摘要：城市给排水工程是维护城市运行和发展的众多基础设施之一，其建设质量对城市的健康、稳定、可持续发展有着巨大的促进作用。市政给排水工程中若未进行系统的、科学的管理布置设计，又未合理地运用各种相关技术，将导致市政给排水工程的施工质量参差不齐，同时施工效率极低，不利于城市防洪排涝及污水处理等工作。为此，深入研究市政给排水管道布置的设计方法，是目前市政给排水管道施工单位迫切需要解决的问题。
关键词：市政；给排水管道；布置设计；问题
前言
给排水管道是市政工程中的重要组成部分，给排水管道设计合理与否，直接关系到整个城市的水源供应和污水处理。通过对部分给排水管道工程的调研，发现在设计过程中存在着一些问题，只有弄清问题的原因，改进和优化设计方案，才能保证水的正常循环，为居民创造安全、稳定的生活环境。下面我们将深入讨论这个问题。
1市政给排水管道的布置设计
1.1总体规划设计
城市给排水设计时，总体规划如下：首先，了解城市居民的人口分布情况，熟悉城市地形，并考虑水文、气象等因素，并结合城市当前和远期发展规划。通过对上述资料的综合分析，进而对管道的特性进行分析，掌握给排水设备的性能，为管道的布置提供依据。二是管路设计应从不同的角度出发，形成多套设计方案，再经部门协商，以经济、效益、可行性三项指标为准，从而确定最佳方案。设计方案发布后，应及时绘制施工图纸，先将比例尺控制在1/5000-1/10000之间，再准确地标出水源、管道及引水线路的位置；最后，对设计目标、成本、材料等要素进行文字说明，以便于管道布置施工的顺利进行。
1.2给水管道设计
给水管的设计，应遵循最短线原则，并与其它各种管路相协调，保证供水安全可靠。以下具体说明：
首先对供水管道的组成进行了分析，主要分为输水管道、供水管道两部分。其中，输水管道是水资源的输送通道，目前水厂是水源集中的地方，因此也可视为水源到水厂的线路。这种管路的设计，一般不会直接与用户的水网相连；但如果有大型用水用户，则可与用户的水网相连，以满足用水需要。供水管道根据其功能的不同，又分为干管、支管、户管型式，设计时应根据用水需求，合理选择管材和管路。
其次，合理选择布局形式；以城市发展规划为依据，目前市政给水管的设计形式，主要分为树形和环形两种。这其中，树状管网适用于供水需求较低的城市，其优点是线路短，造价低，管网结构简单；缺点是水力条件差，安全保障困难。环网适用于供水要求高的城市，优点是线路长，供水安全，可避免产生水锤，缺点是施工费用高。管线布置形式的选择，应遵循节约资源、尽量缩短线路长度的原则，控制好干、干管之间的距离，一般为500~1000 m。
1.3排水管道设计
排水管道设计要点如下：首先，按照先主干，后支管的顺序，对管道进行设计，应遵循埋深最小，线路最短的原则，以便充分发挥重力作用。二是管道设计不能只看眼前，还要考虑城市的未来发展，为管道改造预留空间。排水管网一般布置成树状，可分为平行型、正交型、环环型等几种类型，各有优缺点。
2管道布置设计中的常见问题和对策
2.1供水体系
若城市地势平坦，可采用统一供水系统，管道布置较为简单。若城市地形不规则，各地区间有较大的高差，采用统一的供水系统，低层管道由于压力过大会损坏管件，高层管道由于水压不足会影响正常供水。为此，可采用分区供水系统，合理地分配水量，并解决内部调整收敛问题。
2.2雨水管道
首先，出口的设计问题。雨水管出水，是设计工作中的重要环节，目前大多数城市的雨水管出水都在河道附近。但一些城市由于受地形的影响，可能会采用水下排水方式，使排水口低于水位。这样的设计，会降低管路中水流的速度，造成积水时间过长。在此情况下，出水管设计必须高于设计水位，若受地形影响，可对管道进行补强浅埋，并设置溢流闸门和提升泵站，可在洪水条件下减少雨水积存。
其次，使用连通管。目前雨水管的布置彼此独立，各系统之间不连通。
