淺談丘陵地區市政排水管道的設計思路

李磊LI Lei

（中國市政工程西南設計研究總院有限公司，成都 610081）

（Southwest Municipal Engineering Design &Research Institute of China，Chengdu 610081，China）

0 引言

近些年來，隨著我國經濟的不斷發展，居民生活水平的不斷提升，城市化進程的不斷加快，配套基礎設施建設情況成為了評價城市發展水平的重要標志。市政排水管道是城市基礎設施建設當中的重要組成部分，排水管道的建設對于城市水污染治理、防洪排澇等方面具有重要的意義。丘陵地區具有地形復雜、落差較大、水文地質情況復雜等特點，增加了排水管道的設計難度。對于依靠重力流排水的雨、污水管道而言，則必須結合丘陵地區特點及實際情況進行設計。因此，為保證丘陵地區管網建設后具有良好的運行效果，排水管道的設計思路就顯得尤為重要。

1 丘陵地區排水系統的設計難點

1.1 丘陵地區地形地貌較為復雜，其特點為山丘連綿，崗拗交錯，此起彼伏，山嶺迂回曲折，嶺低脊寬，山坡較緩，丘谷相對高差下大，重丘區與山區不易劃出明確界線。這些因素增加了雨、污水管道的平縱設計難度，排水管道在設計過程中會出現倒坡段較多、局部埋深過深等問題。

1.2 丘陵地區水文地質情況較為復雜，基巖一般埋藏較淺，頂部常直接裸露，風化一般嚴重，有時表層為殘積物覆蓋，谷底堆積有較厚的洪積物、坡積物或沖積物有時還有淤泥等，在邊緣地段常堆積有結構松散的新近堆積物。丘陵地區地下水的分布較復雜，一般丘頂部分無地下水，邊緣和谷底常有上層滯水或潛水型的孔隙水。因此丘陵地區地基，具有不均勻性和場地不穩定性兩個方面的特點。以上情況給雨、污管道開挖及基礎設計增加了一定難度，如不均勻沉降情況的出現極易造成排水管道的斷裂。

1.3 部分丘陵地區的城市基礎設施建設較為薄弱，缺乏整體的規劃和建設，雨水工程、污水工程和防洪工程并沒有進行有效的結合，在建設中隨意性較大。在很多地方，排水系統較為混雜，很多排水管道沒有出路或隨意混接，支管和干管沒有較為完整的結合，下游的過水能力較差，汛期時期很容易發生積水的堆積，無法正常排水，出現檢查井溢水、片區積水。

2 丘陵地區的市政排水設計思路

2.1 雨污水排放量設計 隨著城市人口的增加和城市工農業的發展，城市的用水量也在不斷增加。另外，山區的特殊地形，灰塵較大，導致居民在生活的過程中，灰塵較大，淋浴、洗衣等用水較平原城市增加更多，必然導致人均的排水量增加。因此在設計的過程中，應該結合山區的具體情況，山區丘陵地區中小城市排水量宜按目前大中城市水平考慮，并結合當地的用水量調查數據最終確定污水排放量；雨水排水量的確定應根以當地暴雨強度公式為基礎，再結合當地路面情況確定徑流系數最終計算得出雨水排放量。排水量確定后，結合管道設計坡度最終確定排水管道管徑。

2.2 管道平縱設計 丘陵地區地勢起伏較大，排水管道平面設計時應充分結合自然地形，盡量保證順坡排水，減少倒坡排水帶來的管道壅水問題。丘陵地區部分地段污水管道的豎向設計過程中，應在滿足規范最小埋深的前提下，充分結合地塊排水用戶的排水高程，選擇切實可行的施工方式，盡量減小管道的埋設深度，從而在保證污水管道功能的情況下達到節約工程投資的目的。

2.3 管道基礎設計及施工方式的選擇 丘陵地區管道基礎的設計應根據具體情況選擇管道基礎，從而節約工程投資。根據以往丘陵地區工程經驗，在挖方地帶管徑≤d600mm 的管道基礎可采用素土基礎,管徑≥d800mm 的管道基礎采用素混凝土基礎；在填方地帶，鋼筋混凝土基礎是較為理想的選擇，有利于保證管道建設和運行的平穩性，保證排水的暢通性。如遇到不良地基段，需結合實際情況考慮換填措施。在具備開挖條件的工程區域，優先考慮開挖施工方式可有效節約投資；不具備開挖條件管段，則考慮采用拖拉管、頂管等非開挖方式，保證排水管道設計具有可實施性。

2.4 排水檢查井間距設計 丘陵地區的排水檢查井設計是整個設計中較為重要的一部分，主要涉及到填方和挖方之間的交接問題。在設計的過程中，檢查井的設置除滿足相關規范要求外，還需在交界斷面處設置排水檢查井，否則在日后運行的過程中，填方段易發生沉降沉降，而挖方段沉降較小,這樣排水管道因為不均勻沉降造成斷裂，管道漏水，影響排水管道的使用。

3 丘陵地區排水管道設計注意事項及解決方法

3.1 排水管道裂縫、淤積問題設計處理 排水管道出現裂縫和淤積的問題大多與排水管道自身的質量問題有關，如果建設的過程中，選用的材料不符合相關的質量要求或由于地質原因發生不均勻沉降，那么在經過人壓或者車輛碾壓之后，將會出現裂縫等現象，影響管道的排水的正常運行。在設計的過程中為了避免這種現象的出現，應該對排水管道的周圍進行石灰土的回填，同時使用水泥砂漿、水泥混凝土等常規方法進行封口處理。

3.2 雨水管道出水口設計處理 為了適應丘陵地區的特殊地貌，在設計的過程中，經常會出現采用淹沒式出流的雨水排放口形式，即出水口低于水體水位。由于山區的水壓較低，山區內的水流速度較低，管道的排水能力也相對降低。這種設計在豐水期，容易出現內澇情況，對生產和生活的負面影響很大，同時會導致出現管道下游河水倒灌、淤泥無法及時清理導致管道淤塞的情況。針對這種情況在設計的過程中，應該對以下幾個方面給予關注。首先，在城市坡度較大的地區，建議采取平篦雨水口方式進行收水，雨水口則應該在管道上游布置，在下游應該增加出水口的設計數量，從而保證正常的排水。其次，有些山區的排水出水口低于河流水位，因此拍門的設計十分必要，可以有效避免河水的倒流及管道的淤塞。

3.3 污水管道沉積問題的設計處理 在丘陵地區由于特殊的地形條件及面源污染，管道中經常會出現大量的沉積物，這些沉積物會影響整個管道的正常運行，嚴重時，會導致堵塞和排水不暢。對于這種情況，在設計的過程中就考慮分段設置沉泥井，同時在日常的維護中，也應及時進行管道的清淤及沉泥井的清掏，保證管道內部清潔，減少淤積物對于整個管網系統運行的影響，使設計具有前瞻性。

4 總結

丘陵地區地形地貌、水文地質有其顯著的特點，其排水管道的設計必須具有針對性。在排水管道設計過程中，應該結合實際排水情況、道路坡度及地塊標高進行合理選線及綜合設計，減少管道深埋，節約工程資金；同時，設計中須考慮防倒灌、淤塞等問題的相應措施，盡量減少運行中不良情況發生的可能性，便于排水管道運管單位的日常維護管理。排水管道系統是市政配套基礎設施的重要組成部分，而合理的設計是城市排水管道正常運行的前提和基礎。因此，應保證丘陵地區市政排水管道的設計質量，提出具有針對性的設計思路，為城市綜合環境質量的提升做出應有的貢獻。

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