关于市政排水设计的分析

摘要：本文作者结合实际设计经验，对市政排水设计进行了分析介绍，供大家参考借鉴。

关键词：市政排水；设计；分析

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

市政排水设施的质量和安全是否切实可行，将直接影响到广大人民群众生命财产安全和社会综合效益。市政排水工程质量的影响因素是多方面的，既有客观因素也有主观因素，而施工管理无疑是非常重要的一个因素，因此要加强市政排水工程施工管理，建立健全质量和安全体系，从而实现工程项目管理科学化、规范化、制度化，最终提高市政排水工程施工质量。

1 城市排水管道系统的作用与体制

市政排水工程设计中，如何正确选择排水管材，对确保工程质量，缩短工程工期，降低整个工程造价，保证整个工程顺利进行等都具有十分重要的意义。

1.1 城市排水管道系统的作用

城市排水管道系统是现代化城市不可缺少的重要市政基础设施，也是城市水污染防治和排涝、防洪的骨干工程，它的任务是及时收集、输送城市产生的生活污水、工业废水和降水。其作用是及时可靠地排除城市区域内产生的生活污水、工业废水和降水，使城市免受污水之害和免受暴雨积水之灾，从而给人们创造一个舒适安全的生存和生产环境，使城市生态系统的能量流动和物质循环正常进行，维持生态平衡，保证可持续发展。

1.2 城市排水管道系统的体制

城市排水管道系统的体制包括合流制和分流制。合流制是将生活污水、工业废水和降水混合在同一套管道系统内排放的排水系统。分流制包括污水管道和雨水管道，是将生活污水和工业废水用一套或一套以上的管道系统，而雨水用另一套管道系统排除的排水系统。合流制排水管道系统包括三种形式：直排式合流制、截流式合流制和全处理式合流制。将城市的混合污水不经任何处理，直接就近排入水体的排水方式称为直排式合流制。国内外旧城区的合流制排水系统均属此类。由于污水对水环境造成的污染越来越严重，为了减轻污水对水环境造成的污染和破坏，为此形成了截流式合流制。截流式合流制是在直排式合流制基础上，修建沿河截流干管，在城市的下游建污水处理厂，并在适当位置设置溢流井。这种系统可以保证晴天时的污水全部进入污水处理厂处理，雨天时一部分污水得到处理。在降雨量较小或对水体水质要求较高的地区，可采用全处理式合流制，将生活污水、工业废水和降水全部送到污水处理厂处理后排放。这种方式对环境水质的影响最小，但截流管管径大，污水处理厂的规模大、投资大。

2 市政排水管道排水量的设计确定

从大范围来讲，市政排水管道工程设计首先要以批准的当地城镇(地区)总体规划和排水工程总体规划为主要依据，按照市政给排水设计规范，施工规范，消防规范，给水排水设计手册等相关规范和手册，同时结合地区地理，气候特点及各地水司的运行规程等实际情况，从技术可行性、经济合理性出发综合考虑，设计。排水体制(分流制或合流制)的选择，应根据城镇和工业企业规划，当地降雨情况和排放标准，原有排水设施，污水处理和利用情况，地形和水体等条件，综合考虑确定。新建地区的排水系统宜采用分流制，现就分流制体制的排水量确定进行分析。

2.1 污水设计总流量Q (L/s)

Q=Q1+ Q2+ Q3。其中：Q1为居住区生活污水设计流量(L/s)。按下式计算：Q1=n×N×Kz/(24×3600)。n为污水定额(L/(人×d))，含居民生活污水定额和综合生活污水定额，可按当地用水定额的80％-90％采用；N为设计人口数；Kz为生活污水量总变化系数，按《室外排水设计规范》有关规定计取或按实际数据采用。Q2为工业企业内生活污水量，淋浴污水量(L/s)。应与国家现行的《建筑给水排水设计规范》的有关规定协调。Q3为工业企业的工业废水量(L/s)。工业废水量级及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。

2.2 雨水设计流量Q(L/s)

Q=F×q×ψ。其中：F为汇水面积(ha)，其划分应结合地形坡度，汇水面积的大小及雨水管道布置等情况划定。地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。q为设计暴雨强度(L/(s.ha))。ψ为径流系数，按《室外排水设计规范》有关规定计取。

3 市政排水管道经济技术性能的比较

市政排水管网较一般排水管网来说管径相对较大，一般都在DN400以上，市场上的大口径管材除传统管材钢筋混凝土管外，根据材质的不同又大致可以分为：玻璃钢夹砂管、塑料管以及金属管。由于新型管材的抗沉降性能、轻便性以及施工快速等优点是钢筋混凝土管无法比拟的，设计时应根据建设要求结合各种管材的特性做到管材选用经济合理。

4 市政排水设计中管道选用时需注意的问题

4.1 钢筋混凝土管接口选择

用于排水的钢筋混凝土管的管口形式常用的有平口管、企口管和承插管。管口形状不同，接口的方法也不同。管道接口一般分为柔性接口、刚性接口和半柔性接口三种。橡胶圈接口、沥青油膏、石棉沥青卷材接口等均为柔性接口。刚性接口常见的有水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆抹带接口。而石棉水泥接口则为半柔性接口。对于接口要求强度较高、严密性、闭水性较好的污水管道宜采用柔性或半柔性接口。

4.2 管线高程控制

管线高程控制应从多方面进行综合考虑：为保证管线所服务区域雨污水能顺利排放，要求管线要有足够的埋深。而随着埋深增大，挖槽深度增加，施工难度也随之增大，特别是在土质较为软弱地段更为突出，这样必然提高管网造价。同时城市道路下的市政管线错综复杂，为在高程上使各管线基本相互错开，也应合理控制各管线高程。一般来说，从上至下管线顺序依次为电力管(沟)、电讯管(沟)、煤气管、给水管、热力管、雨水管、污水管。

4.3 环刚度选择

环刚度是埋地排水管抗外压负载能力的综合参数。为保证塑料埋地排水管在外压负载下安全工作，环刚度的选择是设计中的关键之一。环刚度的选择不仅取决于外压负载的情况，还取决于管道的覆土厚度及铺设后管道周围土壤(回填材料)的情况。结合以往设计及施工经验，建议在设计埋地塑料排水管时尽量选择较高的环刚度。覆土厚度在4米以下的塑料管一般选用环刚度8kN/m2的；覆土厚度超过4米的塑料管一般选用环刚度大于8kN/m2的或者建议采用钢筋混凝土管材。如果使用环刚度较低的热塑性塑料管，务必要经过结构设计计算，并严格控制铺设施工的质量。同时施工必须确保回填质量，回填土密实度要求应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》的规定。

5 结束语

城市市政排水工程的设计，应以排水专项规划为设计依据，在城市排水专项规划设计成果指导下进行。结合现状、近期、远期三者的关系，分析现有的资料和城市的发展，合理采用符合项目工程的设计方案和设计参数，正确划分流域范围汇水面积，合理设计管径大小和管道埋深。城市排水管网是城市的重要基础设施之一，在城市生活中，排水管网是不可缺少的，被称作城市的血管。排水管管材主要有钢筋混凝土管、塑料管(如UPVC管、HDPE管)、玻璃钢夹砂管等，在市政雨、污水管道设计工程中，选择合适的管材对工程的施工进度、造价及环境效益有着较大的影响。

参考文献：

[1] 孙慧修．排水工程(上册)[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2] 赵爱民．市政排水管网中的管道设计选用[J]，江苏信息，2011，(03).

[3] GB50014-2006，室外排水设计规范[S]．