市政给排水工程设计中的节能技术

市政给排水工程设计中的节能技术

刘国宏 张鹏宁 徐婕

青岛市即墨区住房和城乡建设局 山东 青岛 266200

摘要：经济的发展，城市化进程的加快，促进市政工程建设项目的增多。市政服务区域逐年扩大，高层建筑在城市中的普及也使得系统所需的压力水平不断上升。随着人们生活水平的提高，用水量增大的同时，用水的水质标准也在不断细化，产生的污水成分复杂、水质较差，这使得市政给排水的能耗问题日益突出。因此，设计过程中采用合理有效的节能技术对于降低供水能耗、实现节能减排具有十分重要的现实意义。本文就市政给排水工程设计中的节能技术展开探讨。

关键词：市政设计；节能技术；供水系统；排水系统

引言

市政给排水系统是城市发展的重要构成部分，其设计质量直接影响到给排水系统建设成效。随着节能理念的不断推行，给排水设计单位逐步加大了节能措施应用力度。节能措施的有效运用，不仅可以降低资源浪费，也可以有效改善人们的用水质量。

1市政给排水设计现状

1.1雨水排放管道的设计不够科学

雨水排放管道成为市政给排水设计的重点环节，也是给排水管理基本结构的组成环节，特别是雨季，其具备城市雨水排放的性能，同时其设计的稳定性与规范性会影响到城市雨水的实际排放效果。但是结合市政给排水设计工作的实际情况下，大多数地区涉及的雨水排放管道在设计方面缺少科学性，以致于雨水排放的质量不高，导致出现雨水堆积的问题。除此之外，雨水排放管道的设计，若存在径流指数计算方面的误差情况，便会引起雨水管道径流指数小于整体径流指数的情况，这样在雨天时，在一定程度上增加雨水管道网的工作压力，降低排水管的实际工作效率，进而影响城市交通运营，甚至阻碍城市的发展。

1.2缺乏科学合理的市政给水水量设计方案

给水量设计是市政给排水设计的重要组成部分。在部分老旧城区给水设计环节，设计人员未结合城市发展速度，科学合理预估用水量、水波动情况等，导致城市给水系统的给水量满足不了城市实际需要，进而影响到城市居民的用水质量。因此，设计人员应在市政设计中运用节能技术，充分考虑各项因素并结合到设计中。

2市政给排水设计节能原则

1. 给水节能的设计原则。由于我国的水资源时间和空间分布不均衡，大多数城市都面临着不同程度的水资源短缺的问题。因此，节约用水量，提高水资源的利用效率成为了市政给排水设计中不得不考虑的重要问题。一般来说，常见的节能思路包括：（1）根据实际情况对水质进行分级以实现多级梯式利用，提高水资源的利用效率。给水设计需要充分考虑实际用水单位的需求，这种方式多用于用水量较大、结构较为复杂的给水系统。（2）充分利用雨水。“海绵城市”概念的提出，对于市政给排水的节能设计具有启发性影响，其较高的节能环保效果主要就是通过充分收集和利用雨水实现的。（3）中水回用。中水是经过了良好的一级处理或者深度处理的污水，是给水设计中一个较为特殊的水源，中水的循环利用对于实现水资源的循环利用，提高系统的节能效率具有重要作用。（二）排水节能的设计原则。在城市的排水设计过程中，面临最大的挑战是不确定性。排水单位排出污水的水质和水量以及时段波动性对排水系统的稳定运行和能耗有重要影响。市政排水设计中首要的节能思路就是合理选择污水提升泵的功率和扬程，指定高效稳定节能的污水提升方案。对于地势起伏较大的城市，要充分考虑城市的高程和地质。此外，排水节能技术还包括污水处理、雨污分流、采用适合工程特性的管材、与城市的道路工程有机结合以及联动城市防洪规划等。

3市政给排水设计节能技术

3.1加大先进节水设备与节水材料应用力度

为推动节能措施的高效运用，设计人员应全面考察节能设备性能，选用适宜的节能设备，并有效规避潜在的水资源污染问题。例如，有些城市市政给排水设计团队逐步加大了3PE材质钢管的应用力度。相较于其他材质，3PE钢管自身的抗腐蚀性与抗水气渗透性较强，可以将给水系统中的资源损耗量降到最低。

