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摘要:市政给排水工程中设计本身具有较强的专业性与复杂性特征,在实际开展设计工作的过程中,必须要明确设计原则,了解具体的设计过程,在此基础上,还应从实践出发,分析在市政给排水设计中存在的种种问题,并提出一些针对性的设计策略,从而不断提升市政给排水工程设计质量水平,推动市政给排水工程建设实现更好的发展。文章对具体设计问题及对策进行了探索,以供借鉴。
关键词:市政给排水;设计;管道
1市政给排水设计原则
1.1因地制宜原则
在对城市进行给排水设计和规划时,应遵循原则为因地制宜。对城市进行给排水系统建设,使水资源达到使用和回收的效果。遵循因地制宜原则应做到以下两点:进行给排水系统设计时,可根据不同城市的气候特点进行结构设计,如:北方较为干旱地区应加强水资源的循环利用。将淡水、纯净水应用于居民生活,提高水资源利用率。对于南方及沿海城市应加强排水系统的设计,通过地形条件增加排水效率。给排水系统设计过程中,应加强对水质评估,通过建立水资源利用方案,保证居民用水。
1.2可持续发展原则
我国城市化不断推进,人口数量增加幅度较快,排水系统压力越来越大。在设计时应对居民用水量以及排水量等进行调查。保证设计流量应大于实际使用量。在给排水设计时还应保证居民用水和自然环境的平衡程度。确保雨污水不会对生态环境造成影响,促进人与自然和谐相处。
2市政给排水设计中常见的问题
2.1管道材料设计问题
在市政给排水管道工程中,可供选择的管道材料有很多,材料类型也比较多变。常见的管道材料类型有钢管材料、铸铁管材料、聚乙烯管道材料等。管道材料类型不同,管道的强度、耐久性、耐腐蚀性等也有所差异,因此在实际进行市政给水排水管道结构设计时,必须要做好管道材料的合理设计选择。但从实际情况来看,一些设计人员在选择给排水管道材料时,考虑不够周全,没有结合实际情况以及市政管道工程需求,做好管道材料的合理选择,导致管道在设计施工并投入使用后,经常会出现各种质量问题,不仅影响市政给排水工程正常运行,还会导致后续管道运维成本增加,不利于市政给排水工程运行效益提升。
2.2设计不合理
给排水设计时,对于城市的规划和规模考虑较为欠缺,对城市人口和用水习惯调查不够充分,对于人们平时的用水量主要通过经验进行计算,对城市的总体规划缺少认真研究。最终导致给排水管道与水量之间出现不匹配的现象,最终出现雨水内涝,污水堵塞,给水不足等现象。排水设计时仍存在较多不可取之处,如:对汇水面积进行计算时,不严格按照地形和城市规划等进行划分;对规划的管道管径未进行复核计算;未采用当地暴雨强度公式对流量进行计算;雨水管道坡度选择不合理等。
3市政给排水设计的有效对策
3.1科学选择管道材料
设计人员应结合实际情况,严格按照当前的相关规范要求,在满足给排水工程运行需求的情况下,科学合理地选择管道材料,从而为后续管道结构设计工作开展奠定坚实的基础。通过上文叙述可知,当前给排水管道材料种类多变,且各自具备的性能优势也有所不同,同时不同管材在造价方面也存在较大的差异。因此在实际进行管道结构设计时,针对管材选择,除了考虑功能性以外,还应考虑经济性。例如对PVC-U管材而言,本身的性能优势比较明显。比如流体阻力小、机械强度高,还有着优良的耐腐蚀效果。本身的材质无公害,不会对水质造成污染,因此在市政给排水工程中应用比较广泛。不仅如此,这种管材的密封性也比较好。如果市政给排水管道工程对气体、气味排出有着较高的要求,也可以采用这种管道。PE管材在市政给排水管道工程中也比较常见,这种管材的类型多变,常见的有钢带增强管、双壁波纹管等。PE管本身的性能良好,能够耐低温,抗冲击性良好,还有着不俗的耐老化性能,使用寿命较长,后续的运维工作量小,再加上这种管材有着广泛的适应性。因此在满足市政给排水工程使用要求的前提下,为了降低后期运维成本,也可以选择PE管材作为给排水管道材料。
3.2市政排水管道设计
