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摘要:市政给排水工程是一项基本的城市工程,在工程的设计中存在着不少的问题,城市建设提倡节能理念,在市政给排水规划设计中要认真思考,争取实现城市的最优化发展。本文将对市政给排水设计进行了深入探讨。
关键词:市政;给排水工程;设计
Abstract: the municipal water supply and drainage engineering is a basic city project, in engineering design has many problems, urban construction advocate energy conservation idea, in the municipal water supply and drainage in planning and design to think about it, try to make the optimization of city development. The municipal water supply and drainage design has been discussed.
Keywords: municipal; Water supply and drainage engineering; design
中圖分类号:TB21文献标识码:A 文章编号:
一、计算机辅助设计系统在市政给排水设计中应用
市政给排水设计有其自己的设计与道路设计是密切相关的,但是在未施工之前都只是图纸阶段的人工计算,通常是由道路设计人员先完成道路设计,再将设计资料及道路设计成果交给排水设计人员来完成给排水设计。对配套的道路计算机辅助设计系统,道路资料就可以直接传输给排水设计人员,使道路与给排水设计软件成一系列。主要是确定市政给排水与道路的关系,首先定一个中心线,管网及检查井布置一般沿道路中心线,使用本系统的道路设计功能可作出道路中心线通过实体转换将已有的道路中心线转换成给排水设计所需的线元,然后赋桩号给道路中心线。
二、城市给排水系统的设计
2.1城市给水系统的设计
城市水资源问题普遍存在于各类城市中,水资源的开发和利用已成为给排水规划必须把握和解决的首要问题。水资源在时间与空间上存在分布不均,而且根据要水质的不同设置不同的设计方案,市区给水系统规划要优化水资源配置,提倡城镇及片区给水系统和排水系统的规划设计,要做好水资源供需平衡首先要做好需水量预测工作。
1)给水系统分区
当供水范围很大时,有时会存在供水距离很长或供水分区内存在局部高点的情况,若仍采用统一的供水系统则会出现管网末端或局部高点上的水压过小,甚至供水不能到达局部高点的问题。这时最好的方法就是进行压力分区,将高程相差不大的地点及位置相对集中的区域划分到一个供水分区,给水通过低区供到高区的加压泵站的进水池,由加压泵站二次加压向高区供水,个别高点满足不了最小服务水头时由其地块内部的单体设计时解决。高区和低区在末端可通过常闭的阀门进行分隔,这样可增加特殊时期的供水保障。
2)给水管网布置
给水工程进行管网布置时应先分析给水厂和用户的位置关系,先进行干管的布置,再进行支管的布置。干管布置时应遵循主干路优先,靠近大用户的原则,若建设单位有市政道路的近期实施计划时,干管也应尽量布置在这些路上。
3)管网平差
常用的方法有哈代·克罗斯(Hardy-cross)法、牛顿·菜福逊(Newton-Raphson)法、线性理论法(Linear-Theory)。目前大多采用软件辅助进行管网平差,极大地提高了运算速度和准确性。无论采用何种方法,我们都需要先对给水管网的管径进行预估,再输入节点流量、节点高程及管道长度等参数,分别进行高日高时计算、消防校核、事故校核。若建设单位有市政道路的近期实施计划时,还应对近期实施的给水管网进行平差校核。
4)给水管道的设计
给水管位的布置原则。管道的位置既要考虑将来检修和维护的方便,又要考虑各种管线的施工顺序(一般都是靠近机动车道的管道先施工),还要考虑到消火栓和排泥阀井的布置要求,所以目前在全国大多数地区将给水管道布置在人行道距侧石较近的位置或隔离带内。这样能巧妙地满足《建筑设计防火规范》中“消火栓距路边不应大于2.0 m”的要求,同时排泥湿井中的水可就近流入雨水口。管道埋深的设计。管道的埋深设计时应考虑到管道的结构安全、防冻的要求、与其他管道交叉时的避让及造价因素。简单地说就是不能太深,同时要保证结构安全和在本地区常年冻土层以下。若是在丘陵地区或山区由于道路纵坡较大,某个路口可能前后高差近2 m,这时在设计文件中应对最小覆土做出要求,以防因设计时疏漏了路口纵坡,而使给水管道埋深过浅。节点的布置原则。给水管道的节点相对于排水管道少,大致有阀门井、消火栓、放气阀井、排泥阀井和预留支管等。阀门的布置以能控制给水,尽量少为原则,因为多一个节点就会多一个漏水的可能性。根据《室外给水设计规范》“配水管网上两个阀门之间独立管段内消火栓的数量不宜超过5个”,确定市政道路上阀门间的最大间距。消火栓的布置应满足《建筑设计防火规范》中的相关要求,当给水管位距侧石距离大于2 m时,还应设计支管安装的消火栓,将消火栓引向路边,若采用地下式消火栓时还应考虑消火栓井对其他地下管线的影响。放气阀井布置在管道的最高点或者输水管道的每隔一定的距离处,这就需要在进行管道纵断面设计时避免出现大的起伏,尽量保持同一个坡度,使放气阀井的个数合理。排泥阀井布置在管道的最低处,方便检修时能放空管道或冲洗管道后及时将“脏水”排出。
