市政给水管线设计分析

市政给水管线设计分析

廖盼

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摘要：市政给水管线建设是城市基础设施建设的重要组成部分。给水管线的设计与施工对一个城市的发展有很大的影响，不仅关系到企业和城市居民的用水需求，也极大地影响着城市的经济发展。本文对市政给水工程管道的设计进行了总结，希望能为行业专业人士提供一些参考。

关键词：给水工程；市政管线；设计分析

引言

给水管线的设计是目前城市建设中的一个重点。给水管线设计是给水管线系统的关键。为保证市政给水工程的科学性、经济性、合理性及与城市发展的和谐统一，必须满足有关的室外给水管线设计规范及要求。

1、市政给水管线设计的要求

首先，市政给水管线方案的制定必须符合市政给水管线的设计导则、规范要求和技术标准，并在多个层面上确保市政给水管线工程的功能和有效利用的基本要求。市政给水系统的设计，最根本的问题就是要满足实用需求，这是确保供水工程质量的一个重要条件。

其次，在进行市政给水管线设计时，要根据城市整体规划及给水管线的专项规划进行。按照“因地制宜”的原则，寻求一种科学的，经济的，实用的给水管线的设计方案。在此过程中，应注意将传统的建筑工艺与现代科技有机地结合起来。

第三，在市政给水管线设计中，设计人员应尽量减少或防止图纸过程中的遗漏、错误等问题，以确保设计图纸的准确性和有效性。给水管线设计图是给水管线建设的一项重要基础，它的质量关系到管线工程的工期和质量。

第四，设计人员既要综合考虑技术、经济、政策等方面的因素，又要从实际出发，对市政给水管线施工的特殊特征与困难进行细致的分析。为保证市政给水管线项目的正常开展，对其进行了详细的论证，并编制了相应的施工方案及设计方案。

2、市政给水管线设计总结

某城新开发城北区，规划面积为16平方公里，规划给水量46000m3/d，在其具体的管道设计与规划过程当中，我们总结出了以下要点：

2.1管道定位

市政给水管线的定位需要遵守总体方案，并进行现场实地调研，在此基础上，比较供水管道的管线方案，选取一种具备经济性与技术性的供水管线。所选取的线路需要确保管线的调节灵活与安全可靠，尽可能降低管线交叉对周围环境带来的损害。对于已建道路，一般沿着已有的市政道路开展铺设，这样可以很好地降低线路的距离，降低线路横跨障碍的次数。而对于新建道路下的给水管线，管道的敷设按照管道综合断面的管路进行定线。此外，在对管道进行定位的时候，还应充分考虑到施工所在区域的地质条件。

2.2管道的平面设计

随着城市道路等级的逐渐提高以及地下管线的种类增多，在进行管道平面设计时，适当多预留一些接水口，尤其是新建给水管线时，多预留一些接水口可满足今后城市景观和生产生活的需要，避免对路面进行二次开挖施工。通常将给水管线布置在人行道下或者非机动车道下面，若给水管线无条件在人行道下或非机动车道下，可以将给水管线敷设车行道下，单预留支管的阀门以及消火栓尽量设计在人行道下，方便检修使用。

2.3管道的埋深设计

市政给水管线多数埋设在道路下，管顶的覆土厚度，在不冰冻地区由外部荷载、管道强度以及其他管线交叉情况等决定，通常金属管道的管顶覆土厚度不小于0.7米，非金属管道的管顶覆土厚度应大于1.0~1.2。对于冰冻地区给水管线的埋设深度，在保证管道结构安全的基础之上，管道处在冻土层下面即可。在施工当中如果遇到丘陵或者山地，需要满足最小覆土的要求，防止产生深浅不一的情况。对于局部不满足最小覆土的要求的管道，需特殊处理，如采用混凝土进行包封处理。

2.4管道管径

管径的选择直接关系到供水是否能够达到使用者的需求以及运行后的经济效益。所以，在进行给水管线直径的设计时，要结合实际情况进行。有些管线的管径是过去设计的，但随著城市的不断发展，需要作长期的分析。在进行管径设计时，应同时兼顾可靠性与经济性。对于已经形成了一定规模的工业区和城市，市政给水管管径的设计要根据管线平差计算和供水量来进行，主要从以下几个方面进行了分析，例如，居民生活用水，工业企业生产用水，消防用水，未预见水量，管线漏失水量，工作人员用水，公共建筑用水，综合以上几个方面，进行科学的计算，从而确定给水管的管径。对于正在建设当中的工业区或者城区，需要结合远期规划发展情况，科学准确地预测用水量，进而合理地确定管径。

2.5管材的选取

管材的选择应综合考虑来源可靠、维护维修简单、施工方便、工程综合造价低以及结合当地的使用情况等因素，通常小于DN300mm给水管线，采用PE管，大于DN300mm管道选用球墨铸铁管、钢管以及PCCP，管道穿越障碍物时采用钢管。

