摘 要：隨著經濟的發展和社會的進步，城市給排水工程越來越多，城市給排水工程是城市基礎設施的重要組成部分。做好城市給排水設計對于實現城市可持續發展來說非常重要。 

　　關鍵詞：市政工程；給水排水管道工程；工程設計 

　　引 言 

　　城市給排水規劃設計質量直接關系到城市居民的生活質量和城市發展。目前，我國城市給排水設計中仍舊存在許多問題，這就要求工作人員做好市政給排水規劃設計，提高城市水資源的利用效率，實現現代化城市的可持續發展。 

　　1 城市給排水系統的分類 

　　1.1 生活用水系統 

　　生活用水是城市居民正常生活的保障，生活用水是城市居民在生活中的各個環節所使用的水資源。其中包括衛生間盥洗，沖洗衛生器具，沐浴，洗衣，廚房洗滌等各個方面的用水。 

　　1.2 輔助水系統 

　　輔助水系統是城市給排水系統的重要組成部分，建筑中不但要供給生活用水，更要注重輔助水給水系統的設計過程，在當前設計過程中，由于人們對設計的不全面，使得輔助水系統經常成為擺設或者干脆不設計輔助水系統。 

　　1.3 排水系統 

　　排水系統也是城市發展中必不可少的一種基礎設施，是當前城市中各種污水排出的主要系統設備，更是防止在雨季的來臨時刻對各種雨水防洪的主要方式。其作用是給人們創造一個舒適安全的生存和生產環境，使城市生態系統的能量流動和物質循環正常進行，維持生態平衡，保證可持續發展。 

　　2 市政給水排水工程概況

　　根據調查分析，城市內的工業企業主要有以下幾種，A工廠，日用水量10000t/d，最大班用水量：4000t/班，工人總數3000人，分三班工作，最大班1200人，其中熱車間占30%，使用淋浴者占80%；一般車間使用淋浴者占20%。城市土質種類為粘土，地下水位深度為7m。城市河流最高水位：70m，最低水位：60m，常水位：65m。 

　　3 給水管網設計與計算 

　　3.1 給水管網布置及水廠選址 

　　根據調查分析，城市的水量比較充足，且水質較好，有一條河流，可以作為生活飲用水水源。該城市的地勢相對比較平坦沒有太大的起伏變化。城市的街區分布比較均勻，城市中各工業企業對水質無特殊要求。因而采用統一的給水系統。城市給水管網的布置取決于城市的平面布置、水源、調節構筑物的位置、大用戶的分布等。考慮要點有以下：①定線時干管延伸方向應和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。干管的間距一般采用500～800m。②循水流方向，以最短的距離布置一條或數條干管，干管位置從用水量較大的街區通過。③干管盡量靠近大用戶，減少分配管的長度。④干管按照規劃道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下通過，盡量少穿越鐵路。減小今后檢修時的困難。⑤干管與干管之間的連接管使管網成環狀網。連接管的間距考慮在800～1000m左右。⑥力求以最短距離鋪設管線，降低管網的造價和供水能量費用。輸水管線走向應符合城市和工業企業規劃要求，沿現有道路鋪設，有利于施工和維護。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑≥1000mm時）和鑄鐵管。對水廠廠址的選擇，應根據下列要求，并且通過技術經濟比較來確定：①給水系統布局合理；②不受洪水威脅；③有較好的廢水排除條件；④有良好的工程地質條件；⑤有良好的衛生環境，并便于設立防護地帶；⑥少拆遷，不占或少占良田；⑦施工、運行和維護方便。 

　　3.2 給水管網設計計算 

　　3.2.1 最高日用水量計算 

　　一個城市的正常運行需要消耗大量的水資源，城市最高日用水量包括綜合生活用水、工業生產用水、職工生活用水及淋浴用水、市政用水、未預見用水和管網漏失水量。 

　　通過查閱相關資料可以得出，城市的總人口72.9萬，位于二區，為大城市，參考《給水排水管道系統》教材，取綜合生活用水定額為260L/（人・d）。用水普及率為100%。最高日綜合生活用水量Q1。Q1=qNf/1000；Q1為城市最高日綜合生活用水，m3/d；q為城市最高日綜合用水量定額，L/（cap.d）；N為城市設計年限內計劃用水人口數；設計十年內規劃人口數為90萬；f為城市自來水普及率，采用f=100%。Q1=qNf/1000=260×900=234000m3/d。 

