摘要：市政给水管道建设是城市基础设施建设当中主要的构成部分，给水管道的设计与施工会给城市的发展带来非常大的影响，这不但关联到企业与城市居民的用水需求，也在很大程度上影响着城市的经济发展。本文就市政给水工程管道设计进行了总结，希望给业内人士提供一定的借鉴。
关键词：给水工程；市政管道；设计分析
1.引言
在现如今的城市发展中，给水管道的设计具有重要作用。给水管道的设计是给水系统当中的核心内容，应该遵守室外给水设计的有关规定与要求，并与工程所在区域的气候与地理环境很好的结合，确保市政给水管道设计的科学性、经济性和合理性，与城市建设与发展相协调。
2.市政给水管道设计的要求
第一，市政给水管道方案的制定需遵守市政给水管道的设计准则、规范要求以及技术标准，并确保市政给水管道工程的使用功能与效果等多个层面的基本要求。市政给水管道设计的核心在于满足实际需求，这是确保其质量的基本要求之一。
第二，市政给水管道的设计需以城市总体规划与城市供水专项规划为依据，本着因地制宜的原则，努力寻求给水管道设计方案的科学性、经济性与实用性，同时还需要确保，实现传统施工工艺与当今科学技术的有效融合。
第三，在市政给水管道的设计当中，设计人员在绘制图纸的过程当中，要尽可能降低或者防止在图纸上出现漏、错等问题，确保设计图纸的精准性与有效性。市政给水管道设计图纸作为给水管道工程施工的关键依据，其质量的优劣会直接影响到给水管道工程的施工时间与施工质量。
第四，在设计过程当中，设计人员不仅要充分考虑到技术、经济与政策等诸多方面的因素，还需要从实际出发，仔细研究市政给水管道建设的具体特征与困难，在经过缜密的验证与审查之后，最后制定出市政给水管道建设的施工计划与设计方案，确保市政给水管道项目的顺利进行与开展。
3.市政给水管道设计总结
某城新开发城北区，规划面积为16平方公里，规划给水量46000m3/d，在其具体的管道设计与规划过程当中，我们总结出了以下要点：
3.1管道定位
市政给水管道的定位需要遵守总体方案，并进行现场实地调研，在此基础上，比较供水管道的管线方案，选取一种具备经济性与技术性的供水管线。所选取的线路需要确保管网的调节灵活与安全可靠，尽可能降低管线交叉对周围环境带来的损害。对于已建道路，一般沿着已有的市政道路开展铺设，这样可以很好的降低线路的距离，降低线路横跨障碍的次数。而对于新建道路下的给水管道，管道的敷设按照管道综合断面的管路进行定线。此外，在对管道进行定位的时候，还应充分考虑到施工所在区域的地质条件。
3.2管道的平面设计
随着城市道路等级的逐渐提高以及地下管线的种类增多，在进行管道平面设计时，适当多预留一些接水口，尤其是新建给水管道时，多预留一些接水口可满足今后城市景观和生产生活的需要，避免对路面进行二次开挖施工。通常将给水管道布置在人行道下或者非机动车道下面，若给水管道无条件在人行道下或非机动车道下，可以将给水管道敷设车行道下，单预留支管的阀门以及消火栓尽量设计在人行道下，方便检修使用。
3.3管道的埋深设计
市政给水管道多数埋设在道路下，管顶的覆土厚度，在不冰冻地区由外部荷载、管道强度以及其他管线交叉情况等决定，通常金属管道的管顶覆土厚度不小于0.7米，非金属管道的管顶覆土厚度应大于1.0~1.2。对于冰冻地区给水管道的埋设深度，在保证管道结构安全的基础之上，管道处在冻土层下面即可。在施工当中如果遇到丘陵或者山地，需要满足最小覆土的要求，防止产生深浅不一的情况。对于局部不满足最小覆土的要求的管道，需特殊处理，如采用混凝土进行包封处理。
3.4管道管径
管径的设计影响到给水量是否可以满足用户要求以及投入运行之后的经济性，因此在设计给水管道的管径时，需要根据城市发展的具体情况进行确定。对于有些管道的管径是之前就作出设计的，但是随着城市的进步，需要从长久的角度分析，在管径设计过程中需要从可靠性与经济性两方面考虑。对于已经发展成型的工业区或者城市来说，市政给水管道管径的设计需要跟管网平差计算与供水量来制定，重点从下面几个角度进行分析，如居民生活用水、工业企业生产用水、消防用水、未预见水量、管网漏失水量、工作人员用水、公共建筑用水，结合这些方面开展科学的计算，进而确定出给水管道的管径。对于正在建设当中的工业区或者城区，需要结合远期规划发展情况，科学准确地预测用水量，进而合理地确定管径。
