市政給排水管道布置設計及技術措施分析

劉廷先

（重慶市九龍坡區　400050）

市政給排水管道布置設計及技術措施分析

劉廷先

（重慶市九龍坡區400050）

市政給排水系統復雜，工程布置設計的影響因素和施工因素都較多。在城市化迅速發展的過程中，必須做好市政給排水管道布置設計以及相關的技術工作。本文主要針對市政給排水管道布置設計及技術措施進行分析，為市政給排水系統設計提供幫助。

給排水；管道布置；設計；技術

1　引言

市政給排水管道是為居民提供用水的基本設施，給排水管系統是城市的互動的重要命脈，給排水管網結構的合理性設計直接影響到這個城市居民日常生活能否正常進行，于此同時也影響著給排水系統的安全運轉和給排水系統實際應用的經濟適用性，因此，市政給排水管網的設計至關重要。

2　市政給水管道布置設計

依據給水管網的作用范圍，可以將給水管網劃分為兩個類型：輸水管網和配水管網。

2.1輸水管網

輸水管網是市政給水管道的重要組成部分，是輸送水資源的重要管線，也可以稱為水源到水廠的管線網絡。輸水管網在設計上，要避免與用水戶直接的連接，在輸水管的沿線上一般不會接入用水戶的管網，但為了滿足大水戶的用水需求，會適當的接入部分大水戶。

2.2配水管道

分配管主要存在于城市的每一條街道下，其作用與輸水管道截然相反，它和輸水管道相互的配合，把水量送往市政的每個用水位置。配水管網的管徑主要分為接戶管、干管、分配管等幾種，每種管徑類型都有著不同的作用。因此，配水管網設計應根據城市供水的實際情況進行，干管的管道直徑大概為100mm，但是在一些城市也有出現200mmd干管。

2.3管道設計

現階段市政給水管網布置設計型式，主要分為環狀管網、樹狀管網兩種：

（1）環裝管網。環裝管網通常是指供水干管使用走向不同的管道，進行彼此連接的管網，呈現封閉環形，每條環裝管道都可以在兩個方向上提供水量，這樣的設計具有很高的安全，供水時自身也是比較穩定，是可以停水的管網。

（2）樹枝狀管網。樹枝狀管網像一棵大樹一樣有支管和干管，它的結構布置和樹枝與樹干的關系是一樣的。樹枝狀管網的優點主要是體現在其構造十分的簡潔，并且可以節約管材，因此相對的投資就不高，所以樹枝狀管網的經濟適應性較好。

無論選擇哪種給水管網設計形式，都應本著節約資源的原則，并根據城市的實際發展情況適當的減少管線的布線長度，控制好干管與干管之間的間距，一般應保持600～900m的間距，具體布置設計應根據城市實際供水要求進行。以下是某城市給水管道的主要規劃圖示例（見圖1）。

圖1　某城市給水管網布置設計圖

3　市政排水管道的布置設計

市政排水管道主要是各類污水、雨水等排放的管道，是給排水系統的重要組成部分。在對排水管道進行布置設計的過程中，應嚴格按照干道到分支之間的順序進行設計，排水管道設計應做到管線最短、埋深最小，這樣才能充分發揮出重力的作用，同時，要確保布置設計方案能夠為日后的排水管道改造留有余地。

市政排水管網一般會采用樹狀，分為正交式、平行式、環繞式、截流式等多種，每種布置設計類型都有著獨特的優勢。如圖2所示即為某城市道路雨水、污水排水管網設計的平面布置圖，該工程采用的是正交式，其管網的設計具有管線短、管徑小、成本低、排污速度快等優勢，對提升城市排水系統的運行效率有著極大的作用。

4　市政給排水管道布置設計與施工技術實例分析

4.1工程概況

某市某地區的給排水管道布置規劃設計，對于防澇、治澇以及山洪防治等方面，都提出了相應要求。根據規劃，本地區占用部分河道，拓寬橋梁，在設計過程中充分考慮管道開挖與回填、管基處理、管道不均勻沉降防治、管材選用等因素，將給排水管道的布置設計最優化。

4.2確定給排水水量

（1）污水設計總流量

在計算污水設計總流量（Q，L/s）之前，需要計算居住區的生活污水設計流量，公式如下：

式中：n-污水定額，L/（人·d），包含居民的生活污水定額、綜合生活污水定額，可按照當地用水定額的80～90%取值；N-設計人口數；K2-生活污水量總變化系數，按有關規定或實際數據取值。

污水設計總流量的計算如下公式所示：

式中：Q1-居住區生活污水設計流量，L/s；Q2-工業企業內生活污水量、淋浴污水量，L/s；Q3-工業企業的工業廢水量，L/s，其總變化系數應根據工藝特點確定。

（2）雨水設計流量Q，L/s

式中：F-匯水面積；W-徑流系數，按有關規定計取；q-設計暴雨強度。

4.3給水管道布置設計

4.3.1管材的選擇

本工程的給水管管徑設計低于DN1000，管道外徑與直徑如表1所示。給水管道主材的首選為球墨鑄鐵管。而穿越障礙物的給水管道則推薦采用焊接鋼管，可提高管道整體性、耐壓性。

