淺談市政排水設(shè)計(jì)

李慶吉

(阜新市市政工程設(shè)計(jì)院 123000)

淺談市政排水設(shè)計(jì)

李慶吉

(阜新市市政工程設(shè)計(jì)院 123000)

城市排水管網(wǎng)是城市市政建設(shè)的重要組成部分。在現(xiàn)代化城市的建設(shè)和完善過(guò)程中占據(jù)著舉足輕重的地位。合理的排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不僅直接影響整個(gè)排水工程建設(shè)投資，也決定日后維護(hù)投資和使用效果。本文對(duì)城市排水設(shè)計(jì)的原則及排水管網(wǎng)布置等幾方面介紹了一些設(shè)計(jì)技巧和注意事項(xiàng)。

城市排水 設(shè)計(jì)原則 管網(wǎng) 合理布置

排水管網(wǎng)的建設(shè)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，其規(guī)劃設(shè)計(jì)、體制選擇、城區(qū)管網(wǎng)建設(shè)等方面的實(shí)施，在經(jīng)濟(jì)建沒(méi)的發(fā)展、城市的環(huán)境免受污染、保障人民健康與日常生活方面均起著至關(guān)重要的作用。

1 城市排水設(shè)計(jì)的原則

排水工程作為城市重點(diǎn)工程之一，城鎮(zhèn)排水管道施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)符合城市總體規(guī)劃和片區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃的基本要求。排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需要。排水管道均按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)。新建排水管網(wǎng)充分考慮地塊建設(shè)的情況，結(jié)合地塊建設(shè)規(guī)劃及調(diào)整方案，在排水管道斷面、平面布置、高程布置上適應(yīng)功能的需要和接入的可能性、便利性。設(shè)計(jì)選材在不斷總結(jié)科研和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，既考慮技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，積極推動(dòng)新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用，同時(shí)又兼顧經(jīng)濟(jì)投入的合理性。不使用淘汰產(chǎn)品及與國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策不符的材料和產(chǎn)品。排水管道的平面、高程布置充分考慮各種城市管線的敷設(shè)走廊，在考慮經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)預(yù)留足夠的空間，為管線綜合提供條件。

2 市政排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

雨水管網(wǎng)的布置要以最短的距離依靠重力作用將雨水排放到就近的水體中。雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)與城市防洪排澇和城市豎向規(guī)劃相結(jié)合，特別是地處平原、盆地的城區(qū)，這三者有機(jī)配合顯得更為重要。例如市區(qū)內(nèi)河設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用五年一遇不漫溢(水利標(biāo)準(zhǔn)，相當(dāng)于城建一年一遇標(biāo)準(zhǔn))，而相應(yīng)道路排水重現(xiàn)期，兩者洪峰相遇是經(jīng)常性的，雨水管道出口經(jīng)常是壓力出流。因此雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要進(jìn)行必要的壓力流校核，同時(shí)與豎向標(biāo)高相協(xié)調(diào)，避免在重現(xiàn)期P=1情況下，雨水溢水至路面造成城市內(nèi)澇，給城市居民的生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。

2.2城市污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1 對(duì)于城市污水處理排放的合流制與分流制討論

在新城區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)上一般采用分流制，舊城區(qū)采用截流式合流制。但真正意義上分流制在實(shí)踐中很難做到。例如雨污系統(tǒng)中管道設(shè)計(jì)上有一根接錯(cuò)．兩個(gè)系統(tǒng)就相通，可能就成了合流制。根據(jù)污水處理排放工程實(shí)踐證明，完全分流制必須從化糞池出口分流開(kāi)始。并且采用專業(yè)監(jiān)督和專業(yè)隊(duì)伍施工。但初期雨水污染比較嚴(yán)重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此對(duì)于中小城市或是二三線城市建議以截流式合流制為宜。日本東京地區(qū)大部分采用合流制系統(tǒng)，他們認(rèn)為盡管合流制會(huì)增加污水處理量，但合流制下水道系統(tǒng)可充分利用原下水道系統(tǒng)進(jìn)行改造、重建與完善，而且建設(shè)費(fèi)用、技術(shù)要求低于分流制，故廣泛使用。

2.2.2 污水廠尾水去路

目前國(guó)家強(qiáng)調(diào)水循環(huán)再利用，要從“污染控制” 向“水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)”轉(zhuǎn)變，因此污水廠尾水排放以就近向內(nèi)河排放做景觀用水為宜。而環(huán)境影響評(píng)價(jià)常以事故排放為由，建議尾水向外江江心排放，兩者矛盾如何協(xié)調(diào)值得進(jìn)一步討論。

3 合理組織城市排水設(shè)計(jì)

3.1景觀與工程相結(jié)合

在一些水系比較少的城市，地勢(shì)較低并且平坦的區(qū)域，應(yīng)考慮把雨水主干管改造成人工景觀河道或者人工湖，人工河道既可以有效地縮小排水管渠的排水距離，減少干管管徑，同時(shí)合理的設(shè)置人工湖可以緩解暴雨強(qiáng)度大的降水對(duì)雨水管道的排水壓力，兩者即解決了排水問(wèn)題，又有利于城市生態(tài)環(huán)境的改善，符合現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的需要。

