摘要：市政給水管道建設是城市基礎設施建設當中主要的構成部分，給水管道的設計與施工會(huì )給城市的發(fā)展帶來(lái)非常大的影響，這不但關(guān)聯(lián)到企業(yè)與城市居民的用水需求，也在很大程度上影響著(zhù)城市的經(jīng)濟發(fā)展。本文就市政給水工程管道設計進(jìn)行了總結，希望給業(yè)內人士提供一定的借鑒。
        關(guān)鍵詞：給水工程；市政管道；設計分析
        1.引言
        在現如今的城市發(fā)展中，給水管道的設計具有重要作用。給水管道的設計是給水系統當中的核心內容，應該遵守室外給水設計的有關(guān)規定與要求，并與工程所在區域的氣候與地理環(huán)境很好的結合，確保市政給水管道設計的科學(xué)性、經(jīng)濟性和合理性，與城市建設與發(fā)展相協(xié)調。
        2.市政給水管道設計的要求
        第一，市政給水管道方案的制定需遵守市政給水管道的設計準則、規范要求以及技術(shù)標準，并確保市政給水管道工程的使用功能與效果等多個(gè)層面的基本要求。市政給水管道設計的核心在于滿(mǎn)足實(shí)際需求，這是確保其質(zhì)量的基本要求之一。
        第二，市政給水管道的設計需以城市總體規劃與城市供水專(zhuān)項規劃為依據，本著(zhù)因地制宜的原則，努力尋求給水管道設計方案的科學(xué)性、經(jīng)濟性與實(shí)用性，同時(shí)還需要確保，實(shí)現傳統施工工藝與當今科學(xué)技術(shù)的有效融合。
        第三，在市政給水管道的設計當中，設計人員在繪制圖紙的過(guò)程當中，要盡可能降低或者防止在圖紙上出現漏、錯等問(wèn)題，確保設計圖紙的精準性與有效性。市政給水管道設計圖紙作為給水管道工程施工的關(guān)鍵依據，其質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì )直接影響到給水管道工程的施工時(shí)間與施工質(zhì)量。
        第四，在設計過(guò)程當中，設計人員不僅要充分考慮到技術(shù)、經(jīng)濟與政策等諸多方面的因素，還需要從實(shí)際出發(fā)，仔細研究市政給水管道建設的具體特征與困難，在經(jīng)過(guò)縝密的驗證與審查之后，最后制定出市政給水管道建設的施工計劃與設計方案，確保市政給水管道項目的順利進(jìn)行與開(kāi)展。
        3.市政給水管道設計總結
        某城新開(kāi)發(fā)城北區，規劃面積為16平方公里，規劃給水量46000m3/d，在其具體的管道設計與規劃過(guò)程當中，我們總結出了以下要點(diǎn)：
        3.1管道定位
        市政給水管道的定位需要遵守總體方案，并進(jìn)行現場(chǎng)實(shí)地調研，在此基礎上，比較供水管道的管線(xiàn)方案，選取一種具備經(jīng)濟性與技術(shù)性的供水管線(xiàn)。所選取的線(xiàn)路需要確保管網(wǎng)的調節靈活與安全可靠，盡可能降低管線(xiàn)交叉對周?chē)h(huán)境帶來(lái)的損害。對于已建道路，一般沿著(zhù)已有的市政道路開(kāi)展鋪設，這樣可以很好的降低線(xiàn)路的距離，降低線(xiàn)路橫跨障礙的次數。而對于新建道路下的給水管道，管道的敷設按照管道綜合斷面的管路進(jìn)行定線(xiàn)。此外，在對管道進(jìn)行定位的時(shí)候，還應充分考慮到施工所在區域的地質(zhì)條件。
        3.2管道的平面設計
