市政给排水系统设计合理性分析
摘要
关键词
市政给排水;规划设计;合理性
正文
引言
水资源是人类赖以生存的重要资源。此外,从城市建设与发展的观点来看,给排水设系统的科学性和合理性是构建智能化城市的必要因素之一。只有通过合理的规划,才能够确保给排水系统符合城市居民用水与排水的需求。合理地规划可以有效地改善城市的污水和雨水的利用率。为了保证公共用水的需求,保证社会的协调发展,必须使给水工程的设计尽可能地合理。
1.市政给排水工程概述
城市给水工程是城市的给水、污水管网建设,其中一些看似简单的管网、污水管网的维修保养工作,实则十分繁琐,一旦发生故障,将会对整个城市的给水管网造成很大的影响。从这一点可以看出,城市的发展离不开给排水工程。城市给排水规划是一项重要的内容,它不仅对城市的发展起着重要作用,而且对城市的健康、可持续发展有着至关重要的影响。城市规划是为了实现资源的合理分配,而给排水工程则是为了使水资源得到最大程度的利用。城市水资源的高质量规划,是对水资源的合理使用,对城市水环境进行科学、合理的保护的重要举措。给排水系统与城市发展规划与管理相结合,制定出可行的引用水、污水处理方案。如果忽略了这些规定,就会产生相反的效果,会造成巨大的水资源浪费,并且会使城市的水质变得更差。
2.市政给排水设计工作的现状分析
目前,全国各地的城市给水系统虽然已有一定的发展成果,但是在实际的建设与运营中仍有许多问题,使得其功能不能充分发挥。为此,相关部门要加强对城市给水系统的设计,以求达到最大程度的保护,降低在运行过程中发生的各类问题和故障。
2.1污水管道方面
由于我国大多数城市的排水设计方法都在逐步完善,但许多城市仍然沿用常规的排水设计方式,将污水直接排入城区外。城市污水的直接排放对城市的自然环境产生了很大的负面影响,同时由于城市化的不断推进,新老城市的用水问题越来越突出。另外,我国现行的城市给水排水设计工作,其排污设计明显不符合现代化的要求,且有些地方甚至出现了下水道共用的情况。所以,为了使城市的给水系统得到最大程度的利用,可以极大地降低城市的废水,同时也要加强对雨水的再利用。
2.2雨水管道方面
雨水管线是城市给水系统中的一个关键环节,只有通过雨水管线的设计,才能使城市的雨水得到有效的控制,从而降低城市雨水的负面效应。根据一些城市的发展情况,为了节约建设费用,将城市污水管网与雨水管道结合起来,这样的管线不仅会增加城市的雨水污染,而且会降低城市的雨水利用率,还会导致交通阻塞,影响到市民的日常生活。
2.3给排水管网方面
总之,城市的给排水工程是由各种下水道组成的,如果下水道的建设质量达不到要求,那么整个城市的供水系统都会受到影响。但是,根据一些地区的城市给排水系统的发展情况,发现管线的施工材料不能满足有关规范的要求,而且在实际工程中使用的排水系统也有一定的安全隐患。另外,部分城市给水工程的主管部门对其各方面的考虑都不够,导致了城市建设的合理性与科学性的严重不足。但在实际工程中,由于存在着一系列问题,导致其在未来的应用中不能适应城市发展的需要,因而不能有效地减少污水排放。
3当前市政给排水中面临的问题
3.1城市市政排水系统设计不够合理
与城市发展扩建规模比较,城市排水系统的设计速度较缓慢,对城市排水设施的重视程度较低,给排水管道的口径较小。新老城区给排水管道连接后供需紧张,短期大雨或暴雨期间城市排水不畅,造成城市雨污水合流,城市局部内涝严重。这不仅会对城市的形象,还会影响企业的正常生产,从而对城市经济造成很大的影响,而且会对居民的生活造成新的污染,使城市的治理更加困难。
3.2不合理地选择市政给排水管道路线
