基于给排水管线设计研究城市内涝控制措施

基于给排水管线设计研究城市内涝控制措施

陈宇恒

阳江市城市规划设计院  529500

摘要：随着城市化建设的脚步不断加快，对于城市内涝的控制尤为关键，道路排水管线设计需要更多的关注与重视。本文针对基于给排水管线设计研究城市内涝控制措施展开探讨，首先结合城市内涝原因进行分析，明晰给排水管线设计核心，从提高工作人员素质、优化管线设计、严格把控施工技术指标等方式，进一步提给排水管线的排水效果，助力防止城市内涝，为现代化城市的建设提供牢固的给排水基础。

关键词：给排水管线设计；城市内涝；控制措施

引言：在城市发展建设期间，做好防治城市内涝工作十分重要，一方面能够有效防治内涝灾害造成的经济损失，另一方面能够促进城市给排水系统的运行流畅，减少对居民日常生活的困扰阻碍。通过做城市给排水管线设计施工，结合现有的给排水管道状况和未来城市发展规划，有效完善城市内部的给排水管线设计，不仅可以避免城市内涝问题，还能更好地实现水资源循环利用，推动城市地区全面实现现代化建设。

一、目前造成城市内涝问题的主要诱因

（一）城市热岛效应导致降水量明显增加

伴随着城市化晋城的逐渐加快，越来越多的人口向着城市的方向聚集，周边乡村甚至出现明显的“空城”现象，而城市人口数量的持续增长，为交通运输量带来更为可观的数额，道路上的私家车数量也明显增长，为满足更多个体居住的需求，城市建筑群向着密集化持续发展。受相关因素的影响和制约，城市内部的温度明显要高于周边郊区，直接对城市所在区域的生态环境造成影响和改变，进而逐渐形成明显的热岛效应。而在热岛效应的驱动下，城市内部的降水量会相对来讲更高一些，同时还会在某些时机以人工降雨的方式为城市发展提供充足的雨水补给，进而带来城市降水总量的显著提升。但是这种情况间接地对城市原本的给排水系统打开压力和挑战，一旦出现淤堵问题，必然伴随更为严重的城市内涝，不仅影响人们的出行效率，同时还会对个体生命安全造成威胁。

（二）传统排水设施建设缺乏长远的发展规划

据相关调查数据显示，大部分老城区在修建基础设施和给排水管网设计的过程中，由于缺少长远的眼光和规划，导致其在后续建设其他建筑设施的过程中，无法持续发挥自身原有的基本性能，对城市化建设造成明显的阻碍。在当前城市土地资源利用期间，为了提高交通的总体效率，减少地面凹凸不平或者泥泞坑洼对日常出行造成的影响，所以大部分城市地标都会选择用水泥、沥青等施工材料进行铺设和覆盖，以至于地表出现长期出现表皮硬化的现象。在城市化建设的过程中，直接对地表降水径流的具体情况造成改变，再加上表皮硬化的缘故，导致地面所能提供的摩擦阻力明显缩减，降水不会直接顺着地面向下渗透，因此停留在地表的径流总量有所增长，地表的雨水无法在表皮硬化的区域顺利流入地下，从而逐渐堆积形成严重的内涝问题，对人们的日常生活带来十分明显的影响。

（三）给排水管网设计精度较低，没有做好日常维护管理

现阶段我国雨水流量计算通常采用推理公式的方法，可以精准计算汇水面积较小的区域降水量，但是在面对汇水面积整体较大的区域，会自然而言产生相应的误差。而受计算方式的影响，我国部分城市在设计给排水管线的过程中，没有提前了解汇水面积的总体大小，进而出现不同程度的数据偏差，最后导致给排水管线的雨水管渠设计缺乏合理性，无法在第一时间把淤积的雨水全部排泄，对市政道路的路面和路基造成不同程度的威胁和影响。另外，虽然社会主义现代化建设始终保持匀速推进的状态，但是由于没有给予城市给排水系统设施建设充足的资金支持，再加上以往管理人员没有及时做好日常的维护和保养，导致城市内部的给排水管线抗洪排涝性能明显降低，甚至还会因为长期的忽视，导致管道内部出现严重的压力堆积，无法实现道路积水的快速排出。夏季作为降水高发季，城市的供排水管线设计，会对后续排水效果和降水淤积起到直接的影响，只有做好日常维护管理工作，确保供排水管线始终保持高效的排水性能，才能有效避免城市内涝问题的出现和发生[1]。

