探究市政给排水设计中的输水方式及管网分区

席骞

中国市政工程东北设计研究总院有限公司 130021

摘要：市政给排水系统是城市中公共设施的重要组成部分，主要负责城市中污水、雨水、生活用水的收集、输送和处理。输水方式和管网分区是市政给排水设计中非常重要的两个方面，在设计时，设计人员应根据城市具体情况，选择合适的输水方式，并根据人口密度、建筑类型、用水量、管道负载等因素进行管网分区设计，以确保市政给排水系统的高效运行和安全性。

关键词：市政给排水设计；输水方式；管网分区

一、市政给排水设计概述

市政给排水系统是城市公共设施的重要组成部分，主要负责城市中污水、雨水、生活用水的收集、输送和处理。市政给排水设计是为了建立安全、可靠、高效的给排水系统，保障城市内环境的卫生和健康。市政给排水设计需要考虑以下几个要素：第一，城市规划和地形。在市政给排水设计中，应充分考虑城市规划和地形地貌条件，尤其是城市包含的自然和人文环境因素。第二，水质监测和处理。市政给排水设计中还需要考虑如何保证城市内污水、废水以及最终处理的水资源符合规定标准和质量要求，减少环境污染和健康风险。第三，输送方式和管道布局。输送方式和管道布局也是市政给排水设计的重要要素。设计时需要考虑输送卡口、输送距离、管径大小、供水质量以及节能环保等多重因素，以实现高效快捷的输送系统。第四，运维管理和安全预防。市政给排水系统还需要考虑运维管理和安全预防相关要素，包括设备的定期维护和更新、管理人员的培训以及监控和预测系统的建立，这些都是确保给排水系统的高效、稳定和安全运行的关键要素[1]。

二、市政给排水设计中的输水方式

市政给排水系统中的输水方式包括地下排水管、雨水拦截排水系统、重力自流、泵送、引水、贯流等多种方式。在实际设计中，应根据具体情况选择合适的输水方式。

第一，地下排水管。地下排水管是一种传统的输水方式，是在地下铺设一定直径的管道，利用自然坡度将废水、雨水等污染物排入下水道或河流中。使用地下排水管时，应充分考虑地势、土层、地下管道条件以及排水量等方面的因素。第二，雨水拦截排水系统。雨水拦截排水系统是一种以地面雨水收集和回收为主要目的的输水方式，该系统可以减少道路上积水，避免地面积水对城市交通和设施造成的影响，使用雨水拦截排水系统的前提是城市内有充足的降雨资源。第三，重力自流。重力自流是指通过利用自然坡度，将废水、雨水等污染物自然地流入排水系统，该方式适用于地势平坦、土地开垦程度高的城市。第四，泵送。泵送是一种被广泛使用的输水方式，是指通过泵站或泵井将污水、雨水等污染物从低处输送到高处的管道系统中。使用泵站或泵井时，需要根据实际输送距离、瞬时流量、起伏程度、运行费用等因素进行选择和设计。第五，引水。引水是指将来自其他地区水源的水通过输水管道将有价值的水源引入城市中的输水管网中，以供城市居民和工业用水。该方式也需要考虑输水距离、水源水质、水质稳定性和总体成本等因素。第六，贯流。贯流方式是在多条输送管道之间建造连接管道，通过分流和汇流的方法，将污水、雨水等污染物运输到处理区域，使用贯流方式建立的管道应当具有充足的负载能力，以确保管道运输的稳定性和安全性[2]。

三、市政给排水设计中的管网分区

管网分区是市政给排水设计中另一个重要指标，在城市中，因为区域内的人口、建筑物分布不均，给排水管道也需要进行科学而合理的管网分区。具体的分区方式可以根据城市地图、社会经济统计数据引导和实际情况进行分区。