3.5 管材的选取
管材的选择应综合考虑来源可靠、维护维修简单、施工方便、工程综合造价低以及结合当地的使用情况等因素，通常小于 DN300mm给水管道，采用 PE管，大于DN300mm管道选用球墨铸铁管、钢管以及PCCP，管道穿越障碍物时采用钢管。
3.6管道附件
（1）阀门
供水主管每隔500~1000m应设置检修阀门一个，主要管道和次要管道交叉处阀门设在次要管道上。此外，支管上阀门的设置间隔不宜超过5个消火栓。
（2）排气阀
因为水中会释放气体，给水管道当中拱起的部分容易产生空气的聚集而形成气囊，引起气阻，进而使得管道的过水断面降低，增加了水头的损失。假如在这个时候管网水压突然产生改变，还极易形成水锤，进而发生爆管。因此，我们在开展管道设计过程中需要在管道的起拱顶端设立排气阀，排气阀的直径通常按照给水管道直径的1:8~1:12来选取。需要注意的是，在长距离的直管上面也需要设置排气阀。
（3）泄水阀
为能尽快排出管道当中产生的沉淀物亦或是在检修的时候放空管道，一般来说需要在管线的最低位置设立排水阀，排水阀直径的大小要结合规定的放空时间开确定。结合工程实际经验，排水阀的口径不应低于主管口径的三分之一。
（4）消火栓
消火栓有地上式消火栓与地下式消火栓。地上式消火栓通常用在温度比较高的地方，而地下式消火栓通常用在温度比较低的地方。但有部分南方城市，为考虑到城市的美观，防止消火栓被碰撞，也考虑采用地下式消火栓，但地下消火栓的阀门井设置方便消防人员取用，并于当地的消防规划相一致。结合国家的标准规范来设立消火栓，但在设计过程中需注意，消火栓设置位置要明显，便于消防车接近且设置在不易被车撞到的地方。对于地下式消火栓井，以往通常按照标准图集选用1.2m的圆形检查井，但在消防人员在实际操作中使用极不方便，故对于新建地下式消火栓，检查井的直径不宜小于1.5m,且井盖上应为明显的标示标记。
3.7管道接口
不同管材管道的接口形式不同，钢管采用焊接，球墨铸铁管和PCCP管采用承插连接，PE管采用热熔连接，不同管材管道之间连接采用法兰连接，球墨铸铁管与阀门等附件也采用法兰连接。
3.8管道附属构筑物
（1）阀门井
市政管道中的管道附件一般安装到阀门井，而阀门井的设计也有相应的国家标准图集，但在实际工程中，因不同产品型号尺寸有所差异，阀门井的尺寸应满足阀门操作和安装拆卸各种附件所需要的最小尺寸。
（2）支墩
当管内流通过承插式接口的弯管、三通以及异径管时，都会产生拉力，接口可能因松动脱节而使管道漏水，需在这些部位设置支墩。当管径小于DN300mm或者转弯角度小于10°，且水压不超过980KPa时，应接口本身足以承受拉力，可不设支墩。
（3）管道穿越障碍物
给水管道穿过铁路、公路、河流及沟渠等障碍物时，需采用一定的措施。给水管道穿越铁路时，其穿越地点、方式和施工方法，应遵循铁路相
关部分的意见和相应的技术规范。穿越铁路和公路时，管顶应在铁路路轨道底或公路路面以下1.2米左右。给水管道穿越河流和沟渠时的施工方法可采取围堰，河底开挖埋置，水下挖泥，托运，沉管敷设、顶管等方法。也可将管道敷设于车行（人行）桥梁上或设专用的管桥架设过河。至于采用何种方式，应综合考虑施工条件、地质条件、输水规模、河的宽度、施工季节、过河处的水深、安全可靠性、施工工期、河流特性等等，并经过经济技术比较后确定。
4.结语
综上所述，市政给水管道作为城市供水系统中的关键组成部分，对确保城市正常供水起着关键作用，因此在进行给水管道的设计时，需要根据城市发展与规划的特征，作出科学的设计方案。在管道设计当中，需要开展细致的考察，从管道线路位置的选取、管径的确定、线路的规划等方面都需要经过认真的探讨，遵守经济性与可靠性的准则，保证市政给水管道设计的质量，为确保城市正常供水打下良好的基础。
