地下综合管廊给排水设计分析

地下综合管廊给排水设计分析

崔吉建

柏诚系统科技股份有限公司   江苏省无锡市滨湖区   214072

摘要：随着城市化进程的加快，地下综合管廊作为城市基础设施的重要组成部分，其给排水系统的设计显得尤为重要。合理的给排水设计不仅关系到城市居民的生活质量，还直接影响到城市的可持续发展。本文旨在分析地下综合管廊给排水系统的设计原则、要点以及面临的挑战，探讨解决方案，并展望未来的发展趋势，希望为相关领域的设计和研究提供参考和指导。

关键词：地下综合管廊；给排水；设计分析

引言

给排水系统作为管廊中的核心功能之一，随着城市规模的扩大和人口的增长，传统的给排水系统面临着越来越多的挑战，如管网老化、水资源短缺、环境污染等问题日益凸显。

一、地下综合管廊给排水设计原则

地下综合管廊给排水设计需遵循一系列原则，以确保系统的可靠性、合理性与安全性。首先，应满足管廊内各类管线及附属设施的用水需求，同时充分考虑消防用水的储备与供给，确保在火灾等紧急情况下有足够的水量和水压用于灭火，保障管廊的消防安全。其次，排水设计要确保管廊内的积水能够及时有效地排出，避免积水对管廊内的电气设备、线缆等造成损坏，防止因水浸引发的安全事故，保证管廊的正常运行环境。再者，给排水系统的设计应与管廊的整体规划和布局相协调，合理规划管道走向和设备布置，减少对其他管线的干扰，提高管廊空间的利用率，同时便于后期的维护管理与检修。此外，还需遵循节能环保原则，选用节能型的给排水设备，优化水资源利用，减少水资源的浪费和能源消耗，降低管廊的运营成本，促进城市的可持续发展。

二、给排水系统设计要点

2.1 给水系统设计要求

给水系统在地下综合管廊中承担着为工作人员生活用水、管廊内设备冷却用水以及消防用水等提供水源的重要任务。生活用水的水质应符合国家现行的生活饮用水卫生标准，水量应根据管廊内工作人员的数量和用水定额进行合理计算，确保满足日常使用需求。对于设备冷却用水，需根据设备的冷却要求确定水质、水量和水温，保证设备的正常运行温度，防止因过热而损坏设备，提高设备的使用寿命。消防用水是给水系统设计的关键环节，应根据管廊的长度、防火分区等因素，按照相关消防规范确定消防水池的容积和消防水泵的流量、扬程等参数，确保在火灾发生时能够迅速提供足够的灭火用水，并且消防供水系统应具备可靠性和稳定性，设置备用泵和备用电源，以应对突发情况。

2.2 排水系统设计要求

排水系统的设计主要针对管廊内的结构渗漏水、管道放空水、设备检修排水以及消防废水等。管廊的结构渗漏水应通过设置合理的排水坡度和排水明沟或暗管收集，并引入排水泵站或集水井。排水坡度的设计要确保水能自然流向排水点，避免积水现象的发生。对于管道放空水和设备检修排水，应根据可能的排水量设置相应的排水设施，如地漏、排水支管等，并与排水总管相连。消防废水的排放需考虑其瞬间排水量较大的特点，排水管道和泵站的设计要满足消防废水的排放要求，防止因排水不畅导致管廊被淹。同时，排水系统应设置防止倒灌的装置，如止回阀等，确保排水系统的正常运行，保护管廊内的设施不受水害影响。

2.3 给排水系统协同设计

给排水系统的协同设计是保证地下综合管廊整体功能正常发挥的重要环节。给水系统和排水系统在设计过程中应相互配合，例如，消防用水的排放应与排水系统的容量和排水能力相协调，避免消防废水排放对排水系统造成过大压力。同时，给排水管道的布置应与其他管线综合考虑，避免相互碰撞和干扰，合理规划管廊内的空间布局。在设计中还应考虑给排水系统与通风、电气等系统的协同工作，例如，给排水设备的用电需求应与电气系统相匹配，通风系统应能够及时排除因给排水设备运行产生的湿气，维持管廊内良好的空气环境。通过协同设计，提高地下综合管廊各系统之间的兼容性和整体性，保障管廊的高效运行。

