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摘要：作為城市化建設的重要組成部分，市政給排水工程不僅關系到國家和地區(qū)的水資源利用效率，而且對于滿足人民日益增長的用水需求和城市總體排水需求也具有重要意義。文章分析了城市給排水工程設計中存在的問題，在城市給排水工程設計中，介紹了節(jié)能排水技術的具體應用、例如供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、提高能量利用率等，以期為相關部門設計提供有效的參考。
1引言
在經(jīng)濟全球化發(fā)展的帶動下，我國城市化建設步伐日益加快，規(guī)模逐步擴大。由于排水系統(tǒng)既可以保證暴雨天氣下雨水的積累，又可以有效地保護城市道路，減輕交通壓力，所以它是城市化建設的重要組成部分。排水管道設計是排水管道建設的重要基礎，是保證排水管道質量的決定因素。排水管網(wǎng)的質量好壞直接影響到市政建設。伴隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，排水工程設計的需求也越來越大。但近年來的資料表明，排水工程設計已不能滿足當前的蓄水要求。同時，在一個資源相對匱乏的時代，由于不必要的工程設計，在排水工程的使用期間或后期維修都會造成大量的水資源消耗。所以發(fā)展節(jié)能給排水技術是大勢所趨。
2概述
在建設城市基礎設施系統(tǒng)時，必須考慮到節(jié)能、環(huán)保、城市安全以及降低投資成本等方面的因素。但由于高層建筑供水方式是由當?shù)刈詠硭苯庸话阈枰欢ǖ膲毫ψ鳛檠a充，無法滿足高層建筑各供水點的壓力要求。不管是直接供水還是輔以壓力供水，都需要通過改善基礎設施從而更有效地保障人民對水的需求。
2.1城市給排水工程的組成及其在技術應用中的重要性。市政給排水工程主要是給排水系統(tǒng)。控制輸水管道和泵站的水壓和水量，保證居民生活用水的實時和安全，滿足居民生產和生活用水，是供水系統(tǒng)正常運行的重要基礎。排水系統(tǒng)主要負責污水的處理，包括生活污水和工業(yè)廢水。為了維護城市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，市政工作者必須解決好污水的凈化和排放，從根本上防止城市環(huán)境污染的擴大。給水排水工程中，節(jié)能觀念和節(jié)能技術的應用十分重要。隨著經(jīng)濟的全球化發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，有限的水資源日益緊張。中國要走出國門，就必須大力推進城市化，努力滿足人民對水的需求。然而，城市建設的發(fā)展增加了能耗。供水系統(tǒng)設計并不是造成能耗增加的主要原因，但仍然需要解決。節(jié)約能源觀念和節(jié)能技術不僅可以優(yōu)化城市的生產效率和社會地位，而且可以體現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展的理念，實現(xiàn)能源利用率最大化，以最小的成本投入獲得最大的經(jīng)濟效益。
2.2城市給排水的設計原則。給排水工程對城市居民的影響和意義是很大的。給排水工程可以以最快的速度排出城市地面的雨水，在一定程度上保護了居民的生活環(huán)境。城鎮(zhèn)給排水工程設計應嚴格遵循以下原則：（1）管理體制合理，流域劃分清晰，排水方向和排水口設計科學；（2）熟悉城市道路情況，能盡快合理設計排水溝；（3）雨污分流工程設計，首先要對城市雨污分流及道路積水有一定的了解，然后根據(jù)徑流系數(shù)及相關公式進行給排水設計。在確定排水管埋深的基礎上，充分考慮坡度，進行排水管鋪設設計。應充分考慮位移因素，根據(jù)施工要求和設計，結合城市的具體情況，做出最合理的設計，保證所設計的給排水工程不僅具有較強的可操作性，而且能達到理想的使用效果。設計污水工程時，應充分了解污水排放標準，并考慮管道的飽和度、流量等因素，確定最小管徑、最小設計坡度和埋深，以盡可能減少費用，縮短工期，達到設計要求。
3市政給排水工程設計中存在的問題
