淺析市政工程給排水管道的設計問題

曹秋紅

【摘要】為加快城市經濟建設，適應城市的快速發展，改善供水水質，在實際工程設計中，應充分考慮各方面因素對給排水管道進行設計。本文針對市政給排水管道的設計進行了簡要分析，以供相關從業人員借鑒。

【關鍵詞】市政工程； 污水管道設計； 排水管道設計

市政給排水管道建設是城市基礎設施建設的重要組成部分。為適應城市的快速發展，改善供水水質，在實際工程設計中，應充分考慮各方面因素對給排水管道進行設計。

一.污水管道的設計問題

1、在用戶污水管線出口建立格柵。污水中纖維、塑料等沉積物、懸浮物和漂浮物的大量存在，給管道的清掏和疏通維護作業帶來了很大困難。特別是抽升泵站的格柵間，每天都會攔截到大量的漂浮物。有的漂浮物通過格柵進入泵房后，常導致水泵葉輪堵塞、磨損損壞現象的發生。盡管格柵柵條的間距一再減小，但仍有大量的漂浮物進入泵站造成堵塞。為了解決上述問題，建議在污水管道出口處設置簡易人工攔污格柵，定期進行清理、清掏，從源頭上控制漂浮物進入市政管網，以減輕市政管網維護管理的工作量。

2、 關于污水管道內的水深問題。污水管道是按非滿流設計的，保證管道內的設計水深的方法就是靠抽升泵站的抽升， 污水抽升泵站的最高控制水位也應該是設計充滿度水位。因此，泵站按最高控制水位抽升是保證管道內設計水深的關鍵。但現實中多數地區污水泵站的抽升考慮到節約電費、減少水泵l 的啟動次數或由于人為因素等原因，不開啟足夠數量的水泵，不按最高控制水位抽升，導致整個管網處于滿水狀態，超過了設計充滿度，甚至有的檢查井內的水位接近路面。這一方面使管道內的流速減小，管道內容易淤積堵塞；另一方 面，由于集水池內水位超過了設計最高水位，使格柵起不到攔污的作用，大量的漂浮物進入泵房，致使水泵葉輪堵塞、磨損。另外，由于檢查井內水位較高，也使得戶線支管接頭施工無法進行。可見事物是相輔相成的， 如果抽升及時則可以減少維護作業量，反之則要增加維護作業量。

3、關于污水排放總量與污水處理率問題。污水處理率是考核各級政府對水環境污染治理的一項重要指標，也是創建國家園林城市、文明衛生城市等各項活動中的一項重要指標。但是，污水處理率是一個較難作出準確統計的數據，因為污水排放總量難以統計， 一般是采用給水量乘以系數來確定，但污水排放系數不是定值，系數不同則計算出的污水處理率也不同。另外，確定污水處理率還要考慮污水收集率問題。由于城市規劃的原因，污水管網可能延伸不到某些偏遠郊區，不是所有的城市規劃區域內的污水都能收集到污水管網， 因此，污水處理率應當以污水管網能服務到的區域的排水總量來計算而不是按城市規劃區域內的污水排放總量計算。目前，要重點解決好污水排放總量中在污水處理率范圍以外、尚未得到處理的污水集 中排放與污染水體問題。要加快污水管網的建設步伐，同時要做好排水、污水分流改造以及污水截流工作，使污水均能收集進入管網，杜絕隨意排放。其排放口可集中設在城市河道水體或污水處理廠出水口的下游，利用流動的河水對其進行稀釋， 利用水體的自凈作用降低其污染濃度。

4、在檢查井井底設置沉淀池。污水中的沉積物在管道內水流量小、 流速慢時會發生沉淀，造成管道淤積堵塞、通水不暢，而管道的疏通工作又費時費力。因此，針對傳統的檢查井做法，建議將其井底改為沉淀式的，井底下沉 30-50cm。這樣污水中的沉積物多數會沉積在檢查井中，不至于流人下游管段，只要定期清掏檢查井內的沉積物即可，減少了管道維護作業的工作量。這種做法也可用于排水檢查井。

