[摘 要]给排水管线的设计是给排水工程中的重要基础，如何使给排水工程在居住环境中发挥极大作用，就要求对给排水的设计进行优化，具体分析应优化的部分，保证给排水的在城市中的正常运行。
[关键词]给排水管线 设计重点 设计工艺
[关键词]给排水管线 设计重点 设计工艺
随着经济的发展，城市建设中给排水工程无处不在，城市的雨量和生活水对给排水系统的压力较大，如果给排水中的管线设计不够恰当，会造成洪涝灾害，直接影响经济损失和民生安全[1]。因此应重视给排水的设计，分析其工艺，充分发挥其作用，保证城市建设的健康发展。
一、给排水管线设计的重点
（一）防洪排涝的设计。在城市给排水中，防洪排涝是工程的重点。在针对防洪排涝进行设计时，应注意内洪和外洪两方面，内洪应以排出储蓄为主，外洪应以预防控制为主，例如设置修建防洪堤坝和水库等。在城市给排水系统规划中，不能以“涝”设计概念，只应考虑到排除雨水和滞留水的问题。所以，为了提高对防洪排涝的认识，可以形象的称之为排内洪和防外洪。
最基本的排洪设施有：在滞留洪水区域加设雨水泵或者地面抬高。山区地区因其洪水来的快退的也快，就可以采用地面抬高的措施。另外，还可以在严重的局部进行抽排措施。而城市的排水一般针对短时间的暴雨水量，控制暴雨时间段一般设置在5-120min，取样标准根据年最大值考虑。所以，在对防洪排涝进行规划时，要考虑排水和排洪重现期的衔接，全面考虑城市洪流区域面积和其重要性，确定其排洪的重现期。
（二）管道的连接和流速的设计。城市街道布置污水主要干管管道是在小区规划确定前布置的，不能确定排水点具体位置，所以在设计时，每隔一定距离就会在干管上接出连接管，以便旁水支管能与干管衔接。确定连接管间的距离标准是根据实际使用的要求，要避免连接管和其他的管线起冲突。在进行排水管设计使用局部增大和调节跌水井的方法时，保证断面水不减少和不造成排水影响的情况下可以使用倒吸虹缸。设计中，污水管道的流水最小要达到0.6m/s，如果水管的起点处达不到要求，污水管应做0.003的坡度设计，管道的直径最小达到300mm，如果管道的坡度达不到要求，可适当的降低要求，但必须进行防淤和清淤处理[2]。
（三）处理污水方法的设计。处理城市污水时，可采用集中和分散相结合。以往的污水处理都是采用的集中处理，这种处理方式成本低、效率高，能保证污水的处理质量，但随时间推移，这种处理方式的缺点不断明显，主要有：第一，泵站多，能源消耗大；第二，投资管网的金额大，越往下游的管径越大，投资增加；第三，不能就近的利用水资源。针对这些问题，污水的处理已经开始BOT的方式进行，此种方式可以对污水就近分散处理，节约了管线的投入，降低了成本，是未来污水处理的发展方向。
二、给排水管线的设计工艺
（一）注重前期的准备工作。给排水的管线根据专业分为：生活/生产给水管、消防给水管、废水管、污水管等，生活给水管还可以细分为高区和低区给水[3]。各种给水管的专业不同，设计和施工部门也就不同，要在有限的城市空间中减少各类的关系碰撞，必须对前期的管线规划工作进行合理的布置和详细的设计，使各类管线按各自的设计位置敷设，避免后期施工的混乱和返工现象。
另外，在前期准备工作中，应大量收集相关区域的管网资料，准确详细的资料对管道设计方案起着重要的作用，例如了解历史管线的敷设位置、控制点的标高、管径的大小、供水的压力等，以此确定合适管道设计的埋设深度、供水方式和排水方向。
（二）优化互联管网。在进行给水网设计时，对已经确定的管线下组合配比水力参数和管径大小，合理分配整个管网的流量。用优化算法优化管道的设计管径，根据实际的城市情况，分布、组合供水区域。为降低给排水系统的成本费用，用不同的压力进行范围性供水，目前的系统中主要采用非线性规划、动态规划和纯属规划优化算法。
