城市市政给排水管网的优化配置与管理

 城市市政给排水管网的优化配置与管理

古雄新

广州市创博机电设备安装有限公司   510700

摘要：市政给排水管网作为城市基础设施的一部分，在城市化建设、居民日常生活以及水文生态环境等方面发挥着极为关键作用。基于此，各地城市都非常重视市政给排水管网的建设工作。然而随着管网使用时间的增长，加上受到材料、管理措施等多方面因素的影响，在实际运行中存在诸多的问题，对此相关部门需要对这些问题进行深入分析，提出针对性的优化配置与管理措施，从而促进城市市政给排水管网的良好运行。

关键词：城市市政工程；给排水管网；优化配置；管理

1 市政给排水管网的相关概述

近年来，我国综合经济水显著提高，推动着城市建设的进一步完善，而市政工程项目作为城市具体建设中的重要环节，随着城镇化进程的持续推进，促使给排水管网得到不断延伸，且呈现出越来越高的密集程度，但仍有一些城市的市政给排水方法没有配置完善的系统，还在沿用过去的给排水管道，在运行效率与运行性能等方面存在一系列的问题，给城市居民的生产生活带来了较大的负面影响。基于此，在现代城市建设过程中应当与时俱进，持续完善和优化市政给排水管网，合理规划和扩建或是改进已有的公共基础设施，从而有效提高给水管网的运行水平。市政给排水系统不仅能够有效保证城市水循环体系的良好运行，还能够确保城市的正常运转，促进城市经济的稳定发展[1]。在市政给排水系统建设之前，必须科学规划和设计整个管网，结合城市发展的实际需求与现有基础设施的建设状况，对管道的位置与规格加以精细化地调整，以保证给排水管网的功能作用得到充分发挥，提高水资源的利用效率，有效调节城市内部水文生态环境，尽可能减少旱涝等不良灾害的发生。

2 城市市政给排水管网运行中存在的问题

2.1 配置与材料使用方面

随着城市市政给排水管网使用寿命需求的不断增加，往往会发生管道老化、渗漏等多种问题，如：在以往的市政给排水管网建设过程中，由于受到技术等因素的限制，多选用镀锌钢管，且深埋于地下。在长期使用以后，管道必然会出现老化现象。由于城市建设本身具有特殊属性，市政给排水管网在使用过程中也会由于受到各方面因素的影响或是各种问题的发生，而需要进行改建、扩建或是新建。现如今，我国城市交通道路规模和数量的不断扩增，难免会破坏到市政给排水管网，加上长期受到交通压力的影响，地面容易产生裂缝问题，从而损坏了地下管网。另外，我国大多数城市市政工程中依然使用旧的给排水管网，且普遍存在老化问题，这就容易出现压力过大、渗透水等情况。而有的市政给排水管网工程建设期间，有的单位为了缩短工期，谋取更多的利益，会擅自降低工程的质量标准，这就给工程后期使用埋下了诸多的安全隐患[2]。

2.2 环境的变化方面

在城市化背景下，建筑群规模日益扩大，然而城市空间是有限的，所以如今的城市空间被不断压缩，使得城市建设有着很强的特殊性。当下的市政给排水管网大多是基于原有管网的基础上扩建或是改建而来。随着新时代的到来，为能够妥善解决过去城市中时常出现的内涝等灾害问题，当地政府部门邀请专业的工程师对市政给排水管网进行重新设计和合理规划，以保证管网的供水、排水功能能够正常发挥。同时，为能够实现水资源的高效配置，在规划市政给排水管网时，需要参照以往的给排水系统，尽可能减少水资源的浪费，避免对本地生态环境的污染[3]。经过多年的努力，当前我国城市市政给排水管网建设方面已经取得了较为显著的发展成效，然而在配置方面依然存在诸多的问题，一旦遇到突发事件，现有的配置是无法有效应对的，常见的突发事件包括：污水、污染、爆管等，这些事件均会影响到居民的正常生产与生活。

2.3 使用性能方面

一是，排水能力不足。如今城市人口数量众多，基础设施建设规模的不断扩大，多方因素致使城市市政给排水管网的覆盖面进一步扩大，且覆盖速度较快。但由于老旧管网老化，管道使用时间较长，现有的市政给排水管网的排水能力已经难以满足城市发展中大量的排水需求。同时，现有的管道在规格、材质等方面存在较大的差异，在接头形式与连接方式上也具有多样性的特征，规范化方面也存在明显的不足，加上受到管线寿命长、水腐蚀等因素的影响，导致给排水管网存在渗漏的问题。另外，城市市政给排水管网主要布设在狭窄的地下空间，不仅增加了管网老化的风险，还难以及时发现和解决故障问题，从而大大降低了管网的排水能力。