二、现阶段城市给排水管线设计工作的核心要点

（一）真正满足排涝抗洪的基本要求

对于城市市政排水管线设计工作而言，其最主要的工作内容是达到排涝抗洪的根本目标，因此在结合以往设计工作的实践经验来看，大部分市政给排水管网设计的主要方向，都是以防控外涝和排蓄内涝两方面为核心，尽可能降低和避免城市内涝问题的出现与发生。而这种方式虽然可以充分满足江河湖海的防洪堤坝，以及不同大小水库等基础的储水设施修建要求，但是城市相较于前两者而言会更具复杂性和严密性。由于城市给排水管网的主要目标，是短时期内城市内部的强降雨导致的降水量骤增问题，需要在最短时间内完成排涝抗洪。所以设计的核心重点需要放在能够快速、及时完成短时期强降雨的存储和排洪上，在具体进行设计的过程中，需要提前做好目标区域的气象条件与地理环境调查，经过统筹分析和科学计算，真正满足排涝抗洪的基本要求，为人们的日常出行提供更为可靠的支持与保障。

（二）控制流速设计和管道衔接设计

为了解决城市内部生活、工业污水问题，在设计给排水管线的过程中，需要将其充分考虑在内，并结合回收再利用的基本理念，尽可能避免水资源的浪费和消耗。而城市日常污水管网修建期间，部分环节需要在开工前顺利完成，但考虑到部分城市居民区没有设计好确定的排水点，容易在后续施工过程中带来严重安全隐患问题。据了解，通常在市政工程排水管线设计施工期间，通常会保持明显的间隔后，连接相应的管道和转接头，尽可能确保碰水支线和主线能够保持科学合理、顺利的高效连接。因此在设计的过程中，需要提前考虑好容易出现的故障问题和矛盾冲突，确定好排水断面的总体面积，控制好生活污水排水管道的总体流速，使其长期维持在安全、可控的理想范围内。

（三）合理处置相应的污水排放回收处理

城市中的工业废水和生活污水，是容易对地下水的水体水质造成直接污染的关键因素，所以在设计给排水管网的过程中，相关设计人员需要充分重视污水排放和管理工作，确保该城市内部的污水综合处理效果可以符合且满足国家的相关要求与规定，避免出现交叉感染问题，降低总体成本的支出和开销。所以在排水管线设计的基础上解决城市内涝问题，设计工作人员必须深刻意识到污水排放回收处理的重要意义，提前做好相应的独立处理空间，避免出现城市内涝积水和工业废水以及生活污水进行有机融合，削减治理的总体难度，为社会主义现代化建设奠定稳定的基础保障[2]。

三、在给排水管线设计的基础上解决城市内涝问题的控制措施

（一）提高工作人员的专业素质，完成给排水管线的综合设计

结合实际情况来看，大部分城市出现内涝洪水问题的根本原因，在于没有做好给排水管线的设计施工，导致其总体缺乏科学性与合理性，无法充分发挥自身的作用和性能。也就是说，城市给排水管线设计工作的总体质量和效果，会直接对城市基础设施建设的质量和城市整体疏水、排水效果带来影响，而设计工作者作为直接决定给排水管线设计方案的决定人员，通过提高其自身的专业能力水平和综合素质，能够在一定程度上为市政给排水管线的设计施工，起到重要的作用和效果。首先，需要明确承办设计的相关单位本身具有明确的资质，不仅符合国家的基本要求和规定，同时能够精准把控每个给排水管线设计的关键节点，使其在符合法律规定的基础上，为后续施工提供更高的安全质量保障。其次，设计工作者作为城市给排水管线设计工程的主体，其自身的专业素养必须要有所依据和保障，严格遵守国家的相关规定，细心处理好每个连接要点，能够严守工程的质量安全防线[3]。

