张俊丽
(中北工程设计咨询有限公司山西分公司，山西 太原 030000)
在现阶段我国城市化进程不断加快的大背景下，为了有效维持城市稳定有序发展，注重基础设施优化建设极为必要，其中市政排水系统就是不容忽视的重要构成部分，应该基于城市发展需求进行优化构建。在城市市政排水系统构建中，前期规划设计工作应该引起重视，只有确保城市市政排水设计方案较为合理可行，才能够有效实现市政排水系统的优化构建，促使其得以发挥应有作用价值。基于此，针对城市市政排水设计工作予以积极关注和优化控制极为必要，以便切实规避设计方案层面的偏差问题，为后续项目施工建设提供可靠支持。
1.1 设计原则
城市市政排水设计工作的开展应该首先注重明确设计原则，进而促使相应设计工作得以按照该原则执行，避免在设计方案中出现较为严重的不合理问题。结合当前城市市政排水系统面临的要求来看，设计人员应该遵循的主要原则如下。
1)适应性原则。在城市市政排水设计工作开展中，设计人员首先应该重点遵循适应性原则，将其作为自身工作优化开展的重要前提和指导思路，由此更好发挥出市政排水系统的作用价值，避免其和城市实际状况和需求存在明显差异。为了有效提升城市市政排水系统设计方案的适应性效果，设计人员应该注重加大对于城市的综合分析了解，除了要掌握城市规模以及人口数量，还需要准确预判各类排水需求，进而确定好排量大小，确保后续市政排水设计方案较为适宜合理。比如对于一些规模相对较大的城市，在市政排水系统设计中应该考虑进行区域划分，进而在各个区域构建相应排水系统，最后再将各个排水系统进行连接，形成整个城市的排水体系；
但是对于一些中小城市，设计人员就可以直接进行一套排水系统的构建，相对设计较为简单高效[1]。
2)稳定性原则。城市市政排水设计工作还需要遵循稳定性原则，设计人员应该注重确保整个市政排水系统得以稳定可靠运行，避免在长期使用过程中出现严重受损以及堵塞等问题。基于此，市政排水设计人员应该高度关注于项目应用过程中存在的各类病害问题，深入分析造成这些病害的主要原因，进而也就可以针对性选择相匹配的方式和手段进行防控，维系整个市政排水系统的稳定可靠运行。比如针对市政排水系统中所有管材的选用，设计人员就需要高度关注所有管材的稳定性和可靠性，避免随意应用可能在后续应用中轻易被腐蚀或者损坏的管材，优先运用新工艺和新材料。设计人员还应该注重做好整个市政排水系统的必要保护，无论是内部腐蚀性威胁因素，还是外部机械损伤以及其它损坏因素，都需要予以积极关注，并且注重采取恰当策略予以防护，维持市政排水系统的稳定耐久运行。
3)综合性原则。城市市政排水设计工作还应该注重综合性原则的践行，以便促使市政排水系统可以兼顾各个方面，在整个城市中发挥较强的综合排水功能。基于综合性原则在城市市政排水设计中的应用进行分析，设计人员一方面需要积极关注城市各个区域，确保市政排水系统可以实现所有城市区域的全面兼顾，避免因为任何部分出现遗漏，导致内涝问题产生，影响该部位的有序发展。另外一方面，城市市政排水设计中综合性原则的践行还需要综合考虑到所有排水设施的运用，常规的市政排水管道布置，以便完成城市生活污水、工业污水以及雨水的排放外，往往还需要综合运用其他排水路径，比如透水路面、下沉式绿地以及城市湿地等，设计人员也需要进行优化布置，以便促使这些要素更好服务于市政排水系统，得以发挥出较强的排水功能。
4)可行性原则。城市市政排水设计工作的开展还应该考虑可行性原则，设计人员需要确保最终确定的设计方案可以具备理想可行性，能够在城市中予以有效布置和施工构建，解决设计方案中任何内容存在的不可行问题。为了有效提升相应设计方案的可行性效果，设计人员应该首先高度关注于设计方案和相应现场环境的协调性，结合各个区域的实际状况进行市政排水设计，尤其是对于相关管道的设置，更是需要设计人员综合考虑现场状况，避免在设计方案的后续应用中出现较多的不可行问题[2]。
