市政給排水管道布置設計方法研究論文
摘 要：給排水管道設計的合理與否、安全與否以及實用與否對于一個城市的居民、工業(yè)以及企業(yè)等用水、排水有著重要的影響。因此，論述市政給排水管道布置設計要點有著非常重要的意義。
關鍵詞：市政工程；給排水管道；布置設計
市政給排水管道系統(tǒng)分布于城市的各個角落，是城市的基礎性管網(wǎng)系統(tǒng)。包括綠化用水、道路澆灑、消防用水、生產用水以及生活用水等在內的市政用水都叫做市政給水，市政排水則為廢水的排放。市政給排水工程設計和布置的合理與否不僅對城市防洪排澇、城市環(huán)保以及道路的完整有著較大的影響，還對城市各功能的正常發(fā)揮有著巨大的影響作用。
1 市政給排水管道布置設計步驟
排水管道的布置設計要以確定排水水域為前提，按照干道到分支干道的順序進行設計，力求做到管道埋深最小、管線最短，充分利用重力作用處理雨水和污水，并為日后施工預留一定的改造余地。市政排水管網(wǎng)一般采用樹狀管網(wǎng)，根據(jù)地形的不同，可將樹狀管網(wǎng)分為平行式、截流式、正交式、環(huán)繞式等。其中，平行式可利用地形優(yōu)勢，使干管與河道保持平行，主要適用于坡度傾斜較大的地區(qū)；截流式具備環(huán)境污染小的優(yōu)勢，沿著主干道進行布置設計，主要適用于分流治理污水的排水系統(tǒng)；正交式具備管徑小、管線短、排污速度快、成本低的優(yōu)勢，能夠讓干管垂直于水體，主要適用于雨水較多的城市建立排水系統(tǒng)；環(huán)繞式是指沿著主體工程向周圍布置主要干管，能夠減少泵站和污水處理廠的數(shù)量。
在雨水管網(wǎng)布置設計時，要以雨水排放的距離為依據(jù)，在無需設置雨水泵站的前提下，利用最短的距離將雨水排放到就近的水體中。對于大中型城市而言，可采用暗埋的方式設計雨水管網(wǎng)，利用暗管排放雨水，以避免對城市交通造成影響；對于小型城市或城市郊區(qū)而言，可利用明渠排放雨水。同時，在雨水管網(wǎng)設計時要充分考慮周圍已有的道路邊溝，將其納入到管網(wǎng)的整體設計中，以降低雨水管網(wǎng)的工程造價。此外，還要科學布置雨水管網(wǎng)的排洪溝和出水口，確保水流暢通。
2 市政給排水管道布置設計要點
2.1 給排水管材的設計要求
（1）非金屬管材：這種材質的管材主要有自應力鋼筋混凝土管和預應力鋼筋混凝土管。前者是采用離心工藝來制造的，在制造過程中依靠膨脹作用來張拉處于環(huán)向和縱向的鋼絲，使管體混凝土處于受壓狀態(tài)。而預應力鋼筋混凝土管則是預先將鋼筋混凝土管內的'鋼筋施加縱向與環(huán)向預應力后來制造成雙向的預應力鋼筋混凝土管，這種材質的鋼管除了具備良好的抗裂性能之外，還具有較強的耐土壤電流侵蝕的性能。
（2）鑄鐵管：在此管材中管道中的水的流動是由于壓力作用，此種管道屬于壓力流水管道。由于這種特性，在填埋這種管材時只需要滿足冰凍線、地面荷載物和跨越障礙物就好。
（3）鋼管：該種管材總體可以分焊接鋼管和無縫鋼管兩類。但是按照防腐蝕性能來分又可分為保護層型、無保護層型與質地型管材；依照壁厚性質來分又有普通鋼管和加厚鋼管之分。據(jù)了解，目前國內最大鋼管的直徑可以達到DN4000，每節(jié)鋼管的長度一般在10m左右。鋼管屬于金屬管道，金屬管道在應用過程中應考慮相應的防腐措施，管道內的防腐材料宜采用水泥砂漿襯里，管道外的防腐材料宜采用環(huán)氧煤瀝青、膠粘帶等。另外還特別需要注意的一點是當金屬管道敷設在腐蝕性土中以及其他有電流存在的地方的時候，為避免發(fā)生電化學腐蝕，需要采取陰極保護措施。
（4）聚乙烯管。聚乙烯管化學穩(wěn)定性比較好，不易受到環(huán)境因素和管道內輸送介質成分的影響，具有良好的耐腐蝕性；該管材管道內壁比較光滑，阻力系數(shù)較小，不容易產生積垢，因此水力性能比較好。聚乙烯管比金屬管材表現(xiàn)密度小、材質輕，便于安裝、維修等工作的施展。