二是，应急能力不足。当前，全球多地都遭受着极端天气袭击，我国很多城市也面临着严重的洪涝灾害问题，造成这一问题的主要原因在于：随着城镇化建设速度的加快，导致城区内的植被覆盖面积大大减少，这就大幅度降低了城市涵养水源的能力；由于现代城市的建设，导致城区不透水区域面积增加，影响到雨水的自然下渗；在城市地下管网的建设过程中，忽视给排水管网应急能力的设计，一旦遇到雨水天气，会导致大量雨水积聚在路面，从而损害到公共基础设施[4]。

2.4 维护管理方面

城市市政给排水管网主要建设在地下，维修和管理工作比较复杂，且难度较大，要想更换新的管道，必须在原有的给排水管网基础上加以优化，针对旧的给排水管线而言，腐蚀、老化等问题时有发生，日常维护管理工作也有可能不够全面，难以及时发现和解决问题，故而管道容易出现渗漏、断裂等问题，这就会导致水资源的浪费，并影响到城市道路及其他公共基础设施。

3 城市市政给排水管网的优化配置与管理策略

3.1 树立节水意识

针对城市市政给排水管网的优化配置，首先，必须提高广大人民群众的节水意识，相关部门应当充分利用电视、新媒体等多种渠道，加大节水宣传力度，并制定节水收费新标准，对居民的正常用水量加以合理控制，尽可能避免额外的水资源浪费；同时，应鼓励和引导居民主动使用节水型器具，并合理优化给水系统和排水系统，对用户端和供水端的水压加以科学控制，这样做不仅能够保证节水和用水的安全，还能够更为有效的控制水压。因为当水压过高时，会降低水资源的利用率，产生大量的水资源浪费问题；如果给水系统水压过大，会在很大程度上增加管道的负担，从而引发渗漏等问题。

3.2 优化管网布局

在实际优化配置过程中，相关部门应当深入分析城市各区域的建筑物、公共设施等分布情况，对城市市政给排水管网布局加以精细化的调整。具体包括以下几方面：

（1）合理规划市政给排水管网系统，规划人员需要全面研究城市总体规划内容与特定区域规划内容，且对原有市政给排水管网与新增管网对接情况、管网扩建或是改建等情况加以综合性考量，如果管网运营时间过长，应当分别设计旧管网和新管网的规划方案，从而更为合理、科学地优化市政给排水管网布局。

（2）立足实际需求，选择最佳的布局设计方案。在实际设计过程中，设计人员必须全面分析对应建设区域的地形地质条件、水源条件等因素，明确水泵、调节池与沉淀池的位置，准确判断市政给排水管网布局位置与周边交通设施、公共设施等方面的影响，保证管道内部水压、水量符合市政给排水管网运行要求。同时，为能够降低管道建设、维护和管理难度，应当尽可能简化管道铺设线路，最好采取环形或是枝环结合线路。

（3）利用高科技技术辅助优化市政给排水管网布局，设计人员应当有效结合新型算法和经典算法的运用，其中前者涉及到人工神经网络、模糊数学、地理信息系统等，后者涉及到非线性规划、线性规划以及动态固化法等，利用这些先进技术手段能够提高管网布局的合理性和可行性[5]。

（4）保证市政给排水管网布局与当下城市功能需求相适宜。随着城市功能的不断升级，城市高层以及超高层建筑、地下空间、综合体数量日益增加，设计人员需要充分掌握这些建筑的特点，对市政给排水管网布局加以科学调整，以更好地满足城市居民用水需求。

3.3 改造现有管网，优化相关配套设施

为能够有效提升城市市政给排水管网的运行效率，必须加强对现有老旧管网的改造力度，即依据城市旧城改造项目的实际状况，明确市政给排水管网改造的核心区域，做好实地调查工作，准确定位管道明漏与暗漏的位置，且将这两个位置纳入到管网优化配置的范畴内。遵循“明漏严防、暗漏严查”的处理原则，使用新管道来更换老化、漏损严重的管道，注意所选管材应当具备良好的抗压性能与耐腐蚀性能，以保证管道使用的稳定性与可靠性，还能够避免多次更换管道而增加管网改造成本。此外，在实际优化配置过程中，应当全面分析市政给排水管网工程周围的环境变化状况，科学优化新建系统的配套设施，针对由于市政道路扩建而造成给排水管道上层覆土厚度降低的问题，应当合理调整管道的埋深；对于临时性过街管线，应当借助通管等方法加以妥善处理。

3.4 有效运用新型管材

对于城市市政给排水管网而言，管道性能在很大程度上影响着整个管网的质量。就现阶段我国市政给排水管网设计情况来看，常用的管材由塑料管、金属管与玻璃管夹砂管等，而不同管道材料的性能之间有着很大的区别，所以在选择管道时，必须结合具体情况来选择最为适宜的管道材料，以保证管材质量能够充分满足管网使用要求。