在城市建设中,给排水管道的设计方案是工程设计中的一个关键环节。目前,我国城市给水工程施工管线在线路选择方面已逐渐形成一套较为完备的施工系统,但仍然有很多问题需要解决。首先,在对输水管道进行选型时,应考虑施工成本。然而,很多施工单位在施工过程中,往往会盲目地选择与地形不符的线路,从而大大降低了施工的质量。其次,在选择道路的时候,没有考虑到科学性的设计。在实际工程中,仍有大量的建筑工程未达到现行的技术规范与标准。因此,在城市给水系统工程中,建设单位必须坚持“节约工程成本”的基本原则,把工程质量和工程成本联系起来。在给水工程施工中,施工场地的环境、施工单位的施工技术、选用的材料质量、场地调整等都会对施工的影响很大。通过对工程安全与工程质量的稳定进行优化,保证施工进度的平稳进行,保证了工程后期的稳定运营。
3.3部件出现严重的老化问题
城市供水系统和下水道系统的老化对整个城市的建设都有很大的影响。首先,城市供水系统的老化,造成了水资源的极大浪费。随着市场经济的迅速发展,城市化进程的加快,老旧管线改造难度增大,供水、生活污水等问题日益突出。长时间使用后,若不进行正确的保养,很可能会导致管线的老化和锈蚀。阀门也应该老化,生锈的开关不能用。这不仅造成了我国城市的供水浪费,也造成了城市污水处理量的增加,造成了水资源的极大浪费。二是城市给排水系统配套的阀门压力较大,因此常常发生过压渗漏。在城市给水管线工程中,供水装置的阀门前端压力超出了出口水头的某个值,就是供水装置的供水量超出了额定供水标准。若经常出现此类情况,不仅会妨碍城市给排水项目的进度,还会对城市环境造成一定的影响。
3.4市政给排水施工管理缺乏规范执行
城市供水与排水工程施工中缺乏必要的规范管理,是目前城市供水与排水工程建设中亟待解决的重大问题。城市给水工程施工单位大多是地方政府下属单位,在施工中往往要受上级主管部门的约束。其原因主要有:一些单位由于自身的权限限制,没有按照规定的程序来执行项目法人、工程监理、合同管理、招标等。另外,还有许多承包商没有合同意识。在施工现场进行正式的监理和劳动合同签署前,部分给排水项目已开工,但由于上级部门的检查,导致了施工过程和合同的不规范。工程建设的前期质量监督,监理工作不到位,也会导致给排水工程的施工质量难以保障。
4.提高市政给排水工程设计合理性的措施
4.1对排污系统进行合理的设计
工业废水和生活污水是导致水体污染的重要因素。首先,市政建设单位要考虑到排污管道的可行性,而市政当局在设置排污区之前,应根据不同的污水类别进行分类,以减少污水处理的压力。其次,在进行污水处理工程时,也要考虑到排水泵站的设计问题,设计者要根据具体情况选择适当的位置,合理地设计下水道的埋深,从而降低相应的经济损失。最后,各有关部门要严格按照道路的实际位置、间距,在道路中间线上设置排水井,尽量降低物料的消耗量,尽量降低对交通的影响,同时保证污水管线的正常使用。
4.2重视并强化市政给排水管网系统的质量管理
为了使城市污水处理系统得到有效的实施,必须确保有关设计工作的合理性。因此,在规划设计中,应从城市下水道建设的质量出发,考虑到各方面的发展,以保障城市的安全。同时,也能有效地促进城市的建设和社会经济的发展。相关设计单位要对城市发展现象进行客观的分析,搜集、归纳各种城市水资源的资料,使之发挥其功能与价值,并按需要进行相应的设计。明确水环境的水质和各种水资源的信息,对建筑材料的品种、数量、材质等进行严格的质量管理,并对每个工程项目进行严格的质量控制,以确保整个工程的合理、高效、科学。
4.3提升市政排水中排污设计合理性
城镇生活用水和生活污水的治理是一个亟待解决的问题。在城市给水管线的设计中,应将其与城市的污水处理厂联系起来,引入国际上的先进技术、设备,建立起节能、环保、可持续的排污体系。比如,可以将城市污水排放到高速流化床中。城市污水处理与市政道路的建设有很大的关系,因此,城市污水规划要根据城市道路的规划和地面的实际情况,将其与其它城市的规划方案相协调。下水道应该以路中央为支点,按设计方案中的桩号偏差进行科学、合理的处理。在城市给水管道的设计中,应综合考虑施工条件、排水管、污水计算、污水管网科学合理、下水道设计规范。这样既节约了工程建设的人力和财力,又使城市生活污水处理的效率得到了进一步的提升。
