市政给水管道设计要点分析

市政给水管道设计要点分析

周毓

江苏水务投资有限公司 江苏 南京 210000

摘要：市政给水管道的设计是否合理、标准关乎着管道的运行质量。为了满足广大居民的用水需求，维系各领域的经济发展，在设计阶段需按照市政给水管道的设计指标、质量标准开展精细化的设计工作，同时还要对工程所处地区的地形地貌、气候变化等进行综合分析，保证市政给水管道设计方案的可行性。对此，文章就市政给水管道的设计要点进行了分析、探讨，以供参考。

关键词：市政给水工程；管道设计；要点分析

前言：

在城市化进程快速发展的背景下，市政给水需求量也在不断提升，为了促进各领域的稳定发展、保障居民正常用水，市政给水工程得以扩建、改造。其中，给水管道的设计工作尤为重要，其是提高市政给水管道运行效率、确保管道施工质量的关键。在具体设计过程中，要充分掌握市政给水管道工程的基本信息，结合实际情况进行综合分析，明确给水管道的设计要点，保证市政给水管道设计的科学性和可行性，以此满足城市建设的发展需求。

一、市政给水管道设计要点的具体分析

（一）确定管径

在市政给水管道设计过程中，要先确定管径，严格依照市政给水管道的总体规划方案中的相关指标进行设计。在对管径进行确定时，要结合城市用水需求及未来发展趋势对水管的输水量进行合理设计，由此保证市政给水管道的长效运营。

在具体设计过程中，要对公共建设用水以及居民生活用水等进行综合考量，依照城市规模、生活用水量和日用水最高变化系数进行详细分析，根据分析结构对管径进行确定，有效优化管径设计，保证能满足日常生活用水需求[1]。其次，还要考虑管道漏水量，由于市政给水管道工程的具有一定的隐蔽性，在水资源传输过程中难免会出现漏水现象，为了不影响城市用水，还需对管网漏水量进行合理计算，也可参考《城市给水工程规划规范》中的相关内容对用水量进行估算，进而确定管径设计。

另外，在确定管径尺寸后应预留一定空间，以便后续进行改进设计。为了应对城市用水的变化系数，在对长距离的给水管道进行设计时要在保证其给水压力的同时考虑管道成本，通过综合分析、多方对比确定最佳的管径尺寸，确保管径设计的合理性。

（二）保证管道分布的合理性

给水管道的安装位置取决于管道分布是否合理，在市政给水管道运营期间，给水管道的流水方向不仅影响着供水效率，还与工程造价有着直接联系。以此，在对给水管道进行规划设计前，要先掌握施工现场的基本情况，工程设计师要到现场进行勘查，依照现场地形、地理位置等选择合适的供水路线，保证给水管网的灵活性，提高其安全系数。同时，也要结合路面实际情况，要充分了解地下原有管线的走向及分布，避免对其造成破坏，做好原有管线的防护措施。

在规划当前给水管道线路时，应秉着线路最短的原则进行设计，尽可能规避地下障碍物，如若必须穿越障碍物，那么也应综合分析多项因素，减少安全隐患，确保给水管道分布的合理性。针对管线冲突的问题，可选择局部断面的设计方式以双根变径的方法改善这一现象，提高给水管道整体设计的科学性和可行性。

（三）选择合适的管道材料

管道材料的质量直接影响了市政给水管道的整体质量。近年来，各类新型管道材料进入了管材市场，为市政给水管道工程提供了多样化的管道材料，但其质量、价格等相差较大，为了保证市政给水管道工程的施工质量、延长其运营寿命，应选择质量好、性价比高的合适的管道材料，确保管道材料的性能指标和质量参数能满足市政给水管道的应用要求。

据了解，当前在市政给水管道工程中常用的管道材料分为金属管道和非金属管材两种。其中，以钢管、球墨铸铁管（如图1）等金属管材应用较为广泛；而非金属管材中应用较多的则为PE管和PPR管等。在设计阶段，工程设计师要严格依照市政给水管道的质量标准、设计规范等对管道材料进行综合分析和对比，参考给水管道敷设路段的地质条件以及管道压力需求和实际情况选择合适的管道材料，秉着因地制宜的设计原则对管道材料进行优化设计，充分发挥出不同管材的应用优势，确保其符合城市给水压力及水质等应用指标，加强给水管道设计的安全性[2]。

图1.市政给水球墨铸铁管道示意图

另外，要根据工程成本造价选择价格合理、各项性能良好的管道材料，提高管材的经济适用性，通过深化设计提升管材的利用率，避免浪费管材、增加材料成本。工程设计师还需依照不同管材的操作指标确定与之相应的施工技术和安装工艺，在保证给水管道施工质量的前提下，选择操作便捷、工艺简单的施工方式，确保各管道能无缝衔接，增强给水管道的密实性，减少给水管道漏水、崩破等问题。

（四）给水管道的埋设要点

为了保护市政给水管道，在设计其埋设深度时应根据现场地质条件、水文地质、地下水位的变化规律和周围实际环境确定合适的埋设深度，在保证市政给水管道稳定运行的同时满足其防护要求。