在城市给水系统的规划中，对水资源要进行优化配置。首先，预测好需水量，综合考虑市政用水、生活用水、工业用水、农牧业用水和江河流域的生态流量等因素。预测工业用水使用多用用地指标和万元工业产值法进行设计，但因产业发展迅速，工业的设备不断的更新，这两种方法都会带来偏差。区域供水主要是针对城镇的居民用水质量，对地下水进行开发控制，置换水源，改良水质，以防重复建设，保证供水的集约化发展。
（三）设计管线工艺。设计管线的人员应在设计图上标注出管道基础、预埋预留位置、标高和管径[4]。竖向设计时，保证管线不会出现因受外部的荷载影响产生损害的现象，冬季施工时管道不会出现冻结崩裂的情况，管道覆盖土层要根据管材的不同设计不同的承受压力，以免压坏管线导致损毁。设计中的定线一般采用1：500地形图，实际操作中，影响较小的管道可以减低净距离，例如，给水管和热水管的规定水平距离是1.5m，但在采用良好质量管材的情况下，可以适当增加其管道间的水平距离。住宅小区设计给水时，要适应物业管理的需要，根据具体的实际施工水平进行合理的设计，深入了解设计使用的管线、接头的性能作用，标记出注意事项。如在管线竖向设计出现矛盾时，不能弯曲管道，遵循支管避让主管道、压力管避让重力管、管径小的避让管径大的原则。
（四）地域差别的工艺。在进行管线设计时，不仅要符合国家和行业的规范标准外，还应结合管线所在地的有关资料和习惯，综合两者，设计才能更合理优化。例如北方和南方的给排水管线设计就因气候不同存在很大差异，北方气候冷温度低，管道易被冻结。按国家设计规范，生活污水管道的埋设深度不高于冰冻线0.15m，覆盖土深度大于0.3m。但在实际的设计中，结合北方当地实际冻土深度2.1m的情况，将排水管标高定在覆盖土的2m深度。
（五）地下管道安装。因有些给排水管道安装在地下，因此应注重安装前的设计工艺。因安装地下管道时需要先挖掘适合管道的地道线路，设计时综合考量线路的走向和经过地，要留够足余的挖掘空间，使管道能顺利敷设。根据实际的地下开挖情况选择人工或者机械的方式，挖掘时应严格按照设计图纸方案进行，同时应保证挖掘技术符合要求，确保管线设计线路的底部夯实，防止敷设管道时产生塌陷损害经济和安全。管道敷设时，还应注重设置防腐层，防止管道的过度损毁，最后还应设计密封管道的两端，避免杂物进入堵毁管道。
（六）沉降因素的考虑。城市排水管线的敷设中，有些地方会出现沉降的情况，为了保证管线的安全，不仅要按规定的设计方法、标准进行，还要考虑沉降因素的情况处置。例如，某城市地势平缓，中间有条从北向南的大河，经过现场的考察，施工地容易出现沉降情况，最大值可能达到250mm，当管线穿过隔堤，容易造成破口，所以必须大量减少管线穿过隔堤的数量。为了减少沉降差异，可以在管道的隔堤上下游设置伸缩量为300mm的柔性接口；为了防止沉降情况出现的倒流，可以在第一个检查井设置300mm的跌水，过渡段设置短管衔接；为了清淤可以设置沉泥井。管材和接口尽量选择柔性管材材料，给水管道和消防管道使用HDPE复合管，排水管使用UPVC管。
结束语
给排水管线设计是给排水工程中的重要环节，如果给排水系统的设计缺乏科学性，在管网的敷设中就会失去合理性。在设计给排水管线时，应考虑多方的因素，结合实际的施工情况，对问题进行预测，作出合理的规划，为后期的施工提供质量和经济的保证，为人居环境和城市建设发挥其作用。
参考文献
[1] 唐宁霞，陶义.市政工程给排水管线施工工艺分析[J].科技资讯，2009，27：246.
