城市給排水配套管網(wǎng)工程的幾點(diǎn)思索

申 楊

（平頂山市自來(lái)水公司，河南 平頂山 497000）

0 引言

隨著近來(lái)年中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城市化進(jìn)程越來(lái)越快，這對(duì)于城市的基礎(chǔ)設(shè)施將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，這就需要對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的城市給排水管網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，才能保證城市的發(fā)展。城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置管理是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，建筑給排水將更突顯以人為本的思想，強(qiáng)調(diào)給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定、合理、成本最優(yōu)化，從給排水網(wǎng)管的設(shè)計(jì)、改造、升級(jí)、泄洪等緊急情況的處理都進(jìn)行了綜合考慮，以確保管網(wǎng)的正常運(yùn)行。

1 我國(guó)市政給排水管網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展快速，造成各種基礎(chǔ)設(shè)施更新速度相對(duì)快一點(diǎn)。給排水管網(wǎng)是城市市政基礎(chǔ)項(xiàng)目的主要結(jié)構(gòu)部分，也在市、郊區(qū)快速密集、發(fā)展。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)許多城市的給排水體系并沒(méi)獲得更新，到現(xiàn)在還在應(yīng)用20世紀(jì)或解放前的給排水管道，不問(wèn)可知，應(yīng)用的時(shí)候不能防止存在著各種問(wèn)題。所以，城市給排水管網(wǎng)的優(yōu)化、更新變得特別必要。

2 當(dāng)前城市市政給排水管網(wǎng)的現(xiàn)狀分析

2.1 系統(tǒng)設(shè)置不合理

（1）只重視城鎮(zhèn)建筑物規(guī)劃，而忽視市政項(xiàng)目管線(xiàn)規(guī)劃，或不重視項(xiàng)目管線(xiàn)配套，而只注重于道路項(xiàng)目建設(shè)的情況會(huì)給基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和管理帶來(lái)很大負(fù)面影響，比如導(dǎo)致規(guī)劃和管理滯后等。

（2）設(shè)計(jì)院在項(xiàng)目管線(xiàn)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)中所存在的問(wèn)題通常就是資料匱乏或缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)思考，沒(méi)有依據(jù)實(shí)際綜合管線(xiàn)的情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（3）對(duì)于設(shè)計(jì)方法，采用圖集、傳統(tǒng)計(jì)算等方式是很多技術(shù)人員的慣用手法，設(shè)計(jì)思路常常容易受歷史習(xí)慣性思路影響，容易降低效率，更新優(yōu)化的切入點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。

2.2 環(huán)境變化、材質(zhì)、施工優(yōu)化不足導(dǎo)致存在漏失現(xiàn)象

基于城市建設(shè)的特殊性，目前的管網(wǎng)系統(tǒng)大多是在傳統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上更新、改造或擴(kuò)建的。很多管道必然出現(xiàn)老化、過(guò)期等問(wèn)題，有些廢棄管線(xiàn)、管線(xiàn)屬設(shè)施等也沒(méi)有好好的處理更換，最終導(dǎo)致供水管網(wǎng)漏失、水資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題的發(fā)生。

3 進(jìn)一步做好市政給排水管網(wǎng)的思路

3.1 優(yōu)化供水管網(wǎng)

（1）供水管網(wǎng)建設(shè)與改造應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并綜合考慮城市發(fā)展總體規(guī)劃、供水規(guī)劃、供水安全、水質(zhì)水壓要求、節(jié)能降耗、外部污染、消防等因素。

（2）管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮城市規(guī)模、空間布局和地形地貌等因素。必要時(shí)，可進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)與分區(qū)管理，并設(shè)置增壓泵站，調(diào)控管網(wǎng)壓力，盡量降低能耗和漏耗。