2.2城市排水系统的设计
1) 排水主要是生活及生产排水,还有就是防洪排涝,防洪排涝是城市的生命线,对于居民的生命及财产安全具有重要的意义,防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪,外洪以防为主,如防洪堤、水库等,而内洪则雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题,这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识,确保人民生命财产安全。排洪规划重现期应根据城市重要性以及当地的历年雨水量,排洪流域面积等因素综合考量后确定,大中城市排洪标准不宜小于 10 年一遇( 水利标准) 。对于山区,考虑到内洪来得快,退得快,宜采用全抬高方案,但同时也要考虑村庄现状,可设置局部的抽排设施。
2) 市政排水的污水处理是每个城市,每时每刻都要面临的问题,规划设计中既要考虑到城市污水处理能力,还要应用新科技,建设节能环保,再利用的原则,用生活污水反应器向高效的移动床和流化床发展。还有一种高效载体生物强化工艺,利用硅藻土的高效载体生物作用( 流化床) 和吸附。污水管网设计的将地面线资料、道路设计结果传输给污水设计系统。污水井: 以给定的道路中心线为参照线,按照设计人员指定的桩号偏距,沿道路布置污水井,由于污水提升泵站设置的位置不合理,造成了污水管埋深太大,所以在排水工程设计中,要设计通过管材、基础、施工方法等手段,合理选用排水管网,确定合理的排水管设计高程,这不仅可以节约投资,还增加了污水的排放效率。
3) 污水计算: 污水计算包括排水面积确定、污水管网计算,可以直接用系统提供的图形量测手段,对管径和坡度的进行确定,帮助设计人员作出正确的选择。污水管: 污水管布置时其管端必须接在污水并上,污水管的管径、坡度均由污水计算结果来确定,标高由系统自动计算。给水管网设计,排水工程规划确定的重要出水口是根据管网系统的布置及当地受纳水体的条件确定的,给水管网设计的基本步骤是: 设置道路信息; 布置给水节点; 布置给水管; 绘图。排水工程规划确定的重要出水口是根据管网系统的布置及当地受纳水体的条
件确定的,要求设计单位按相关道路的设计,调整相应的排水工程设计,造成了设计工程的排水工程部分造价增加 13%。市政给排水工程规划编制滞后,造成了一些排水工程不能与道路工程同期设计,同样造成了设计的重复工作或工程改造的浪费。
三、结语
城市给排水规划时要善于处理好城市发展中可能面临的水资源,水环境,水灾害问题,绿色环保节能已成为未来城市发展的方向,充分利用有利的地形合理地布置管网,充分做好系统安排,远近结合,使管道设计具有现实性和超前性,在设计中可以利用道路计算机辅助设计系统,道路资料就可以直接传输给排水设计人员,使道路与给排水工程实现科学化。
参考文献:
[1]丁伟星,叶勇。 市政排水工程设计需注意的几个问题[J]。 中国新技术新产品,2011,(9)。
[2]郭娟。 市政道路给排水工程设计的探讨[J]。 山西建筑,2011,(14)。
[3]宁克明。 浅谈城市市政排水工程设计[J]。 科学之友,2011,(8)。
[4]陈建辉,聂静。 论市政排水管道系统的规划设计[J]。 中国新技术新产品,2011,(5)。
关键词:市政;给排水工程;设计
Abstract: the municipal water supply and drainage engineering is a basic city project, in engineering design has many problems, urban construction advocate energy conservation idea, in the municipal water supply and drainage in planning and design to think about it, try to make the optimization of city development. The municipal water supply and drainage design has been discussed.