3.1對節(jié)能和環(huán)保關注不夠。給水排水系統(tǒng)是城市給排水工程設計的兩大重點。在設計中，設計者側重于提高給排水系統(tǒng)的效率，而忽視了給排水系統(tǒng)水資源保護。盡管城市給排水工程在供水、排水方面效果良好，但是資源浪費很嚴重。廢水處理效果不佳，部分廢水中的有害物質直接排入河流，對城市水環(huán)境造成一定的污染。
3.2沒有進行合理規(guī)劃。近幾年來，我國城市人口不斷增加，對水資源和污水排放的要求越來越高，給市政排水工程帶來了巨大的壓力。有些城市還存在問題。城市給排水工程在規(guī)劃設計過程中缺乏對城市現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢的正確認識，規(guī)劃設計中還存在一些與實際不相適應的問題，給城市居民帶來不少困擾。
3.3城市管道設計不合理。在管道通道的設計中，一般都是采用深埋地下的方式設置：（1）地下深埋施工對管道的后期檢查維修工作十分不利，增加了維修工作的難度和工作量；（2）深埋作業(yè)對市政給排水工程污水排放也有一定影響。在鋪設管線過程中，由于考慮到各種影響因素，造成部分管線的鋪設不合理，給排水系統(tǒng)的正常運行帶來一定的影響。
4市政給排水工程設計中節(jié)能給排水技術的應用
4.1在供水系統(tǒng)中的應用
城市給排水工程應用節(jié)能給水技術，首先要充分把握城市發(fā)展和水資源需求，通過數(shù)據(jù)分析，有效地估算城市的用水量，并根據(jù)實際需要合理規(guī)劃給水方式。城市供水方式主要有：（1）利用市政管網(wǎng)壓力直接供水，由于方便、經(jīng)濟、方便而被廣泛采用；（2）采用平衡水壓分區(qū)法降低水壓；（3）采用儲罐供水，促進新能源的高效利用。為了更好地實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，我國近年來加大了對新能源的開發(fā)利用力度，越來越多的新能源被應用到各個領域。供水系統(tǒng)應根據(jù)實際情況合理選用新能源，以提高節(jié)能環(huán)保的效果。太陽能作為應用最廣泛的一種新能源，對供水系統(tǒng)中的熱水供應起著重要作用。在供水系統(tǒng)中，高效利用太陽能提供熱水，不僅可以達到節(jié)能環(huán)保的效果，而且可以減少其他能源的消耗，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。不同的城市有所不同，供水系統(tǒng)的設計，應根據(jù)不同城市的實際情況而定。一些人口快速增長的城市，住宅建筑以高層建筑為主。為保證生活用水的順利供應，高層建筑應選擇適當?shù)亩喂┧榱吮苊饫速M水資源，必須進行節(jié)能設計，合理地控制城市管網(wǎng)壓力可以控制供水，也可采用不同樓層供水，以滿足不同樓層用戶用水需求。
4.2排水系統(tǒng)的應用
4.2.1新型節(jié)水設備的選擇
采用新型節(jié)水設備，能有效提高工程的節(jié)能效果。管道和閥門是城市給排水工程的主要建筑材料。傳統(tǒng)的施工工藝都是采用鍍鋅鋼管，但在實際應用中，這種鋼管經(jīng)常會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，造成資源浪費。已有的不銹鋼管、鋼塑復合管可以很好地解決這類問題，在給排水工程中具有良好的節(jié)能效果。
4.2.2發(fā)展科學合理的排水系統(tǒng)
在城市給排水工程中，有效地設計排水管網(wǎng)對節(jié)約和排放污水非常重要。對排水管網(wǎng)走向的正確選擇，可以有效減少污染面積。為了取得更好的節(jié)能效果，在設計時應充分考慮建筑地形和外部條件等因素，使其最大限度地滿足我國的節(jié)能環(huán)保要求。并充分把握施工地形，合理安排后續(xù)施工，在一定程度上可以縮短工期。合理確定城市污水、工業(yè)廢水和雨水的排放標準，是城市給排水工程達到節(jié)能環(huán)保要求的關鍵。雨水少的地區(qū)，可采用分流排水方式。科學合理地改造輸水管網(wǎng)，實現(xiàn)污水凈化。在降雨量少的地區(qū)，可采用雨水截排回用等措施，對市政給排水工程實施節(jié)能環(huán)保方案。在處理污水時，應根據(jù)當?shù)貙λ|的要求，合理選擇處理工藝，特別是在水質要求較高的地區(qū)，應采用新的處理工藝，以有效提高污水處理質量。需要注意的是，要保證給排水系統(tǒng)能同時工作，并做好故障的維修工作，避免給排水系統(tǒng)的不同步驟造成整個系統(tǒng)失控。為此，在工程建設中應采取相應的技術措施，有效地提高排水系統(tǒng)的排水量，特別是雨水較多的地區(qū)，對排水要求更高，防止降雨過多影響城市運行。
