摘 要：隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和社會(huì )的進(jìn)步，城市給排水工程越來(lái)越多，城市給排水工程是城市基礎設施的重要組成部分。做好城市給排水設計對于實(shí)現城市可持續發(fā)展來(lái)說(shuō)非常重要。 

　　關(guān)鍵詞：市政工程；給水排水管道工程；工程設計 

　　引 言 

　　城市給排水規劃設計質(zhì)量直接關(guān)系到城市居民的生活質(zhì)量和城市發(fā)展。目前，我國城市給排水設計中仍舊存在許多問(wèn)題，這就要求工作人員做好市政給排水規劃設計，提高城市水資源的利用效率，實(shí)現現代化城市的可持續發(fā)展。 

　　1 城市給排水系統的分類(lèi) 

　　1.1 生活用水系統 

　　生活用水是城市居民正常生活的保障，生活用水是城市居民在生活中的各個(gè)環(huán)節所使用的水資源。其中包括衛生間盥洗，沖洗衛生器具，沐浴，洗衣，廚房洗滌等各個(gè)方面的用水。 

　　1.2 輔助水系統 

　　輔助水系統是城市給排水系統的重要組成部分，建筑中不但要供給生活用水，更要注重輔助水給水系統的設計過(guò)程，在當前設計過(guò)程中，由于人們對設計的不全面，使得輔助水系統經(jīng)常成為擺設或者干脆不設計輔助水系統。 

　　1.3 排水系統 

　　排水系統也是城市發(fā)展中必不可少的一種基礎設施，是當前城市中各種污水排出的主要系統設備，更是防止在雨季的來(lái)臨時(shí)刻對各種雨水防洪的主要方式。其作用是給人們創(chuàng )造一個(gè)舒適安全的生存和生產(chǎn)環(huán)境，使城市生態(tài)系統的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)正常進(jìn)行，維持生態(tài)平衡，保證可持續發(fā)展。 

　　2 市政給水排水工程概況

　　根據調查分析，城市內的工業(yè)企業(yè)主要有以下幾種，A工廠(chǎng)，日用水量10000t/d，最大班用水量：4000t/班，工人總數3000人，分三班工作，最大班1200人，其中熱車(chē)間占30%，使用淋浴者占80%；一般車(chē)間使用淋浴者占20%。城市土質(zhì)種類(lèi)為粘土，地下水位深度為7m。城市河流最高水位：70m，最低水位：60m，常水位：65m。 

　　3 給水管網(wǎng)設計與計算 

　　3.1 給水管網(wǎng)布置及水廠(chǎng)選址 

　　根據調查分析，城市的水量比較充足，且水質(zhì)較好，有一條河流，可以作為生活飲用水水源。該城市的地勢相對比較平坦沒(méi)有太大的起伏變化。城市的街區分布比較均勻，城市中各工業(yè)企業(yè)對水質(zhì)無(wú)特殊要求。因而采用統一的給水系統。城市給水管網(wǎng)的布置取決于城市的平面布置、水源、調節構筑物的位置、大用戶(hù)的分布等?？紤]要點(diǎn)有以下：①定線(xiàn)時(shí)干管延伸方向應和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶(hù)的水流方向一致。干管的間距一般采用500～800m。②循水流方向，以最短的距離布置一條或數條干管，干管位置從用水量較大的街區通過(guò)。③干管盡量靠近大用戶(hù)，減少分配管的長(cháng)度。④干管按照規劃道路定線(xiàn)，盡量避免在高級路面或重要道路下通過(guò)，盡量少穿越鐵路。減小今后檢修時(shí)的困難。⑤干管與干管之間的連接管使管網(wǎng)成環(huán)狀網(wǎng)。連接管的間距考慮在800～1000m左右。⑥力求以最短距離鋪設管線(xiàn)，降低管網(wǎng)的造價(jià)和供水能量費用。輸水管線(xiàn)走向應符合城市和工業(yè)企業(yè)規劃要求，沿現有道路鋪設，有利于施工和維護。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑≥1000mm時(shí)）和鑄鐵管。對水廠(chǎng)廠(chǎng)址的選擇，應根據下列要求，并且通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟比較來(lái)確定：①給水系統布局合理；②不受洪水威脅；③有較好的廢水排除條件；④有良好的工程地質(zhì)條件；⑤有良好的衛生環(huán)境，并便于設立防護地帶；⑥少拆遷，不占或少占良田；⑦施工、運行和維護方便。 

　　3.2 給水管網(wǎng)設計計算 

　　3.2.1 最高日用水量計算 

　　一個(gè)城市的正常運行需要消耗大量的水資源，城市最高日用水量包括綜合生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、職工生活用水及淋浴用水、市政用水、未預見(jiàn)用水和管網(wǎng)漏失水量。 

　　通過(guò)查閱相關(guān)資料可以得出，城市的總人口72.9萬(wàn)，位于二區，為大城市，參考《給水排水管道系統》教材，取綜合生活用水定額為260L/（人・d）。用水普及率為100%。最高日綜合生活用水量Q1。Q1=qNf/1000；Q1為城市最高日綜合生活用水，m3/d；q為城市最高日綜合用水量定額，L/（cap.d）；N為城市設計年限內計劃用水人口數；設計十年內規劃人口數為90萬(wàn)；f為城市自來(lái)水普及率，采用f=100%。Q1=qNf/1000=260×900=234000m3/d。 

