市政給排水管道佈置設計方法研究論文
市政給排水管道佈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於一個城市的居民、工業以及企業等用水、排水有著重要的影響。因此，論述市政給排水管道佈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；佈置設計
市政給排水管道系統分佈於城市的各個角落，是城市的基礎性管網系統。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佈置的合理與否不僅對城市防洪排澇、城市環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揮有著巨大的影響作用。
1 市政給排水管道佈置設計步驟
排水管道的佈置設計要以確定排水水域為前提，按照幹道到分支幹道的順序進行設計，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汙水，併為日後施工預留一定的改造餘地。市政排水管網一般採用樹狀管網，根據地形的不同，可將樹狀管網分為平行式、截流式、正交式、環繞式等。其中，平行式可利用地形優勢，使幹管與河道保持平行，主要適用於坡度傾斜較大的地區；截流式具備環境汙染小的優勢，沿著主幹道進行佈置設計，主要適用於分流治理汙水的排水系統；正交式具備管徑小、管線短、排汙速度快、成本低的優勢，能夠讓幹管垂直於水體，主要適用於雨水較多的城市建立排水系統；環繞式是指沿著主體工程向周圍佈置主要幹管，能夠減少泵站和汙水處理廠的數量。
在雨水管網布置設計時，要以雨水排放的.距離為依據，在無需設定雨水泵站的前提下，利用最短的距離將雨水排放到就近的水體中。對於大中型城市而言，可採用暗埋的方式設計雨水管網，利用暗管排放雨水，以避免對城市交通造成影響；對於小型城市或城市郊區而言，可利用明渠排放雨水。同時，在雨水管網設計時要充分考慮周圍已有的道路邊溝，將其納入到管網的整體設計中，以降低雨水管網的工程造價。此外，還要科學佈置雨水管網的排洪溝和出水口，確保水流暢通。
2 市政給排水管道佈置設計要點
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。前者是採用離心工藝來製造的，在製造過程中依靠膨脹作用來張拉處於環向和縱向的鋼絲，使管體混凝土處於受壓狀態。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向預應力後來製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效能之外，還具有較強的耐土壤電流侵蝕的效能。
（2）鑄鐵管：在此管材中管道中的水的流動是由於壓力作用，此種管道屬於壓力流水管道。由於這種特性，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。但是按照防腐蝕效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。據瞭解，目前國內最大鋼管的直徑可以達到DN4000，每節鋼管的長度一般在10m左右。鋼管屬於金屬管道，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採用水泥砂漿襯裡，管道外的防腐材料宜採用環氧煤瀝青、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，為避免發生電化學腐蝕，需要採取陰極保護措施。
（4）聚乙烯管。聚乙烯管化學穩定性比較好，不易受到環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，阻力系數較小，不容易產生積垢，因此水力效能比較好。聚乙烯管比金屬管材表現密度小、材質輕，便於安裝、維修等工作的施展。
2.2 排水管道的平面佈置
道路紅線寬度超過40m的城市幹道，宜在道路兩側佈置排水管道。一般當道路紅線寬度小於40m時，雨汙水管道在道路橫斷面上，各佈置一條，分別位於道路中心線一側。為了減少管道所受的荷載，管道宜佈置在慢車道下，為了行車的方便，應儘可能將管線佈置在慢車道的中央，這樣可減少車輛駛過道路時，輪胎碾壓排水井蓋的現象發生。對排水井蓋也是一種保護。有條件的可以佈置在道路綠化分隔帶上。
當道路紅線超過40m時，宜採用兩側布管。也就是同一類的管道需在道路中心線兩側佈置管線。
雨水管道道路兩側布管時，雨水口與主幹管間的連線管減少，總體減少了管道埋深。佈置排水管道時，應在主幹管經過的規劃道路上預留相應的管段，便於以後規劃道路上的管道接入和系統的完善。
排水管道的佈置主要是接納、轉輸道路兩則街區的雨水和汙水。所以，除主管的佈設外，還應在各街區預留接納街區水體的管段和檢查井，以接納街區水體。預留管井宜超出道路後退空間。主要是因為：（1）避免將來街區管線接入主幹管時，開挖現狀人行道。（2）避免人行道上各類管線與預留管發生衝突。
當雨水管道與汙水管道同時佈置在道路中心線同一則時，雨汙水管道的分佈順序宜為：道路中心線、雨水主幹管、汙水主幹管、道路紅線。上述佈置是為了避免汙水預留管接入汙水主幹管時與雨水主幹管發生矛盾。導致雨水或汙水管網整體增加埋深的情況出現。
2.3 給水管道的定線
首先，要以節約資源為基本原則，儘量縮短管線的總長度；然後，給水管道的方向是以二級泵站和水塔的水流方向為準，以保證各幹管的方向和管網的方向保持一致；接著，進行各管線佈置設計時，要沿著管網的主導方向進行，而幹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。一般幹管之間的額距離是五百米和八百米之間，連線管之間的距離是八百米和一千米之間；最後，根據城市的整體規劃和各街道的分佈情況等，對幹管定線進行佈置設計，儘可能的避開重要的道路和橋樑，以保證供水過程的安全和順暢。另外，在給水管道的佈置設計中，還要根據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。並且，建築物的進水管一般是一條，針對比較重要的場所，可以設定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）如果管網前設有配水廠或水塔，那麼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）管網中或管網後設有調節構築物的輸水管時應按最高日最高時流量減去調節構築物進入管網的流量來計算。（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於總用水量。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介面漏水的情況。
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於一個城市的居民、工業以及企業等用水、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於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範，保證給排水管道的功能完善、系統通暢。
參考文獻
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