[2] 孙颖.如何敷设住宅给排水管线及其设计方法[J].门窗，2014，04：271+276.
[3] 王贵哲.市政给排水管线施工工艺探讨[J].黑龙江科技信息，2012，32：279.
[4] 刘勇.探讨市政给排水管线施工工艺[J].科技致富向导，2014，18：155+218.
一、给排水管线设计的重点
（一）防洪排涝的设计。在城市给排水中，防洪排涝是工程的重点。在针对防洪排涝进行设计时，应注意内洪和外洪两方面，内洪应以排出储蓄为主，外洪应以预防控制为主，例如设置修建防洪堤坝和水库等。在城市给排水系统规划中，不能以“涝”设计概念，只应考虑到排除雨水和滞留水的问题。所以，为了提高对防洪排涝的认识，可以形象的称之为排内洪和防外洪。
最基本的排洪设施有：在滞留洪水区域加设雨水泵或者地面抬高。山区地区因其洪水来的快退的也快，就可以采用地面抬高的措施。另外，还可以在严重的局部进行抽排措施。而城市的排水一般针对短时间的暴雨水量，控制暴雨时间段一般设置在5-120min，取样标准根据年最大值考虑。所以，在对防洪排涝进行规划时，要考虑排水和排洪重现期的衔接，全面考虑城市洪流区域面积和其重要性，确定其排洪的重现期。
（二）管道的连接和流速的设计。城市街道布置污水主要干管管道是在小区规划确定前布置的，不能确定排水点具体位置，所以在设计时，每隔一定距离就会在干管上接出连接管，以便旁水支管能与干管衔接。确定连接管间的距离标准是根据实际使用的要求，要避免连接管和其他的管线起冲突。在进行排水管设计使用局部增大和调节跌水井的方法时，保证断面水不减少和不造成排水影响的情况下可以使用倒吸虹缸。设计中，污水管道的流水最小要达到0.6m/s，如果水管的起点处达不到要求，污水管应做0.003的坡度设计，管道的直径最小达到300mm，如果管道的坡度达不到要求，可适当的降低要求，但必须进行防淤和清淤处理[2]。
（三）处理污水方法的设计。处理城市污水时，可采用集中和分散相结合。以往的污水处理都是采用的集中处理，这种处理方式成本低、效率高，能保证污水的处理质量，但随时间推移，这种处理方式的缺点不断明显，主要有：第一，泵站多，能源消耗大；第二，投资管网的金额大，越往下游的管径越大，投资增加；第三，不能就近的利用水资源。针对这些问题，污水的处理已经开始BOT的方式进行，此种方式可以对污水就近分散处理，节约了管线的投入，降低了成本，是未来污水处理的发展方向。
二、给排水管线的设计工艺
（一）注重前期的准备工作。给排水的管线根据专业分为：生活/生产给水管、消防给水管、废水管、污水管等，生活给水管还可以细分为高区和低区给水[3]。各种给水管的专业不同，设计和施工部门也就不同，要在有限的城市空间中减少各类的关系碰撞，必须对前期的管线规划工作进行合理的布置和详细的设计，使各类管线按各自的设计位置敷设，避免后期施工的混乱和返工现象。
另外，在前期准备工作中，应大量收集相关区域的管网资料，准确详细的资料对管道设计方案起着重要的作用，例如了解历史管线的敷设位置、控制点的标高、管径的大小、供水的压力等，以此确定合适管道设计的埋设深度、供水方式和排水方向。
（二）优化互联管网。在进行给水网设计时，对已经确定的管线下组合配比水力参数和管径大小，合理分配整个管网的流量。用优化算法优化管道的设计管径，根据实际的城市情况，分布、组合供水区域。为降低给排水系统的成本费用，用不同的压力进行范围性供水，目前的系统中主要采用非线性规划、动态规划和纯属规划优化算法。