实际应用表明，在排水高峰期，不同类型的雨水管道饱和度不同，为保证整个管网的通畅，可将相邻管道系统连接起来形成环状管网。这样，彼此可以相互调节水量，有效提高排水效率。
最后，排水管的改造。排水口主要分为平篦式和立篦式两种，前者水流速度快，杂物聚集后容易堵塞；后者虽然不会堵塞，但要求边沟有一定的水深。针对这些问题，采取了以下改进措施：如路面坡度较大，可采用平篦式雨水口，提高局部收水能力；若位于低洼地带，雨水汇聚量较大，应采用特殊的雨水口布置方式。
2.3污水管道
首先，排水沟易堵塞。排水沟堵塞的原因，主要是大量漂浮物进入排水管道所致。针对这一问题，设计过程中一方面要适当缩小格栅的间距，另一方面要在堵塞高发区设置人工格栅，以阻止污物、杂物。还应定期清理管路中的漂浮物，避免从源头造成堵塞。
其次，污染物的沉淀。污染物沉降后，流速减慢，污染物进一步沉降，形成恶性循环。为解决这个问题，在检查井的设计中，可将井底下沉40 cm左右，采用沉降方案。这样，沉淀物就会堆积在检查井中，而不会影响到下游管道，从而使管道畅通。
最后，控制水深。废水管路水深的控制，主要依靠提升泵站，与泵站的最高控制水位密切相关。实际上，为减少用电，泵站可能没有完全开泵，或不按控制水位进行控制，从而造成管路水深超过设计值，不仅影响流量，而且还会产生更多的沉淀。为此，应检查提升泵站的工作情况，并动态监测水深的变化，使水深控制在设计限值以内。
3市政排水管理布置设计方法研究
3.1正交式排水管道
这类排水管道的规划形式一般适用于地形、地貌上水体明显倾斜的地区。在众多的排水管线中，正交排水管道通过距离最短的方式进行排水，因此它的主要特点是排水速度快，施工成本低。但正交排水管道的使用在某种程度上会导致未经任何处理的污水直接排入河流，从而对当地水资源造成严重污染。所以正交式排水管道只能作为无公害废水，如雨水的排水管道设计。
3.2平行式排水管道
并排排水管设计一般是指在城市存在着河流分布区和存在着地形的地方，在进行排水管设计规划时，可采用干管布置与河道等高线相互平行的方式进行规划，这样才能充分利用并排排水管中存在的地势差，保证排水管中水流压力相对平衡，避免出现局部落差过大引起水压升高，或局部水压过小引起淤堵等情况。但采用平行式排水管道铺设，首先要对施工现场的地形地貌条件进行分析研究，其适用范围还存在一定的局限性。
3.3截流式排水管道
切断式排水管道是在正交排水管道的基础上，加装一些干管，用来截取不同干管排放的污水，并将污水直接送往污水处理厂。在此基础上，完善和优化正交布置方式，是目前城市排水管网规划和设计中普遍采用的一种管道布置方式。在分流制污水排水系统和区域排水系统中，截流式排水系统的作用十分突出。采用截流式排水管设计，可将城市生活污水及工业污水送至污水处理厂进行无污染处理，然后再将处理过的水排放至河流，大大减少了对当地水资源的破坏，尽量保护当地生态环境。然而，采用截流式排水管道时，由于需要加装干管，并将污水输送至污水处理厂，从而增加了工程造价。因此，在实际的排水管道布置设计过程中，必须综合考虑各个方面的因素。
结语
给排水管道是市政工程设计的重点，它具有复杂性、系统性等特点，一旦出现问题或缺陷，就会影响整个给水排水系统。本文从总体规划、给水管、排水管道等方面，介绍了设计要点，针对设计过程中常遇到的问题，提出了改进和优化设计方案，以提高设计施工质量。
参考文献
[1]李煜新.浅谈市政给排水管道布置设计及技术措施[J].科技创业家,2014,(2):141-141.
[2]牛俊伟.浅析建筑给排水管道防腐施工新技术[J].建筑工程技术与设计,2016,(28):1590.
[3]李绍刚,陈伟.提高市政给排水管道施工技术建设优质市政给排水网络[J].环球市场信息导报,2014,(40):24-26.