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市政排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
市政排水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與城市的建設(shè)水平、居民的生活息息相關(guān),落后的城市排水系統(tǒng)嚴(yán)重制約城市的發(fā)展與評價。城市快速發(fā)展,要求城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)須具有超前意識及可持續(xù)發(fā)展理念。排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)作為排水系統(tǒng)最重要的一環(huán),直接決定城市排水系統(tǒng)的功能。本文作者從以往城市排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)工程實(shí)例中總結(jié)出幾點(diǎn)在排水管網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn),供同行參考。
關(guān)鍵詞:市政道路;排水管網(wǎng);工程設(shè)計(jì)
1 市政道路排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)概述
市政道路排水管網(wǎng)主要用于處理城市區(qū)域的雨水和城市居民生活污水,城市區(qū)域雨水的收集根據(jù)其來源包括城市路面雨水的收集、城市屋頂雨水的收集、城市綠地雨水的收集和花壇雨水收集,生活污水主要來自家庭、商業(yè)、機(jī)關(guān)學(xué)校、旅游服務(wù)業(yè)及其他城市公用設(shè)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,典型屋頂雨水利用工程模式法,城市綠地、花壇的等地收集雨水采用下凹式綠地收集法。各類型雨水經(jīng)分散收集后通過雨水管網(wǎng)集中收集,既可用來灌溉綠地,也可作為城市清潔用水。生活污水的收集包括居民生活污水直接排放至小區(qū)集中的污水管道,以及小區(qū)集中的污水管道排放至市政排污管道。
市政道路排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì),重在具有可持續(xù)發(fā)展意識的前期規(guī)劃,前期規(guī)劃要根據(jù)實(shí)際情況及城市發(fā)展規(guī)劃來選擇合適的排水體制;其次合理布設(shè)排水管線,通常將排水管網(wǎng)敷設(shè)在非機(jī)動車道或人行道下方,此類道路建筑物少,日后維護(hù)檢修簡便,對城市正常生活影響較小,也可有效降低工程造價。另外直接影響工程造價的重要因素是:排水管網(wǎng)埋設(shè)的深或淺。由于市政道路排水管理為重力管道,管道均設(shè)置一定坡度,因此,從管道的前段至末端,埋深隨著距離的增大而增大,管網(wǎng)埋深越大,工程造價相應(yīng)增加,因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時應(yīng)立足于實(shí)際情況,在保證排水系統(tǒng)有效的前提下,合理設(shè)置坡度,必要時候可設(shè)置提升井。
2 市政道路排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1 排水體制的選擇
排水體制一般分為合流制和分流制兩種。前者為污(廢)水和雨水合一的系統(tǒng)。合流制又分為直排式和截流式,直排式排水系統(tǒng)即為直接收集污水排放水體,截流式排水系統(tǒng)即臨河建造截流干管;分流制為污(廢)水和雨水在兩個或兩個以上管渠獨(dú)立排放的系統(tǒng),有完全分流和不完全分流,完全分流制具有污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng);不完全分流制未建雨水排水系統(tǒng)。合流制系統(tǒng)造價低、施工容易,但不利于污水處理和系統(tǒng)管理。分流制系統(tǒng)造價較高,但易于維護(hù),有利于污水處理。城市排水官網(wǎng)機(jī)制的選擇應(yīng)結(jié)合管理及技術(shù)兩個角度。
管理角度選擇:城市地下管網(wǎng)的管理工作復(fù)雜且困難,主要是因?yàn)榈叵鹿芫W(wǎng)規(guī)模龐大、人為影響因素多、權(quán)屬復(fù)雜。排水管線的布置或改造可從城市規(guī)劃及定位方面、環(huán)境保護(hù)、排水系統(tǒng)的管理等方面綜合考慮排水機(jī)制的適宜性,并結(jié)合排水系統(tǒng)建設(shè)工程的投資資金。
技術(shù)角度選擇:應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟邓吧钗鬯欧徘闆r、人口增長情況、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形地勢、水體功能等條件,在滿足環(huán)境要求承載力的前提下,全面規(guī)劃,按近期設(shè)計(jì),考慮遠(yuǎn)期發(fā)展,綜合考慮最終做出適合城市的排水機(jī)制。
2.2 排水管網(wǎng)管材的選擇