在城市给水系统的规划中，对水资源要进行优化配置。首先，预测好需水量，综合考虑市政用水、生活用水、工业用水、农牧业用水和江河流域的生态流量等因素。预测工业用水使用多用用地指标和万元工业产值法进行设计，但因产业发展迅速，工业的设备不断的更新，这两种方法都会带来偏差。区域供水主要是针对城镇的居民用水质量，对地下水进行开发控制，置换水源，改良水质，以防重复建设，保证供水的集约化发展。
（三）设计管线工艺。设计管线的人员应在设计图上标注出管道基础、预埋预留位置、标高和管径[4]。竖向设计时，保证管线不会出现因受外部的荷载影响产生损害的现象，冬季施工时管道不会出现冻结崩裂的情况，管道覆盖土层要根据管材的不同设计不同的承受压力，以免压坏管线导致损毁。设计中的定线一般采用1：500地形图，实际操作中，影响较小的管道可以减低净距离，例如，给水管和热水管的规定水平距离是1.5m，但在采用良好质量管材的情况下，可以适当增加其管道间的水平距离。住宅小区设计给水时，要适应物业管理的需要，根据具体的实际施工水平进行合理的设计，深入了解设计使用的管线、接头的性能作用，标记出注意事项。如在管线竖向设计出现矛盾时，不能弯曲管道，遵循支管避让主管道、压力管避让重力管、管径小的避让管径大的原则。
（四）地域差别的工艺。在进行管线设计时，不仅要符合国家和行业的规范标准外，还应结合管线所在地的有关资料和习惯，综合两者，设计才能更合理优化。例如北方和南方的给排水管线设计就因气候不同存在很大差异，北方气候冷温度低，管道易被冻结。按国家设计规范，生活污水管道的埋设深度不高于冰冻线0.15m，覆盖土深度大于0.3m。但在实际的设计中，结合北方当地实际冻土深度2.1m的情况，将排水管标高定在覆盖土的2m深度。
（五）地下管道安装。因有些给排水管道安装在地下，因此应注重安装前的设计工艺。因安装地下管道时需要先挖掘适合管道的地道线路，设计时综合考量线路的走向和经过地，要留够足余的挖掘空间，使管道能顺利敷设。根据实际的地下开挖情况选择人工或者机械的方式，挖掘时应严格按照设计图纸方案进行，同时应保证挖掘技术符合要求，确保管线设计线路的底部夯实，防止敷设管道时产生塌陷损害经济和安全。管道敷设时，还应注重设置防腐层，防止管道的过度损毁，最后还应设计密封管道的两端，避免杂物进入堵毁管道。
（六）沉降因素的考虑。城市排水管线的敷设中，有些地方会出现沉降的情况，为了保证管线的安全，不仅要按规定的设计方法、标准进行，还要考虑沉降因素的情况处置。例如，某城市地势平缓，中间有条从北向南的大河，经过现场的考察，施工地容易出现沉降情况，最大值可能达到250mm，当管线穿过隔堤，容易造成破口，所以必须大量减少管线穿过隔堤的数量。为了减少沉降差异，可以在管道的隔堤上下游设置伸缩量为300mm的柔性接口；为了防止沉降情况出现的倒流，可以在第一个检查井设置300mm的跌水，过渡段设置短管衔接；为了清淤可以设置沉泥井。管材和接口尽量选择柔性管材材料，给水管道和消防管道使用HDPE复合管，排水管使用UPVC管。
结束语
给排水管线设计是给排水工程中的重要环节，如果给排水系统的设计缺乏科学性，在管网的敷设中就会失去合理性。在设计给排水管线时，应考虑多方的因素，结合实际的施工情况，对问题进行预测，作出合理的规划，为后期的施工提供质量和经济的保证，为人居环境和城市建设发挥其作用。
参考文献
[1] 唐宁霞，陶义.市政工程给排水管线施工工艺分析[J].科技资讯，2009，27：246.
[2] 孙颖.如何敷设住宅给排水管线及其设计方法[J].门窗，2014，04：271+276.
[3] 王贵哲.市政给排水管线施工工艺探讨[J].黑龙江科技信息，2012，32：279.
[4] 刘勇.探讨市政给排水管线施工工艺[J].科技致富向导，2014，18：155+218.