2.2 排水管道的平面布置
道路紅線寬度超過40m的城市干道，宜在道路兩側布置排水管道。一般當?shù)缆芳t線寬度小于40m時，雨污水管道在道路橫斷面上，各布置一條，分別位于道路中心線一側。為了減少管道所受的荷載，管道宜布置在慢車道下，為了行車的方便，應盡可能將管線布置在慢車道的中央，這樣可減少車輛駛過道路時，輪胎碾壓排水井蓋的現(xiàn)象發(fā)生。對排水井蓋也是一種保護。有條件的可以布置在道路綠化分隔帶上。
當?shù)缆芳t線超過40m時，宜采用兩側布管。也就是同一類的管道需在道路中心線兩側布置管線。
雨水管道道路兩側布管時，雨水口與主干管間的連接管減少，總體減少了管道埋深。布置排水管道時，應在主干管經(jīng)過的規(guī)劃道路上預留相應的管段，便于以后規(guī)劃道路上的管道接入和系統(tǒng)的完善。
排水管道的布置主要是接納、轉輸?shù)缆穬蓜t街區(qū)的雨水和污水。所以，除主管的布設外，還應在各街區(qū)預留接納街區(qū)水體的管段和檢查井，以接納街區(qū)水體。預留管井宜超出道路后退空間。主要是因為：（1）避免將來街區(qū)管線接入主干管時，開挖現(xiàn)狀人行道。（2）避免人行道上各類管線與預留管發(fā)生沖突。
當雨水管道與污水管道同時布置在道路中心線同一則時，雨污水管道的分布順序宜為：道路中心線、雨水主干管、污水主干管、道路紅線。上述布置是為了避免污水預留管接入污水主干管時與雨水主干管發(fā)生矛盾。導致雨水或污水管網(wǎng)整體增加埋深的情況出現(xiàn)。
2.3 給水管道的定線
首先，要以節(jié)約資源為基本原則，盡量縮短管線的總長度；然后，給水管道的方向是以二級泵站和水塔的水流方向為準，以保證各干管的方向和管網(wǎng)的方向保持一致；接著，進行各管線布置設計時，要沿著管網(wǎng)的主導方向進行，而干管的配水是在街道兩邊進行，確保單側管線的長度得到有效控制。一般干管之間的額距離是五百米和八百米之間，連接管之間的距離是八百米和一千米之間；最后，根據(jù)城市的整體規(guī)劃和各街道的分布情況等，對干管定線進行布置設計，盡可能的避開重要的道路和橋梁，以保證供水過程的安全和順暢。另外，在給水管道的布置設計中，還要根據(jù)城市的消防流量來確定管線的直徑，一般中小型城市的分配管徑是一米和一點五米之間，大型城市的為一點五米和兩米之間。并且，建筑物的進水管一般是一條，針對比較重要的場所，可以設置兩條不同方向的進戶管。
2.4 輸水管的流量設計
輸水管的水流量設計需要經(jīng)過各項計算，一般來講需要分別按照下列情況來計算：（1）從水源處到用水廠的輸水管渠的設計水流量應按最高日平均水流量加自用水量來計算。（2）如果管網(wǎng)前設有配水廠或水塔，那么在計算從二級泵站到水廠或水塔的輸水管的水流量時應該按二級泵站最大供水量來計算。（3）管網(wǎng)中或管網(wǎng)后設有調節(jié)構筑物的輸水管時應按最高日最高時流量減去調節(jié)構筑物進入管網(wǎng)的流量來計算。（4）輸水管負有消防給水任務時，應分別按包括消防補充水量或消防流量進行復核，保證任一時刻的供水量等于總用水量。同時要保證鑄鐵管的承插口形狀有與之配套的橡膠圈，不得盲目選用，否則會造成無法使用或接口漏水的情況。
3 結語
給排水管道設計的合理與否、安全與否以及實用與否對于一個城市的居民、工業(yè)以及企業(yè)等用水、排水有著重要的影響。合理、安全以及實用的給排水管道設計利于整個城市的生活生產用水、消防綠化用水等。因而我們對每一個細節(jié)都要嚴格要求，首先考慮工藝的合理性，其次施工要求嚴格規(guī)范，保證給排水管道的功能完善、系統(tǒng)通暢。
參考文獻
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