4.4在市政给排水设计中结合计算机技术
城市给排水设计与城市道路的设计有着紧密的联系,在自动化技术出现以前,给排水都是手工进行工作图纸的手工计算,一般都是由道路设计者来完成,需要将这些资料一并提交给排水设计者,再加上道路设计图、市政污水处理等参考资料,这样不但耗时、费时,还会对道路施工造成极大的阻碍。通过与设计单位的交流,明确道路设计和排水设计的关系,确保设计的合理性。
4.5选择优质的管道材料
要选用高质量的塑料管材,应从以下几个方面着手:一是选用高质量的PE管材。聚乙烯管可分为HDPE管、中密度PE管、LDPE管。LDPE管材具有良好的柔韧性、高伸长率、抗冲击性,能够抵抗地下土质中的一些腐蚀性元素,保护地下管道不受损害。其次,选用适当的球墨铸铁管材;它具有最大限度地利用了铁的优势,具有良好的耐蚀性、良好的延展性和易于安装的特性。最终,可以选用优质的钢筋砼管材。常用的有钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管等。该工艺过程较为简便,是一种常见的抗震给水管路。
4.6加强BIM技术模型的建立促进有效地沟通
BIM技术是当下新型的施工技术。能够通过立体的图纸构建地下空间的给排水管道设计。城市基础设施建设中利用BIM技术事先与占用方沟通,并加强施工环节沟通,以有效地减少施工带来的不便。另外,目前我国城市给水系统的工程设计大多是以电脑技术为基础,以此为基础的设计方法虽然较为科学,但是图纸设计也相对复杂。实际上,电脑的应用并不能确保资料的准确性,一些数据资料在不同的部门之间的应用会产生设计上的偏差,从而妨碍了施工作业中各部分之间的有效的交流。因此,在城市给排水工程中,应积极应用BIM技术,以改善其设计质量。
4.7施工阶段的技术措施
在施工期间,要挖一条沟,把管子埋起来。在进行挖掘之前,必须先确定沟槽的形状,根据城市给水管网的实际情况来设计。为了防止在开挖时发生不合理的情况,应由专业人员进行现场指导和跟进。在城市给水管线工程中,管线埋设是首要任务,对工程技术人员的埋设要求也越来越高。在施工过程中,施工人员要严格遵守施工程序,以防止工程质量和安全问题。同时,对建材的质量进行了严格的控制,不得采用不符合要求的建材。比如,在市政给水和下水道工程中,需要进行注浆和泥浆配制,其基本要求是:对灌浆压力进行严格的控制,以保证灌浆压力比管身水头压和静态土压低,以确保灌浆压力的稳定性;在施工中,为了保证材料的高品质,应对混凝土的配比进行合理的选用。同时,按照测试方法进行混合钻井液的测试,确保混合钻井液的配比达到设计指标,并验证了所加入的混合钻井液的承载性能和抗摩擦性能;在开挖过程中,应注意对土体的摩阻及扰动,特别是在掘进弯道时,应适当加大钻头外侧的灌浆,使其更好地形成一个整体,这一点在一般的结构规范中很容易被忽略。
4.8重视城市雨水径流污染的控制
雨水和污水的分流,是指利用各种方式处理和控制各种类型的雨水,以便于收集、储存、处理和利用,防止洪水,提高城市的可用水量,降低城市的非点源污染。但是,城市雨水径流污染的控制,不能完全依靠雨水分流、污水分流等措施,而应采取源头污染控制、城市雨水径流减量、城市海绵城市等技术和非技术措施来控制雨水径流污染。由于降雨从工地渗入地下,延长了排放时间,或暂时贮存,因此,在下游的排水系统将受到调峰、流量减少、径流等因素的影响,从而使地下水得到更好的净化和补充。
结语
在人类社会发展的进程中,人们的生产、生活都与水资源息息相关。尤其是在当今世界,随着城市化进程的加快,对水资源的需求量不断增加。因此,要切实实施城市给水工程的设计,最大程度地确保城市的给水设计,使其达到合理的处理,达到城市雨水的再利用,并能充分利用城市的废水,达到满足人民生活需要的目的,从而达到城市的可持续发展。
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