3.2重力自流與機(jī)械強(qiáng)排相結(jié)合：

城市排水方式有多樣，在排水較好的區(qū)域，排水方式一般都是重力自排。但在城市的某些區(qū)域，排水受自然條件的限制，就可以分為自排和強(qiáng)排。有些城市地面高程比周邊河流洪水位低很多，并且高水位持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，排水方式就只能采取機(jī)械強(qiáng)排。但在城市的有些區(qū)域地面高程與周邊河流洪水位的高差相差不大或高水位持續(xù)時(shí)間比較短，應(yīng)該深入分析研究當(dāng)?shù)嘏c排水有關(guān)的自然條件和資源條件，進(jìn)行必要的方案比較，確定排水方式是采取強(qiáng)排還是自排。以及通過(guò)什么措施來(lái)實(shí)現(xiàn)自排。有些城市區(qū)域排水，在非汛期時(shí)，雨水可以通過(guò)重力排入下游水體，到汛期，河水水位上漲引起頂托，使城市流水不暢，使市區(qū)路面出現(xiàn)大量積水，甚至出現(xiàn)河水倒灌城區(qū)，出現(xiàn)城區(qū)內(nèi)澇。針對(duì)這種情況，在城市排水設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用下游河道常水位為設(shè)計(jì)依據(jù)，并校對(duì)城市近20年排澇水位的情況，仔細(xì)調(diào)查、分析和計(jì)算，對(duì)可能出現(xiàn)倒灌的排水管網(wǎng)入河口處設(shè)置閘門，并同時(shí)設(shè)置排澇泵站，目的是在水位上漲時(shí)，及時(shí)排除城區(qū)雨水。

3.3加大雨水資源的利用。

在城市排水設(shè)計(jì)中，一味的加大雨水工程的施工，但卻不能完全解決城市排水不暢的問(wèn)題，尤其是老城區(qū)，由于綜合管線多，道路窄及其他種種原因，老城區(qū)的管道大面積改造和加大管徑并不現(xiàn)實(shí)?？梢酝ㄟ^(guò)加大雨水的利用，不僅可以減輕水資源的壓力，也能有效減輕城市排水壓力，降低工程投資，同時(shí)相應(yīng)的提高現(xiàn)有排水設(shè)施的利用率。

4 做好排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

4.1正確的定線。

工程量小、流水暢通、能量節(jié)省是排水管網(wǎng)的布置原則。正確的定線決定著設(shè)計(jì)管網(wǎng)的合理性，定線的基本原則是：在設(shè)計(jì)干管支管時(shí)應(yīng)盡量做到直線布局；同時(shí)，定線應(yīng)盡量借助地理優(yōu)勢(shì)使污水在重力的作用下流入污水廠；在設(shè)計(jì)管道時(shí)應(yīng)盡量減小其埋深，并在管道的中途減少提升泵站的設(shè)置。在以往的研究中，通常假定管徑的每一段都相同，依據(jù)挖方的費(fèi)用來(lái)對(duì)初始布置的方案進(jìn)行選擇，然后依據(jù)算法對(duì)其進(jìn)行不斷的調(diào)整；而后，人們?yōu)榱朔奖?，把城市排水系統(tǒng)抽象為由點(diǎn)和線組成的決策圖，在圖中可以尋找到合理的方法。后來(lái)在1986年間又開(kāi)始利用三種權(quán)值來(lái)解決問(wèn)題，這三種權(quán)值分別是各管段的管長(zhǎng)、各管段地面坡度的倒數(shù)以及在滿足各管段最小覆土的條件下按最小坡度設(shè)計(jì)時(shí)的挖方量，對(duì)這三種權(quán)值分別進(jìn)行管徑、埋深和提升泵站的優(yōu)化設(shè)計(jì)，運(yùn)用最短路生成樹(shù)算法求管線平面布置方案，最后取投資費(fèi)用最小的平面布置方案作為最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

4.2管線合理布置。

同一平面的管線布置次序?yàn)?電力電纜，通訊電纜，煤氣管道熱力管道，給水管道，雨水管道，污水管道。管線布置沖突解決原則是未建設(shè)讓已建的、臨時(shí)性讓永久性的、小管徑讓大管徑的、壓力管道讓無(wú)壓力管道，可彎讓不可彎的。

結(jié)語(yǔ):

總之，排水管網(wǎng)的建設(shè)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，堅(jiān)持規(guī)劃在先，實(shí)施在后的原則。根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃和近期發(fā)展戰(zhàn)略的要求，以科學(xué)理論、規(guī)劃設(shè)計(jì)為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃與建設(shè)緊密銜接。在追求城市發(fā)展中，市政排水設(shè)計(jì)中要將城市建設(shè)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)緊密相結(jié)合，如果能在市政排水設(shè)計(jì)中將二者協(xié)調(diào)好，將能更好的促進(jìn)我國(guó)城市和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮，早日實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義和諧社會(huì)的理想，同時(shí)提高城市居民的生活環(huán)境和居住條件。

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