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市政给排水

市政排水管网工程设计要点

本站     2018-10-10 10:22:02    

      市政排水系统工程设计与城市的建设水平、居民的生活息息相关,落后的城市排水系统严重制约城市的发展与评价。城市快速发展,要求城市排水系统的设计须具有超前意识及可持续发展理念。排水管网的设计作为排水系统最重要的一环,直接决定城市排水系统的功能。本文作者从以往城市排水管网设计工程实例中总结出几点在排水管网工程的设计要点,供同行参考。 

  1 市政道路排水管网工程设计概述 

  市政道路排水管网主要用于处理城市区域的雨水和城市居民生活污水,城市区域雨水的收集根据其来源包括城市路面雨水的收集、城市屋顶雨水的收集、城市绿地雨水的收集和花坛雨水收集,生活污水主要来自家庭、商业、机关学校、旅游服务业及其他城市公用设施。雨水收集,城市污水雨水的收集可采用道路路面雨水收集利用工程模式法,典型屋顶雨水利用工程模式法,城市绿地、花坛的等地收集雨水采用下凹式绿地收集法。各类型雨水经分散收集后通过雨水管网集中收集,既可用来灌溉绿地,也可作为城市清洁用水。生活污水的收集包括居民生活污水直接排放至小区集中的污水管道,以及小区集中的污水管道排放至市政排污管道。 

  市政道路排水管网的设计,重在具有可持续发展意识的前期规划,前期规划要根据实际情况及城市发展规划来选择合适的排水体制;其次合理布设排水管线,通常将排水管网敷设在非机动车道或人行道下方,此类道路建筑物少,日后维护检修简便,对城市正常生活影响较小,也可有效降低工程造价。另外直接影响工程造价的重要因素是:排水管网埋设的深或浅。由于市政道路排水管理为重力管道,管道均设置一定坡度,因此,从管道的前段至末端,埋深随着距离的增大而增大,管网埋深越大,工程造价相应增加,因此设计人员在设计时应立足于实际情况,在保证排水系统有效的前提下,合理设置坡度,必要时候可设置提升井。 

  2 市政道路排水管网工程设计要点 

  2.1 排水体制的选择 

  排水体制一般分为合流制和分流制两种。前者为污(废)水和雨水合一的系统。合流制又分为直排式和截流式,直排式排水系统即为直接收集污水排放水体,截流式排水系统即临河建造截流干管;分流制为污(废)水和雨水在两个或两个以上管渠独立排放的系统,有完全分流和不完全分流,完全分流制具有污水排水系统和雨水排水系统;不完全分流制未建雨水排水系统。合流制系统造价低、施工容易,但不利于污水处理和系统管理。分流制系统造价较高,但易于维护,有利于污水处理。城市排水官网机制的选择应结合管理及技术两个角度。 

  管理角度选择:城市地下管网的管理工作复杂且困难,主要是因为地下管网规模庞大、人为影响因素多、权属复杂。排水管线的布置或改造可从城市规划及定位方面、环境保护、排水系统的管理等方面综合考虑排水机制的适宜性,并结合排水系统建设工程的投资资金。 

  技术角度选择:应根据城镇和工业企业规划、当地降水及生活污水排放情况、人口增长情况、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形地势、水体功能等条件,在满足环境要求承载力的前提下,全面规划,按近期设计,考虑远期发展,综合考虑最终做出适合城市的排水机制。 

  2.2 排水管网管材的选择 

  市政道路排水管网管材在设计时应结合各种管材的特性、耐久性做到管材选用经济、合理,管网设计使用年限应能满足城市功能发展。排水管材目前常见的材质是钢筋混凝土管和混凝土管,功能基本符合目前城市需要,且经济要求较低;排水管网系统需承压较大时可选用金属管材;随着新技术和新材料的普及,双臂波纹管及HDPE高密度缠绕管等新型管材在排水工程实例中应用越来越广泛,也取得良好的实践效果。设计人员在工程设计实例中应综合考虑项目的需要和成本预算,合理选择排水管网管材,并积极探索新型管材材料的运用。 

  2.3 排水量的确定 

  现就分流制体制的排水量确定进行分析。 

  2.3.1 污水设计总流量 ( ) 

  设计流量按最大日最大时流量设计。即考虑居住区生活污水设计流量、工业企业内生活污水量、淋浴污水量、地下水渗入量。 

  ――污水定额(L/(人*d)),含居民生活污水定额和综合生活污水定额,可按当地用水定额的80%~90%采用。 

  ――设计管道承载人口数 

  ――生活污水量总变化系数,按《室外排水设计规范》有关规定计取或按实际数据采用。 

  ② 为工业企业内生活污水量、淋浴污水量( )。应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调。 

  ③ 指地下水渗入量,一般以单位管道延长米或单位服务面积公顷计算。 

  2.3.2 雨水设计流量 ( ) 

  按下式计算: 

  2.4 设计时需注意的问题 

  2.4.1 管线高程控制 

  市政排水管道支管一般负责收集周边地区的雨污水,以便其所服务片区的雨污水在重力作用下能顺畅排入,因此一般要求排水管道要有足够的埋深;支管中的污水通过重力作用排入干管,导致干管的埋深进一步加深。但随着管道埋深的增加,沟槽开挖深度必将增加,支护方式也将改变,施工难度也随之增大,这必然提高工程造价,因为必须合理控制管道的埋深,以降低工程造价,必要时候可在干管线设置提升井解决。 

  2.4.2 管线平面控制 

  城市管网是一个复杂又相互独立共同服务于城市的庞大系统。市政道路下的市政管线除了排水管线外,还有给水、电力、通信、暖通、燃气等其他管线。根据规范规定,各管线之间都有一定的水平净距。不同类型管线之间要求不同,设计人员在设计排水管道时必须考虑周围管线的类型,参考周围管线管理单位的意见,合理布设节点。而排水管道与排水管道之间也须考虑相互的水平净距,避免出现雨水检查井与污水管道,或雨水检查井与污水管道冲突的现象。根据以往工程经验,不得不布设在车行道上的排水管线,应尽可能把排水管道布置车行道上行车的车轮子之间,避免排水井盖因受车轮的碾压造成变形沉降,以及影响车辆正常行驶。 

  2.4.3 与现状管道衔接 

  在市政道路特别是老城区市政道路周边会有已建的排水管道,设计排水管道前必须把这些现状排水管线摸查清楚,分清污水管道、雨水管道及合流管道,核查清楚现状管线标高,设计使用年限,老化程度,避免在设计时出现错接、混接的现象。 

  3 小结 

  市政道路排水管网工程设计是一个实践工程经验与能动性相结合、相互促进的过程。市政道路排水管网工程设计要根据道路等级、管线的主次等多因素来综合考虑。在满足现行设计规范要求的同时,应做到近远期结合、因地制宜、方便施工、维用简便。设计师应加强自己与他人经验协调工作,多重方案比选,最终选用最适合的方案,才能科学合理合法地布设城市道路下各种错综复杂的管线。 


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