（3）管網(wǎng)建設(shè)與改造應(yīng)優(yōu)先考慮：管網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局不合理，供水管網(wǎng)輸配能力與實(shí)際需水量矛盾的管網(wǎng)；單管道輸水和無(wú)防護(hù)措施的明渠輸水工程；未實(shí)現(xiàn)區(qū)域間互聯(lián)互通的多水源供水管網(wǎng)，枝狀管網(wǎng)，未滿(mǎn)足兩路進(jìn)水要求的用水單位管網(wǎng)；存在重大安全隱患的輸水干管，以及管網(wǎng)陳舊、安全性差而頻繁爆管的管網(wǎng)。

（4）管網(wǎng)建設(shè)或改造前，應(yīng)綜合采用管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)、水力模型和水質(zhì)模型、漏損檢測(cè)等方法，對(duì)現(xiàn)有管網(wǎng)進(jìn)行評(píng)估，科學(xué)確定建設(shè)或改造方案，選擇合適的管材、附屬設(shè)施及施工技術(shù)。

（5）管網(wǎng)管材與附屬設(shè)施應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和工程標(biāo)準(zhǔn)，并以生命周期成本最低、局部與整體性能相匹配為原則。應(yīng)優(yōu)先改造無(wú)內(nèi)防腐的金屬管材管網(wǎng)，冷鍍鋅鋼管、灰口鑄鐵管、石棉水泥管、自應(yīng)力水泥管等管材的管網(wǎng)。

（6）管網(wǎng)施工技術(shù)需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定。有條件的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先采用管道開(kāi)挖敷設(shè)技術(shù)；對(duì)無(wú)條件開(kāi)挖的地區(qū)，宜結(jié)合工程環(huán)境和管網(wǎng)狀況，采用盾構(gòu)、頂管、水平定向鉆進(jìn)等非開(kāi)挖技術(shù)或管道清洗、穿插內(nèi)襯、管道內(nèi)除銹噴涂及涂聚合物水泥砂漿內(nèi)襯等舊管修復(fù)技術(shù)。

（7）管網(wǎng)施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)范，確保管網(wǎng)系統(tǒng)良好的密閉性，避免管網(wǎng)失壓，降低漏水損失，杜絕污染物進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)。

3.2 優(yōu)化給排水管線(xiàn)的布局

為給排水管網(wǎng)體系科學(xué)地做好計(jì)劃。給排水管道的布置不但要依范圍或城市總體計(jì)劃的條件，還要詳細(xì)分析系統(tǒng)擴(kuò)展和原始管網(wǎng)系統(tǒng)的連接。管網(wǎng)設(shè)計(jì)的需求較多，要綜合認(rèn)識(shí)給排水地區(qū)地形、調(diào)節(jié)池、水泵部位，還要留意河流、渠道和公路、地鐵等別的市政設(shè)施的影響。盡量適合給排水水壓、水量的條件，并兼顧管道施工、檢修、維護(hù)的便利，一定要讓線(xiàn)路安全、高效，管網(wǎng)盡量設(shè)置成環(huán)狀，枝、環(huán)結(jié)合。

給排水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中納入新的優(yōu)化技術(shù)。根據(jù)管網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，再將經(jīng)典算法與新型算法綜合起來(lái)協(xié)助設(shè)計(jì)，經(jīng)典代表理論分為線(xiàn)性規(guī)劃、非線(xiàn)性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等

4 提升管網(wǎng)施工技術(shù)要求

4.1 溝槽挖掘和支護(hù)

4.1.1 分層挖掘和深度

（1）人工挖掘溝槽的槽深超過(guò)3m時(shí)挖掘要分層，2m是每層的深度不超過(guò)的。

（2）人工挖掘多層溝槽的層間留臺(tái)寬度：不能小于0.8m的放坡開(kāi)槽，不能小于0.5m的直槽，1.5m是安裝井點(diǎn)設(shè)備時(shí)不能小于。

