摘要：市政給水管道建設是城市基礎設施建設當中主要的構(gòu)成部分，給水管道的設計與施工會給城市的發(fā)展帶來非常大的影響，這不但關聯(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)濟發(fā)展。本文就市政給水工程管道設計進行了總結(jié)，希望給業(yè)內(nèi)人士提供一定的借鑒。
        關鍵詞：給水工程；市政管道；設計分析
        1.引言
        在現(xiàn)如今的城市發(fā)展中，給水管道的設計具有重要作用。給水管道的設計是給水系統(tǒng)當中的核心內(nèi)容，應該遵守室外給水設計的有關規(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計的科學性、經(jīng)濟性和合理性，與城市建設與發(fā)展相協(xié)調(diào)。
        2.市政給水管道設計的要求
        第一，市政給水管道方案的制定需遵守市政給水管道的設計準則、規(guī)范要求以及技術標準，并確保市政給水管道工程的使用功能與效果等多個層面的基本要求。市政給水管道設計的核心在于滿足實際需求，這是確保其質(zhì)量的基本要求之一。
        第二，市政給水管道的設計需以城市總體規(guī)劃與城市供水專項規(guī)劃為依據(jù)，本著因地制宜的原則，努力尋求給水管道設計方案的科學性、經(jīng)濟性與實用性，同時還需要確保，實現(xiàn)傳統(tǒng)施工工藝與當今科學技術的有效融合。
        第三，在市政給水管道的設計當中，設計人員在繪制圖紙的過程當中，要盡可能降低或者防止在圖紙上出現(xiàn)漏、錯等問題，確保設計圖紙的精準性與有效性。市政給水管道設計圖紙作為給水管道工程施工的關鍵依據(jù)，其質(zhì)量的優(yōu)劣會直接影響到給水管道工程的施工時間與施工質(zhì)量。
        第四，在設計過程當中，設計人員不僅要充分考慮到技術、經(jīng)濟與政策等諸多方面的因素，還需要從實際出發(fā)，仔細研究市政給水管道建設的具體特征與困難，在經(jīng)過縝密的驗證與審查之后，最后制定出市政給水管道建設的施工計劃與設計方案，確保市政給水管道項目的順利進行與開展。
        3.市政給水管道設計總結(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，在其具體的管道設計與規(guī)劃過程當中，我們總結(jié)出了以下要點：
        3.1管道定位
        市政給水管道的定位需要遵守總體方案，并進行現(xiàn)場實地調(diào)研，在此基礎上，比較供水管道的管線方案，選取一種具備經(jīng)濟性與技術性的供水管線。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周圍環(huán)境帶來的損害。對于已建道路，一般沿著已有的市政道路開展鋪設，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)。而對于新建道路下的給水管道，管道的敷設按照管道綜合斷面的管路進行定線。此外，在對管道進行定位的時候，還應充分考慮到施工所在區(qū)域的地質(zhì)條件。
        3.2管道的平面設計
        隨著城市道路等級的逐漸提高以及地下管線的種類增多，在進行管道平面設計時，適當多預留一些接水口，尤其是新建給水管道時，多預留一些接水口可滿足今后城市景觀和生產(chǎn)生活的需要，避免對路面進行二次開挖施工。通常將給水管道布置在人行道下或者非機動車道下面，若給水管道無條件在人行道下或非機動車道下，可以將給水管道敷設車行道下，單預留支管的閥門以及消火栓盡量設計在人行道下，方便檢修使用。
        3.3管道的埋深設計
        市政給水管道多數(shù)埋設在道路下，管頂?shù)母餐梁穸龋诓槐鶅龅貐^(qū)由外部荷載、管道強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大于1.0~1.2。對于冰凍地區(qū)給水管道的埋設深度，在保證管道結(jié)構(gòu)安全的基礎之上，管道處在凍土層下面即可。在施工當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，如采用混凝土進行包封處理。
        3.4管道管徑
