城市给排水设计及其优化措施李路路

李路路

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摘要：城市的给排水系统是城市基础设施工程建设的重要环节，其质量的好坏关系到城市建设的总体水平的高低，也关系到居民的生活质量的高低，因此，必须全面的提高城市给排水的质量和利用效能。

关键词：城市建设；给排水系统；污水处理

城市给排水工程是城市基础设施的重要组成部分，城市给排水规划设计对建设城市良好的人居环境、实现城市可持续发展有着举足轻重的作用。城市给排水工程设计要做到给水、输送、利用、净化和排放各个环节相互协调，实现水资源的合理利用。城市给排水工程设计要提倡节水节能的理念，优化和高效利用水资源，保障城市经济的可持续发展。文章对城市给排水工程在给水系统设计、排水系统设计两个方面进行具体分析，并提出城市给排水工程设计优化措施。

1给水系统设计

1.1给水系统的组成

城市给水系统的目的是为了保证城市对水资源的需求，以不同的取水和净水方式与相对应的管线网络建设，达到水量、水质和水压的要求。城市给水系统一般由取水、净水、输水和配水组成，每一个程序都有不同的作用，但有相互联系，彼此牵制。

1.2取水、净水和输水

取水是城市给水的第一步，指从自然水资源中将水抽走的过程，即把水通过泵站和取水管道抽取到自来水水厂中。自然水资源既可以是地下水资源，也可以是江河湖等地表水资源。

净水是指将取来的水在水厂中通过反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池等一些列措施后，达到净化水的目的。

输送水也就是配送，在取来的水经过净化后已成为能够供人们使用的自来水，这就需要用泵站将水配送到用户的手中。

1.3清水池设计

清水池原来只用于水厂的建设中，但是随着城市的发展，高层建筑日益增加，对给水量和给水压都有了更高的要求，因此清水池的应用也变得更加广泛。

对于清水池的设计要综合考虑三个方面，分别是清水池强度、抗裂度与防水防渗。清水池的强度要求即在池满载水时，池壁要有足够的强度承受其自身重量和来自水的压力；清水池由于长期受到水压的作用力，池壁也比较容易产生裂纹。尤其是在清水池的四角部位，要选用比较严密的钢材与水泥；清水池对防水防渗要求是很高的。就防水而言，通常要设计多道措施：①在池壁内粉刷上水泥浆防水层；②在赤壁铺上一层高分子材料；③在池体的回填土采用压实系数较高的素土。防渗也是清水池需要注意的方面，在池底部要铺设密实度较高的混泥土，水泥质量在320kg/m2左右最为合适，水灰比不超过0.55。

1.4给水管网设计

1）定线设计。在城市平面图上定出管线的位置，干管尽量布置在主干道上，两侧有相当数量的用户群。干管定线时，要避免穿越重要街道。可以参考二级泵房的供水方向，将几条干管平行地布置在用水量较大的地区。

2）给水管网布置。①配水管网宜布置成环状，供水要求不高时，可为树枝状，等到水量发展时，再连接成环状；②在昼夜用水量相差很大，高峰用水时间较短时，可考虑在适当位置设置调水池和泵房，利用夜间蓄水，日间供水，增加高峰时的用水量；③在城市地形高差较大时，可以采取分压供水或局部加压的方式；④当输水管和管网延伸较长时，为了维持管网末梢的服务水龙头二级泵房的扬程势必很高，引起泵房附近干管中压力过高，既不安全也不经济，可在管网中间适当位置增设加压泵房；⑤城镇生活用水管网要严格和非生活用水区分开来。

3）管顶埋深。管顶埋深与不同地区的气候状况和地质结构有关。因此各地深埋的深度不同，应该当地的具体情况制订。另管顶埋深还要考虑管材质地、管材强度、管径宽度等。

2排水系统设计

在人们日常生活和生产中，都要用水，水在使用过后会受到污染，需要排除。另外还有降水，也需要及时排除。将城市污水、降水有条理的排除于处理的工程就是排水系统。

2.1管渠

雨水管渠的设计步骤如下：

1）城市规划和排水区的地形，在规划图上布置管渠系统，划分干管汇水面积，确定水量方向。绘制水力计算图。

2）各段管渠的汇水面积和水流方向。

3）地形等高线，确定管渠段起点的地面标高。

4）水区内的地面性质确定各类地面的径流系数，按加权平均方法求整个汇水区的径流系数。

5）街坊面积大小，地面种类、坡度，覆盖情况以及街坊内部雨水管渠的完善情况，确定设计重现期。

2.2管道

根据城市地形特点和污水处理厂、出水口的位置，先布置主干管和干管。城市污水主干管和干管是污水管道系统的主体，主干管一般布置在排水区域内地势较低的地带，沿集水线或沿河岸敷设，便于支管和干管的污水能自流入。污水干管一般沿城市道路布置，通常设置在污水量较大或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下。当道路宽度大于50米时，可以考虑在道路两侧各设一条污水干管，便于维修和管理。

3设计优化措施

3.1设计方案要与城市的整体规划协调

在城市的整体规划中，市政部门根据城市的现状、优势与未来发展方向，勾画出城市发展的蓝图。设计人员首先要深入了解城市整体规划方案，然后结合城市的具体特点，根据城市不同区域的不同需求，因地制宜的制定科学的给排水设计方案。设计方案要与城市整体规划相协调，要加强城市总体规划中的水专项规划，实现规划期内水系统及其网络设施建设的规模、布局和运行方案要与管网配套和给水、排水、污水净化能力相协调。城市排水系统与给水系统的设计相对应，不但要符合城市规划对排水管道质量和使用年限的要求，而且要把成本控制在最小。优化组合各种可行的节水和水回用方案，做到城市用水规划的总量平衡。

3.2推广应用新材料，新技术

我国城市可利用的水资源短缺较普遍，所以给排水工程设计人员要及时掌握工程新技术、新材料发展，树立节能设计的理念，大力推广应用新材料和新技术。例如，在给排水工程中PVC-U管、PE管、PCCP管、聚丙烯（PP）等新型塑料复合管材的使用。

3.3推广节能的排水维护设施

要重视排水设施的维护，排水设施日久失修会影响城市的排水，带来很大麻烦。要加强排水设施的养护工作，做到污水设施不淤积、汛期不阻洪。可以利用先进的设施疏通下水道，以减少排水工人的劳动强度，优化工作环境。在排水泵站中利用节能设备和自动化控制设备，可以减少日常运行的维护费用。污水的处理和设施的养护费用，可以根据《水污染防治法》中“谁排水，谁承担治理责任”的原则，通过收取污水处理费来解决。

4结语

综上所述，当前我国能源短缺问题和资源短缺问题极为严峻，我们必须加强对于能源和资源节约的重视，在各个方面都要加强节能措施的采用，具体到市政给排水工程中，因为其能耗较大的特点，更应该加强其对于节能措施的应用，尤其是在设计环节中，通过合理的设计和相关节能技术的采用，有效控制市政给排水对于能源的利用，提高其节能效果。

参考文献：

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[2]李晓明.市政给排水工程质量管理存在的问题及对策[J].消费导刊，2009，17.

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