给排水工程师论文范文浅析市政给排水管线的设计

　　摘 要： 在市政给排水工程当中，相关的管线设计是其中的重点内容，对其进行深入细致的分析，可以对实际建设起到积极的作用。文章针对市政给排水工程中管线设计，展开探讨。首先对管线的平面布置、竖向布置、管径确定以及管材选用方面的内容进行探析，找出合理的设计方案，为工程建设作出积极的贡献。

　　关键词： 给排水工程师论文范文,市政工程,给水管线,排水管线,设计

　　引言

　　在市政工程建设当中，相关的给排水工程是重点也是难点，而针对于不同地区的情况和实际的特点，相关的设计也会有所不同。一般来讲，管线平面布置、管线竖向布置、管径确定以及管材的选用，是设计当中的重点内容，在设计中对实际情况进行分析和探究，做出恰当、合理的设计方案，这一点也是直接关系到工程建设的质量和效率，所以是非常重要的。

　　1. 管网的平面布置

　　在市政给排水工程设计当中，管网的平面布置是一个比较复杂的内容，第一点，由于受到经济及地理位置等因素的影响，在市政给排水工程设计中，更多的对面积的实际利用率进行分析和考虑，这样的情况也就容易导致管线的通过空间较为狭窄，管网布置很受限制;第二点，在市政给排水管线设计中，相关的管线种类繁多，一般来讲有给水、雨水、污水、热力、燃气、电力、电信、绿化等多种管线，同时，还有很多检查井、变压器、灯杆、热交换站等附属设施，而这样的情况，也就容易使管网的平面布置更加困难，更加难以设计出比较合理科学的方案。

　　所以，根据对以上几点内容的详细考虑，在市政给排水管线设计中，其相关的平面布置应严格遵循以下几点：第一点，应遵循总体规划、专项规划及室外给水设计规范和室外排水设计规范规定来布置管线;第二点，所有的管线布置，都应该在最大程度之上和道路以及相关的建筑物保持平行，这样就可以减少管线的相互交叉;第三点，针对于检查井较多的管线，应该尽量的设置在绿地或者是人行道之下，这样就可以有效的减少路面上检查井的数量;第四点，管线和管线之间，管线和道路相互交叉之时，应尽量避免垂直交叉，第五条，管线与管线之间的净距应严格按相关规范要求执行。根据以上几点原则，可以比较合理的布置出市政管线的平面位置。也可方便施工。

　　2. 竖向布置

　　在市政工程管线竖向设计当中，相关的设计规范和原则极为重要，按照具体的要求来进行设计。一般来讲，给排水管线分为以下三种类型：第一种，输送液体的重力流管;第二种，输送气体或者是液体的压力流管;第三种，输送电子信号等相关的导线管。针对市政给排水管线设计中的竖向布置，应严格按相关规范所要求的净距，在最大程度上减少管线埋置深度，在此同时，还需要对已有的管线进行严格的勘察，使设计管线布置更加合理顺畅。

　　所以，在实际设计中，市政给排水管线竖向布置，首先要将雨水管以及污水管的高程进行认真思考，一般的来讲，这两种管线基本为重力流管，所以在管线布置设计当中，要确保将雨水和污水能靠重力流顺利收集到设计管道内。污水管道埋深由于受地形高差、建筑物排污口及污水处理厂位置及高程的影响，污水收集管网的埋设深度一般较深，会影响工程实际投资，针对这方面，应对其高程予以详细的分析和确定。另外在设计中管线与管线之间发生垂直交叉时一般由压力流管让重力流管。

　　3. 管线管径的确定

　　根据上文针对市政给排水管线设计中竖向布置和平面布置的分析，对设计方面有了基本了解和掌握，接下来将对管径的确定进行分析。在市政给排水工程设计当中，应该按照具体的服务对象、服务情况来对其设计流量进行确定，还要进行管网平差计算，而针对于不同的情况之时，相应的计算方式也不同。