表1　管道外徑與公稱直徑對應表

4.3.2給水管道設計

根據該市的給水工程規劃圖，合理布置管道系統，可有效控制能耗與漏損概率。配水管道的布置應當充分考慮整個地區的建設發展計劃，給水管道敷設需滿足管線綜合要求。本項目的給水管道布置，根據道路實際路幅情況，盡量布置于道路的西、北側人行道，或非機動車道下，并保證每個地塊至少有一根預留管。

4.4雨水管道布置設計

4.4.1防洪和雨水管道現狀

該市區域內水系發達，區內來水大多是通過溝渠集中起來，然后經由涵閘排入外海。在其雨水規劃圖中，對該區域水系的排入河溪位置，設置有相應排水設施。

4.4.2管材的選擇

一般來說，雨水管道埋深較淺，宜選用排水混凝土管、鋼筋混凝土圓管、雙壁波紋管等。在該工程中推薦承插雙壁波紋管，橡膠圈柔性接口。

4.4.3雨水管道設計

本地區的地形較為平坦，平均海拔為3～7m，河道、溝渠很多，大部分區域位于水系的設計洪水位以上。雨水管道布置近接入河道，設計其地面標高超出洪水位。區內的雨水工程和防洪工程相互協調，充分考慮了各種影響因素，結合實際實施。由于區內的河道較為密集，可以以此為優勢，采用多出口排放，將雨水導入附近的河道，從而減少管道的埋深。然后合理劃分匯水面積，使各地塊雨水在最短的時間內注入內河。雨水出水口管的內頂標高應當超出河道常水位，雨水管道的坡度則應盡量與道路縱坡一致。山洪則設計由獨立防洪系統直接排入內河。

4.5污水管道布置設計

4.5.1管材選擇

污水系統對于管道抗滲透性有較高要求，所以應當選用具有良好抗滲性、一定剛度、一定外壓承受力的管材。本工程推薦采用HDPE纏繞結構壁管，熱熔連接接口。

4.5.2污水管道設計

根據規劃，污水處理廠的廠址處于本區域附近，污水管道可滿足周邊的污水收集需要。根據規劃圖設計污水管道，將其沿著規劃的市政道路進行鋪設，注意選擇最為經濟合理的路線，盡可能避免需要穿過河道、鐵路、高速公路等障礙物的情況。道路的排水體制則采用雨、污分流制，污水系統的布局應當結合道路布局、坡向等來設計，并布置于車道下方，污水預留的支管間距應小于90m，確保每個地塊都至少有一根預留管。污水管的管徑則需要依據污水量、設計充滿度和水力坡度來確定。

4.6給排水管道施工技術

4.6.1施工技術前期準備

（1）熟悉設計圖紙

在施工進行之前應當對設計圖紙加強分析及會審。在對圖紙進行會審時，應當使設計單位、施工單位及監理單位共同參與，對于所布設管道長度以及途徑區域等相關信息應當熟練掌握。

（2）實地勘察

施工之前應當進行實地勘察，對于所存在各種影響因素應當進行科學預測以及分析，然后向各個部門上報分析所得結果，使各個部門之間能夠有效配合及協調部署，進而盡快排除故障性因素，做好管道布設準備。

4.6.2施工階段的技術措施

（1）挖溝槽。在開挖之前，必須確定溝槽斷面的形式，如直槽、梯形槽、混合槽等，具體的形式應根據市政給排水的實際管道布置規劃來定。

（2）嚴格控制注漿的壓力，確保其壓力小于管體上部的水頭壓力和靜止土壓力等，進而保證注漿的穩定性。

（3）在配置觸變泥漿的過程中，需要規范配漿的選料，確保選料的優質性。同時，要求根據試驗的方式來對已經配置的泥漿進行試驗，確保泥漿的配比滿足規范要求，進一步保證配置泥漿的支撐能力以及減摩效果。

（4）要考慮到施工中存在的相關影響因素，如對施工土體的摩阻力、擾動等，并在挖進過程中進行控制，尤其是挖進機進入到曲線階段時，需要適當地增加對曲線外側的筑漿量，這樣才能更好的形成完整的泥漿套，這也是傳統施工規范中經常容易忽略的環節。

4.7竣工階段技術措施

管道埋設施工結束后，還要做好后期竣工驗收工作，進行質量檢查，進行閉水實驗、溝槽回填等，到故障排查環節，都要有條不紊地進行。

5　結語

市政給排水管道應當不斷改造新建，以適應城市發展。市政給排水管道布置設計與施工是一項復雜且系統的工作，涉及的內容較多，一旦某個環節出現問題就可能對給排水工程造成影響。在實際工程中，除了要確保給排水管道的布置設計合理之外，還應當在施工中采取有效的技術措施，以此來保證施工質量。

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[3]張鴻雁.對室外給排水管道設計的探討[J].建材與裝飾，2015：67～68.

TU992

A

1673-0038（2015）50-0050-03

2015-11-25

劉廷先（1983-），男，中級，本科，主要從事給排水設計工作。