作为市政工程建设和城市发展的重要组成部分,加强给排水工程的规划设计和施工管理十分重要;另一方面,它又与人们的生活和城市发展息息相关。为有效加强市政给排水工程的规划、设计和施工管理,提高相关人员和施工人员的业务能力和专业水平十分重要。同时,考虑规划设计阶段、整体工程建设和未来城市发展需要等综合因素也非常重要。科学合理的设计理念是保证给排水工程施工质量的关键之一。
1 现代城市市政工程中给排水规划设计的原则
1.1因地制宜
在城市给排水规划设计过程中,要对城市水资源的有效利用和合理配置做出更加科学合理的总体规划。水资源利用的严重不平衡和浪费将使城市严重缺水。因此,在城市给排水规划设计过程中,必须根据现代城市经济发展的实际用水情况,综合考虑用水指标之间的相互影响,各地因地制宜地制定一套符合现代城市经济发展的合理规划,合理收集、开发和综合利用城市水资源信息,可以保证城市的可持续发展,实现水资源的高效利用。
1.2满足居民正常生产生活
对于城市给排水的规划设计,主要要求是满足城市和群众日常生活生产的正常可持续发展,以及城市人口膨胀速度的不断加快。因此,在城市给排水规划设计中,必须充分、全面地分析和考虑当前公众的日常生活、水源和需求,这不仅会直接影响人们的正常生活,同时也保证了工业城市和生态环境的健康、可持续发展,为今后的城市建设和发展打下良好的基础。
1.3服务城市发展
城市给排水系统工程在城市总体规划中并不独立存在。因此,在城市给排水系统工程总体规划设计中,应与其他系统规划相协调。给排水管道一般主要布置在城市道路的人行道、非机动车道及绿化带下,与城市道路等排水管道相衔接,确保城市经济稳定、健康、可持续发展。高效地实施给排水规划设计,可以有效地促进整个城市的健康发展。
1.4工程建设中注意环境保护
在城市市政给排水系统的规划设计中,还应充分考虑对公共环境的保护,不应以损害公共环境利益为主要成本。在规划过程中,一些城市的主要绿化带经常被占用,使城市环境遭受严重破坏。因此,在城市排水长远规划中,必须始终贯彻落实加强环境资源保护、促进绿色经济发展的重要战略方针。在规划设计中,还要注意绿化带的保护,避免出现垃圾堆放和城市污水大量排放的情况,造成对生态环境的严重污染。要使城市人口发展、节能与生态环境保护协调发展,科学合理地节约和利用水资源。在保护环境的同时,还要实现合理组织城市给排水系统的规划设计。
2 现代城市市政工程中给排水设计的措施
2.1优化整体管网布局
给排水管网系统设计时,为了保证水质,在确定路线走向条件的前提下,根据水力参数和管径,选择最佳组合。确定管道后,合理分配给排水管网流量,采用优化算法对管道直径、坡度等数据进行优化。根据城市规模和给排水需求,对不同区域进行具体布局,确保最优配水组合效果,确保管网系统在最低运营成本的条件下,最大限度地发挥运营效率。采用非线性规划、遗传算法和纯规划方法可以优化不同压力范围的供水设计。但城市给排水管网系统应严格按照水资源优化配置原则规划,设计前要认真做好需水量预测工作。此外,为确保城市的长远发展,城市设计应充分考虑未来地下水发展方向、水质改善和供水集约化,为城市的地下开发预留一定的空间。
2.2做好管道设计