　　第一点，给水管管径的计算，我们可以依据管网分配流量后各个管段的计算流量，得到管径。

　　我们大家都知道，管径不仅与管段流量有关，而且与管段内流速有关，为了防止管网因水锤现象出现事故，最大的设计流速不应超过3m/s，在输送浑浊的原水时为了避免水中的悬浮物质在水管内积淀，通常流速不得小于0.6m/s，因此，在设计的实际过程中，我们应该根据当地的实地情况，同时考虑到管网的造价以及经营管理费用，来选定合适的流速;当流量一定时，管径与流速的平方成反比，当流速小时，则管径就会很大，此时造价必定增加，这时，水头损失就会很小，水泵所需的扬程就可以降低，水电费就会降低。综上所述，我们常常取经济管径De与经济流速Ve，来获得最优设计。

　　若发生流量不断变化的情况，依据经验我们可以做如下的设计选择，即一般大管径可以取得较大的平均经济流速，小管径可以取得较小的平均经济流速。如下表：

　　同时对于管径的计算我们还可以依据用水量确定：管径的总用水量为Q=Q1Q2+Q3+Q4+Q5。其中Q1表示综合生活量定额、居民生活用水定额以及最高变化系数分析确定的综合生活用水;Q2表示生产工艺要求与车间性质确定的生产用水量以及员工用水量;Q3表示现行有关规定确定的消防用水量;Q4表示路面、绿化以及土壤等条件确定浇洒道路与绿地用水量。

　　第二点，污水管管径的确定，污水在管道中一般是靠管道两端的水面高差从高向低处流动。为了合理经济的选择管道断面尺寸，目前在排水管道的水力计算中采用均匀流公式，常用的均匀流公式有：

　　Q=AV 式中Q为流量;A为过水断面面积;V为流速。为了保证污水管道的正常运行，在《室外排水设计规范》中对各种因素作了相应的规定

　　1.设计充满度：是指污水在管道中的水深和管道直径的比值，我国按不满流进行计算，在《室外排水设计规范》中对最大设计充满度有具体规定。

　　2.设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均流速叫设计流速。污水在管内流动缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积;当污水流速增大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道，为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过大或过小，应在最大和最小设计流速范围内。根据国内污水管道实际运行情况的观测并参考国外经验，污水管道的最小设计流速定为0.6m/s。含有金属、矿物固体或重油杂质的生产污水管道，其最小设计流速宜适当增大。

　　3.最小管径：在街区和厂区内最小管径为200mm，在公共街道下为300mm。

　　4.最小设计坡度：在污水管道系统设计时，通常使管道埋设坡度与设计地区的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生淤积。这一点在地势平坦或管道走向与地面坡度相反是尤为重要。因此，将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度为最小设计坡度。具体规定：管径200mm的最小设计坡度为0.004;管径300mm的最小坡度为0.003。

　　第三点，雨水的管径，则应该根据设计的流量以及管线的实际坡度来进行综合性的分析和确定，而一般的来讲，管线的实际坡度方向，则需要尽量的和道路的坡度保持一致，这样就可以达到减小埋置深度的作用和目的，同时，其相应的坡度还需要满足最小坡度设计的要求和规定。其设计流量的计算公式是：Q=ΨqF，在此公式之中，Ψ代表的是径流的系数，q则是代表暴雨的实际强度，F则是代表的汇水的面积。在实际的操作当中，应该根据具体的情况和要求，结合公式对管线的管径进行实际的分析和计算，保证设计的科学性和合理性。

　　4. 管材的选择

　　给排水管道是给排水工程中的重要组成部分，在投资比重上占有工程总投资的很大比例，而管材又是构成管网的主要内容，选择给排水管材的基本原则：必须具有足够的强度，以承载外部的荷载和内部的水压，使用性能可靠，维修方便，接管容易，施工方便，使用年限长，内壁光滑，造价低。水质在管道中不会产生二次污染。

　　目前我国给水管一般有钢管、铸铁管、球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、聚氯乙烯管、聚乙烯管、玻璃钢夹纱管等管材。

　　近几年我国常用的排水管材有铸铁管、钢筋混凝土管、聚乙烯双壁波纹管、玻璃钢夹纱管等管材。

　　具体选用哪种管材要结合当地的土质、经济状况，生产厂家等因素进行管道性价比选，设计时应因地制宜进行经济合理的比选确定。

　　5. 结束语

　　综上所述，根据对市政给排水管线设计进行分析，力求加强实际当中的操作和应用，为工程建设作出积极贡献。

　　参考文献：

　　【1】 张涵.市政给排水工程管线设计【M】.山西建筑，2010.9

　　【2】 王川.市政工程管线设计技术方案【J】.市政工程设计，2011.3