        隨著(zhù)城市道路等級的逐漸提高以及地下管線(xiàn)的種類(lèi)增多，在進(jìn)行管道平面設計時(shí)，適當多預留一些接水口，尤其是新建給水管道時(shí)，多預留一些接水口可滿(mǎn)足今后城市景觀(guān)和生產(chǎn)生活的需要，避免對路面進(jìn)行二次開(kāi)挖施工。通常將給水管道布置在人行道下或者非機動(dòng)車(chē)道下面，若給水管道無(wú)條件在人行道下或非機動(dòng)車(chē)道下，可以將給水管道敷設車(chē)行道下，單預留支管的閥門(mén)以及消火栓盡量設計在人行道下，方便檢修使用。
        3.3管道的埋深設計
        市政給水管道多數埋設在道路下，管頂的覆土厚度，在不冰凍地區由外部荷載、管道強度以及其他管線(xiàn)交叉情況等決定，通常金屬管道的管頂覆土厚度不小于0.7米，非金屬管道的管頂覆土厚度應大于1.0~1.2。對于冰凍地區給水管道的埋設深度，在保證管道結構安全的基礎之上，管道處在凍土層下面即可。在施工當中如果遇到丘陵或者山地，需要滿(mǎn)足最小覆土的要求，防止產(chǎn)生深淺不一的情況。對于局部不滿(mǎn)足最小覆土的要求的管道，需特殊處理，如采用混凝土進(jìn)行包封處理。
        3.4管道管徑
        管徑的設計影響到給水量是否可以滿(mǎn)足用戶(hù)要求以及投入運行之后的經(jīng)濟性，因此在設計給水管道的管徑時(shí)，需要根據城市發(fā)展的具體情況進(jìn)行確定。對于有些管道的管徑是之前就作出設計的，但是隨著(zhù)城市的進(jìn)步，需要從長(cháng)久的角度分析，在管徑設計過(guò)程中需要從可靠性與經(jīng)濟性?xún)煞矫婵紤]。對于已經(jīng)發(fā)展成型的工業(yè)區或者城市來(lái)說(shuō)，市政給水管道管徑的設計需要跟管網(wǎng)平差計算與供水量來(lái)制定，重點(diǎn)從下面幾個(gè)角度進(jìn)行分析，如居民生活用水、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水、消防用水、未預見(jiàn)水量、管網(wǎng)漏失水量、工作人員用水、公共建筑用水，結合這些方面開(kāi)展科學(xué)的計算，進(jìn)而確定出給水管道的管徑。對于正在建設當中的工業(yè)區或者城區，需要結合遠期規劃發(fā)展情況，科學(xué)準確地預測用水量，進(jìn)而合理地確定管徑。
       3.5 管材的選取
        管材的選擇應綜合考慮來(lái)源可靠、維護維修簡(jiǎn)單、施工方便、工程綜合造價(jià)低以及結合當地的使用情況等因素，通常小于 DN300mm給水管道，采用 PE管，大于DN300mm管道選用球墨鑄鐵管、鋼管以及PCCP，管道穿越障礙物時(shí)采用鋼管。
        3.6管道附件
        （1）閥門(mén)
        供水主管每隔500~1000m應設置檢修閥門(mén)一個(gè)，主要管道和次要管道交叉處閥門(mén)設在次要管道上。此外，支管上閥門(mén)的設置間隔不宜超過(guò)5個(gè)消火栓。
        （2）排氣閥
        因為水中會(huì )釋放氣體，給水管道當中拱起的部分容易產(chǎn)生空氣的聚集而形成氣囊，引起氣阻，進(jìn)而使得管道的過(guò)水斷面降低，增加了水頭的損失。假如在這個(gè)時(shí)候管網(wǎng)水壓突然產(chǎn)生改變，還極易形成水錘，進(jìn)而發(fā)生爆管。因此，我們在開(kāi)展管道設計過(guò)程中需要在管道的起拱頂端設立排氣閥，排氣閥的直徑通常按照給水管道直徑的1:8~1:12來(lái)選取。需要注意的是，在長(cháng)距離的直管上面也需要設置排氣閥。
        （3）泄水閥
