給排水管線設計工藝要點要求
建築工程
作者:孫光燦
[摘 要]給排水管線的設計是給排水工程中的重要基礎,如何使給排水工程在居住環境中發揮極大作用,就要求對給排水的設計進行優化,具體分析應優化的部分,保證給排水的在城市中的正常運行。
[關鍵詞]給排水管線 設計重點 設計工藝
中圖分類號:TU24 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)34-0056-01
隨著經濟的發展,城市建設中給排水工程無處不在,城市的雨量和生活水對給排水係統的壓力較大,如果給排水中的管線設計不夠恰當,會造成洪澇災害,直接影響經濟損失和民生安全[1]。因此應重視給排水的設計,分析其工藝,充分發揮其作用,保證城市建設的健康發展。
一、給排水管線設計的重點
(一)防洪排澇的設計。在城市給排水中,防洪排澇是工程的重點。在針對防洪排澇進行設計時,應注意內洪和外洪兩方麵,內洪應以排出儲蓄為主,外洪應以預防控製為主,例如設置修建防洪堤壩和水庫等。在城市給排水係統規劃中,不能以“澇”設計概念,隻應考慮到排除雨水和滯留水的問題。所以,為了提高對防洪排澇的認識,可以形象的稱之為排內洪和防外洪。
最基本的排洪設施有:在滯留洪水區域加設雨水泵或者地麵抬高。山區地區因其洪水來的快退的也快,就可以采用地麵抬高的措施。另外,還可以在嚴重的局部進行抽排措施。而城市的排水一般針對短時間的暴雨水量,控製暴雨時間段一般設置在5-120min,取樣標準根據年最大值考慮。所以,在對防洪排澇進行規劃時,要考慮排水和排洪重現期的銜接,全麵考慮城市洪流區域麵積和其重要性,確定其排洪的重現期。
(二)管道的連接和流速的設計。城市街道布置汙水主要幹管管道是在小區規劃確定前布置的,不能確定排水點具體位置,所以在設計時,每隔一定距離就會在幹管上接出連接管,以便旁水支管能與幹管銜接。確定連接管間的距離標準是根據實際使用的要求,要避免連接管和其他的管線起衝突。在進行排水管設計使用局部增大和調節跌水井的方法時,保證斷麵水不減少和不造成排水影響的情況下可以使用倒吸虹缸。設計中,汙水管道的流水最小要達到0.6m/s,如果水管的起點處達不到要求,汙水管應做0.003的坡度設計,管道的直徑最小達到300mm,如果管道的坡度達不到要求,可適當的降低要求,但必須進行防淤和清淤處理[2]。
(三)處理汙水方法的設計。處理城市汙水時,可采用集中和分散相結合。以往的汙水處理都是采用的集中處理,這種處理方式成本低、效率高,能保證汙水的處理質量,但隨時間推移,這種處理方式的缺點不斷明顯,主要有:第一,泵站多,能源消耗大;第二,投資管網的金額大,越往下遊的管徑越大,投資增加;第三,不能就近的利用水資源。針對這些問題,汙水的處理已經開始BOT的方式進行,此種方式可以對汙水就近分散處理,節約了管線的投入,降低了成本,是未來汙水處理的發展方向。
二、給排水管線的設計工藝
(一)注重前期的準備工作。給排水的管線根據專業分為:生活/生產給水管、消防給水管、廢水管、汙水管等,生活給水管還可以細分為高區和低區給水[3]。各種給水管的專業不同,設計和施工部門也就不同,要在有限的城市空間中減少各類的關係碰撞,必須對前期的管線規劃工作進行合理的布置和詳細的設計,使各類管線按各自的設計位置敷設,避免後期施工的混亂和返工現象。
另外,在前期準備工作中,應大量收集相關區域的管網資料,準確詳細的資料對管道設計方案起著重要的作用,例如了解曆史管線的敷設位置、控製點的標高、管徑的大小、供水的壓力等,以此確定合適管道設計的埋設深度、供水方式和排水方向。
(二)優化互聯管網。在進行給水網設計時,對已經確定的管線下組合配比水力參數和管徑大小,合理分配整個管網的流量。用優化算法優化管道的設計管徑,根據實際的城市情況,分布、組合供水區域。為降低給排水係統的成本費用,用不同的壓力進行範圍性供水,目前的係統中主要采用非線性規劃、動態規劃和純屬規劃優化算法。
在城市給水係統的規劃中,對水資源要進行優化配置。首先,預測好需水量,綜合考慮市政用水、生活用水、工業用水、農牧業用水和江河流域的生態流量等因素。預測工業用水使用多用用地指標和萬元工業產值法進行設計,但因產業發展迅速,工業的設備不斷的更新,這兩種方法都會帶來偏差。區域供水主要是針對城鎮的居民用水質量,對地下水進行開發控製,置換水源,改良水質,以防重複建設,保證供水的集約化發展。