市政给排水管线设计的优化方法分析

摘 要：市政给排水管线的设计是城市建设规划中的一项重要工作，做好给排水管线设计工作能够保证城市用水的正常供给、确保排水工作的正常进行。在当前的城市化建设过程中，如何做好市政给排水管线的设计工作，已经受到了越来越多人的关注，改进设计方案、优化设计方法是当前市政该排水管线设计的重点研究方向，针对市政给排水管线设计的优化方法，文章对给水管线和排水管线的具体优化进行了分别讨论。

关键词：市政给排水管线；设计；优化

城市用水问题一直是城市建设过程中的重点，同时也是难点，城市人口的不断增多，使得生活生产用水的供给面临的压力越来越大，也加大了对生活生产所排放的废水的处理难度，再加上城市经常出现的内涝现象，必须改进市政给排水管道设计方法，才能为人们提供更好的生活环境。对优化市政给排水管线设计，能够对居民用水进行更加合理的调配，保证供水的可靠性；做好生产生活废水的处理工作以及城市的排涝防洪工作，实现水资源的科学循环利用。

1 市政给水管线设计的优化

1.1 管网优化。优化算法是给水管线设计中经常用到的方法，优化算法的目的是为了促进供水管道与水力参数之间更好的配合，在使用优化算法之前，需要明确供水管道中水流量的分配情况，同时还需要知道所使用管道的规格，以确保优化算法的准确性。城市中不同地区供水压力以及供水距离是不同的，这就使得具体的供水成本不同，所以在供水时应该结合城市的实际情况，将城市划分为不同区域，保证同一区域供水压力的一致性，有效节约供水所需成本。自动化、智能化是现阶段工业生产的最大特点，与原有的生产模式相比，用水情况发生了很大的改变，原有的工业用水预测方法已经变得不适用，需要对计算方法进行优化，现在经常采用万元工业产值法等更加先进的计算方法。提高城市居民的用水质量，一直是城市给水工作中的主要内容，通过优化管网设计，实施区域供水，同时做好地下水的开发利用工作，保证供水质量和供水的及时性，为居民提供更加可靠的生活用水。

1.2 管线设计。合理调配水资源是市政供水管线优化设计的主要目的，在进行供水管线设计的时候需要考虑多种情况，涉及到城市生活用水、市政用水、乡镇生活用水等方面，除此以外，还需要了解自然河流、湖泊等水流情况，只有对各种因素进行全面了解，才能对实际用水情况进行更加准确的预测。设计人员在绘制设计图纸的时候，需要确保图纸信息的准确性、全面性，将各种细节也都标注出来，比如管径、管道基础、预埋预留、标高等各项数据。为了保证管线不会发生破损、断折现象，在进行竖向管线设计的时候，需要对管线所能承受的压力进行测试，进行更加合理的填埋，注意填埋深度，保证管线在冬天低温环境下不会出现冻结。不同住宅小区的具体施工和供水设备配置是有所不同的，在设计住宅小区的供水管线时，需要对小区的实际情况进行全面、深入的了解，以管线设计的实用性设计标准，根据小区的实际情况对设计方案作出优化调整，设计图纸中表明各种注意事项，确保管线设计的科学性、合理性。给水管线线路众多，实际施工中，管线之间可能会发生冲突，需要根据具体情况进行相应的调整，确保管线设计的可靠性。管线设计的核心是主干管，其余支管应该避开主干管进行设计，同时支管不能出现弯曲，保证重力管处于压力管的下方，不对压力管造成重力影响，同时，处理好小口径管线与大口径管线之间的关系，在设计时，使小口径管线避开大口径管线。在供水管线设计过程中，水资源的平衡是必须考虑的一个问题，综合整体情况来看，不同地区的水资源分布是不同的，在不同时间段，水资源情况也是有所差异的，为了保证地区的平衡发展，就需要根据不同地区、不同时间的水资源情况，进行更加合理的分配，为城市所需用水的正常供应提供保障，实现区域水资源的供需平衡。在预测用水量的时候，需要综合城市生活用水、农业用水、工业用水等多方面情况进行综合考虑，才能确保预测结果的准确性，实现对水资源科学、合理调配，其中，万元工业产值发和设计用地指标法是工业用水量预测工作中常用到的方法。

2 市政排水管线设计的优化

2.1 污水处理的优化设计。城市人口的增多和各种工业生产的发展，使得城市中的生活污水和工业污水问题越来越严重，如何做好污水的处理工作，是排水管线设计中的重点，集中处理是使用最多的处理方法，这种方法成本较低，主要处理工作由污水处理厂完成，管理方便，处理效果比较明显。但是，这种方法存在很大的局限性，随着排水管网的建设规模的不断扩大，暴露出来很多问题，需要投入更多的设备才能对污水进行处理，加大了工程的成本消耗，同时也消耗了大量的资源。基于这种现象，对集中处理方法进行了改进，采用集中和分散结合的方法，对市政排水管线进行设计，改善了原有设计方式中的不足，使排水管线设计更加科学化、合理化，能够更好的发挥处理污水的作用。在排水管道中应用A/O工艺，也是市政排水管道设计中常用的优化措施，这种技术的原理是利用活性硅藻土的吸附功能，对污水进行过滤处理，污水中的磷和氮等会附着在活性硅藻土上，进而可以将这些物质从污水中排除出来，起到对污水的净化作用。

2.2 排涝防洪设计。排涝防洪一直是城市排水管线设计中重要的一项，近几年城市内涝现象明显增多，同时城市外围的河流水量不易把控，容易出现洪水现象，为了营造更好的城市环境、保证城市安全，需要做好内涝和外洪的防范措施，对市政排水管线设计进行优化。在进行排洪方案设计的时候，需要将滞洪区方案和地面全抬高方案两者结合起来，合理配置雨水泵，确保排洪工作能够顺利进行。地面全抬高方案在山区的应用效果更加明显，山区与一般平原地区不同，因其地势原因，发生内洪的速度比较快，同时退去的速度也比较快，在排水管线设计的时候，不需要建立水泵站，只需要保证抽排设备到位，便可以完成排洪工作。在过程中，需要明确排水标准与排洪标准之间的关系，做好相关的衔接工作。短时间暴雨是城市排水中经常遇到的问题，控制暴雨的时间段的标准通常为5—120分钟，在选择暴雨样本的时候，一般采用年超大值法。

2.3 管道连接及流速设计。污水管线在设计时是以满足用户的需求为设计目的的，由于城市中街道小区众多，在确定排水点位置的时候比较困难，存在很大的不确定性，所以需要对管道的连接方式进行优化，在进行管道设计的时候，需要根据实际情况、按照工程要求进行，设置合理的间隔距离，在每段距离的连接管外部设置接口，方便干管与碰水支管的连接，达到更好的连接效果，同时还要了解其他管线的铺设位置，在设计连接管的时候，避开其他管线，防止两者之间出现冲突，影响管道的正常连接，倒吸虹管也是一种优化方法，不过这种方法是有要求的，首先是水断面需要得到保证，并且不会对排水造成影响的时候，才可以采用这种方法。

3 结语

在优化设计的时候，需要结合先进施工技术，选用专业的设计人员，政府给予足够的支持，只有在多方力量的共同努力下，才能实现市政给排水管道的最优化设计，更好的发挥市政给排水管道的作用，为人们的生活提供更多的便利，营造良好的城市环境，促进了城市的可持续性发展。

参考文献

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