        為能盡快排出管道當中產(chǎn)生的沉淀物亦或是在檢修的時(shí)候放空管道，一般來(lái)說(shuō)需要在管線(xiàn)的最低位置設立排水閥，排水閥直徑的大小要結合規定的放空時(shí)間開(kāi)確定。結合工程實(shí)際經(jīng)驗，排水閥的口徑不應低于主管口徑的三分之一。
        （4）消火栓
        消火栓有地上式消火栓與地下式消火栓。地上式消火栓通常用在溫度比較高的地方，而地下式消火栓通常用在溫度比較低的地方。但有部分南方城市，為考慮到城市的美觀(guān)，防止消火栓被碰撞，也考慮采用地下式消火栓，但地下消火栓的閥門(mén)井設置方便消防人員取用，并于當地的消防規劃相一致。結合國家的標準規范來(lái)設立消火栓，但在設計過(guò)程中需注意，消火栓設置位置要明顯，便于消防車(chē)接近且設置在不易被車(chē)撞到的地方。對于地下式消火栓井，以往通常按照標準圖集選用1.2m的圓形檢查井，但在消防人員在實(shí)際操作中使用極不方便，故對于新建地下式消火栓，檢查井的直徑不宜小于1.5m,且井蓋上應為明顯的標示標記。
        3.7管道接口
        不同管材管道的接口形式不同，鋼管采用焊接，球墨鑄鐵管和PCCP管采用承插連接，PE管采用熱熔連接，不同管材管道之間連接采用法蘭連接，球墨鑄鐵管與閥門(mén)等附件也采用法蘭連接。
        3.8管道附屬構筑物
        （1）閥門(mén)井
        市政管道中的管道附件一般安裝到閥門(mén)井，而閥門(mén)井的設計也有相應的國家標準圖集，但在實(shí)際工程中，因不同產(chǎn)品型號尺寸有所差異，閥門(mén)井的尺寸應滿(mǎn)足閥門(mén)操作和安裝拆卸各種附件所需要的最小尺寸。
        （2）支墩
        當管內流通過(guò)承插式接口的彎管、三通以及異徑管時(shí)，都會(huì )產(chǎn)生拉力，接口可能因松動(dòng)脫節而使管道漏水，需在這些部位設置支墩。當管徑小于DN300mm或者轉彎角度小于10°，且水壓不超過(guò)980KPa時(shí)，應接口本身足以承受拉力，可不設支墩。
        （3）管道穿越障礙物
        給水管道穿過(guò)鐵路、公路、河流及溝渠等障礙物時(shí)，需采用一定的措施。給水管道穿越鐵路時(shí)，其穿越地點(diǎn)、方式和施工方法，應遵循鐵路相
        關(guān)部分的意見(jiàn)和相應的技術(shù)規范。穿越鐵路和公路時(shí)，管頂應在鐵路路軌道底或公路路面以下1.2米左右。給水管道穿越河流和溝渠時(shí)的施工方法可采取圍堰，河底開(kāi)挖埋置，水下挖泥，托運，沉管敷設、頂管等方法。也可將管道敷設于車(chē)行（人行）橋梁上或設專(zhuān)用的管橋架設過(guò)河。至于采用何種方式，應綜合考慮施工條件、地質(zhì)條件、輸水規模、河的寬度、施工季節、過(guò)河處的水深、安全可靠性、施工工期、河流特性等等，并經(jīng)過(guò)經(jīng)濟技術(shù)比較后確定。
        4.結語(yǔ)
        綜上所述，市政給水管道作為城市供水系統中的關(guān)鍵組成部分，對確保城市正常供水起著(zhù)關(guān)鍵作用，因此在進(jìn)行給水管道的設計時(shí)，需要根據城市發(fā)展與規劃的特征，作出科學(xué)的設計方案。在管道設計當中，需要開(kāi)展細致的考察，從管道線(xiàn)路位置的選取、管徑的確定、線(xiàn)路的規劃等方面都需要經(jīng)過(guò)認真的探討，遵守經(jīng)濟性與可靠性的準則，保證市政給水管道設計的質(zhì)量，為確保城市正常供水打下良好的基礎。