市政道路排水管網(wǎng)管材在設(shè)計(jì)時應(yīng)結(jié)合各種管材的特性、耐久性做到管材選用經(jīng)濟(jì)、合理,管網(wǎng)設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)能滿足城市功能發(fā)展。排水管材目前常見的材質(zhì)是鋼筋混凝土管和混凝土管,功能基本符合目前城市需要,且經(jīng)濟(jì)要求較低;排水管網(wǎng)系統(tǒng)需承壓較大時可選用金屬管材;隨著新技術(shù)和新材料的普及,雙臂波紋管及HDPE高密度纏繞管等新型管材在排水工程實(shí)例中應(yīng)用越來越廣泛,也取得良好的實(shí)踐效果。設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)實(shí)例中應(yīng)綜合考慮項(xiàng)目的需要和成本預(yù)算,合理選擇排水管網(wǎng)管材,并積極探索新型管材材料的運(yùn)用。
2.3 排水量的確定
現(xiàn)就分流制體制的排水量確定進(jìn)行分析。
2.3.1 污水設(shè)計(jì)總流量 ( )
設(shè)計(jì)流量按最大日最大時流量設(shè)計(jì)。即考慮居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量、工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水量、淋浴污水量、地下水滲入量。
――污水定額(L/(人*d)),含居民生活污水定額和綜合生活污水定額,可按當(dāng)?shù)赜盟~的80%~90%采用。
――設(shè)計(jì)管道承載人口數(shù)
――生活污水量總變化系數(shù),按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定計(jì)取或按實(shí)際數(shù)據(jù)采用。
② 為工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水量、淋浴污水量( )。應(yīng)與國家現(xiàn)行的《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定協(xié)調(diào)。
③ 指地下水滲入量,一般以單位管道延長米或單位服務(wù)面積公頃計(jì)算。
2.3.2 雨水設(shè)計(jì)流量 ( )
按下式計(jì)算:
2.4 設(shè)計(jì)時需注意的問題
2.4.1 管線高程控制
市政排水管道支管一般負(fù)責(zé)收集周邊地區(qū)的雨污水,以便其所服務(wù)片區(qū)的雨污水在重力作用下能順暢排入,因此一般要求排水管道要有足夠的埋深;支管中的污水通過重力作用排入干管,導(dǎo)致干管的埋深進(jìn)一步加深。但隨著管道埋深的增加,溝槽開挖深度必將增加,支護(hù)方式也將改變,施工難度也隨之增大,這必然提高工程造價,因?yàn)楸仨毢侠砜刂乒艿赖穆裆睿越档凸こ淘靸r,必要時候可在干管線設(shè)置提升井解決。
2.4.2 管線平面控制
城市管網(wǎng)是一個復(fù)雜又相互獨(dú)立共同服務(wù)于城市的龐大系統(tǒng)。市政道路下的市政管線除了排水管線外,還有給水、電力、通信、暖通、燃?xì)獾绕渌芫€。根據(jù)規(guī)范規(guī)定,各管線之間都有一定的水平凈距。不同類型管線之間要求不同,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)排水管道時必須考慮周圍管線的類型,參考周圍管線管理單位的意見,合理布設(shè)節(jié)點(diǎn)。而排水管道與排水管道之間也須考慮相互的水平凈距,避免出現(xiàn)雨水檢查井與污水管道,或雨水檢查井與污水管道沖突的現(xiàn)象。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn),不得不布設(shè)在車行道上的排水管線,應(yīng)盡可能把排水管道布置車行道上行車的車輪子之間,避免排水井蓋因受車輪的碾壓造成變形沉降,以及影響車輛正常行駛。
2.4.3 與現(xiàn)狀管道銜接
在市政道路特別是老城區(qū)市政道路周邊會有已建的排水管道,設(shè)計(jì)排水管道前必須把這些現(xiàn)狀排水管線摸查清楚,分清污水管道、雨水管道及合流管道,核查清楚現(xiàn)狀管線標(biāo)高,設(shè)計(jì)使用年限,老化程度,避免在設(shè)計(jì)時出現(xiàn)錯接、混接的現(xiàn)象。
3 小結(jié)
市政道路排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)是一個實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)與能動性相結(jié)合、相互促進(jìn)的過程。市政道路排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)要根據(jù)道路等級、管線的主次等多因素來綜合考慮。在滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求的同時,應(yīng)做到近遠(yuǎn)期結(jié)合、因地制宜、方便施工、維用簡便。設(shè)計(jì)師應(yīng)加強(qiáng)自己與他人經(jīng)驗(yàn)協(xié)調(diào)工作,多重方案比選,最終選用最適合的方案,才能科學(xué)合理合法地布設(shè)城市道路下各種錯綜復(fù)雜的管線。
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