5)发展性原则。在城市市政排水设计工作开展中，发展性原则同样不容忽视，这也是促使市政排水系统可以在未来较长时间内，发挥持续性作用价值的关键所在，有助于降低后续市政排水系统扩建以及维修的频率。基于该方面要求，市政排水设计人员应该具备发展性眼光，在评估明确市政排水系统应该具备的功能时，更是需要进行适当扩大，由此满足当前不断发展中城市的更高要求，避免仅仅局限在当前城市排水需求的满足，导致其长远发展中无法得以优化运用。
1.2 设计流程
在城市市政排水工作开展中，为了确保设计方案较为合理可行，设计人员往往还需要注重明确设计流程，以便促使相应设计工作边界有序落实，避免出现较为严重的杂乱现象。具体到现阶段城市市政排水设计中，设计人员应该切实关注以下几个关键环节。
首先，设计人员应该注重明确排水目标和要求，针对城市各个区域进行全面分析，以便在明确排水要求后，保障后续市政排水设计更具实效性。城市市政排水要求的明确不仅仅是首要环节，同样也面临着较高难度。设计人员在该环节除了要明确涉及的所有区域，还应该重点分析明确所有排水需求，比如生活污水、工业废水、雨水等，都需要设计人员予以综合考虑，由此准确分析明确排水任务要求，对于后续排水设施优化布置提供指导[3]。
其次，设计人员在明确设计目标和要求后，就可以重点选择适宜合理的排水方案，促使各个排水路径的规划设计较为适宜合理，能够最终较好满足相应排水需求。基于排水路径进行选择和设计是工作要点，设计人员应该结合城市各个区域的实际状况，综合分析判断各个排水路径的应用要求，除了考虑到常用的排水管线布置需求，还应该重点关注于其它一些滞水以及蓄水路径，以便由此更好实现对于排水效果的优化，同时降低单一排水管线运用产生的较高压力。当然，在城市中选用多个排水路径时，设计人员更是需要进行综合分析，力求汇总出较为合理可行的排放方案，由此更好实现对于整体排水效果的优化，同时避免各个排水路径之间可能出现的严重矛盾和缺陷。
另外，设计人员在选择好各个不同排水路径后，往往还需要进一步细化，将相应排水路径予以践行，确保其可以在城市中得以优化布置。比如在城市市政排水管网的设计布置中，设计人员就需要对其进行细化处理，确保所有管线的布置较为合理，且能够较好融入城市相关区域，同时具体到管线内径以及布置位置上，确保管线得以形成较为理想的运行效果，可以发挥出应有的排水能力。当然，具体到城市各个区域中的不同部位，设计人员还需要重点关注于排水管道的埋深以及长度控制状况，由此更好营造理想市政排水系统。
最后，设计人员在城市市政排水设计中，往往还需要注重进行设计方案的优化完善，以便促使相应设计方案具备更为理想的可行性效果，切实解决各方面存在的干扰和限制因素。设计人员针对上述市政排水设计方案进行优化完善时，最为核心的任务是分析明确所有干扰因素，尤其是对于城市相关区域的现场实际状况，比如地形地貌以及既有构筑物因素等，均需要进行综合分析评估，在明确这些因素可能对于城市市政排水系统带来的影响和要求后，采取相应策略予以调整和修复，避免设计方案中存在任何不可行问题[4]。
2.1 排水管网设计
在城市市政排水设计中，排水管网设计的难度较大，同样也是设计工作的核心任务。设计人员为了确保形成合理可行的排水管网，应该首先合理划分排水区域，确保各个排水区域的划分能够有助于后续排水管网的有序运行，避免出现较高排水压力。具体到排水管网设计中不同排水区域的划分时，设计人员应该重点考虑到地形方面的影响，根据不同区域的地形状况，合理划分不同服务面积的排水区域，由此较好实现各个区域排水需求的满足。针对市政排水管道在各个排水区域中的分布状况，设计人员也应该进行综合考虑，尤其是对于排水干管的布置，更应该尽量确保其在各个区域均匀分布，同时设置好排水通道的埋深以及长度[5]。此外，为了更好优化排水管网的后续运行效果，设计人员还应该重点考虑到各个中途泵站的合理设置，在充分运用城市地形条件以减少中途泵站设置数量的基础上，促使排水管网运行能够具备较强的自流特点。如果在排水管网中必须设置中途泵站，设计人员则需要重点考虑到中途泵站的设计位置及其运行功能，力求促使中途泵站得以形成最为理想的运行能力，同时避免出现能耗损失。
