給排水管網(wǎng)問題及優(yōu)化設(shè)計(jì)分析
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摘要：排水管網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的核心部分，對促進(jìn)城市發(fā)展和保障居民的日常供水用水有著重要的作用。由于我國部分城市的發(fā)展年限過長，導(dǎo)致城市的排水管網(wǎng)出現(xiàn)銹蝕、堵塞、老化等問題，對城市居民飲用水安全和日常用水產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。鑒于此，本文以城市給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則為切入點(diǎn)，并結(jié)合相應(yīng)的案例對城市給排水管網(wǎng)中存在諸多的問題進(jìn)行分析，然后在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，期望對促進(jìn)城市給排水管網(wǎng)的健康發(fā)展有一定幫助。
關(guān)鍵詞：城市給排水；管網(wǎng)優(yōu)化；設(shè)計(jì)
引言
結(jié)合大量的數(shù)據(jù)分析和實(shí)際案例可知，在城市的市政工程建設(shè)過程中，城市給排水管網(wǎng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用往往占據(jù)市政建設(shè)總費(fèi)用的7%~10%左右，由此可見，城市給排水管網(wǎng)在城市發(fā)展中的重要性。為了提高城市給排水管網(wǎng)的供水和排水效率，一定要結(jié)合城市實(shí)際的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和區(qū)位條件對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用多種設(shè)計(jì)手段來對城市給排水管道進(jìn)行優(yōu)化。
1城市給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中遵循的原則
1.1管網(wǎng)設(shè)計(jì)需考慮城市日后的發(fā)展前景
有學(xué)者指出：城市始終都是要朝前走的。在對城市進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，一定要符合城市未來的發(fā)展建設(shè)走向和發(fā)展規(guī)劃，城市的給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)也是如此。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在對城市給排水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，首先要對城市當(dāng)前的發(fā)展情況進(jìn)行分析和調(diào)研，然后結(jié)合城市未來的發(fā)展規(guī)劃設(shè)計(jì)給排水管道，以確保城市現(xiàn)有的給排水管道在今后很長一段時間內(nèi)都可以保障城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.2管網(wǎng)設(shè)計(jì)需要考慮實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)效益
市政部門在對城市給排水管道進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，除了要讓管道符合城市的地理結(jié)構(gòu)和今后的發(fā)展規(guī)劃之外，同時還要考慮給排水管道的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。不能為了“面子”盲目增建管道，同時也不能為了節(jié)約成本而偷工減料。城市給排水管道的設(shè)計(jì)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，同時也不能過于浪費(fèi)建設(shè)資源。鑒于此，在城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中，市政部門要嚴(yán)格按照城市實(shí)際的供排水需求對其加以設(shè)計(jì)，以確保管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。
2當(dāng)前城市市政給排水管網(wǎng)的現(xiàn)狀分析
2.1城市化進(jìn)程的加快對管線布局產(chǎn)生影響
城市化進(jìn)程的加快導(dǎo)致城市的給排水管網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)了諸多問題。隨著城市的發(fā)展，一些老舊城區(qū)原本的管線位置和當(dāng)前的實(shí)際位置產(chǎn)生偏差。城市的設(shè)計(jì)部門在修建新管線的過程中，往往會忽略這一現(xiàn)象，由此導(dǎo)致城市管線的布局產(chǎn)生變化。除此之外，老城區(qū)內(nèi)大部分管線的使用年限過長，導(dǎo)致其內(nèi)部銹蝕嚴(yán)重，管線老化。以上問題都會導(dǎo)致管線內(nèi)部的供排水壓力大幅降低，對居民的正常供排水產(chǎn)生嚴(yán)重影響。舉例來說，在一些老城區(qū)的高層住宅小區(qū)內(nèi)，停水現(xiàn)象頻發(fā)，停水原因多為管線壓力不足導(dǎo)致。
2.2管線老化產(chǎn)生的問題
我國的很多城市都擁有上百年的歷史，隨著歷史的變遷和環(huán)境的變化，導(dǎo)致很多城市內(nèi)部原有的管線布局以及不符合當(dāng)前城市發(fā)展需求。一些市政部門在對城市給排水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，由于各種條件的限制，對管網(wǎng)建設(shè)產(chǎn)生了影響。一些城市為了提高供排水效率，往往會在原有管網(wǎng)的基礎(chǔ)上修建一些新型的管線，但是由于很多老舊管網(wǎng)的修建時間過長，其內(nèi)部的管材都已經(jīng)老化，導(dǎo)致很多新架設(shè)的管網(wǎng)上上方壓力過大，最終破裂產(chǎn)生漏水。舉例來說，在一些舊城區(qū)路面改造的過程中，由于需要對路基進(jìn)行挖掘，一旦處理不當(dāng)，就會導(dǎo)致地下管網(wǎng)發(fā)生破裂，而管網(wǎng)滲漏又會對后期的路面施工產(chǎn)生影響，由此導(dǎo)致“馬路拉鏈”現(xiàn)象高發(fā)。
3城市給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化策略
3.1針對給排水管線進(jìn)行設(shè)計(jì)時
