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市政工程中城市污水管和雨水管设计原则

本站     2020-9-14 11:11:08    

 城市排水工程直接关系到城市的健康发展,所以需要树立科学的发展观,在排水工程设计时遵循全面规划、统筹兼顾、综合利用及讲求效益的原则,充分考虑防洪、资源和环境,在排污设计及洪涝治理过程中协调好水资源的利用和改善,做到洪涝兼治,排蓄结合,在市政工程污雨水管理设计上要本着高起点、高质量及高效能的宗旨,确保城市的健康、持续发展。

  1 市政工程中城市污水管设计原则

  1.1 污水管布置和敷设

  在城市污水管设计时,需要根据城市地形及整个城市的纵向规划来对排水流域进行划分,形成排水区界,排水区界是排水系统所设置的边界,即在排水界限之内的面积则为排水系统的服务面积,其在确定排水区界时往往是需要根据城镇规划的建筑界限来进行确定。在市政工程中城市污水管道布置时,需要充分的利用整个城市的地形特点,确保在管线埋深较浅及管线较短的情况下污水能够自流排除。在整个规划的总平面上来对污水管渠系统的平面进行布置。

  在进行污水管道敷设时,通常情况下需要沿道路的走向并与道路中心平行进行敷设,对于需要横穿道路情况进行埋设污水管道时也需要避开交通繁忙路段。对于道路宽度超过 40 米时,则需要在道路两侧各设置一条污水管道。在进行地下污水管道敷设时,需要处理好管道与地下设计及地面建设之间的关系,污水管道布置的位置,需要确保其在敷设和检修时与其他管线及建筑设施不会存在相互影响。即使污水管道发生损坏时,也不会影响到建筑物、生活饮用水等。在进行污水管道敷设时,需要根据污水管道与其他管道及建筑物设计的标准高、类型、施工顺序和管线损坏后的后果来对敷设时两者之间的水平和垂直最小净距进行确定。

  在北方寒冷地区为了防止污水管内的污水冰冻或是因土壤冰冻膨胀而导致管道受损,则需要将管道埋设在冰冻线下。管道敷设时其覆土厚度往往取决于房屋排出管在衔接上的要求,同时管顶也需要有一定的覆土厚度来避免管壁承受过大的荷载。

  1.2 污水管道衔接

  1.2.1 上游管段容易形成回水而导致淤积发生,所以需要将下游管段的高程进行提高,降低其埋深。管道水面需要确保做到平接,即污水管道水力计算上、中、下游管段的设计充满度需要与下水面的高程保持相同。在平埋坦地区,将异管径的管段与水平平接,可以有效的减少管道的埋深,有利于成本的降低。但由于小口径管道水面变化通常情况下都会比大口径管道的水面变化大,这就极易导致上游管道中形成回水,所以对于城市污水管道通常都会采用管顶平接法。

  1.2.2 管道跌水衔接

  当管道施工路段坡度较陡时,这时可以利用跌水井来衔接上下流的管段,同时下流管段的管径可以小于上游管段的管径,这样对于上游管段回水问题可以较好的避免。对于污水管道处于坡度较大地段时,则可以采用阶梯或是跌水井来进行连接,而且管道管顶平拉,这样不仅有利于增加下游管段的埋深,而且对于上游管段的回水问题可以起到有效的抑制作用。而且在不同口径管道的衔接过程中都可以采用管顶平接来进行。

  2 市政工程中城市雨水管设计原则

  2.1 雨水排放设计

  雨水与污水具有本质的不同,通常情况下雨水都更加清洁些,而且不会给水体带来破坏作用,所以在市政工程中,雨水可以直接排入水体中,不会对水体的经济价值带来什么影响。所以在雨水管渠设计时,可以充分的利用自然地形的破度,采取较短的距离,利用雨水自身的重力确保其排入到水体当中。在雨水管道进行布置时,需要根据地形来对其布置的位置进行选择,在坡度较大的地形时以布置在地形较低处为宜,但在地形平坦地方,则需要将排水管道布置在排水区域中间。而且还需要尽可能的扩大重力流范围,以达到尽量少设置雨水泵站的目的。雨水干管的平面布置宜采用分散式出水口的管道布置形式,这在技术上、经济上都是比较合理的。当河流的水位变化很大,管道出水口离水体很远时,出水口的建造费用很大,这时不宜采用过多的出水口,而应考虑集中式出水口的管道布置形式。

  2.2 雨水管道布设

  在进行雨水管道设计时,通常都将其设置在慢车道以下,管道起端埋深以 2 米为宜,雨水管轻易不能在快车道下进行布置,以避免由于积水增加而导致行车的困难。对于道路超过 40 米宽时,则需要在道路两侧分别进行雨水管道的设置。两个雨水口之间间距一般以 30~50 米左右为宜,对于道路坡度较小或是低洼的地方,则设置的密度可以适当增加,确保路面的雨水能够及时排除。对于一些工厂和居住区靠近山麓进行建设,在进行雨水管道设计时,不仅需要在厂区和居民区进行雨水管道的布置,同时还要设置排洪沟,这样分水岭以内排泄下来的雨水或是洪水都能够利用排洪沟进行有效的拦截,将其引入附近的水体中,确保工厂和居住区的安全。

  城市街区内部雨水在径流分配上,通道以道路作为其径流的集中地,所以需要在道路两内里利用边沟来排除地面径流。由于雨水口可以对地面径流进行有效收集,所以根据汇水面积和地形来进行雨水口布置,通常将雨水口设置在道路交叉口及地形低洼处,以雨水不致漫过路面为宜。雨水降落到地面后,经吸收及蒸发后剩余的雨水在重力作用下形成地面径流进入到雨水管渠,雨水管渠设计时需要根据雨水设计流量为依据,由于城市雨水管渠汇水面积较小,所以在雨水管渠设计流量时可以以小汇水面积暴雨径流推理公式为依据来进行计算。

  3 结束语

  城市排水工程是市政工程中的一项非常重要的系统工程,由于雨水管网和污水管网在设计上存在着一定的差异性,雨水管网在布置时多利用地形的特点来依靠重力流就近将管道内的雨水排入到水体中,其管线分布较为分散。污水管网作为一项系统工程,与城市的水环境质量息息相关。当前我国各个城市由于对雨水管网的建设都缺乏足够的重视,多采用污水雨水管网合流的形式,这也是近几年各城市频繁发生洪涝灾害的重要原因。市政排水管网作为城市发展过程中非常重要的基础设施,其对城市经济发展有着非常重要的影响,可以说城市排水工程是城市水污染防治和城市排涝防洪的重要工程,也是一个城市健康发展的强大保障。城市管网作为城市的生命线,确保着城市水资源的安全、控制水环境的污染,防洪排涝,所以强化城市排水管道的设计是完善城市排水的关键所在。


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