(1)市政排水管网设计主要包括污水排水管道及雨水排水管道设计。在对雨水排水管道进行设计时,要充分考虑城市在出现暴雨情况时如何防止出现大量的积水,从而避免影响城市居民的正常出行。在设计时需尽可能使雨水和污水能够利用自身重力作用自排。为实现排水方便,排水管网越短越好,且填埋的深度也不宜过深。
(2)设计师在设计污水排水管道的过程中,还需要考虑当前城市的实际情况,包括城市一年的降水量、在城市的周围是否存在工业区等,再对排水管道进行设计。如果是在工业区设计排水管道,需要将排水管网设计重点放在如何做好防渗漏设计,以防止出现污水渗透而对环境造成污染的现象。
3.3市政给水管道设计
(1)在对给水管网进行设计的过程中,需要结合城市居民实际用水量进行设计,在设计之初需要先对城市用水量做详细调查,同时还要和浴室、海鲜厂等用水量较大的单位取得联系,科学设计供水管道,保障水量供应。
(2)对于偏远或地势较高的地区,应进行技术比较,本着降低系统能耗的原则,合理设计输水管道及加压泵站,再由泵站局部提升后送至千家万户,以此保证居民可以正常使用水[1]。
(3)给水管网设计师需要考虑到对给水管网的后期维护。为防止输水管路受到腐蚀、破坏等而影响城市居民用水,需在设计时采用质量良好的输水管路,增加管路的使用寿命,尽量避免出现开挖维修管路的情况,尽可能保持输水工作不间断。
3.4提高污水设计合理性
居民生活会产生较多的污水,在进行给排水系统设计时,应对污水的流向和排出终点以及处理方式进行调查,并采取措施对管道进行设计,使管道材料和结构满足排放要求。排污设计应满足以下几点:(1)采用新型污水处理技术,对污水进行回收,完成污水净化工作,居民提高污水处理可采用污水反应器。(2)进行污水设计时,应对污水与设施之间的关系进行考虑,应处理好排水系统与路面结构之间的关系,二者协同工作,各自发挥作用,保证污水不被拥堵,通过管道排至处理厂。(3)进行污水设计时,应对已有污水系统进行处理,通过城市规划的方向和决策对污水系统进行布设,保证污水的有效流向[2]。
3.5管线综合布置设计
市政给排水管道工程中涉及的管道种类数量较多,所以工程设计的复杂性较高,设计难度大,相关人员需要认识到这一问题,从各项内容入手,对市政给排水管道工程中的管线进行综合设计以及布置。既要保证管线运行阶段互不干扰,同时还要在有限的空间中使各个管线都能够顺利运行。第一,勘察施工现场的实际情况,全面分析项目,专业人员对现场管线的资料进行收集整理,对市政给排水管道工程管线进行规划设计。第二,根据施工场地管线的实际分布情况,确定其中管线的种类、数量、规模以及位置等因素,了解每个管线的实际应用需求,使每个管线都处于合理位置。第三,完成管线的整体设计,保证管线在规定空间之内能够完成正常运行。在管线设计阶段,设计人员既要具备专业的管线设计知识,同时还要充分了解管线设计的标准以及相关规定,严格根据设计标准以及规定中的内容,对各项设计环节进行分析和设计。例如部分地区要求给水管线和电力管线需要布置在道路的南侧和东侧,通信管线和燃气管线设置在道路的西侧以及北侧。电力和燃气管线不能布置在道路的相同侧位置。在市政给排水管道工程管线布置中,需要充分考虑以上因素,保证能够对管线进行科学合理的布置[3]。
4结语
综上所述,给排水工程可以保证居民的生活用水,还可以通过管道将生活污水、废水输送至污水处理厂,给排水设计的安全性直接影响人们的生活质量。目前给排水设计还不尽合理。针对该现象本文进行了主要问题分析,结合给排水设计的原则提出了完善对策,希望积极有效的解决办法,为给排水设计的发展提供理论基础。
参考文献
[1]李桂海,周雄.市政给排水管道工程中的结构设计探讨[J].中华建设,2023,(05):111-113.
[2]李颖.市政给排水管道工程设计分析[J].大众标准化,2023,(07):72-74.
[3]李欣琪.市政给排水管道布置设计及优化措施分析[J].工程技术研究,2023,8(02):179-181.