　　3.2.2 工業(yè)用水量 

　　研究工業(yè)用水量對于市政給排水設計來(lái)說(shuō)非常重要。 

　?。?）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量Q2：工廠(chǎng)職工生活用水量采用一般車(chē)間每人每班25L，高溫車(chē)間每人每班35L計算.淋浴用水按一般車(chē)間每人每班40L，高溫車(chē)間每人每班60L計算。A工廠(chǎng)：工人總數3000人，熱車(chē)間人數3000×30%=900（人），使用淋浴人數900×80%=720（人）。普通車(chē)間人數3000×70%=2100（人），使用淋浴人數2100×20%=420（人）。QA=（900×35+2100×25+720×60+420×40）/1000=144（m3/d），工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量Q2，Q2=QA=144（m3/d）。 

　?。?）工業(yè)生產(chǎn)用水量Q3：Q3=10000（m3/d）。 

　　3.2.3 市政用水量Q4 

　　為了計算方便，文章將市政用水量設置為Q4，澆灑道路用水量一般為每平方米路面每次1.0～2.0L，每日兩到三次，這里取每日兩次。大面積綠化用水可采用1.5～4.0L/（m2・d）。Q4=（0.2×2511.1×104+592×104×2）×10-3=16862.2（m3/d）。 

　　3.2.4 管網(wǎng)漏失水量Q5 

　　根據以往的經(jīng)驗總結，將管網(wǎng)漏失水量定為前四項用水量的10%。Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）×10%=26101（m3/d）。 

　　3.2.5 城市的未預見(jiàn)水量Q6 　　按前五項用水量的8%計算，Q6=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×8%=22968.6（m3/d）。 

　　3.2.6 最高日用水量Qd 

　　Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=310075.8（m3/d） 

　　3.2.7 最高時(shí)用水量 

　　根據《給水排水管道系統》教材，最高日城市綜合用水的時(shí)變化系數Kh宜采用1.3～1.6，大中城市的用水比較均勻，Kh較小，可取下限。因此，Kh取1.3，最高時(shí)用水量為：Qh=Kh・Qd/24=16795.8m3/h=4665.5L/s。 

　　4 污水管網(wǎng)設計與計算 

　　排水系統氛圍合流制和分流制，排水系統的確定：合流制由于污水未經(jīng)處理就排放，受納水體遭到嚴重污染，但合流制排水系統工程投資較低。分流制將雨水和污水分別在兩套或兩套以上管道系統內排放，該系統使污水收集和處理，使水的重復利用率提高，但工程投資較大。保定市擁有72.9萬(wàn)多人，排水設施較完備且該城市雨量比較豐富，污水和雨水的流量相對較大，因此采用分流制排水系統。 

　　4.1 污水設計流量計算 

　　通常情況下，一個(gè)城市的污水主要來(lái)源于生活和工業(yè)兩個(gè)部分。查居民生活污水量定額，通常生活污水量為同周期給水量的80～90%，給水量平均日采用210L/（人・d），城市給水排水系統完善，則綜合生活污水定額為210×90%=189L/（人・d）。則生活污水Q=189×729000/86400=1594.69L/s，生活污水量總變化系數KZ=1.3。故Q1=1.3×1594.69=2073.1L/s。工廠(chǎng)排出的工業(yè)廢水作為集中流量排入污水管道，經(jīng)過(guò)收集與城市污水管網(wǎng)匯合進(jìn)入污水廠(chǎng)處理。 

　　4.2 污水管道水力計算 

　　由于管線(xiàn)太長(cháng)，管路太多，為便于計算，選取其中的一條設計管1-2-3-4-5-6-7-8-9進(jìn)行計算。 

　　設計要求： 

　　污水管道的設計應該在國家規范的允許下并結合工程的實(shí)際情況進(jìn)行，我國規定，污水管道在街坊和廠(chǎng)區的最小管徑為200mm，在街道下的最小管徑為300mm。污水管道的埋設深度是指管道的內壁底部離開(kāi)地面的垂直距離，亦稱(chēng)管道埋深。街坊污水支管起點(diǎn)最小埋深至少為0.6～0.7m，干燥土壤中最大埋深不超過(guò)7～8m。污水干管流量計算見(jiàn)表3。 

　　5 雨水管網(wǎng)設計與計算 

　　5.1 雨水設計流量計算 

　　5.1.1 該城市的平均徑流系數Ψav 

　　5.1.2 單位面積的徑流 

　　該設計區域街區面積較小采用地面集水時(shí)間t1=10min，匯水面積設計重現期T=1a，采用暗管排水m=2.0，將確定設計參數代入暴雨強度公式得： 

　　5.2 雨水管道水力計算 

　　該城市屬于大型城市，雨水量比較大故而采用管網(wǎng)回收直接排入河流的方式，其一是經(jīng)濟適用，降低施工成本；其二充分考慮各因素，且雨水量大全部進(jìn)污水廠(chǎng)不太現實(shí)。由于管線(xiàn)太長(cháng)，環(huán)路太多，為便于計算，選取其中的一個(gè)完整的設計管段1-2-3-4-5-6-7-8-9進(jìn)行計算。各管段匯水面積計算見(jiàn)表4。 

　　6 結束語(yǔ) 

　　綜上所述，在當前的歷史條件之下，城市給排水設計已成為城市建設中的重點(diǎn)，更是水資源循環(huán)利用的前提。在具體設計過(guò)程中，應本著(zhù)理論聯(lián)系實(shí)際，做到工程量小、安全、高效三者統一的原則進(jìn)行。 

　　參考文獻 

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