Keywords: municipal; Water supply and drainage engineering; design
中圖分类号:TB21文献标识码:A 文章编号:
一、计算机辅助设计系统在市政给排水设计中应用
市政给排水设计有其自己的设计与道路设计是密切相关的,但是在未施工之前都只是图纸阶段的人工计算,通常是由道路设计人员先完成道路设计,再将设计资料及道路设计成果交给排水设计人员来完成给排水设计。对配套的道路计算机辅助设计系统,道路资料就可以直接传输给排水设计人员,使道路与给排水设计软件成一系列。主要是确定市政给排水与道路的关系,首先定一个中心线,管网及检查井布置一般沿道路中心线,使用本系统的道路设计功能可作出道路中心线通过实体转换将已有的道路中心线转换成给排水设计所需的线元,然后赋桩号给道路中心线。
二、城市给排水系统的设计
2.1城市给水系统的设计
城市水资源问题普遍存在于各类城市中,水资源的开发和利用已成为给排水规划必须把握和解决的首要问题。水资源在时间与空间上存在分布不均,而且根据要水质的不同设置不同的设计方案,市区给水系统规划要优化水资源配置,提倡城镇及片区给水系统和排水系统的规划设计,要做好水资源供需平衡首先要做好需水量预测工作。
1)给水系统分区
当供水范围很大时,有时会存在供水距离很长或供水分区内存在局部高点的情况,若仍采用统一的供水系统则会出现管网末端或局部高点上的水压过小,甚至供水不能到达局部高点的问题。这时最好的方法就是进行压力分区,将高程相差不大的地点及位置相对集中的区域划分到一个供水分区,给水通过低区供到高区的加压泵站的进水池,由加压泵站二次加压向高区供水,个别高点满足不了最小服务水头时由其地块内部的单体设计时解决。高区和低区在末端可通过常闭的阀门进行分隔,这样可增加特殊时期的供水保障。
2)给水管网布置
给水工程进行管网布置时应先分析给水厂和用户的位置关系,先进行干管的布置,再进行支管的布置。干管布置时应遵循主干路优先,靠近大用户的原则,若建设单位有市政道路的近期实施计划时,干管也应尽量布置在这些路上。
3)管网平差
常用的方法有哈代·克罗斯(Hardy-cross)法、牛顿·菜福逊(Newton-Raphson)法、线性理论法(Linear-Theory)。目前大多采用软件辅助进行管网平差,极大地提高了运算速度和准确性。无论采用何种方法,我们都需要先对给水管网的管径进行预估,再输入节点流量、节点高程及管道长度等参数,分别进行高日高时计算、消防校核、事故校核。若建设单位有市政道路的近期实施计划时,还应对近期实施的给水管网进行平差校核。
4)给水管道的设计
给水管位的布置原则。管道的位置既要考虑将来检修和维护的方便,又要考虑各种管线的施工顺序(一般都是靠近机动车道的管道先施工),还要考虑到消火栓和排泥阀井的布置要求,所以目前在全国大多数地区将给水管道布置在人行道距侧石较近的位置或隔离带内。这样能巧妙地满足《建筑设计防火规范》中“消火栓距路边不应大于2.0 m”的要求,同时排泥湿井中的水可就近流入雨水口。管道埋深的设计。管道的埋深设计时应考虑到管道的结构安全、防冻的要求、与其他管道交叉时的避让及造价因素。简单地说就是不能太深,同时要保证结构安全和在本地区常年冻土层以下。若是在丘陵地区或山区由于道路纵坡较大,某个路口可能前后高差近2 m,这时在设计文件中应对最小覆土做出要求,以防因设计时疏漏了路口纵坡,而使给水管道埋深过浅。节点的布置原则。给水管道的节点相对于排水管道少,大致有阀门井、消火栓、放气阀井、排泥阀井和预留支管等。阀门的布置以能控制给水,尽量少为原则,因为多一个节点就会多一个漏水的可能性。根据《室外给水设计规范》“配水管网上两个阀门之间独立管段内消火栓的数量不宜超过5个”,确定市政道路上阀门间的最大间距。消火栓的布置应满足《建筑设计防火规范》中的相关要求,当给水管位距侧石距离大于2 m时,还应设计支管安装的消火栓,将消火栓引向路边,若采用地下式消火栓时还应考虑消火栓井对其他地下管线的影响。放气阀井布置在管道的最高点或者输水管道的每隔一定的距离处,这就需要在进行管道纵断面设计时避免出现大的起伏,尽量保持同一个坡度,使放气阀井的个数合理。排泥阀井布置在管道的最低处,方便检修时能放空管道或冲洗管道后及时将“脏水”排出。
