化。市政排水管線系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)
化舉措，不僅可以促進(jìn)水資源的優(yōu)化利用和給排水
功能的正常發(fā)揮；而且可以提高城市建設(shè)水平和城
市化進(jìn)程的加快。為了減少污水的污染和管道的浪
費(fèi)，進(jìn)行給排水管系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，是城市可持續(xù)發(fā)
展的一個必然選擇。
一、 市政給水管線系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計要點(diǎn)分析。
1. 關(guān)于排澇防洪的設(shè)計
在我國城市化進(jìn)程的過程中，排澇防洪一直都
是城市建設(shè)的重點(diǎn)，它直接關(guān)系到一個地區(qū)城市化
建設(shè)水平，所以，在進(jìn)行市政給排水管設(shè)計時，排
澇防洪一直是施工的重點(diǎn)工作。其中外洪和內(nèi)洪是
設(shè)計排澇防洪工作中不可忽視的兩個方面，在進(jìn)行
設(shè)計時，要因地制宜，根據(jù)具體的情況來進(jìn)行優(yōu)化
設(shè)計。在設(shè)計外洪時，要把防控作為設(shè)計的主要工
作；在設(shè)計內(nèi)洪時，要把排蓄作為主要的工作。對
于一個城市來說，在規(guī)劃重現(xiàn)期內(nèi)，遇到雨水過多
問題時，首先要考慮到的是如何滯蓄和排除雨水，
而不是只想到“澇”災(zāi)的問題。所以，一個城市的
防內(nèi)洪規(guī)劃和城市的防外洪規(guī)劃是一個城市防洪排
澇工程的形象說法。一方面，它可以有效地確保人
民生命財產(chǎn)的安全；另一方面，它也可以促進(jìn)人們
防洪意識的提高。
（1）排洪的基本措施
關(guān)于排洪設(shè)計的方案主要有兩種，分別是全面
地提高地面的方案和雨水泵加滯洪區(qū)的方案。一般
而言，地面全面抬高方案比設(shè)置水泵站更適合山區(qū)
地區(qū)，因為在山區(qū)地區(qū)，內(nèi)洪來得快去得也快，所
以，全面地提高地面更為適合，除此之外，也可以
在局部地區(qū)設(shè)置相應(yīng)的抽排設(shè)施。
（2）使排水標(biāo)準(zhǔn)和排洪標(biāo)準(zhǔn)相互銜接
在城市中，經(jīng)常會出現(xiàn)小匯流面積上出現(xiàn)短時
間的暴雨，所以，短時期暴雨所形成的積水排出是
城市排水工作的重點(diǎn)。一般而言，在進(jìn)行城市排水
設(shè)計時，會選取相應(yīng)的暴雨樣本，依據(jù)年超大值法
來作出相關(guān)選擇，所以，一般把控制暴雨的時段設(shè)
置為5～20 min。當(dāng)排洪的面積比較大時，通常暴雨
強(qiáng)度公式把重現(xiàn)期一天的雨量作為基本的數(shù)據(jù)。在
進(jìn)行排水設(shè)計時，對暴雨樣本的選擇主要是通過年
最大值法來進(jìn)行的，所以，在防洪排洪問題進(jìn)行規(guī)
劃時，要使排水的重現(xiàn)期和排水重現(xiàn)期的標(biāo)準(zhǔn)相互
銜接。在全面考慮城市重要性和城市排洪流域的具
體面積時，要及時確定城市排洪防洪工作的重現(xiàn)期。
一般來說，排洪匯水的面積和重現(xiàn)期的選擇標(biāo)準(zhǔn)是
成正比例關(guān)系而存在的。然而，對于中大型城市而
言，在排水標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)20 年以來最大的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行
設(shè)定。
2. 流速設(shè)計和管道連接設(shè)計
一般而言，小區(qū)規(guī)劃建設(shè)工作要遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于城市
街道污水管線的設(shè)計，所以，污水管線設(shè)計時，通
常很難能夠確定排水點(diǎn)的具體位置。因而，在進(jìn)行
優(yōu)化設(shè)計時，為了確保干管和支管更好地銜接，連
接管在每段距離都要被接出。然后在根據(jù)具體的情
況來確定相應(yīng)的間隔距離。在設(shè)計的過程中，為了
確保設(shè)計的有效性，所以要規(guī)劃好連接管和其他管
線的位置，防止位置的沖突。除此之外，只要不影
響排水，倒吸虹管也是一個不錯的選擇。
3. 設(shè)計污水處理的方法
分散和集中的相互結(jié)合，是設(shè)計污水處理的主
要方式。在一些工業(yè)生產(chǎn)和城市生活中，會產(chǎn)生大