3.2宏观视角完成市政给排水设计工作

其一，防洪排涝思路。城市中的防洪排涝设计原则是可以进行外洪与内洪设计，外洪的设计目标是预防，针对城市的发展而言，防洪设计也就是对雨水进行储存与排除规划，同时不间断的加强居民对防洪的意识，促进防洪计划工作顺利进行，确保居民生命健康。此外，城市给排水面对的是回流类型面积区域中的暴雨排水处理工作，借助暴雨强度原则计算实际的暴雨量，最好将暴雨的时间设计在三分钟到五分钟之间，并且对于和暴雨样本相关的计算工作，可以采取年超大值法加以完成。最后计算排洪回水面积的过程中，需要借助水文公式，以样本中涉及的年最大值为主，分析城市排洪区域工作效率的因素，达到科学性设计城市给排水防洪排涝的目标。其二，地区水资源供水思路。水资源空间设计不平衡的问题，需要相关人员合理配置水资源，保证居民用水量的安全性与规范性。与此同时针对城市给水的设计工作，应该给予地区水资源进行平衡性分析，加快城市给排水的建设进程。此外，水资源的平衡设计工作目标是预测水量，思考城市和村镇的实际用水量以及工业用水量和市政用水量等，并且将流域江河中存有的生态流量列入设计范围。针对地区供水保证城市持续发展的思路是：优化城乡用水量，加强居民用水的质量，管理地下水的开发与利用，推动水资源平衡利用，进而提升市政给排水体系运作效率。

3.3加大雨污水系统应用力度

在将节能措施应用到雨水系统中时，需要做好以下几个方面的工作：首先，依托现有的排水设施与抽排方式，合理排出低洼地势中的积水。其次，加强雨水循环技术应用。设计人员需要全面检查工程设计方案，保证投入使用方案的科学合理性。最后，制定健全的排水管道管理措施。清污工作是排水管道工作的重要构成部分，通过及时清理污物，可以保障雨水系统排水性能的正常性。由于各个城区的实际情况具有着差异性，工作人员需要结合各个地方的实际情况，科学合理开展污水系统设计工作。由于旧城区的污水系统具有特殊性，设计人员可以结合旧城区建设情况，制定出适宜的污水系统应用策略。设计单位或者团队则需要定期组织培训活动，保障设计人员的综合素养满足实际设计工作需要。

3.4运用计算机技术

因为严重缺少水资源与保护环境的意识，很多城市的污水并没有经过一些专业的处理就任意排放，这样就直接影响了本地区的水体和地下水体系安全，即便城市中有相关的污水处理系统，但是也会因为技术落后以及管道老化等情况使污水处理中有很多问题的出现，所以，为了能将这一问题有效解决，在进行排水规划与设计是必须要制定有效方案，并运用计算机技术来辅助方案的设计，在设计之前，必须对城市的实际情况进行考察，通过一些详细的测量能够得到数据，并且再运用计算机技术进行全面的分析与处理，这样就会对污水处理的具体路线有了更加详细的了解，在设计的过程中对一些细节部分也会处理得更加完善。比如，运用计算机可以将测量之后的数据进行分析使管道和污水井能够更好地连接，不会再因为污水对地下水有所影响，与此同时，设计方案和城市自身的处理系统更加符合，能有效提升大众的满意程度，处理污水系统也就变得更加完善。

结语

在市政设计中必须重视系统整体的节水节能性能，通过合理的规划，优化整体设计，并且后续的运维过程中，加强水务管理，真正做到长期有效的保证系统的节水性能，促进绿色环保城市的建设。

参考文献

[1]周学.传统徽州民居的“原生态”思想与当代生态住区建设[J].工程与建设,2019,26(5):601-603.

[2]刘力石.市政给排水设计中的节能环保措施[J].节能环保,2019,7(19):35-36.

[3]张天政.市政给排水设计中的节能措施运用[J].黑龙江交通科技,2019,5(44):243-244.