（二）优化给排水管线设计，强化市政给排水管网设计质量

在设计市政给排水管线的过程中，一方面需要在定线的过程中，尽可能减少与实际勘探地形图之间的数据偏差。因此相关工作人员为了确保设计图纸的数据精准度，需要通过实地勘测的方式，亲自到给排水管线工程的施工现场进行反复确认和严谨测量，对定线图内部的关键参数进行反复核定，避免后续施工与设计图的参数存在严重偏差。通常在改造城市给排水管线的工程施工期间，新管道和原本的旧管道净距离需要保持在大约1.5米，而随着现代科学技术的飞速发展，管道的总体质量得到显著提升，净间距可以酌情减少。设计工作人员需要提前将管线预埋深度、选择管径的大小尺寸、管道基本高度以及标高等设计参数清楚地标记在设计图纸和方案中，能够有效降低后续施工的总体难度，带动施工效率的优化提升。

而另一方面需要综合考虑对给排水总体流量、城市总体规模以及所属地域的发展特点，在原有的基础上真正实现给排水管线铺设线路的优化与完善。市政给排水管线设计可以结合现代科学技术，例如通过使用BIM技术，能够将相关数据信息清楚地模拟，并清楚呈现在施工管理人员的视野范围内。在BIM技术的应用下，设计工作者可以在短时间内通过对管线的直径大小、水利参数、铺设路线等多方面数据，以模拟的方式进行反复实验，使其能够在多次模拟后，获得最佳的设计方案，减少后续施工成本的支出，为相关企业带来更高的经济效益[4]。

（三）严格把控各方面的质量指标，提高对给排水管网的管理力度

为了有效解决城市内涝问题，需要尽可能以预防代替处理，因此设计工作者需要充分结合实际情况，细化给排水管线具体设计内容，对各方面可能会对给排水管线带来直接或间接影响的具体因素，进行综合分析和细化落实。针对管道外部纵向测压荷载问题，以及冬季温度降低管道污水结冰，容易出现管道开裂等情况，都需要提高关注和重视，及时采取相应的处理措施，严格把控每个方面的具体质量标准，真正贯彻落实给排水管线设计的综合管理力度，不仅可以有效避免漏水、渗水等问题的出现，同时还能提高给排水管线的运行和工作效率。设计工作人员可以结合现代计算机，对给排水管线的设计方案进行全方位综合检测，明确具体的责任范围，使后续施工能够在清晰地流程体系下，完成工作任务的高效落实。

结论：综上所述，在开展城市现代化建设过程中，必须结合城市给排水管线设计提高城市整体给排水管线工程的关注度和重视度，结合城市发生内涝的实际情况，根据现有问题，进行防治内涝的综合分析，通过优化给排水管线设计，对城市整体排水系统不断优化，并提出具有针对性的解决措施。提高城市地区给排水管线设计科学性与实用性，防止城市内涝发生，推动社会主义现代化建设持续推进，促进城市更好发展。

参考文献：

[1]张永伟.以控制城市内涝为导向的道路设计方案[J].城市建筑,2019,16(30):160-161.

[2]王震.城市内涝成因与雨水管渠规划设计[J].市政技术,2021,39(12):105-108.

[3]朱荣华.现代城市市政工程中的给排水设计探究[J].智能城市,2021,7(06):69-70.

[4]柯栋.市政给排水管线设计中BIM技术的实践[J].智能城市,2023,9(04):36-38.