2.2城市排水系统的设计
1) 排水主要是生活及生产排水,还有就是防洪排涝,防洪排涝是城市的生命线,对于居民的生命及财产安全具有重要的意义,防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪,外洪以防为主,如防洪堤、水库等,而内洪则雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题,这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识,确保人民生命财产安全。排洪规划重现期应根据城市重要性以及当地的历年雨水量,排洪流域面积等因素综合考量后确定,大中城市排洪标准不宜小于 10 年一遇( 水利标准) 。对于山区,考虑到内洪来得快,退得快,宜采用全抬高方案,但同时也要考虑村庄现状,可设置局部的抽排设施。
2) 市政排水的污水处理是每个城市,每时每刻都要面临的问题,规划设计中既要考虑到城市污水处理能力,还要应用新科技,建设节能环保,再利用的原则,用生活污水反应器向高效的移动床和流化床发展。还有一种高效载体生物强化工艺,利用硅藻土的高效载体生物作用( 流化床) 和吸附。污水管网设计的将地面线资料、道路设计结果传输给污水设计系统。污水井: 以给定的道路中心线为参照线,按照设计人员指定的桩号偏距,沿道路布置污水井,由于污水提升泵站设置的位置不合理,造成了污水管埋深太大,所以在排水工程设计中,要设计通过管材、基础、施工方法等手段,合理选用排水管网,确定合理的排水管设计高程,这不仅可以节约投资,还增加了污水的排放效率。
3) 污水计算: 污水计算包括排水面积确定、污水管网计算,可以直接用系统提供的图形量测手段,对管径和坡度的进行确定,帮助设计人员作出正确的选择。污水管: 污水管布置时其管端必须接在污水并上,污水管的管径、坡度均由污水计算结果来确定,标高由系统自动计算。给水管网设计,排水工程规划确定的重要出水口是根据管网系统的布置及当地受纳水体的条件确定的,给水管网设计的基本步骤是: 设置道路信息; 布置给水节点; 布置给水管; 绘图。排水工程规划确定的重要出水口是根据管网系统的布置及当地受纳水体的条
件确定的,要求设计单位按相关道路的设计,调整相应的排水工程设计,造成了设计工程的排水工程部分造价增加 13%。市政给排水工程规划编制滞后,造成了一些排水工程不能与道路工程同期设计,同样造成了设计的重复工作或工程改造的浪费。
三、结语
城市给排水规划时要善于处理好城市发展中可能面临的水资源,水环境,水灾害问题,绿色环保节能已成为未来城市发展的方向,充分利用有利的地形合理地布置管网,充分做好系统安排,远近结合,使管道设计具有现实性和超前性,在设计中可以利用道路计算机辅助设计系统,道路资料就可以直接传输给排水设计人员,使道路与给排水工程实现科学化。
参考文献:
[1]丁伟星,叶勇。 市政排水工程设计需注意的几个问题[J]。 中国新技术新产品,2011,(9)。
[2]郭娟。 市政道路给排水工程设计的探讨[J]。 山西建筑,2011,(14)。
[3]宁克明。 浅谈城市市政排水工程设计[J]。 科学之友,2011,(8)。
[4]陈建辉,聂静。 论市政排水管道系统的规划设计[J]。 中国新技术新产品,2011,(5)。