（3）挖槽使用機(jī)械時(shí)，溝槽分層的深度依機(jī)械性能確定。

4.1.2 溝槽挖掘規(guī)定

（1）槽底原狀地基土不能擾動(dòng)，機(jī)械挖掘時(shí)槽底預(yù)留200～300mm土層，從人工挖掘到設(shè)計(jì)高程，整平。

（2）槽底不能受水浸泡或愛(ài)凍，槽底部分?jǐn)_動(dòng)或受水浸泡時(shí)，要使用天然能配砂礫石或石灰土回填；槽底擾動(dòng)土層為濕陷性黃土?xí)r，要依設(shè)計(jì)需要實(shí)施地基處理。

（3）槽底土層為雜填土、腐蝕性土?xí)r，要所有挖除并依設(shè)計(jì)需要實(shí)施地基處理。

（4）槽壁平順，要適合施工方案規(guī)定的邊坡坡度。

（5）布置供施工人員上下溝槽的安全梯要在溝槽邊坡固定后。

4.1.3 支撐和支護(hù)

（1）使用木撐板支撐與鋼板樁，要經(jīng)計(jì)算肯定撐板構(gòu)件的規(guī)格大小。

（2）撐板支撐要跟挖土及時(shí)安裝。

（3）在軟土或其他不固定土層中使用橫排撐板支撐時(shí)，著手支撐的溝槽挖掘深度不能超過(guò)1.0m；挖掘和支撐交替實(shí)施，宜為0.4～0.8m的每次交替深度。

（4）支撐要常常檢測(cè)，當(dāng)發(fā)覺(jué)支撐構(gòu)件有彎曲、松動(dòng)、移位或劈裂等情況時(shí)，要及時(shí)解決；雨期和春季解凍時(shí)期要增強(qiáng)檢查。

（5）支撐拆除時(shí)，要對(duì)溝槽兩側(cè)的建筑物、構(gòu)筑物與槽壁實(shí)施安全檢查，并要擬定拆除支撐的作業(yè)需要與安全辦法。

（6）施工人員要從安全梯上下溝槽，不能攀登支撐。

（7）拆除撐板要擬定安全辦法，配合回填交替實(shí)施。

4.2 地基處理與安管

（1）管道地基應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，管理天然地基的強(qiáng)度不能周期性滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求加固。

（2）槽底部分超挖或出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，不超過(guò)150mm的超挖深度時(shí)，能用挖槽原土回填夯實(shí)，其壓實(shí)度不能低于之前地基土的密頭度；槽底地基土壤含水量較大，不適于壓實(shí)時(shí)，要使用換填等有效辦法。

（3）排水不良導(dǎo)致地基擾動(dòng)時(shí)，在100mm以?xún)?nèi)的擾動(dòng)深度，宜填天然級(jí)配砂石或砂礫處理；在300mm以?xún)?nèi)的擾動(dòng)深度，但下部堅(jiān)硬時(shí)，宜填卵石或塊石，還要用礫石填充空隙并找平表面。

（4）設(shè)計(jì)需要換填時(shí)，要依需求清槽，并經(jīng)檢及格；回填材料要適合設(shè)計(jì)需求或有并規(guī)定。

（5）柔性管道地基處理要使用砂樁、攪拌樁等復(fù)合地基。

5 結(jié)語(yǔ)

優(yōu)化配置和管理城市給排水管網(wǎng)，是一個(gè)長(zhǎng)期的體系項(xiàng)目。建筑給排水體系應(yīng)該堅(jiān)持以人為本的準(zhǔn)則，同時(shí)確保給排水體系固定、高效地運(yùn)行。為了完成投資收益率和體系固定運(yùn)行的目的，市政給排水體系不但要在管網(wǎng)的計(jì)劃和設(shè)計(jì)階段對(duì)方案實(shí)施反復(fù)優(yōu)化，并還要在各種狀況的緊急處理、升級(jí)維護(hù)等方面實(shí)施全面綜合考慮。只有這樣，才可以完成給排水管網(wǎng)的優(yōu)化配置和管理。

［1］張杰,熊必永,楊宏,等.污水深度處理與水資源可持續(xù)利用[J].給水排水,2003.

［2］侯育紅.城市地下管線(xiàn)地理信息系統(tǒng)的探究[J].山西建筑,2007.