三、地下综合管廊给排水设计分析

3.1 设计挑战与解决方案

在地下综合管廊给排水设计过程中，面临着诸多挑战。一方面，管廊的空间有限，各类管线众多，给排水管道的敷设空间受到限制，这就要求在设计时精确规划管道走向和布局，采用紧凑合理的管配件，提高空间利用率。例如，可以通过优化管道的排列方式，采用综合支架将给排水管道与其他管线分层或分区布置，避免管道之间的交叉和冲突。另一方面，地下环境复杂，地质条件、地下水位等因素会对给排水系统产生影响。如在地下水位较高的地区，排水系统的设计需考虑地下水的渗透压力，加强排水设施的防水性能和排水能力，可采用抗渗混凝土、设置防水帷幕等措施来防止地下水涌入管廊。此外，管廊内的给排水系统还需应对水压波动、水质变化等问题。为解决水压波动问题，可以设置稳压装置，如气压罐、变频水泵等，保证供水压力的稳定；对于水质变化，可采取相应的水质处理措施，如设置过滤器、消毒装置等，确保供水水质符合要求，满足管廊内各类用水的需求。

3.2 未来发展趋势与展望

3.2.1 智能化给排水系统

在科技飞速发展的当下，智能化正引领着地下综合管廊给排水系统的变革之路，成为其不可阻挡的重要发展趋势。智能传感器的广泛应用，如同给给排水管道安装了 “神经末梢”，能够实时、精准地监测压力、流量、水质等关键参数，并以毫秒级的速度将这些数据传输至监控中心。监控中心宛如整个系统的 “智慧大脑”，借助大数据分析技术，对海量的监测数据进行深度挖掘与整合，运用先进的人工智能算法，实现给排水系统的智能调控。一旦监测到水压出现异常波动，无论是过高还是过低，系统都能迅速做出反应，自动调整水泵的转速、启停状态等，确保水压始终稳定在安全合理的范围之内，为管廊内的各类用水设备提供稳定可靠的供水保障。当水质监测数据显示超标时，智能系统会立即自动启动相应的水质处理设备，进行净化、消毒等一系列处理流程，保障供水水质符合标准要求，避免因水质问题对管廊设施和人员健康造成潜在威胁。

3.2.2 可持续发展策略

展望未来，可持续发展理念将深度融入地下综合管廊给排水设计的每一个环节，受到前所未有的高度关注。水资源的循环利用将成为重中之重，通过精心设计的雨水收集系统，将管廊顶部及周边区域的雨水有效收集起来，再结合成熟的中水回用技术，对管廊内的部分排水进行深度处理，使其达到相应的水质标准后，用于管廊内的道路冲洗、绿化灌溉等非饮用用途，从而大幅减少对新鲜水资源的索取，显著提高水资源的综合利用效率，缓解城市水资源紧张的局面。在给排水设备的选型方面，节能、环保将成为首要考量因素。高效节能水泵凭借其先进的设计和优化的运行模式，在满足供水需求的同时，最大限度地降低能耗；低阻力阀门的使用，能够有效减少水流阻力，进一步降低系统的能量损耗。同时，在管材和管件的选用上，将大力推广环保型材料，这些材料不仅具有良好的耐腐蚀性、密封性和使用寿命，而且在生产、使用和废弃处理过程中，对环境的污染极小，真正实现地下综合管廊给排水系统从建设到运营的全过程绿色发展，与城市可持续发展的宏伟目标紧密契合，为打造资源节约型、环境友好型城市贡献关键力量，开启城市基础设施建设的新篇章。

四、结语

本文通过对设计原则、系统要求、挑战及解决方案的深入分析，以及对未来发展趋势的展望，旨在为城市规划和工程设计提供参考。期望这些分析和建议能为实现更高效、环保和智能的城市给排水系统贡献力量。

参考文献

[1]夏丽华.无锡文华酒店群地下综合管廊给排水设计分析[J/OL].给水排水,1-5[2024-12-30].

[2]王园园,邓大鹏,任祺卉,等.地下综合管廊设计探索——以国内某机场为例[J].河北建筑工程学院学报,2019,37(02):89-94.

[3]张安昆.市政给排水设计中设计与施工要点分析[J].工程技术研究,2019,4(11):193-194.