5、 在檢查井內設置閘槽。污水干管中的流量和流速均較大，有的檢查井 內的水位較高，管道維護作業或戶線污水管接頭時， 需將管道內的水位降低或斷流。為了方便維護作業，建議在污水干管的管道交匯處檢查井、轉彎處檢查井或直線段的每隔一定距離的檢查井內根據需要設置閘槽，通過閘槽的開閉控制水流，便于維護作業。同時為方便戶線支管接頭時的施工，建議能研制一種較輕便、實用的管道阻水設備。

二.排水管道的設計問題

1、排水管道與污水管道的連通管設計。為了最大限度地排除汛期排水，減少地面積水時間，也可在易積水地段將排水管道與污水管道連通，排水流人污水管道經污水泵站抽升強行排走。在連通排水管道與污水管道時， 應注意連通管的埋深滿足最小覆土厚度即可，不宜過深。因為排水管道埋設一般較淺，而污水管道埋設則較深，排水可以通過連通管流人污水管道，但污水不會通過連通管流人排水管道。為防止污水回流，必要時可設置閘槽。若排水管道內常年存在河水頂托時不適合采用上述做法，但可以設置專用收水井，直接與污水管道相連，而不與排水管道溝通，既可避免河道頂托排水倒灌，又達到了排除汛期路面積水的目的。

2、 排水管道之間的連通管設計。城市內的排水管道往往建為幾個各自獨立的排水系統來排除排水，各系統之間互不連通。根據實際經驗，由于排水管道各系統的匯水面積、集水時間均不相同，因而高峰流量不會同時發生，各系統的排水能力也就各不相同。為了充分發揮各個排水系統的排水能力， 減少地面積水時間，建議在相鄰的兩個系統之間的適當地點（ 如易積水地段） 設置連通管，將排水管道建成環狀管網，通過連通管可相互調劑水量，達到改善排水狀況的目的。

3、 排水口的設計。排水口的形式主要有平篦和立篦兩類。平篦水流通暢，但易被雜物堵塞，影響收水能力；立篦不易被堵塞，但邊溝需保持一定水深。建議對排水口的布置作如下設計：（1）排水口的布置應根據地形及匯水面積，結合道路縱斷設計進行布置。（2） 對于低洼和易積水地段，排水徑流面積和徑流量較大，為了提高收水速度，需適當增加排水口數量，最好采用線形收水井。（3） 對于道路縱坡較大的路段，尤其是立交橋的引道處，應采用平篦排水， 且在上游就開始布置排水口，在下游段相應地多設排水口，形成線形收水井，使徑流排水從上游就開始收進管道，避免全部匯到下游或橋下造成積水。

4、 排水管道出水口設計。城市內的排水大多通過管道就近自流排人河道等水體，但一些城市由于受地形的限制， 管道的出水口多采用淹沒式，即出水口低于水體水位。由于受水體水位頂托，使管道內水流速度減小，管道排水能力降低，導致汛期時城區低洼地段長時間積水，影響車輛通行和市民的出行。另外， 由于出水口處多不設閘門，導致排水管道下游河水回灌段無法進行清淤。鑒于上述情況，建議采取以下措施：（1）城市排水管道出水口應盡量高于或等于排放水體的設計水位，可采取減小管道坡度、管道淺埋加固處理、調整城市豎向規劃等措施來實現。（2）若出水口不得已低于排放水體水位時，設計上應考慮水體水位頂托的影響，在人河口處建設抽升泵站和溢流閘門，以在汛期時開啟水泵抽升進行強制排水。（3）為保證立交（ 尤其是下穿立交） 排水出水口的可靠性， 立交排水應采用獨立的排水系統。

結束語

傳統設計方法建成的市政排水管道，在實際運行中往往達不到設計效果。在實際工作中，對上述的幾個問題認真加以改進， 對于緩解城市路面積水， 保證給排水系統的安全運行，將起到積極的作用。

參考文獻：

[1]北京市政設計總院主編.給排水設計手冊[S].2004.

[2]劉培文.市政工程資料集[M].中國計劃出版社.2006