量的污水。對這些污水的處理，成為了污水廠需要
解決的主要工作。但是，由于我國財政對污水廠的
投資力度相對較小和污水處理技術(shù)的落后，所以，
城市污水處理廠的運(yùn)營成本較低，為了可以既提高
污水處理的效率，又有效地保障污水處理的質(zhì)量，
絕大部分的污水廠都會選擇集中處理的方法來進(jìn)行
污水處理。但是，隨著時間的推移，污水集中處理
的各種缺點(diǎn)開始逐漸暴露，開始引起人們的關(guān)注。
首先，由于泵站提升的數(shù)量過多導(dǎo)致能量的消耗過
大。其次，由于在管網(wǎng)部較長，導(dǎo)致下游管道埋設(shè)
深且管徑大，投資增加。最后，管道設(shè)計一般都會
遵循就近利用的中水的原則，而在進(jìn)行污水集中處
理時，就無法遵循上述原則。因此，由于上述缺陷，
在進(jìn)行污水處理時，營建BOT 形式來對污水進(jìn)行分
散式的處理開始被很多污水處理廠所重視。所以，
為了適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略和時代的發(fā)展，處理污
水時使用集中處理和分散處理相結(jié)合的方法開始成
為未來污水處理的主要趨勢。
二、 市政排水管線系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化措施分析
1. 管網(wǎng)的設(shè)計優(yōu)化
城市給排水管網(wǎng)的設(shè)計是一個非常復(fù)雜的過
程。在這個過程中，要尋求管徑和水力參數(shù)的最佳
組合。管網(wǎng)的流量要充分依據(jù)所確定的給排水管線
進(jìn)行合理地分配，在設(shè)計管道管徑時，要使用優(yōu)化
算法來尋求適宜的管道管徑。與此同時，要根據(jù)區(qū)
域城市規(guī)模、給排水需求等的不同，具體問題具體
分析，在每個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行針對性的設(shè)置，以實現(xiàn)分
布效果的最優(yōu)化。在設(shè)計壓力供水時，可以依據(jù)遺
傳算法、非線性規(guī)劃法、動態(tài)規(guī)劃法等方式來優(yōu)化
設(shè)計，以此來保證管網(wǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行成本的最低化
和運(yùn)行效益的最高化。水資源是一種非常珍貴的資
源，所以，要遵循水資源優(yōu)化配置的資源來對城市
給排水管網(wǎng)系統(tǒng)就行規(guī)劃。在設(shè)計之前，要對城市
的用水量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)查并作相應(yīng)的預(yù)測來為管網(wǎng)
設(shè)計與建設(shè)提供一定的參考依據(jù)，與此同時，在設(shè)
計時，要充分考慮到城市水資源的未來狀況來預(yù)留
一定的操作空間，為以后改善管網(wǎng)設(shè)計提供便利。
2. 管線的設(shè)計優(yōu)化
設(shè)計人員要提供詳細(xì)的設(shè)計圖，在豎向設(shè)計時，
要保證管線不被壓壞和凍壞，要根據(jù)管材的不同來
確定相應(yīng)的覆土。對影響不大的管道，盡量降低其
凈距離。在設(shè)計住宅小區(qū)給水時，要標(biāo)注相關(guān)的注
意事項。當(dāng)工程管線豎向之間出現(xiàn)問題時，一般情
況，可以通過支管來避開相應(yīng)的主干管，壓力管避
開重力管，管道直徑小的管線避開管道直徑大的管
線來進(jìn)行解決，但是，這些方法在使用的過程中不
是固定不變的，所以，在管線設(shè)計時，要具體問題
具體分析。
三、 結(jié)語
綜上所述，一個城市的給排水管線的設(shè)計直接
關(guān)系到排洪排澇和污水處理等目標(biāo)的實現(xiàn)，所以，
在進(jìn)行市給排水管線設(shè)計時，要依據(jù)設(shè)計的要點(diǎn)，
來提升城市市政管網(wǎng)建設(shè)的水平，更好地服務(wù)社會
的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]任正元，許杰，范瑩.市政給排水管線設(shè)計的優(yōu)
化措施分析[J].工業(yè)b，2015(36)：110.
[2]徐晟.市政給排水管線設(shè)計的優(yōu)化措施淺述[J].
工程技術(shù)：引文版，2015(31)：253.
（作者單位：合肥市市政設(shè)計院有限公司，合肥
230001）

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