市政排水管线设计优化方案探究

市政排水管线设计优化方案探究

陈烨

身份证：460007199710310427

摘要：随着我国经济的不断发展和科学水平的不断提高，城市化进程的加快让城市在开发建设前后的水文特征发生了很大改变，由于不透水面积的增加而导致径流总量和径流峰值在不断发生变化，径流污染问题也是越发严重。随着城市地块的开发，区域的用水量也在不断提高，排水问题受到多种因素的影响，为市政工作带来了一定挑战。除此之外，我国城市健康发展的重要项目之一就是市政工作，那么如何提高市政工作的工作效率是当前应当重点考虑的问题。排水管线设计是市政项目工作中最重要的工作内容之一，对城市的运行和发展有着直接影响，所以要对市政排水管线设计进行不断优化，避免因为这一工程设计的缺陷和疏忽导致后期城市排水工作出现问题，这也是保证人们正常生活的基础，能促进社会的稳定发展。

关键词：市政排水；管线设计；优化方案

水是生命的源泉，是人们日常生活中无法缺少的重要资源。随着人们生活环境的不断恶化，我国的水资源也受到环境变化的影响而越来越少，那么想要满足人们日常生产生活的用水需要，可以通过对污水资源的有效治理来实现，这也是我国市政工作当中的重要内容之一。排水管道的设计工作直接影响着水资源能否合理分配，因为排水管道是城市基础建设的重要组成部分，排水管道的质量对人们的日常生活也有着直接影响，所以做好排水管道的设计工作是非常有必要的。虽然我国在排水管道设计工作方面的研究时间并不长，也取得了很大进步，但是在实际的工作当中还是会存在很多不利因素，会导致污水排放问题的出现，以至于会出现污染水资源的可能，不但会影响人们的生活质量，甚至还会对人们的生命健康产生影响，所以如何做好排水管道的设计工作是必须要思考的一个问题。

一、市政排水管线设计的侧重点

（一）抗涝防洪的设计优化

    排洪防涝一直是城市市政排水管网设计中需要重点考虑的一个问题，尤其是近几年来暴雨频发，很多城市都出现了内涝问题[1]。所以在设计排水管线时首先要以防控外洪为主，其次要以防治内涝为主，抗洪防涝可以通过修建水库和修建防洪坝来实现，但是在降水量比较多的季节，只有全面规划城市排水管线的设计，才能够进行城市排内控外工作。当前城市排水工作的主要措施就是人工抬高地面、抽雨水泵和滞洪区排水等排水方案，部分偏远山区可以使用地面抬高的方式，因为洪水来得快去得也快，但是市政排水管线的设计重点应当考虑短时间内的强降雨所导致的一系列问题。

（二）流速设计和管道连接设计

    通常情况下，在布置城市排污管道干道的时候，一般会在小区或者街道建设完成之前进行布置，所以污水管道需要每隔一定距离就设置一个排水管道的线接口，这也是因为排水点不确定而导致的，方便排水支道和干道的连接，尽可能的减少二次施工的可能。一般在设计充满度排管道的最小流速时，需要将其控制在进行有效控制，为了保证污水管道始端流速就需要在各街道下面的污水管道设计时，设计其管道坡度在结合工程的实际情况确定，所以这时所选择的污水管道直径最需要满足污水排放的最小流速，如果无法通过管道坡度来满足最小流速，可以适当降低设计要求，但是必须要降低排水管道出现淤泥堵塞的可能。

（三）污水处理的设计

随着城市人口的逐渐增加，一般城市居民在24小时内所产生的正常生活污水量大概在200L左右，但我国是人口大国，排水问题的合理性是非常重要的，因为只有处理好污水排放问题，才能避免因为污水而影响城市环境[2]。分散处理和集中处理是当前城市污水处理的常用方法，集中处理是这两种处理方式中使用的最为频繁的处理方式，集中处理需要将污水汇集在污水处理厂，然后再将污水进行处理。但是在选择污水处理方法时一定要考虑污水处理数量过多会产生大量能源消耗和污水处理厂下游管道直径的增加而导致的投资增加，所以需要全面考虑污水的处理方法。某城市如污水量总变化系数如图一所示：

