浦秋芬

【摘 要】城市排水管道不僅在城市基礎設施中起到了重要作用，也在市政建設中具有重要的地位。只有做好城市排水管道的規(guī)劃設計、施工、管網(wǎng)維護等方面的工作才能保障人民的正常生活，保障經(jīng)濟建設的發(fā)展和城市環(huán)境不受到污染。

【關鍵詞】市政工程；排水管道；設計分析

0.前言

伴隨著城市的發(fā)展、經(jīng)濟生產(chǎn)的調(diào)整、舊城區(qū)的改擴建以及城市新開發(fā)區(qū)的建立等，城市排水管道系統(tǒng)才慢慢形成和得到發(fā)展。由于我國還是發(fā)展中國家，導致城市基礎建設比較落后，排水系統(tǒng)和城市污水糞便處理就更為落后。例如：污水直接排進河道造成污染；排水體制不確定使雨水和污水混流；排水管網(wǎng)建設與污水處理廠建設不配套導致再次污染的現(xiàn)象等。因此要求每一個市政工作者從制定政策、規(guī)劃設計、實施管理方面的考慮來綜合解決城市排水的問題。

1.排水管道的設計規(guī)劃

排水管網(wǎng)的設計要具有前瞻性。城市排水管道的使用年限比較長，一般能達到四五十年，因此在城市排水管道的規(guī)劃設計要長于城市的總體規(guī)劃年限，排水量的規(guī)劃也要有前瞻性。

道路位置地形一般是規(guī)劃在單坡、順山溝、橫山脊等，隨著自然坡度的變化，周圍地勢與重現(xiàn)期選定有關，而不是以道路等級確定。根據(jù)地段的排水方向和出路，地形的現(xiàn)狀結合市政給排水設計規(guī)范、消防規(guī)范、給水排水手冊來布置管道，確定管徑，選擇正確的排水管材，結合地理、氣候等情況，可在新城區(qū)和條件允許的舊城區(qū)使用分流制。為了保證排水的順暢排除，在滿足環(huán)境保護的情況下，應根據(jù)當?shù)爻鞘薪ㄔO和地形條件下使用分流制管渠系統(tǒng)。

2.排水設計參數(shù)的確定

城市排水工程規(guī)劃設計的期限要和城市總體規(guī)劃期限保持一致，排水工程設計年限為20a。住房建設在城市化的大規(guī)模建設中占有很大的比例，用水量也在增加。所以在排水設計時城市排水量要考慮到城市的發(fā)展水平。

2.1雨水量設計

雨水管渠設計流量公式：

Q=ΨqF

式中：Q——雨水設計流量L/s；

Ψ——徑流系數(shù)；

q——暴雨強度L/（s·hm2）；

F——匯水面積hm2。

污水量設計

Q=Q1+Q2+Q3

式中：Q1——居住區(qū)生活污水設計流量（L/s）；

Q2——工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水量、淋浴污水量（L/s）；

Q3——工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水量（L/s）。

按下式計算：

Q1=n×N×Kz/（24×3600）

式中：n——污水定額（L/（人×d））；

N——設計人口數(shù)；

Kz——生活污水量總變化系數(shù)。

2.2管徑、坡度

城市道路設計中，道路橫坡一般為1.5%左右；縱坡的變化幅度較大，有時小于0.3%，有時為了利用地形，減小工程土石方開挖量，在設計中應增大縱坡。地質(zhì)復雜的地區(qū)設計時根據(jù)匯水面積內(nèi)的雨、污水水量及道路的坡度確定雨、污水管道的管徑、排水坡度。遇到道路坡度變陡處，管道坡度相應變大，再根據(jù)水量確定是否增大管徑；遇到道路坡度變緩或倒坡處，則根據(jù)水量放大管徑、減小坡度，以免埋深過大。設計采取跌水井進行消能及管道坡度的調(diào)整。合理利用沖溝，減少雨水管道的敷設長度；結合規(guī)范及當?shù)仞B(yǎng)護部門的要求，城市道路的污水管道最小管徑為400mm，一般城市道路的污水管道管徑多為500～700mm；雨水管道上游管徑不小于500mm。