　　3.2.2 工業用水量 

　　研究工業用水量對于市政給排水設計來說非常重要。 

　　（1）工業企業職工的生活用水和淋浴用水量Q2：工廠職工生活用水量采用一般車間每人每班25L，高溫車間每人每班35L計算.淋浴用水按一般車間每人每班40L，高溫車間每人每班60L計算。A工廠：工人總數3000人，熱車間人數3000×30%=900（人），使用淋浴人數900×80%=720（人）。普通車間人數3000×70%=2100（人），使用淋浴人數2100×20%=420（人）。QA=（900×35+2100×25+720×60+420×40）/1000=144（m3/d），工業企業職工的生活用水和淋浴用水量Q2，Q2=QA=144（m3/d）。 

　　（2）工業生產用水量Q3：Q3=10000（m3/d）。 

　　3.2.3 市政用水量Q4 

　　為了計算方便，文章將市政用水量設置為Q4，澆灑道路用水量一般為每平方米路面每次1.0～2.0L，每日兩到三次，這里取每日兩次。大面積綠化用水可采用1.5～4.0L/（m2・d）。Q4=（0.2×2511.1×104+592×104×2）×10-3=16862.2（m3/d）。 

　　3.2.4 管網漏失水量Q5 

　　根據以往的經驗總結，將管網漏失水量定為前四項用水量的10%。Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）×10%=26101（m3/d）。 

　　3.2.5 城市的未預見水量Q6 　　按前五項用水量的8%計算，Q6=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×8%=22968.6（m3/d）。 

　　3.2.6 最高日用水量Qd 

　　Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=310075.8（m3/d） 

　　3.2.7 最高時用水量 

　　根據《給水排水管道系統》教材，最高日城市綜合用水的時變化系數Kh宜采用1.3～1.6，大中城市的用水比較均勻，Kh較小，可取下限。因此，Kh取1.3，最高時用水量為：Qh=Kh・Qd/24=16795.8m3/h=4665.5L/s。 

　　4 污水管網設計與計算 

　　排水系統氛圍合流制和分流制，排水系統的確定：合流制由于污水未經處理就排放，受納水體遭到嚴重污染，但合流制排水系統工程投資較低。分流制將雨水和污水分別在兩套或兩套以上管道系統內排放，該系統使污水收集和處理，使水的重復利用率提高，但工程投資較大。保定市擁有72.9萬多人，排水設施較完備且該城市雨量比較豐富，污水和雨水的流量相對較大，因此采用分流制排水系統。 

　　4.1 污水設計流量計算 

　　通常情況下，一個城市的污水主要來源于生活和工業兩個部分。查居民生活污水量定額，通常生活污水量為同周期給水量的80～90%，給水量平均日采用210L/（人・d），城市給水排水系統完善，則綜合生活污水定額為210×90%=189L/（人・d）。則生活污水Q=189×729000/86400=1594.69L/s，生活污水量總變化系數KZ=1.3。故Q1=1.3×1594.69=2073.1L/s。工廠排出的工業廢水作為集中流量排入污水管道，經過收集與城市污水管網匯合進入污水廠處理。 

　　4.2 污水管道水力計算 

　　由于管線太長，管路太多，為便于計算，選取其中的一條設計管1-2-3-4-5-6-7-8-9進行計算。 

　　設計要求： 

　　污水管道的設計應該在國家規范的允許下并結合工程的實際情況進行，我國規定，污水管道在街坊和廠區的最小管徑為200mm，在街道下的最小管徑為300mm。污水管道的埋設深度是指管道的內壁底部離開地面的垂直距離，亦稱管道埋深。街坊污水支管起點最小埋深至少為0.6～0.7m，干燥土壤中最大埋深不超過7～8m。污水干管流量計算見表3。 

　　5 雨水管網設計與計算 

　　5.1 雨水設計流量計算 

　　5.1.1 該城市的平均徑流系數Ψav 

　　5.1.2 單位面積的徑流 

　　該設計區域街區面積較小采用地面集水時間t1=10min，匯水面積設計重現期T=1a，采用暗管排水m=2.0，將確定設計參數代入暴雨強度公式得： 

　　5.2 雨水管道水力計算 

　　該城市屬于大型城市，雨水量比較大故而采用管網回收直接排入河流的方式，其一是經濟適用，降低施工成本；其二充分考慮各因素，且雨水量大全部進污水廠不太現實。由于管線太長，環路太多，為便于計算，選取其中的一個完整的設計管段1-2-3-4-5-6-7-8-9進行計算。各管段匯水面積計算見表4。 

　　6 結束語 

　　綜上所述，在當前的歷史條件之下，城市給排水設計已成為城市建設中的重點，更是水資源循環利用的前提。在具體設計過程中，應本著理論聯系實際，做到工程量小、安全、高效三者統一的原則進行。 

　　參考文獻 

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