2.2 计算分析
城市市政排水设计中的计算分析工作同样也不容忽视，设计人员应该注重确保相关计算分析准确可靠，避免因为计算结果不够准确，影响到市政排水功能。具体到城市市政排水系统的计算分析中，比较关键的计算目标就是管道设计流量计算以及管道水力计算，以便由此实现对于后续各个具体参数信息的明确，对于支管管径以及管道埋深等予以合理设定。从管道设计流量的计算分析来看，设计人员应该注重首先进行管段的合理划分，确保相应管段长度布置较为适宜合理，能够由此实现对于排水功能的满足，具体到各个管段中，设计人员还应该重点根据相应面积形状予以计算分析，同时明确水流方向，避免在该方面出现严重混乱问题。在管道水力计算分析时，设计人员则需要重点考虑到各个相关因素，尤其是对于相关标准和规范的要求，设计人员应该综合分析设计流速、充满度以及现场坡度等，由此更好实现对于管道断面的合理设计，确保管径、埋深以及坡度得以优化设计，可以较好确保相应排水管网得以有序运行，避免出现排水功能方面的欠缺。近年来，我国雨季多地出现城市内涝事件，设计人员尤其应重视城市排水系统的统一综合，全面考虑；
重现期的确定根据雨水管渠排除大概率，降雨历时短的强降雨还是针对小概率，历时长的降雨情况选择对应的重现期。内涝排水充分利用现有蓄渗河渠，注重排水管渠能力校核，比如根据《室外排水设计标准规范》对内涝防治设计重现期下对于最大允许退水时间的规定，确保中心城区退水时间在1～3h，非中心城区应该在1.5～4h，中心城区重要地区应满足0.5～2h。由此尽可能保证城市内部不出现严重内涝问题。
2.3 海绵城市构建
城市市政排水设计工作在现阶段面临着一些新的要求，尤其是伴随着各类新理念的融入运用，设计人员更是可以通过灵活运用一些新方法，促使市政排水效果得以提升。海绵城市理念的融入运用就可以实现城市市政排水系统运行效果的优化，有助于降低原有城市市政排水系统运行压力，应该引起城市市政排水设计人员的高度重视。基于此，城市市政排水设计人员应该重点针对海绵城市的构建，积极协调多方力量，促使海绵城市的相关因素能够较好作用于城市市政排水项目，将其作为城市市政排水系统的重要构成部分。比如针对城市市政道路的规划设计，市政排水设计人员除了要促使相关排水管道的设计可以和道路设计较为协调有序，往往还需要重点关注于城市道路路面自身排水功能的发挥，尤其是对于透水路面的构建，更是应该引起设计人员重视，以便由此降低雨水对于城市市政排水管道产生的较高压力，最终更好提升雨水积极应对效果，避免出现严重的城市内涝问题。当然，在城市道路路面进行渗水效果的优化设计时，设计人员还需要注重促使其较好融入城市市政排水体系，将道路路面下渗的雨水及时汇入城市市政排水通道或者是用于绿化植物，以此体现出更为理想的综合排水性能。
2.4 污水处理厂设计
在城市市政排水设计中，污水处理厂作为比较关键的构成部分，也是直接关系到排水处理效果的核心因素，同样也应该引起设计人员高度重视，以便确保污水处理厂能够将所有排放的污水以及雨水进行有效处理。在污水处理厂构建设计中，设计人员应该重点关注于污水处理需求，根据所有排水管道较为适宜的走向，合理布置污水处理厂的位置，一般应该将其布置在相对低洼的区域，进而有效形成排水时的自留特点。对于污水处理厂的内部规划设计也应该引起重视，设计人员应该结合不同污水处理方案的选用，在污水处理厂中合理设置各个功能区域，确保入厂的污水得以充分净化，并且能够将净化后的污水予以便捷排放。
综上所述，城市市政排水设计工作在现阶段面临更高要求，设计人员应该首先理清设计思路，明确如何优化满足城市排水需求，进而基于各个基本设计原则，确保市政排水设计方案更为适宜合理，能够切实解决来自于排水系统方面的缺陷和隐患，重点优化各个排水路径和污水处理方式，完善市政排水设计方案。
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