城市給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)是一個復(fù)雜且難度較高的工程，在對管線進(jìn)行定線的過程中，由于設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)際的地形之間存在一定的差異，所以市政部門的工作人員必須親臨現(xiàn)場指導(dǎo)定線工作，對于設(shè)計(jì)圖和實(shí)際地形存在出入的區(qū)域予以訂正。按照我國城市給排水管網(wǎng)的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可知，新管網(wǎng)和老管道的間距在1.5m最佳，但是這個標(biāo)準(zhǔn)并不是規(guī)定一成不變的。由于管線材料的升級換代，導(dǎo)致很多管線的厚度有所減少，鑒于此，設(shè)計(jì)人員在管線敷設(shè)的過程中也可以結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況對新舊管道之間的距離進(jìn)行縮小。此外，為了提高施工質(zhì)量，減少施工成本，針對城市給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的一些重點(diǎn)內(nèi)容如管道標(biāo)高、管道直徑等進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該對其進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注和測量，以此來保障施工質(zhì)量。
3.2根據(jù)施工條件選擇不同的施工方案
在針對城市給排水管道進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要結(jié)合施工條件采用不同的施工方案以及施工技巧。首先要針對城市所處的區(qū)域進(jìn)行城市給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，如果城市位于南方，則基本不用考慮嚴(yán)寒氣候?qū)Τ鞘薪o排水管網(wǎng)的影響，如果城市位于北方區(qū)域且冬季的氣溫較低時，設(shè)計(jì)人員一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對管線間的垂直距離加以控制，從而降低管線破裂概率。如果在管網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中主排水管和支排水管直接存在矛盾，則需要采用主管優(yōu)先的設(shè)計(jì)原則，盡可能地保證主給排水管道的設(shè)計(jì)不受阻礙。若管線的直徑存在矛盾，也應(yīng)該以大直徑管為先。但是這些設(shè)計(jì)原則并非一成不變的，市政部門也需要結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)情況對其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。比如在一些老舊城區(qū)和城市內(nèi)部巷道的給排水管網(wǎng)進(jìn)行改造和設(shè)計(jì)的過程中，其中多為直徑較小的水管，此時設(shè)計(jì)人員則不能采用上述設(shè)計(jì)原則，而是要結(jié)合該區(qū)域?qū)嶋H的供水情況和排水情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，在針對一些新修建的住宅區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，盡量避免使用一些新型的材料，避免新材料和舊材料之間發(fā)生沖突。
3.3對排水管線的布局和結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化
為了進(jìn)一步提高城市給排水管網(wǎng)的質(zhì)量和供排水效果，設(shè)計(jì)人員要做好源頭控制。我國是一個地形地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的國家，雖然很多城市都修建在平原上，但是也有一些城市例外。比如重慶，重慶是一個依山而建的城市，城市的整體結(jié)構(gòu)布局和香港類似，呈現(xiàn)階梯狀。在針對重慶這類城市的城市給排水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過程中，一定要結(jié)合該區(qū)域?qū)嶋H的地形地貌情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于重慶依山而建，為了保障正常供水和排水，一般情況下這類城市的供水區(qū)域都位于城市的最高處，且為了保障管網(wǎng)的正常運(yùn)行，在一些地勢較低的區(qū)域還要增加加壓設(shè)施，以便供水排水通暢。此外，針對一些高層建筑給排水管道進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要采用一些承壓能力較高的材料如金屬管、承壓復(fù)合管等等，以確保管道在高壓下不會輕易破裂。同時，在城市給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化過程中，老城管網(wǎng)改造一直是一個較為困難的部分。在我國部分城市的老城區(qū)內(nèi)存在很多古建筑和古代設(shè)施。鑒于此，在針對老城區(qū)給排水管道進(jìn)行改造和優(yōu)化的過程中，首先要對保護(hù)單位的管線進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，在必要時可以將其圈起來進(jìn)行單獨(dú)改造。此外，為了提高老城區(qū)的供水和排水效率，當(dāng)?shù)氐氖姓块T一定要對老城區(qū)內(nèi)存在問題的老舊管網(wǎng)進(jìn)行維修，同時在改造的過程中要盡可能減少對路面的破壞，降低“馬路拉鏈”現(xiàn)象發(fā)生的概率。
4總結(jié)
綜上所述，城市給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化對城市的發(fā)展具有非常重要的作用，為了提高城市的給排水效率，推動城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市的市政部門要結(jié)合城市的各項(xiàng)區(qū)位條件對其進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。同時在對城市給排水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過程中要秉承實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性兼具的原則，采用各類行之有效的措施對城市現(xiàn)有的給排水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以此來保障城市給排水管網(wǎng)的長期穩(wěn)定發(fā)展。
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作者：郭宇超 單位：遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司