第一，中央商务区管网。中央商务区一般是城市的商业、金融和政治中心，其在市政给排水设计中具有重要地位。中央商务区管网应当具有充分的负载能力和处置能力，以供应大量的人口和建筑物用水需求。第二，工业园区管网。工业园区一般是城市的工业中心，需要有完善的市政给排水系统来保证工业生产的正常进行。在工业园区的管网分区设计中，应考虑工业生产所需的水、水质稳定性、工业排放的特殊污染物等因素。第三，城市居民区管网。城市居民区是市政给排水设计中需要考虑的另一重要区域。分析城市居民区的人口密度、建筑类型、用水量、下水道管道等因素，进行管网分区设计，以满足城市居民的用水和下水道排放需求。第四，广场、公园、绿地等区域的管网。在城市中，广场、公园、绿地等区域也需要进行管网分区设计。这些区域一般具有相对较高的降雨量，因此在设计管道时应考虑到雨水管理的问题。

四、市政给排水设计中的输水方式及管网分区优化策略

市政给排水系统是连接城市内部供水、排水和处理的关键设施，其能够确保城市内居民和企业在使用水源方面的需求，同时也能够实现污水的处理和降低洪涝灾害等方面的作用。在市政给排水设计中，输水方式和管道布局的选择和优化有着非常重要的作用，优化策略如下：

首先，输水方式的优化。第一，重力输水。利用重力作用使污水从高处流向低处，不需要外部能量，可以降低设备和运行成本。重力输水主要适用于比较平坦的区域和低密度的人口，但是在高密度人口区域和重要设施周围不太适用，因为重力系统无法保证足够的水压。第二，泵送输水。利用泵站将污水从低处抽到高处，可以保证污水的压力和流量，并且适用于高密度人口区域和重要设施周围。但是，泵送输水需要较高的设备和运行成本，而且一旦停电会使系统瘫痪。第三，真空输水。利用真空泵站将污水吸入管道中，适用于低密度人口区域和地势较高的区域，对地面破坏小。但是，真空管道更容易受损，需要更频繁的维护，成本较高

[3]。

其次，管网分区的优化。管网分区是指基于规划、设计、运行和维护四个阶段，将管网划分为不同的分区，通过合理管网调整和优化，实现更高效的给排水系统运行。接下来将就管网分区的优化策略进行探讨。第一，流速优化。管网换算通径过大和过小都会对系统造成危害。因此，应通过管径选择和管段长度调整等方式，优化管网的流速以达到节约能源和降低管道维修、易损程度的效果。第二，管网系统维护。管网的系统维护是管网分区的重要组成部分。应通过尽早的监测，及时的检查、检验和维修、调整和检验各个系统元件的运行状态，确保各系统元件始终保持最佳状态。第三，降低污染物在管网内的运行距离。污染物长时间在管网中运行会对管壁形成堵塞和刮擦腐蚀，损坏管网的整体性和稳定性。应采用定期清洗并排除全部来源污染物来降低管道在特殊情况后出现严重损坏的可能性。第四，改进管网与人力、机械设备配合率。改进管网与人力、机械设备配合率是为了提升管道的可靠运行、确保施工质量，以及为管网正常维护和管理提供基础[4]。

总之，市政给排水设计中包括输水方式和管网分区优化策略两个方面，并且二者之间也相互联系、相辅相成。在市政给排水设计中，应综合考虑多种因素，通过智能化、可持续性、技术先进性等方面的设计创新来推动市政设施的发展，以方便市民居民安全健康地使用清洁水源。

结语

综上所述，市政给排水设计是城市公共设施的重要组成部分，应根据城市具体情况和实际需求选择合理的输送方式，建设充分考虑城市规划和地形地貌因素的输水设施，并保障城市内水源的供应、降低洪涝灾害等诸多方面的要素。通过科学的市政给排水设计，可以为人们提供更为安全、可靠、高效、环保的城市环境。

参考文献

[1]郑满水.市政给排水输水方式及管网分区探索[J].石材,2023(01):31-33.

[2]林伟明.给排水设计中的输水方式及管网分区研究[J].城市建设理论研究(电子版),2022(25):142-144.

[3]李魁.市政给排水设计中的输水方式及管网分区探析[J].工程建设与设计,2022(07):53-55.

[4]刘晓亮,王春彦.市政给水设计中输水方式及管网分区的研究[J].中国建筑金属结构,2022(03):84-85.