2.6管道附件

（1）阀门

供水主管每隔500～1000m应设置检修阀门一个，主要管道和次要管道交叉处阀门设在次要管道上。此外，支管上阀门的设置间隔不宜超过5个消火栓。

（2）排气阀

因为水中会释放气体，给水管线当中拱起的部分容易产生空气的聚集而形成气囊，引起气阻，进而使得管道的过水断面降低，增加了水头的损失。假如在这个时候管线水压突然产生改变，还极易形成水锤，进而发生爆管。因此，我们在开展管道设计过程中需要在管道的起拱顶端设立排气阀，排气阀的直径通常按照给水管线直径的1:8~1:12来选取。需要注意的是，在长距离的直管上面也需要设置排气阀。

（3）泄水阀

为能尽快排出管道当中产生的沉淀物亦或是在检修的时候放空管道，一般来说需要在管线的最低位置设立排水阀，排水阀直径的大小要结合规定的放空时间来确定。结合工程实际经验，排水阀的口径不应低于主管口径的三分之一。

（4）消火栓

消火栓有地上式消火栓与地下式消火栓。地上式消火栓通常用在温度比较高的地方，而地下式消火栓通常用在温度比较低的地方。但有部分南方城市，为考虑到城市的美观，防止消火栓被碰撞，也考虑采用地下式消火栓，但地下消火栓的阀门井设置方便消防人员取用，并与当地的消防规划相一致。结合国家的标准规范来设立消火栓，但在设计过程中需注意，消火栓设置位置要明显，便于消防车接近且设置在不易被车撞到的地方。对于地下式消火栓井，以往通常按照标准图集选用1.2m的圆形检查井，但在消防人员在实际操作中使用极不方便，故对于新建地下式消火栓，检查井的直径不宜小于1.5m，且井盖上应为明显的标识标记。

2.7管道接口

不同管材管道的接口形式不同，钢管采用焊接，球墨铸铁管和PCCP管采用承插连接，PE管采用热熔连接，不同管材管道之间连接采用法兰连接，球墨铸铁管与阀门等附件也采用法兰连接。

2.8管道附属构筑物

（1）阀门井

市政管道中的管道附件一般安装到阀门井，而阀门井的设计也有相应的国家标准图集，但在实际工程中，因不同产品型号尺寸有所差异，阀门井的尺寸应满足阀门操作和安装拆卸各种附件所需要的最小尺寸。

（2）支墩

当管内流通过承插式接口的弯管、三通以及异径管时，都会产生拉力，接口可能因松动脱节而使管道漏水，需在这些部位设置支墩。当管径小于DN300mm或者转弯角度小于10°，且水压不超过980KPa时，应接口本身足以承受拉力，可不设支墩。

（3）管道穿越障碍物

给水管线穿过铁路、公路、河流及沟渠等障碍物时，需采用一定的措施。给水管线穿越铁路时，其穿越地点、方式和施工方法，应遵循铁路相关部分的意见和相应的技术规范。穿越铁路和公路时，管顶应在铁路路轨道底或公路路面以下1.2米左右。给水管线穿越河流和沟渠时的施工方法可采取围堰，河底开挖埋设，水下挖泥，托运，沉管敷设、顶管等方法。也可将管道敷设于车行（人行）桥梁上或设专用的管桥架设过河。至于采用何种方式，应综合考虑施工条件、地质条件、输水规模、河的宽度、施工季节、过河处的水深、安全可靠性、施工工期、河流特性等等，并经过经济技术比较后确定。

结语

因此，市政给水管线是一个重要的组成部分，对保障城市正常用水具有重要意义。所以，在进行给水管线设计时，应结合城市的发展与规划特征，对给水管线进行科学的设计。在管线设计时，要认真研究管线的选址、管径的选择以及管线的计划。在保证市政给水管线设计质量的前提下，要在经济、可靠的前提下，为保障城市的正常供水打下坚实的基础。

参考文献

[1]许志强.非开挖技术在市政给水管线施工中的实践[J].建设科技，2023，(20):44-46.DOI:10.16116/j.cnki.jskj.2023.20.012.

[2]苏婕.供水管道及管线工程施工的质量管理[J].太原城市职业技术学院学报，2023，(09):195-197.DOI:10.16227/j.cnki.tycs.2023.0491.

[3]刘晓虹.市政管线的综合设计方案探讨[J].江西建材，2022，(12):367-368.

[4]徐海宁，马龙飞，程栋柱.全系统给水工程管线结构关键技术研究[J].给水排水，2022，58(S1):412-417.DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2021.07.06.0004.

[5]邓小丽.市政给水管线的规划和设计分析[J].居舍，2019，(14):78.