        管徑的設計影響到給水量是否可以滿足用戶要求以及投入運行之后的經(jīng)濟性，因此在設計給水管道的管徑時，需要根據(jù)城市發(fā)展的具體情況進行確定。對于有些管道的管徑是之前就作出設計的，但是隨著城市的進步，需要從長久的角度分析，在管徑設計過程中需要從可靠性與經(jīng)濟性兩方面考慮。對于已經(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計需要跟管網(wǎng)平差計算與供水量來制定，重點從下面幾個角度進行分析，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的計算，進而確定出給水管道的管徑。對于正在建設當中的工業(yè)區(qū)或者城區(qū)，需要結(jié)合遠期規(guī)劃發(fā)展情況，科學準確地預測用水量，進而合理地確定管徑。
       3.5 管材的選取
        管材的選擇應綜合考慮來源可靠、維護維修簡單、施工方便、工程綜合造價低以及結(jié)合當?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，管道穿越障礙物時采用鋼管。
        3.6管道附件
        （1）閥門
        供水主管每隔500~1000m應設置檢修閥門一個，主要管道和次要管道交叉處閥門設在次要管道上。此外，支管上閥門的設置間隔不宜超過5個消火栓。
        （2）排氣閥
        因為水中會釋放氣體，給水管道當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，進而使得管道的過水斷面降低，增加了水頭的損失。假如在這個時候管網(wǎng)水壓突然產(chǎn)生改變，還極易形成水錘，進而發(fā)生爆管。因此，我們在開展管道設計過程中需要在管道的起拱頂端設立排氣閥，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，在長距離的直管上面也需要設置排氣閥。
        （3）泄水閥
        為能盡快排出管道當中產(chǎn)生的沉淀物亦或是在檢修的時候放空管道，一般來說需要在管線的最低位置設立排水閥，排水閥直徑的大小要結(jié)合規(guī)定的放空時間開確定。結(jié)合工程實際經(jīng)驗，排水閥的口徑不應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置方便消防人員取用，并于當?shù)氐南酪?guī)劃相一致。結(jié)合國家的標準規(guī)范來設立消火栓，但在設計過程中需注意，消火栓設置位置要明顯，便于消防車接近且設置在不易被車撞到的地方。對于地下式消火栓井，以往通常按照標準圖集選用1.2m的圓形檢查井，但在消防人員在實際操作中使用極不方便，故對于新建地下式消火栓，檢查井的直徑不宜小于1.5m,且井蓋上應為明顯的標示標記。
        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，而閥門井的設計也有相應的國家標準圖集，但在實際工程中，因不同產(chǎn)品型號尺寸有所差異，閥門井的尺寸應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
        當管內(nèi)流通過承插式接口的彎管、三通以及異徑管時，都會產(chǎn)生拉力，接口可能因松動脫節(jié)而使管道漏水，需在這些部位設置支墩。當管徑小于DN300mm或者轉(zhuǎn)彎角度小于10°，且水壓不超過980KPa時，應接口本身足以承受拉力，可不設支墩。
        （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，需采用一定的措施。給水管道穿越鐵路時，其穿越地點、方式和施工方法，應遵循鐵路相
        關部分的意見和相應的技術規(guī)范。穿越鐵路和公路時，管頂應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的施工方法可采取圍堰，河底開挖埋置，水下挖泥，托運，沉管敷設、頂管等方法。也可將管道敷設于車行（人行）橋梁上或設專用的管橋架設過河。至于采用何種方式，應綜合考慮施工條件、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)濟技術比較后確定。
        4.結(jié)語
        綜上所述，市政給水管道作為城市供水系統(tǒng)中的關鍵組成部分，對確保城市正常供水起著關鍵作用，因此在進行給水管道的設計時，需要根據(jù)城市發(fā)展與規(guī)劃的特征，作出科學的設計方案。在管道設計當中，需要開展細致的考察，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)過認真的探討，遵守經(jīng)濟性與可靠性的準則，保證市政給水管道設計的質(zhì)量，為確保城市正常供水打下良好的基礎。