摘要：市政給水管道建設(shè)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)當(dāng)中主要的構(gòu)成部分，給水管道的設(shè)計(jì)與施工會(huì)給城市的發(fā)展帶來非常大的影響，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城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文就市政給水工程管道設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)，希望給業(yè)內(nèi)人士提供一定的借鑒。
        關(guān)鍵詞：給水工程；市政管道；設(shè)計(jì)分析
        1.引言
        在現(xiàn)如今的城市發(fā)展中，給水管道的設(shè)計(jì)具有重要作用。給水管道的設(shè)計(jì)是給水系統(tǒng)當(dāng)中的核心內(nèi)容，應(yīng)該遵守室外給水設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定與要求，并與工程所在區(qū)域的氣候與地理環(huán)境很好的結(jié)合，確保市政給水管道設(shè)計(jì)的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，與城市建設(shè)與發(fā)展相協(xié)調(diào)。
        2.市政給水管道設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)準(zhǔn)則、規(guī)范要求以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，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(shè)計(jì)的核心在于滿足實(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(shè)計(jì)需以城市總體規(guī)劃與城市供水專項(xiàng)規(guī)劃為依據(jù)，本著因地制宜的原則，努力尋求給水管道設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性，同時(shí)還需要確保，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)施工工藝與當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的有效融合。
        第三，在市政給水管道的設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員在繪制圖紙的過程當(dāng)中，要盡可能降低或者防止在圖紙上出現(xiàn)漏、錯(cuò)等問題，確保設(shè)計(jì)圖紙的精準(zhǔn)性與有效性。市政給水管道設(shè)計(jì)圖紙作為給水管道工程施工的關(guān)鍵依據(jù)，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(shè)計(jì)過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員不僅要充分考慮到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與政策等諸多方面的因素，還需要從實(shí)際出發(fā)，仔細(xì)研究市政給水管道建設(shè)的具體特征與困難，在經(jīng)過縝密的驗(yàn)證與審查之后，最后制定出市政給水管道建設(shè)的施工計(jì)劃與設(shè)計(jì)方案，確保市政給水管道項(xiàng)目的順利進(jìn)行與開展。
        3.市政給水管道設(shè)計(jì)總結(jié)
        某城新開發(fā)城北區(qū)，規(guī)劃面積為16平方公里，規(guī)劃給水量46000m3/d，在其具體的管道設(shè)計(jì)與規(guī)劃過程當(dāng)中，我們總結(jié)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(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研，在此基礎(chǔ)上，比較供水管道的管線方案，選取一種具備經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性的供水管線。所選取的線路需要確保管網(wǎng)的調(diào)節(jié)靈活與安全可靠，盡可能降低管線交叉對(duì)周圍環(huán)境帶來的損害。對(duì)于已建道路，一般沿著已有的市政道路開展鋪設(shè)，這樣可以很好的降低線路的距離，降低線路橫跨障礙的次數(shù)。而對(duì)于新建道路下的給水管道，管道的敷設(shè)按照管道綜合斷面的管路進(jìn)行定線。此外，在對(duì)管道進(jìn)行定位的時(shí)候，還應(yīng)充分考慮到施工所在區(qū)域的地質(zhì)條件。
        3.2管道的平面設(shè)計(jì)
        隨著城市道路等級(jí)的逐漸提高以及地下管線的種類增多，在進(jìn)行管道平面設(shè)計(jì)時(shí)，適當(dāng)多預(yù)留一些接水口，尤其是新建給水管道時(shí)，多預(yù)留一些接水口可滿足今后城市景觀和生產(chǎn)生活的需要，避免對(duì)路面進(jìn)行二次開挖施工。通常將給水管道布置在人行道下或者非機(jī)動(dòng)車道下面，若給水管道無條件在人行道下或非機(jī)動(dòng)車道下，可以將給水管道敷設(shè)車行道下，單預(yù)留支管的閥門以及消火栓盡量設(shè)計(jì)在人行道下，方便檢修使用。
        3.3管道的埋深設(shè)計(jì)
        市政給水管道多數(shù)埋設(shè)在道路下，管頂?shù)母餐梁穸?，在不冰凍地區(qū)由外部荷載、管道強(qiáng)度以及其他管線交叉情況等決定，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(yīng)大于1.0~1.2。對(duì)于冰凍地區(qū)給水管道的埋設(shè)深度，在保證管道結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)之上，管道處在凍土層下面即可。在施工當(dāng)中如果遇到丘陵或者山地，需要滿足最小覆土的要求，防止產(chǎn)生深淺不一的情況。對(duì)于局部不滿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(shè)計(jì)影響到給水量是否可以滿足用戶要求以及投入運(yùn)行之后的經(jīng)濟(jì)性，因此在設(shè)計(jì)給水管道的管徑時(shí)，需要根據(jù)城市發(fā)展的具體情況進(jìn)行確定。