图一：污水量总变化系数

二、市政排水管线设计优化的有效方案

（一）排水管网布局的设计优化

    优化排水管网布局首先要实现管网流量的合理分配。首先要考虑高地区域的排水设计问题，在设计时需要考虑区域地势的高低，结合市区地形的坡度进行有效划分，在设计排水管网布局时，还需要结合当前的排水方式，这样不仅能够合理进行排水管布局，还能在一定程度上节约建设成本。还要考虑污水的收集和处理的问题，将污水收集和处理系统进行有效连接，充分结合区域内的实际排水情况连接河道，根据自然地面高因素等进行分解，划分好相应的排水区域。在设计排水管网布局时还需要统筹老城区的排水系统和排水设施并进行改线和对接。例如，在XX城市的xx路段道路无雨水系统，所以出现雨水四处溢流的现象，为了解决这一问题，通过新建雨水管道进行雨水收集，将该段道路作为雨水管道的起点和终点，在道路的单侧布置雨水管，雨水管根据水力计算，确定其雨水管管径，雨水管道设计终点顺道路纵坡与现状雨水管进行衔接。

（二）污水的处理规划

    在设计污水处理排水管线时，需要完善区域周边市政道路的雨水系统，将排水管和市政道路周边的雨水管道、市政污水管道进行衔接，需要设计好出户管的衔接工作，将污水管接入市政污水管，将雨水出户管接入市政雨水管[3]。还需要做好市政道路的排水系统，结合区域的实际情况增设污水管或者雨水管，截污管理合流出户的排污管道，设置封闭排污门，将污水管道设计成闭合的形式；废除失去功能的管道，结合区域的实际情况对现有的管道进行改造，明确上下游标高、管径和水流方向等问题，避免出现大管套小管的现象，做好雨污分流系统，雨水接雨水管污水接污水管。例如，XX路的XX路段未设污水系统，现状为雨污合流，所以也出现了污水溢流的现象，为了解决这一问题，可以在道路两侧新建污水管，将该段道路作为污水管道的起点和终点，在道路单侧布置污水管，污水管根据污水流量计算，确定污水水管管径，并在道路地点介入XX道路污水系统，从而实现雨污分流。

（三）泄洪设计优化

    城市的防洪抗涝能力受到排水系统的直接影响，所以在市政排水管线设计中要重点考虑管线的防洪抗涝功能。随着城市的进步和发展，人们的生产和生活都发生了很大改变，建筑工程建设也逐渐向多元化方向发展，很多城市都是依靠排水系统进行雨水排除的，所以一旦排水系统出现问题，那么该城市的雨水排出就无法满足最大降水量排水的需要，以至于会出现城市内涝问题，直接影响着人们的正常生活，甚至还会对人们的生命安全、财产安全产生影响。当然，城市内涝的诱因并不仅仅是城市排水系统的问题，但是想要提高排水管道的抗洪抗涝能力就需要优化排水管线的设计，这也是解决城市内涝问题的重要方法。在优化管线设计的过程中，要充分结合多方面因素进行综合考虑，在做好城市内部泄洪工作的同时还需要控制好外洪的排放，这样才能够保障人们生命和财产的安全，助力于城市的稳定运行[4]。例如，提高城市的防洪抗涝能力可以从两种排泄设计方面进行优化，首先就是要结合城市洪灾和内涝较为严重区域的实际情况，使用雨水泵。其次就是要以合理为前提的增加区域范围内的地面高度。抬高地面高度的方法比较适用于一些山区内的城市，因为这部分城市的地势较为特殊，所以洪水基本是来得快去的也快，所以比较实用第二种方式，同时还可以应用抽水设备进行辅助排水，但也不需要额外加设水泵，节约资金。除此之外，设置排水量也是非常重要的，科学设置排水量才能够满足排洪标准，一般来说，在设计排水量时只要能够保证在5到20分钟内洪水能够退去即可。

结束语

总而言之，要加快市政工作的建设速度，才能够满足我国社会不断发展的要求，只有做好排水管线的设计工作，才能提高我国排水工作的工作效率。所以相关的工作人员需要重点了解排水管线的设计理念和设计重点，做好各种问题的有效应对方式，优化市政排水管线的设计方案。还可以组建相关的控制管理部门，建立健全给排水管线施工制度，从而提高市政排水的设计水平，助力于社会的进步和经济的发展。

参考文献：

[1]胡仲凯. 市政给排水管线设计的优化措施[J]. 工程技术研究,2022,7(08):209-211.

[2]岳洋洋. 市政给排水管网设计关键内容[J]. 工程技术研究,2021,6(16):231-232.

[3]张婷婷. 市政给排水管线优化设计分析[J]. 运输经理世界,2021,(05):117-118.

[4]侯深贞. 市政排水工程优化设计案例分析[J]. 山西建筑,2019,45(09):109-110.