市政排水管道的設計探討

戴超

【摘 要】改革開放以來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，市政化要求越來越來被關注。在滿足技術安全的情況下如何合理設計城市排水管道將是市政設計的主體。排水管道是城鎮(zhèn)化建設的重要措施之一。本文對設計時管材特性進行了闡述，對其設計的常見相關問題進行了探討，并提出了相應的應對措施，以便對類似工程問題可以做出參考。

【關鍵詞】科學技術；技術安全；城市排水管道；管材特性；應對措施

0.引言

進入新世紀以來，特別是進入WTO的影響，我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，以致使市政建設的規(guī)模在不斷的完善與壯大。但是傳統(tǒng)的排水管材由于本身的某些特性缺點或者管材的極限性，不能滿足當今時代市政建設的需求。新型有機管材的誕生，在一定程度上能夠促進技術安全與經(jīng)濟合理的要求。在可持續(xù)發(fā)展的前提下，如何更合理確定管道的設計流量、管徑以及選取管材等已成為市政建設的重中之重。針對市政建設和環(huán)境治理結合的設計中，雨水和污水管道的投資關注情況占據(jù)十分重要的地位，本文就雨水管道與污水管道的設計中常見的問題進行了相應的闡述，并提出一些解決措施。對建設和諧社會和可持續(xù)發(fā)展要求具有十分重要的意義。

1.市政排水管道的研究現(xiàn)狀

隨著有機材料的誕生，越來越多功能與種類的建材被應用于城鎮(zhèn)化的建設。目前，在市政工程建設中常用的管材種類繁多。根據(jù)管道材性可以分為鋼性管道、鐵性管道、鋼筋混凝土管道、塑料管道等等。

鋼性管道：按照連接方式的不同情況，鋼性管道一般可以分為灰口鑄鐵管和焊接鋼管兩種類型。在使用鋼材管道的同時，設計師在設計時要考慮的是防腐處理難易程度和經(jīng)濟情況，接口處施工難度要求較高，價格昂貴等缺點。優(yōu)點是其剛度很大，一般情況下不會發(fā)生安全問題。

鑄鐵性管道：根據(jù)鑄鐵性材質可分為普通鑄鐵管和球墨鑄鐵管。主要區(qū)別于其延性情況，前者是重而脆，彈性模量一般較大，從而體現(xiàn)出“硬”。后者主要是延性較好，常常可以吸收一定的能量，深受較多業(yè)主的喜愛。

（鋼筋）混凝土管道：按照強度強弱等級，可以分普通型混凝土管道和高強型混凝土管道；目前市政工程中常用的建材種類有SPCP（自應力鋼筋混凝土管道），PCP（預應力鋼筋混凝土管道），GP（混凝土管）和RCP （鋼筋混凝土管道）等。

塑料管道：塑料一般可以結合有機材料加工成新型建材。一般情況下可以分為：聚乙烯管道（PE），塑料管一般分為硬質聚氯乙烯管道（PVC-U），玻璃鋼夾砂管（FRP） 管道。充分體現(xiàn)了輕質高強的特性，具有施工快的特點。

在當今時代高科技的情況下，我國建材中的市政管道多種多樣，性能齊備。充分改變了以往只用單一管道種類的弊端局面。近年來，隨著有機材料的合成生產、制造技術的更新、設計理論和施工技術性能化的發(fā)展等方面的完善。使市政管道工程中更能人性化、合理化的應用于城鎮(zhèn)化的建設。

2.市政管道設計的常見類型

2.1雨水管道

2.1.1雨水管道的出水口

雨水管道在市政管道中占據(jù)不可忽視的作用，一般環(huán)境下，城市內的雨水常常是通過管道以就近原則，自流排入河流。然而，有些城市由于受經(jīng)濟的影響、地形的限制、技術的有限等原因使得管道的出水口只能采用淹埋式。更為重要的是管道內水流速度變小，排水功能不能有效的施展。另外，閘門的數(shù)量較少，導致一旦汛期時，城市低洼地段處長時間積水，常常會引起水量很大，影響市民的出行和車輛通行。

綜上所述，結合本人在實際工程的應用情況，應對措施可以采用入河出水口的標高應盡量高于，或等于排放水體的設計水位的方式進行設計，常用的方式是采取降低市政管道的坡度、管道淺埋等方法來調整城市管道在使用過程中的設計水位。以確保排水出水暢通的可靠性，另外立交排水可以采用獨立的排水系統(tǒng)。

2.1.2雨水管道之間的連通管

市政管道之間不是獨立工作的，常常設計為幾個各自獨立工作的排水系統(tǒng)，共同來完成并達到排除雨水的效果。結合實際的工程實踐經(jīng)驗，管道各系統(tǒng)的排水能力各有特色。為了充分利用排水系統(tǒng)中的各個構件的排水功能，減少積水時間和面積，建議在相鄰地點設置連通管將雨水管道建成環(huán)狀或網(wǎng)狀管道，可以相互調劑水位，以便達到排水順暢的目的。另外，也可以在容易積水的地方，盡可能的把雨水管道與污水管道，合二為一連通，從而達到排除汛期路面積水的目的。