为了保证管道设计的准确性,设计人员应在给水管道设计图中应准确地标明标高、预留、管径、管基础等数据。同时,为了避免管道损坏,必须保证管道在外部荷载作用下仍能保持其完整性。在寒冷天气下,应采取措施避免给水管道结冰。最小覆土深度应结合不同管道的承载力和当地冻土深度确定。管道间水平净距和垂直净距应满足规范要求,具体操作时,可根据实际情况减少给水管,如热水管与给水管的水平距离必须大于1.5m(如采用质量较好的管道,热水管与给水管的水平距离可适当缩短)。在住宅给水系统的规划设计中,应以物业管理规定为依据,在深入了解其供水原则和性能的基础上,进行相关的设计工作。压力管道和小直径管道应尽量避让重力管道和大直径管道。在设计管道和接口时,应尽量使用柔性管道及柔性接口。
2.3管线综合设计
一是设计管道的横截面位置。管线应尽可能的设置于道路红线宽度范围内,一般情况下城市道路下设有雨水管、给水管、污水管、燃气管、有线电视管、路灯电缆、通信电缆、交通信号电缆、电力电缆及预留横管廊道等。为保证车辆的行车舒适性,尽量不在机动车道下设置管线。
二是管道平面布置和管道平面间距要结合各专业管道的相关要求,未来市政配套设施将进一步完善和发展,因此需要预留相应的通道空间。此外,还应协调规划道路与现有管道之间的连接。存在的问题需要及时纳入下一步规划,以保证管道设计和施工的顺利进行。结合道路坡向和道路两侧实际规划,预留穿越管线。如果部分地块已完成相应的管线设计,则需根据情况预留接口。
三是管道的竖向设计。如果管道之间有交叉,从下到上的分层排列顺序一般为污水管→ 雨水管道(或雨水管涵)→ 热力管→ 通信管、燃气管、供水管→ 雨水进口连接管、有线电视电缆、路灯电缆、电源套管。在管道竖向设计中,应根据各管道单元的要求,确定部分管道的竖向净距。如达不到规范要求,需进一步做加固处理,确保施工安全。
2.4防洪排涝设计
如果是山区城市,由于地形有一定优势,与其他平原地区相比,内部泄洪速度相对较快。因此,泄洪措施应尽量避免修建泵站,并采取有效措施在适当位置设置排水设施。此外,还应以泄洪、排涝标准为依据。城市排涝的主要目的是避免城市小流域的汇合。暴雨周期一般控制在5~120分钟内(暴雨样本应采用年超值法科学选取)。一般来说,泄洪流域面积较大,根据回水期降雨量和具体的城市泄洪流域面积,采用暴雨强度公式确定洪水重现期。
2.5积极应用BIM 技术进行市政给排水管线设计
结合相关资料,合理划分城市给排水管道,预算管道数量。基于管道数据,建立构件的虚拟模型,通过反复运行试验,找出可能出现的问题,并提出相应的预防措施。当相关设计人员运行数据时,通过各管道之间的连续碰撞,找出可能存在的问题,然后根据问题合理调整管道的运行参数,从而有效提高运行效率。此外,相关设计人员通过不断优化,建立更加科学合理的管道模型,结合排水管道和给水管道的运行特点,不断完善设计方案,减少管道漏损等现象,有效降低管道更换和维护的概率,确保市政给排水管道运行的稳定。
综上所述,通过对不同设计点的分析和考虑,有利于提高给排水管网设计的效率和质量,逐步实现城市规划建设目标,满足给排水系统高效运行的要求,为现代城市的发展注入更多活力。因此,未来在提升市政规划建设水平、加强给排水管网设计的过程中,应加深对其设计要点科学分析的重视程度,落实针对性强的设计工作,为给排水管网应用效果增强及给排水系统科学构建等提供专业保障,高效推进市政规划建设工作。
参考文献:
[1]解析市政工程给排水规划设计原则及问题 [J]. 王丹. 科技资讯. 2020(11)
[2]某项目市政给排水管线设计及施工要点探讨 [J]. 陈亮. 低碳世界. 2020(03)
[3]现代城市市政给排水规划设计分析 [J]. 邱宏俊,孟庆杰. 中华建设. 2020(03)
[4]关于现代市政给排水规划设计的若干建议概述 [J]. 刘晓杰. 科学技术创新. 2020(11)