排水管道分流改造的应用分析

摘 要：城市排水设施是城市基础设施的一个重要组成部分，它对保障城市居民的正常生活，提高市民生活质量，改善城市投资环境，促进经济繁荣发展，确保国家和人民群众生命财产安全，有着极其重要的现实意义。本文以某市的雨污分流工程为例，提出合流管道的具体计算方法。

关键词：合流制;雨污分流;雨污合流泵站;

前言

随着城市建设力度不断加大，城市面貌日新月异，城市化水平不断提高，城市排水设施日益成为城市建设的一个重要环节。其中，分流制排水系统能适应城市发展的需要，又符合城市卫生的要求，因此将已有的合流制排水系统逐步改造为分流制排水系统，代表着城市发展的必然趋势。本文以一个工程为例，具体介绍分流改造的具体实现过程。

1.工程概况

工程所在的区的总面积达5平方公里。由于前期建设任务重，工期紧，为减少初期工程投资，该区内的大部分排水管网设计为雨污合流制，并已经构成了合流排水系统的主骨架。随着该区的不断发展，一些因素造成区域内管道混接现象较为普遍，各排水分区内合流制、分流制交替存在，区域内河道污染严重。因此，须对现有排水系统进行梳理和改造，研究雨污分流改造的技术措施及可操纵性，分阶段分步实现整个流域排水系统的雨污分流。

2.现状排水管网调查

工程所在区分为扩展区与起步区两个区域，由于建设初期任务重，工期紧，建设资金有限等诸多因素的限制，起步区内的大部分排水管网设计为雨污合流制。扩展区内的排水体制为雨污分流制。对该区这种运行近20年的老区进行管网改造设计，最关键的是做好现状调研工作。

排水工程属于地下隐蔽工程，这造成现状排水管网的调研工作很难开展。针对工程所在区的实际情况，设计采用了现场调研与物探测量相结合的方法，并以最终确定的现状管网资料作为设计依据。

3.设计难点及制约因素分析

雨污分流管网改造工程范围内共涉及现状企业92家，待进驻企业2家，企业性质以贸易、物流、工业为主。工程实施需满足以下条件： 改改造工程不得影响区域内各企业的正常生产。 污水管道的选线应尽量减少破路及破绿。 设计方案应尽可能在利用原有合流管道的基础上实现雨污分流，节省投资。 分流完成前，应保证原合流排水系统正常运行，待新系统建成后，再将各企业分流后污水接入市政污水管道。

4.设计方案

工程范围内现状排水管道分别属于扩展区雨污合建泵站系统、起步区雨污合建泵站系统、港务局雨污合流系统。根据区域排水现状分析，结合养管单位意见，考虑本地区属于物流加工区，一定积水高度下允许短时积水，本次设计提出了最优的设计方案。

（1）排水分区

雨水保留原有排水分区不变，即排水管道分别属于扩展区雨污合建泵站系统、起步区雨污合建泵站系统、港务局雨污合流系统。污水以海滨九路及京门大道为界，完成分流后西北部区域排入扩展区雨污合建泵站系统，东南部区域排入起步区雨污合建泵站系统。

（2）设计方案分析

由于原合流管道设计标准较低，原有合流管道作为雨水管道使用存在局部管径不满足要求的情况。根据与排水管理部门结合的排水不利点，计算积水高度和排空时间。具体方法如下：

参数的确定由地方经验数据可得：工程所在区的重现期P=1时的降雨量为34.06毫米，一场雨按连续降雨2小时计算。

计算降雨量（m3）=街区面积（m2）×34.06（mm）×径流系数。

现状管排水量=现状管流量×排水时间（2小时）。

排水量差是指计重现期下（本工程取P=1），计算管径与现状管径所排雨水量的差值，即排水量差（m3）=计算降雨量（m3）D现状管排水量（m3）。

通过计算，确定出不满足计算流量路段（排水不利点）的流量分析见下表。

表1 不满足计算流量的路段（排水不利点）流量分析

路名

现状管径（mm）

计算管径（mm）

排水量差（m3）

积水高度（m）

排空时间（h）

海滨三路

500

1000

645.49

0.007

0.91

海滨四路

400

1000

1047.96

0.012

2.32

海滨六路

500

1000

645.49

0.007

0.91

海滨七路

400

1000

1047.96

0.012

2.32

海滨八路

500

1350

1258.57

0.014

1.78

东方大道

500

800

32.41

0.000

0.05

通过以上计算，确定利用原有合流排水管道作为雨水管道使用是可行的。最大积水高度14mm出现在海滨八路，利用现状泵站的排空时间最长为2.32小时，可以通过设置系统连通管，减小高暴雨强度下排水管网及各雨水系统之间的负荷压力，使路面雨水以最快的速度排入雨水泵站，避免积水的产生。同时新建污水管道，将地块污水管道出口进行切改，与市政排水管道同步分流，确保地块内雨污水管道均正确接入改造后相应的市政排水管道，从而彻底实现排水管网的雨污分流。

此方法可用于测算现状管道的排水能力，从而算出维持现状合流管道管径不变的情况下，雨水的积水高度和泵站的排空时间，并根据地区的重要性决定是否新建雨水管道，对于管网改造项目方案的确定具有指导意义。

设计方案将原有合流管道作为雨水管道，新建污水管道，实现了雨污分流，并通过设置连通管，一定程度上改善了排水现状。根据对现状合流管道的流量分析，最长排空时间为2.32小时，对于物流加工区为可接受范围。同时造价较低，是最终推荐并实施的设计方案。

如果对不满足设计要求的排水管道采用完全新建的方案，新建排水管道管径大，需破路施工，易引起运输不正常，对企业影响较大，可实施性低的情况。同时管道改向后增大了泵站负荷，需要扩容现状泵站。不考虑泵站扩容，建安费为11247.85万元，造价高。由此可见，实施方案共节省造价6087.49万元。实现雨污分流的同时，节省了大量投资。

5.结语

雨污分流改造工程的建设，是整顿基础设施建设的必然举措。随着市场经济的飞速发展和经济体制的不断完善，排水工程的建设是必然发展。通过雨污分流制，污水通过污水管道收集输送至污水处理厂处理，达标后回用与工业或进入环城水系，这样做改善了水系明渠的水质，减轻了污染，同时改善了城市水环境。工程实施后，保障污水更有序的排放，并完善地区基础设施建设，提高了城市品位，使工业企业及商业废水的排放有了保证。对于提高这一地区，乃至全市人民的健康水平具有积极的意义。此外，本次工程对于城镇化建设过程中建设较早、建设标准较低、初期投资较少的工程提升改造具有一定的借鉴意义。

参考文献

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