對(duì)于有些管道的管徑是之前就作出設(shè)計(jì)的，但是隨著城市的進(jìn)步，需要從長(zhǎng)久的角度分析，在管徑設(shè)計(jì)過程中需要從可靠性與經(jīng)濟(jì)性兩方面考慮。對(duì)于已經(jīng)發(fā)展成型的工業(yè)區(qū)或者城市來說，市政給水管道管徑的設(shè)計(jì)需要跟管網(wǎng)平差計(jì)算與供水量來制定，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(yù)見水量、管網(wǎng)漏失水量、工作人員用水、公共建筑用水，結(jié)合這些方面開展科學(xué)的計(jì)算，進(jìn)而確定出給水管道的管徑。對(duì)于正在建設(shè)當(dāng)中的工業(yè)區(qū)或者城區(qū)，需要結(jié)合遠(yuǎn)期規(guī)劃發(fā)展情況，科學(xué)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)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(yīng)綜合考慮來源可靠、維護(hù)維修簡(jiǎn)單、施工方便、工程綜合造價(jià)低以及結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖褂们闆r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
        供水主管每隔500~1000m應(yīng)設(shè)置檢修閥門一個(gè)，主要管道和次要管道交叉處閥門設(shè)在次要管道上。此外，支管上閥門的設(shè)置間隔不宜超過5個(gè)消火栓。
        （2）排氣閥
        因?yàn)樗袝?huì)釋放氣體，給水管道當(dāng)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)而使得管道的過水?dāng)嗝娼档?，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?cè)陂_展管道設(shè)計(jì)過程中需要在管道的起拱頂端設(shè)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來選取。需要注意的是，在長(zhǎng)距離的直管上面也需要設(shè)置排氣閥。
        （3）泄水閥
        為能盡快排出管道當(dāng)中產(chǎn)生的沉淀物亦或是在檢修的時(shí)候放空管道，一般來說需要在管線的最低位置設(shè)立排水閥，排水閥直徑的大小要結(jié)合規(guī)定的放空時(shí)間開確定。結(jié)合工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，排水閥的口徑不應(yīng)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，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井設(shè)置方便消防人員取用，并于當(dāng)?shù)氐南酪?guī)劃相一致。結(jié)合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來設(shè)立消火栓，但在設(shè)計(jì)過程中需注意，消火栓設(shè)置位置要明顯，便于消防車接近且設(shè)置在不易被車撞到的地方。對(duì)于地下式消火栓井，以往通常按照標(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(yīng)為明顯的標(biāo)示標(biāo)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，球墨鑄鐵管與閥門等附件也采用法蘭連接。
        3.8管道附屬構(gòu)筑物
        （1）閥門井
        市政管道中的管道附件一般安裝到閥門井，而閥門井的設(shè)計(jì)也有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集，但在實(shí)際工程中，因不同產(chǎn)品型號(hào)尺寸有所差異，閥門井的尺寸應(yīng)滿足閥門操作和安裝拆卸各種附件所需要的最小尺寸。
        （2）支墩
        當(dāng)管內(nèi)流通過承插式接口的彎管、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(jié)而使管道漏水，需在這些部位設(shè)置支墩。當(dāng)管徑小于DN300mm或者轉(zhuǎn)彎角度小于10°，且水壓不超過980KPa時(shí)，應(yīng)接口本身足以承受拉力，可不設(shè)支墩。
        （3）管道穿越障礙物
        給水管道穿過鐵路、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(yīng)遵循鐵路相
        關(guān)部分的意見和相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。穿越鐵路和公路時(shí)，管頂應(yīng)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，河底開挖埋置，水下挖泥，托運(yùn)，沉管敷設(shè)、頂管等方法。也可將管道敷設(shè)于車行（人行）橋梁上或設(shè)專用的管橋架設(shè)過河。至于采用何種方式，應(yīng)綜合考慮施工條件、地質(zhì)條件、輸水規(guī)模、河的寬度、施工季節(jié)、過河處的水深、安全可靠性、施工工期、河流特性等等，并經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定。
        4.結(jié)語(yǔ)
        綜上所述，市政給水管道作為城市供水系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，對(duì)確保城市正常供水起著關(guān)鍵作用，因此在進(jìn)行給水管道的設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)城市發(fā)展與規(guī)劃的特征，作出科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。在管道設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要開展細(xì)致的考察，從管道線路位置的選取、管徑的確定、線路的規(guī)劃等方面都需要經(jīng)過認(rèn)真的探討，遵守經(jīng)濟(jì)性與可靠性的準(zhǔn)則，保證市政給水管道設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為確保城市正常供水打下良好的基礎(chǔ)。