4.2.3提高能源利用率
水資源可持續(xù)開發(fā)利用是城市發(fā)展和建設的重要內容。水資源保護是國家可持續(xù)發(fā)展的需要，是全社會的共同責任。通過對城市歷年總用水量的分析，合理控制城市水資源利用規(guī)劃，包括居民用水和企業(yè)用水。在城市人口增長和企業(yè)發(fā)展的情況下，隨著用水量的變化趨勢，城市用水量得到了有效控制。要控制總量，調整水價，實行分段收費，提高定額水價。通過提高收費標準，有效遏制了水資源的浪費。城鎮(zhèn)給排水工程施工應提高施工人員的技術水平，加強節(jié)能意識的宣傳，合理使用節(jié)能技術，確保給排水系統(tǒng)的節(jié)能效果。給水系統(tǒng)的設計可直接或間接地采用給水方式，并可根據(jù)不同地區(qū)的實際情況進行有效調節(jié)。對壓力泵進行維護，不僅要做好給排水系統(tǒng)的節(jié)能工作，而且要保證其運行效率。排水管道應根據(jù)設計要求選擇直槽、梯形槽和混槽形式，并有專業(yè)監(jiān)理人員監(jiān)督，保證排水管道符合規(guī)范要求。從給排水角度來看，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用勢在必行，它是水資源再規(guī)劃的重要保障。比如熱水系統(tǒng)的排水。用熱水時，冷水首先沉淀在出口，再排出，造成大量冷水的浪費。加強冷水循環(huán)，可有效提高冷水利用率。有些區(qū)域的給排水冷水部分與冷卻塔相連，而多余的冷水則用于輔助冷卻塔。冷卻塔冷卻區(qū)的水量將從冷卻塔吸收熱量，進行一定程度的熱處理，有效地滿足熱水需求，為充分利用冷水循環(huán)的節(jié)能優(yōu)勢，應重新投入使用。
4.3設計合理科學的方案適應城市與人口的發(fā)展
作為排水工程的核心，合理、科學的設計是保證排水工程順利進行的關鍵環(huán)節(jié)。所以，首先，在進行排水工程設計時，設計者必須靈活運用節(jié)能給排水技術，根據(jù)城市人口、發(fā)展速度和供水需要等多方面數(shù)據(jù)，精確設計出合理、科學的方案。其次，在市政給排水工程設計中，應根據(jù)資料信息不斷調整和完善設計方案，以不斷提高市政給排水工程建設水平。最后，工程管路的設計者，必須在設計前對周邊環(huán)境進行詳細的實地考察，使設計圖與實際相結合，促進城市排水系統(tǒng)的完善。
5結束語
總之，在市政給排水工程中，為了保證城市的日常供水、排水，提高城市居民的生活質量，對給排水進行合理的設計，加快城市基礎設施建設，具有重要意義。高效節(jié)能排水技術在給排水系統(tǒng)中的有效應用，可以在保證市政給排水質量的基礎上實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)布局合理，給水方式合理，能有效利用新能源，在城市給排水系統(tǒng)中合理應用污水處理技術等可以有效提高系統(tǒng)的節(jié)能效果。今后城市給排水工程應加強節(jié)能設計研究，以實現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
[1]梁鶴濮,任永剛.市政給排水工程設計中的節(jié)能技術措施研究[J].綠色環(huán)保建材,2019(4):40~41.
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[3]梁鶴濮,任永剛.市政給排水工程設計中的節(jié)能技術措施研究[J].綠色環(huán)保建材,2019(4):40~41.
作者：許亮芳 單位：中天設計集團有限公司