2.1.3雨水口的改進探討

通常，雨水口的形式主要分為，平篦和立篦兩種類型。平篦水流比較通暢，缺點就是容易被雜物堵塞，影響收水能力；立篦不易被堵塞，但邊溝需保持一定水深水位。結合本人的工程實踐，就布置雨水口的方法，可以作少許改善：雨水口的布置，應根據(jù)匯水面積容量情況以及地形環(huán)境，加之道路縱斷情況設計進行布置情況；基于性能的降水井快速排水法，可以解決低洼和易積水地段，雨水徑流等大面積；和徑流量較大的情況。

2.2污水管道

2.2.1污水管道的格柵

隨著社會的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對格柵的要求也越來越高。盡管格柵條間距的不斷減小人不能滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，主要原因是還有大量的漂浮物進入泵站造成堵塞情況。針對上述問題，一般可以這么做，在污水管道出口處設置簡易人工攔污以及檢修的格柵，定期定量的進行檢查，這樣就可以從源頭上一定程度的控制漂浮物的數(shù)量。

2.2.2污染物沉淀

短時間內一般不會出現(xiàn)污水中的沉積物過大，但是在長期工作且坡度較小的情況下，在管道內水流量小水流動力就小的多、進而會生成沉淀，從而造成管道堵塞、通水不暢。在管道中下游時疏通工作又費時費力更費經(jīng)濟?；谏鲜銮闆r的作法，可以改變作法。一般可以改變方式，比如將井底改為沉淀式的方法使用，這樣沉積物往往大多數(shù)會沉積在檢查（降水）井中，檢修人員在檢修時就更為方便的定時定點的檢查。可以減少管道維護作業(yè)的工作量，進而達到經(jīng)濟合理的。

2.2.3污水管道內的水深探討

眾所周知，排水管道的排水時非慢情況下的排速往往教大。以便利用抽升泵站的抽升動力排水。同理，污水抽升泵站的最高控制水位也應該盡量是設計充滿度水位。因此，關鍵問題就體現(xiàn)在如何確定最高控制水位。但實際情況下，大部分地區(qū)的污水泵站的抽升動力情況，應考慮到電費的節(jié)約、減少啟動次數(shù)和人為技術因素的限制等原因，檢查人員不能充分的利用最高控制水位抽升動力，從而導致整個管網(wǎng)處于滿水狀態(tài)。這樣使得管道內的流速降低、格柵起不到攔污的作用，只起到擺設的作用，進而致使水泵葉輪堵塞。嚴格按照規(guī)程規(guī)定設計和施工，合理確定最高控制水位最為重要。

3.在整體式把握市政管道設計細節(jié)

合理布置控制管線：市政道路下的市政管線，除了排水管道外，通常還有電力、通信和燃氣等其他管線的布設。按照規(guī)范的規(guī)定，各管線之間都有一定的水平凈距，以避免交錯。一般情況下，在設計排水管道時，考慮與其他專業(yè)管線之間保有足夠的距離，而排水管道之間也必須考慮相互的水平凈距，盡可能的避免出現(xiàn)雨水檢查井與污水等管道沖突的現(xiàn)象，減少不必要的情況發(fā)生。

智能化的控制管線高程：排水管道一般是作為主干管，收集周邊環(huán)境的雨污水。但是埋深過深，土地開挖深度必將增加，支護方式也將加大工程量，這必然提高工程造價，延長工期等不好情況。所以必須控制合理管道的埋深，進而達到降低工程造價的目的。

基于性能的銜接現(xiàn)狀管道：在城市道路特別是老城區(qū)道路周邊一般會有已建好的排水管道。在重新設計排水管道之前，必須摸查清楚這些排水管線現(xiàn)狀，避免在設計時出現(xiàn)錯接，混接的現(xiàn)象。

4.結語

綜上所述，，市政管道工程設計是一個實踐經(jīng)驗與理論性相結合的過程。在建筑業(yè)尤其是房地產業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，通過優(yōu)化建筑技術，已達到技術先進、安全可靠、經(jīng)濟合理，符合可持續(xù)發(fā)展的首要要求。在滿足規(guī)范、規(guī)程的前提下、更為重要的是注意設計控制要點，因地因時制宜，充分的利用管材的特性促進城鎮(zhèn)化的建設。我們在設計時，盡量做到既能介紹一個清晰系統(tǒng)的設計方法，同時又有側重地提出設計中的規(guī)律及對常見問題的處理方法，加強對排水管道工程的質量控制，消除工程質量缺陷，切實保障人民的利益。

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