2.3環(huán)剛度選擇

環(huán)剛度是埋地排水管抗外壓負載能力的綜合參數(shù)，為保證塑料埋地排水管在外壓負載下安全工作，環(huán)剛度的選擇是設計中的關鍵之一。環(huán)剛度的選擇不僅取決于外壓負載的情況還取決于鋪設后管道周圍土壤（回填材料）的情況。根據(jù)世界各國的經(jīng)驗，塑料埋地排水管在外壓負載下是否能夠安全使用的因素中，鋪設情況是最主要的。

結合以往施工及設計經(jīng)驗，建議在設計塑料埋地排水管時盡量選擇較高的環(huán)剛度。直徑在500mm以下塑料埋地排水管：一般要選擇環(huán)剛度8kN/m2的，只有在地質(zhì)條件好又沒有運輸車輛負載的采用環(huán)剛度4kN/m2的；直徑在500～1200mm的塑料埋地排水管：盡量選擇環(huán)剛度8kN/m2的，如果選擇環(huán)剛度8kN/m2以下的要經(jīng)過結構設計計算并嚴格控制鋪設施工的質(zhì)量。施工必須確?；靥钯|(zhì)量，回填土密實應符合下列規(guī)定：主管區(qū)的回填土密實度不應小于95%；管道寬度以外次管區(qū)的回填土密實不應小于90%。

3.排水管道的設計布局

排水管道在設計布局時要根據(jù)地形趨勢順坡排水，管徑大小與規(guī)劃相吻合；管網(wǎng)密度合適，排水路線最短，以求經(jīng)濟合理；污、雨水排放盡可能分散，避免集中；污水截流干管盡可能布置在河岸及水體附近。

排水出口的要結合地形情況分散或者集中布置，如果排水出口的地區(qū)構造簡單或者距離河流、污水處理廠等較近時就可以分散布置，相反如果排水出口距離河流、污水處理廠較遠或者需要排到較遠處時，這樣要是分散布置的話管道建設的成本就會增加，因此可以考慮集中布置。

在排水線路的設計過程中，首先要符合排水規(guī)劃的統(tǒng)籌安排，因為通常在市政道路的下方有給排水、燃氣、通信、電力等管線，并且相關規(guī)范也規(guī)定各種管線的布置都應保持一定的距離，因此設計排水管線就要在原有管線的基礎上保持距離，并留有一定的空間供其他管線使用，并且要處理好排水管之間的問題，如雨水檢查井與污水管道沖突的現(xiàn)象。在行車道下方的排水管線也要注意布置在中間位置，即車輪子之間的位置，這樣可以避免排水井蓋和管線受到車輪的長期碾壓發(fā)生變形沉降。在于已經(jīng)建成的管線銜接的時候，也要把這些現(xiàn)有的排水管線摸查清楚，分清污水管道、雨水管道及合流管道，以免設計時發(fā)生錯亂。

排水管線的高程和控制點的設置要綜合多方面考慮，排水管道的主要功能就是要能將管道沿線的雨水污水等順利收集并排到指定位置，因此排水管道起點要保證區(qū)域內(nèi)的絕大部分用戶的排水需求，排水管道出口要有足夠的埋深，但是隨著埋深的增大，會導致開挖深度增加、施工難度增大、工程造價攀升，對此在確定控制點標高的過程中，應避免因極少數(shù)控制點而增加整個管道系統(tǒng)的埋深，針對個別控制點應特殊處理，如起點本身是低洼地帶、有排水要求的地下室等，可設置局部泵進行提升；如新規(guī)劃的用地可以先提升地面的高程；如排水流量小的區(qū)域也可以通過增加管徑來降低埋深。

4.結束語

市政給排水管道工程設計需要實踐經(jīng)驗和能動性相結合。要想做到排水工程的質(zhì)量優(yōu)良、經(jīng)濟合理和施工方便，就要在滿足規(guī)范要求的情況下，注意設計環(huán)節(jié)，在實踐中要點根據(jù)情況調(diào)查市場與經(jīng)濟技術比較，結合城市的發(fā)展和人們的需求因地制宜，做出更有針對性的設計。 [科]

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