淺談市政排水設計

李慶吉

(阜新市市政工程設計院 123000)

淺談市政排水設計

李慶吉

(阜新市市政工程設計院 123000)

城市排水管網是城市市政建設的重要組成部分。在現代化城市的建設和完善過程中占據著舉足輕重的地位。合理的排水管網設計不僅直接影響整個排水工程建設投資，也決定日后維護投資和使用效果。本文對城市排水設計的原則及排水管網布置等幾方面介紹了一些設計技巧和注意事項。

城市排水 設計原則 管網 合理布置

排水管網的建設是城市基礎設施建設的一個重要組成部分，其規劃設計、體制選擇、城區管網建設等方面的實施，在經濟建沒的發展、城市的環境免受污染、保障人民健康與日常生活方面均起著至關重要的作用。

1 城市排水設計的原則

排水工程作為城市重點工程之一，城鎮排水管道施工圖設計應符合城市總體規劃和片區控制性詳細規劃的基本要求。排水管網設計應滿足地區經濟和社會長遠發展的需要。排水管道均按遠期設計。新建排水管網充分考慮地塊建設的情況，結合地塊建設規劃及調整方案，在排水管道斷面、平面布置、高程布置上適應功能的需要和接入的可能性、便利性。設計選材在不斷總結科研和工程實踐的基礎上，既考慮技術發展的趨勢，積極推動新技術、新工藝、新材料的應用，同時又兼顧經濟投入的合理性。不使用淘汰產品及與國家產業政策不符的材料和產品。排水管道的平面、高程布置充分考慮各種城市管線的敷設走廊，在考慮經濟性的同時預留足夠的空間，為管線綜合提供條件。

2 市政排水系統設計

2.1雨水系統規劃設計

雨水管網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。雨水系統設計應與城市防洪排澇和城市豎向規劃相結合，特別是地處平原、盆地的城區，這三者有機配合顯得更為重要。例如市區內河設計標準采用五年一遇不漫溢(水利標準，相當于城建一年一遇標準)，而相應道路排水重現期，兩者洪峰相遇是經常性的，雨水管道出口經常是壓力出流。因此雨水系統設計要進行必要的壓力流校核，同時與豎向標高相協調，避免在重現期P=1情況下，雨水溢水至路面造成城市內澇，給城市居民的生命財產造成重大損失。

2.2城市污水系統設計

2.2.1 對于城市污水處理排放的合流制與分流制討論

在新城區規劃設計上一般采用分流制，舊城區采用截流式合流制。但真正意義上分流制在實踐中很難做到。例如雨污系統中管道設計上有一根接錯．兩個系統就相通，可能就成了合流制。根據污水處理排放工程實踐證明，完全分流制必須從化糞池出口分流開始。并且采用專業監督和專業隊伍施工。但初期雨水污染比較嚴重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此對于中小城市或是二三線城市建議以截流式合流制為宜。日本東京地區大部分采用合流制系統，他們認為盡管合流制會增加污水處理量，但合流制下水道系統可充分利用原下水道系統進行改造、重建與完善，而且建設費用、技術要求低于分流制，故廣泛使用。

2.2.2 污水廠尾水去路

目前國家強調水循環再利用，要從“污染控制” 向“水生態修復和恢復”轉變，因此污水廠尾水排放以就近向內河排放做景觀用水為宜。而環境影響評價常以事故排放為由，建議尾水向外江江心排放，兩者矛盾如何協調值得進一步討論。

3 合理組織城市排水設計

3.1景觀與工程相結合

在一些水系比較少的城市，地勢較低并且平坦的區域，應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，同時合理的設置人工湖可以緩解暴雨強度大的降水對雨水管道的排水壓力，兩者即解決了排水問題，又有利于城市生態環境的改善，符合現代城市可持續發展的需要。

3.2重力自流與機械強排相結合：

城市排水方式有多樣，在排水較好的區域，排水方式一般都是重力自排。但在城市的某些區域，排水受自然條件的限制，就可以分為自排和強排。有些城市地面高程比周邊河流洪水位低很多，并且高水位持續時間比較長，排水方式就只能采取機械強排。但在城市的有些區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時間比較短，應該深入分析研究當地與排水有關的自然條件和資源條件，進行必要的方案比較，確定排水方式是采取強排還是自排。以及通過什么措施來實現自排。有些城市區域排水，在非汛期時，雨水可以通過重力排入下游水體，到汛期，河水水位上漲引起頂托，使城市流水不暢，使市區路面出現大量積水，甚至出現河水倒灌城區，出現城區內澇。針對這種情況，在城市排水設計時，應采用下游河道常水位為設計依據，并校對城市近20年排澇水位的情況，仔細調查、分析和計算，對可能出現倒灌的排水管網入河口處設置閘門，并同時設置排澇泵站，目的是在水位上漲時，及時排除城區雨水。

3.3加大雨水資源的利用。

在城市排水設計中，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題，尤其是老城區，由于綜合管線多，道路窄及其他種種原因，老城區的管道大面積改造和加大管徑并不現實。可以通過加大雨水的利用，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，同時相應的提高現有排水設施的利用率。

4 做好排水管網設計

4.1正確的定線。

工程量小、流水暢通、能量節省是排水管網的布置原則。正確的定線決定著設計管網的合理性，定線的基本原則是：在設計干管支管時應盡量做到直線布局；同時，定線應盡量借助地理優勢使污水在重力的作用下流入污水廠；在設計管道時應盡量減小其埋深，并在管道的中途減少提升泵站的設置。在以往的研究中，通常假定管徑的每一段都相同，依據挖方的費用來對初始布置的方案進行選擇，然后依據算法對其進行不斷的調整；而后，人們為了方便，把城市排水系統抽象為由點和線組成的決策圖，在圖中可以尋找到合理的方法。后來在1986年間又開始利用三種權值來解決問題，這三種權值分別是各管段的管長、各管段地面坡度的倒數以及在滿足各管段最小覆土的條件下按最小坡度設計時的挖方量，對這三種權值分別進行管徑、埋深和提升泵站的優化設計，運用最短路生成樹算法求管線平面布置方案，最后取投資費用最小的平面布置方案作為最優設計方案。

4.2管線合理布置。

同一平面的管線布置次序為: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讓已建的、臨時性讓永久性的、小管徑讓大管徑的、壓力管道讓無壓力管道，可彎讓不可彎的。

結語:

總之，排水管網的建設是城市基礎設施建設的一個重要組成部分，堅持規劃在先，實施在后的原則。根據城市總體發展規劃和近期發展戰略的要求，以科學理論、規劃設計為依據，實現規劃與建設緊密銜接。在追求城市發展中，市政排水設計中要將城市建設與生態環境建設緊密相結合，如果能在市政排水設計中將二者協調好，將能更好的促進我國城市和社會經濟的繁榮，早日實現社會主義和諧社會的理想，同時提高城市居民的生活環境和居住條件。

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1007-6344（2015）02-0269-01