市政排水管网科学性优化设计要点
发表时间：
2020-03-18T05:58:46.463Z 来源：《建设者》2019年22期 作者： 贡伟荣
[导读] 本文主要针对市政排水管网科学性优化设计要点进行分析和探究，希望给予我国相关领域以些许参考和借鉴。

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摘要：在我国经济发展新形势下，城市规模不断扩大、城市居民人口数量持续增加，市政排水管网作为现代城市基础设置建设的关键
组成部分，其对促进城市发展具有积极意义和重要价值。本文主要针对市政排水管网科学性优化设计要点进行分析和探究，希望给予我国
相关领域以些许参考和借鉴。

关键词：市政排水管网；优化设计要点；分析

随着改革开放政策的持续深入，城市化进程逐步加快，以往的排水管网已经难以当代现代城市的运行需求，排水管网建设作为市政工
程的关键内容和基础设施，其服务质量与城市发展具有密切关系，因此，
设计人员需要认识到排水管网设计的重要性，并且结合城市特点
和使用需求，采取有效措施进行优化和完善，进而提升管网的使用性能，
为居民出行和车辆通行提供便捷。

1
、市政排水管网优化设计的积极意义

排水管网是现代城市发展的重要产物，其设计质量是城市发展的重要标准，当前，在我国城镇化进程不断加快的大背景下，新城区开
发、
旧城区改造以及城市道路建设，都对排水管网的性能提出要求，但是在实际建设中，由于不同城市的发展程度、经济水平以及施工技
术存在差异，对排水管网的施工质量带来负面影响，导致其排水性能难以满足居民生活的实际需求，为居民生活带来不便、对城市发展形
成制约。

当前，排水管网在设计方面的缺陷体现在以下几点：第一，污水与雨水彻底分流困难，无法对污水进行有效处理，施工实施和设计要
求不符，对污水处理质量带来负面影响；第二，城市污水在没有经过
处理后，直接排放到附近水体，对水体造成严重污染，对当地居民的
身体健康和城市环境带来巨大影响；第三，污水处理与管网建设缺乏
配合，不仅难以发挥排水管网的污水处理功能，同时还容易诱发二次
污染情况。上述缺陷对城市可持续发展带来一定的制约和影响，需要
设计人员结合城市实际情况进行科学设计，并且采取有效的措施和方
式对排水管网进行适当的优化和完善，进而提升其排水性能。
2
、市政排水管网设计中存在的几点问题
2.1
设计规划缺乏合理性

当前，在排水管网规划设计中，设计人员没有结合城市需求以及未来发展进行整体设计，导致设计规划缺乏合理性以及科学性，例如
在雨水流量计算中，没有综合考虑地块开发、地面建筑以及地形地貌
等因素，导致排水管网的性能难以满足城市排水需求。

2.2
设计标准严重滞后

我国城市在排水管网规划设计中，依然沿用以往的设计标准，没有综合考虑雨水利用、污水处理以及雨水排放等需求，如果城市遭遇
汛期，排水管网难以及时排水，对居民出行带来不便。
2.3
没有充分考虑细节

在管网具体设计中，设计人员对细节的考虑不充分，例如资料不全、数据不全面以及指标模糊等，对管网性能带来直接影响，甚至导
致管线出现矛盾冲突，对排水管网功能的发挥带来负面影响。
3
、市政排水管网科学性优化设计要点分析
3.1
平面设计要点

在对排水管网进行科学性设计中，设计人员要将水流通畅、节能减排和工程量最小作为设计原则，进而保证设计的合理性以及科学
性。
首先，在定线设计中，系统内的支管和干管要根据直线布局的原则， 保证管道设计的科学性，同时，还要充分利用当地的地势优势，
降低
管道埋深，已减少造价和施工量；其次，在设计排水管网中，需要对

埋深范围进行合理划分，可以通过在管道中途建设泵站的方式，避免 管道大量深埋，在提升排水效果的基础上，降低工程建设成本；
最后，
在制定和选择设计方案中，基于管径相同的条件下，以挖填方建设费 用作为选择依据，对设计方案进行针对性调整，并且以此为依
据选择
设计方案，进而提升设计方案的有效性和实用性。
3.2
环刚度设计要点

在排水管网预埋设计中，环刚度是重要的参数指标，其属于抗外 压负载参数，与系统的安全运行具有直接关系，环刚度设计作为管网
系统运行的重要条件，需要设计人员给予高度重视。首先，环刚度选
择是设计优化的要点，如果管道环刚度较大，会导致工程出现成本增
加以及材料浪费等情况，如果管道环刚度较小，会导致管道出现压屈
失稳和变形等情况，为系统正常运行带来负面影响；其次，排水管网
在实际运行中，其所承受的外压负载较为复杂，由土壤重量、地面静
负载共同组成，在土壤重量、地面静负载和管道自身重量的作用下，
容易导致管道出现损坏等问题，因此，在设计优化环刚度中，需要结
合土壤情况和地面静负载进行综合设计。

3.3
设计算法要点

当前，在排水管网设计算法中，主要采用最小费用生成树算法， 即Dijkstra 算法，在对管网进行优化过程中，生成树的数值会随着管段
的长度、埋深以及流量变化而发生变化，因此，需要设计人员结合管
段实际情况进行科学设计。在优化布局管网中，可以采用有向图算
法，
即指定水流方向进行管网优化，如果难以确定管网中的水流方向，则 可以采用无向图算法进行优化。最小费用树算法具有速度快、信
息量
大等特点，对于单极值和单因素情况具有显著效果。

4
、结语

总而言之，随着我国城市化进程的逐步加快，排水管网的重要性和作用性日益凸显，管网优化设计作为一项有序而复杂的技术内容，
其对提升排水管网的性能具有直接作用，因此，设计人员在优化设计中，
需要以为民服务的社会效益、城市发展的经济效益、市政环境的
协调效益为基本原则和设计目标，把握设计优化要点，为促进城市的稳定以及可持续发展奠定基础。

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