（1）金属管。金属管是现阶段较为常见的新型管材，具有相对理想的应用效果；在实际建设过程中，金属管会涉及到钢管和球墨铸铁管的运用，从管材自身的应用效果来看，金属管网具有相对比较坚硬的质地，故而其具备优良的抗震性能与抗压性能；另外，金属管自身内壁较为光滑，且糙率很小，故而其内部几乎不会出现堵塞和腐蚀问题。

（2）塑料管。这类管材的种类丰富多样，涉及到硬聚氯乙烯管双壁波纹管等，应用优势包括：塑料管的内壁很光滑，糙率极小，具备优良的耐腐蚀性，相较于金属管，塑料管的塑料环自身的质量明显更低，施工成本更低，安装操作更为简便。

（3）玻璃管夹砂管。这类管道是现阶段市政给排水管网规划与建设中一种较为特殊的方式，其自身的内壁很光滑，且密封性非常良好，整个管道的质量相对比较小，能够应用在具有碱性或是酸性特征的土壤中，可以实现直接辐射，但是这类管材的抗压性能不佳。

3.5

提升应急处理能力

关于提升城市市政给排水管网应急处理能力的措施，具体包括以下几点：

（1）加强对管网污染问题的监控与预防。相关部门应当全面分析城市各区域市政给排水管网的运行情况，明确污染问题多发区域，然后利用先进的技术手段构建市政给排水管网信息系统，实现对区域内管网运行情况的全过程监控，并利用该系统来实时统计和整理污水管道水资源的负荷量与采集量，尽早发现管网渗漏、淤泥等问题，从而及时采取有效措施进行处理，防止出现重大污染事故，确保整个管网运行的高效性与可靠性；同时，相关部门应当强化水源地管理，结合实际要求来科学设置应急备用水源地，必要情况下需要增加取水口数量，尤其是对学校、住宅小区等重点区域，建议设置闭合给排水管网，如果遇到紧急状况，能够迅速关闭外网，将备用水源作为内网供水，以保证居民正常用水[6]。

（2）准确测算本地降水量，有效完成雨污分流处理。目前我国很多城市的市政给排水管网在建设和运行中存在完善性不足的问题，尤其是在遇到暴雨天气时，整个排水并不通常，这就会严重影响到居民的正常生活和出行，甚至导致人员伤亡；对此，相关部门必须严密监测本地的气象信息，准确且有效地测算本地降水量，从而为市政给排水管网配置优化和管理提供可靠的数据支持。还需依据城市各区域的环境条件，尤其是在夏季时，必须准确测算整个区域的降水量情况，并对市政给排水管网的排水能力、区域经济条件等多方面因素加以综合分析，结合测算与分析结果来合理提高出水口、泵张以及排水管道的标准系统，从而促进雨污分流的不断完善与优化。

3.6 加强维修和管理

在城市市政给排水管网使用期间，相关部门应当结合实际状况采用科学、可行的技术手段，制定出全面、有效的管网维修与管理策略，从而切实提升管网的整体质量，保证整个管网的安全稳定运行。也就是借助计算机系统辅助完成管网运行信息更新与相关历史数据的清理，同时将所有信息实时上传到网络平台，以便管理人员随时随地获取到所需的信息内容，制定相应的维修管理措施。同时，管理人员可以利用给排水监控管理系统等技术手段，对管道内部流量与液位等情况进行监测与评估，如果发现爆管等问题，系统能够准确定位故障位置，安排专业技术人员前往现场进行抢修。

4 结语

综上所述，水是人类日常生活和生产中必不可少的资源，当前我国综合经济水平的显著提高，城市建设规模的迅速扩大，对城市市政给排水管网运行提出了更为严格的要求。通过有效优化配置和管理市政给排水管网工程，既能够保证居民的正常用水，还有利于促进城市未来的高质量发展。然而就实际情况来看，我国很多城市的市政给排水管网运行中普遍存在应急能力不足、管道老化、管道渗漏问题频发等诸多问题，这就影响到整个管网的平稳安全运行。因此，有关部门必须立足于实际情况，树立节水理念，充分利用先进的技术手段，并积极运用具备良好耐腐蚀性和抗压性能的管材，注重提高管网的应急能力与排水能力，从而切实保证整个管网工程的安全可靠运行。

参考文献：

[1]马维新.研究城市市政给排水管网的优化配置与管理[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(9):0087-0090.

[2]温正管.浅析市政给排水管网的优化配置与管理[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2022(5):0128-0130.

[3]唐乐东,植凯欣.城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2022(4):0166-0168.

[4]曹守领.城市市政给排水管网的优化配置与管理[J].中国科技期刊数据库 工业A,2022(6):0164-0166.

[5]杨照君.城市市政给排水管网的优化配置探讨[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2023(3):0105-0107.

[6]赵金月.市政给排水管网优化配置分析[J].中国科技期刊数据库 工业A,2023(3):0182-0185.