鉴于市政给水管道的复杂性，在施工过程中需要跨越多条管线，这使得市政给水管道的施工作业存在许多安全隐患，在一定程度上也加大了操作难度，基于这一问题，在设计过程中应尽可能避免管线交叉的安装设计，降低管线的复杂程度，尽可能选择平稳的设计方式让管线顺利跨越其他管线，由此规避管道碰撞问题、提高给水管道的安全系数、降低操作难度。除此之外，对管道闸门、排气阀等埋设深度也要进行规范设计，在确定其埋设深度时要注意参考井室的埋深要求，结合现场实际环境明确合适的埋设深度、选择最佳的设计方案。

（五）管道附件的安装设计

管道附件的安装设计是保证给水管道安全性及整体质量的关键。在对管道附件开展设计工作时，不仅要考虑附件的质量，还要根据给水管道的分布情况及操作工艺等进行合理设计，以此保证管道附件的适应性，确保其安装质量。下述对管道附件的设计进行了分析：

1.阀门

阀门是控制给水管道流量和水压的主要管道附件，其在给水管道运营过程中起到了至关重要的作用。如若市政给水管道发生异常情况，那么可通过调节阀门开关对管道进行有效控制，进而降低用户损失。

常见的阀门类型有蝶阀和闸阀等。就蝶阀而言，其开闭时间有限、操作力矩小但密闭性较差；而闸阀的密闭性较强但操作力矩大，在应用过程中极易出现损坏现象[3]。鉴于不同阀门的应用特点，在设计期间还应参考市政给水管道的安装要求和水流流量、水压等选择合适的阀门，确保其气密性符合给水管道的阀门标准，避免阀门故障。

2.排水阀

在给水管道运营过程中会有部分沉淀物留存至管道中，久而久之会降低水质、甚至腐蚀管道、引发管道故障。对此，可在管线最低处增设排水阀。在对排水阀进行设计时，要考虑排水阀和管道的连接，合理规划排防空时间，在主管道1/3处应留有一定的排水阀口径，保证两者有效衔接。

3.排气阀

市政给水管道运营期间，管道中间位置时常出现空气积聚现象，进而会在管道中形成气囊、产生气阻，最终导致管道流水过程中发生降低过水断面的问题。为了改善这一问题，可在长距离给水管道设计中增加排气阀，通过规范安装、利用排气阀将管道内的积聚空气及时排出，以此避免膨胀问题，提高管道的运行效率，保证管道稳定运行。

二、优化市政给水管道规划设计的有效策略

（一）加大质量管理力度

在对市政给水管道开展规划设计工作时，工程设计师要从整体结构出发，秉着因地制宜的原则开展精细化设计工作。设计、施工前，相关人员都需要充分掌握市政给水管道施工的基本信息，详细了解工程所在地区的地质、水文地质、气候变化等相关因素，加强现代化工程设计、管理理念，加大质量管理力度，严格遵守市政给水管道的设计规范进行标准化设计，实现区域间水资源利用的合理化，编制高质量的区域供水计划，提高市政给水管道的设计质量，为后续施工建设提供可靠的参考依据。

（二）强化水资源平衡使用的规范设计

为了促进市政给水管道工程的长效发展、提升其经济效益，还应强化水资源平衡使用的规范设计，准确预测区域内的用水量，提高给水管道设计的科学性。工程设计师要精准掌握当地的用水情况，同时还要对当地河流等自然水资源进行全面勘察，由此考量生态环境的保护规划，结合城市产业发展特点、水资源使用趋势等对市政给水管道的水流量和水压等相关参数进行预测[4]。此外，以优化城市整体给水状况为设计目标，合理引入河流等自然水资源，通过改善水源质量、净化水质、优化地下水及自然水资源配置等现代化设计方式，达到水资源高效利用的目标、提高水资源的利用率。需要注意的是，要注意保护好自然水资源，根据不同水质进行有效划分，加大水资源的治理措施，避免水资源污染问题，切实保障水资源的平衡使用，减少水资源浪费问题，实现生态效益和经济效益的协同发展，为推进我国可持续发展的战略计划奠定良好基础。

三、结束语：

市政给水管道的设计是一项复杂且繁琐的专业内容，设计师不仅要保证给水管道的设计质量，还要考虑到城市原有给水管道的改造和分布情况，要保证整体给水管道的合理规划。在实际设计过程中，要依照市政给水管道的质量指标、设计需求和施工要求、结合实际情况进行全面分析，通过综合对比、优化设计制定出科学、合理的市政给水管道的设计方案和施工图纸。同时，要充分考量当地气候、地质、地理等主要特征，在保证市政给水管道稳定运行的基础上，确定性价比高、成本投入少的设计方案和施工计划，做好给水管道的规划设计工作，确保设计方案能满足市政给水管道工程的运行需求，促进城市化进程的长效发展。

参考文献：

[1]李霞.市政给水排水管道设计技术措施分析[J].中华建设,2021(07):88-89.

[2]黄林.市政给水管道布置设计要点及技术措施[J].中国住宅设施，2021（05）：121-122.

[3]蒋启华.市政给排水管道布置设计要点及技术措施[J].中华建设,2020(02):94-95.

[4]王书贵.市政给水管道工程设计要点研究及分析[J].工程建设与设计，2019（04）：106-107.