浅谈丘陵地区市政排水管道的设计思路

李磊LI Lei

（中国市政工程西南设计研究总院有限公司，成都 610081）

（Southwest Municipal Engineering Design &Research Institute of China，Chengdu 610081，China）

0 引言

近些年来，随着我国经济的不断发展，居民生活水平的不断提升，城市化进程的不断加快，配套基础设施建设情况成为了评价城市发展水平的重要标志。市政排水管道是城市基础设施建设当中的重要组成部分，排水管道的建设对于城市水污染治理、防洪排涝等方面具有重要的意义。丘陵地区具有地形复杂、落差较大、水文地质情况复杂等特点，增加了排水管道的设计难度。对于依靠重力流排水的雨、污水管道而言，则必须结合丘陵地区特点及实际情况进行设计。因此，为保证丘陵地区管网建设后具有良好的运行效果，排水管道的设计思路就显得尤为重要。

1 丘陵地区排水系统的设计难点

1.1 丘陵地区地形地貌较为复杂，其特点为山丘连绵，岗拗交错，此起彼伏，山岭迂回曲折，岭低脊宽，山坡较缓，丘谷相对高差下大，重丘区与山区不易划出明确界线。这些因素增加了雨、污水管道的平纵设计难度，排水管道在设计过程中会出现倒坡段较多、局部埋深过深等问题。

1.2 丘陵地区水文地质情况较为复杂，基岩一般埋藏较浅，顶部常直接裸露，风化一般严重，有时表层为残积物覆盖，谷底堆积有较厚的洪积物、坡积物或冲积物有时还有淤泥等，在边缘地段常堆积有结构松散的新近堆积物。丘陵地区地下水的分布较复杂，一般丘顶部分无地下水，边缘和谷底常有上层滞水或潜水型的孔隙水。因此丘陵地区地基，具有不均匀性和场地不稳定性两个方面的特点。以上情况给雨、污管道开挖及基础设计增加了一定难度，如不均匀沉降情况的出现极易造成排水管道的断裂。

1.3 部分丘陵地区的城市基础设施建设较为薄弱，缺乏整体的规划和建设，雨水工程、污水工程和防洪工程并没有进行有效的结合，在建设中随意性较大。在很多地方，排水系统较为混杂，很多排水管道没有出路或随意混接，支管和干管没有较为完整的结合，下游的过水能力较差，汛期时期很容易发生积水的堆积，无法正常排水，出现检查井溢水、片区积水。

2 丘陵地区的市政排水设计思路

2.1 雨污水排放量设计 随着城市人口的增加和城市工农业的发展，城市的用水量也在不断增加。另外，山区的特殊地形，灰尘较大，导致居民在生活的过程中，灰尘较大，淋浴、洗衣等用水较平原城市增加更多，必然导致人均的排水量增加。因此在设计的过程中，应该结合山区的具体情况，山区丘陵地区中小城市排水量宜按目前大中城市水平考虑，并结合当地的用水量调查数据最终确定污水排放量；雨水排水量的确定应根以当地暴雨强度公式为基础，再结合当地路面情况确定径流系数最终计算得出雨水排放量。排水量确定后，结合管道设计坡度最终确定排水管道管径。

2.2 管道平纵设计 丘陵地区地势起伏较大，排水管道平面设计时应充分结合自然地形，尽量保证顺坡排水，减少倒坡排水带来的管道壅水问题。丘陵地区部分地段污水管道的竖向设计过程中，应在满足规范最小埋深的前提下，充分结合地块排水用户的排水高程，选择切实可行的施工方式，尽量减小管道的埋设深度，从而在保证污水管道功能的情况下达到节约工程投资的目的。

2.3 管道基础设计及施工方式的选择 丘陵地区管道基础的设计应根据具体情况选择管道基础，从而节约工程投资。根据以往丘陵地区工程经验，在挖方地带管径≤d600mm 的管道基础可采用素土基础,管径≥d800mm 的管道基础采用素混凝土基础；在填方地带，钢筋混凝土基础是较为理想的选择，有利于保证管道建设和运行的平稳性，保证排水的畅通性。如遇到不良地基段，需结合实际情况考虑换填措施。在具备开挖条件的工程区域，优先考虑开挖施工方式可有效节约投资；不具备开挖条件管段，则考虑采用拖拉管、顶管等非开挖方式，保证排水管道设计具有可实施性。

2.4 排水检查井间距设计 丘陵地区的排水检查井设计是整个设计中较为重要的一部分，主要涉及到填方和挖方之间的交接问题。在设计的过程中，检查井的设置除满足相关规范要求外，还需在交界断面处设置排水检查井，否则在日后运行的过程中，填方段易发生沉降沉降，而挖方段沉降较小,这样排水管道因为不均匀沉降造成断裂，管道漏水，影响排水管道的使用。

3 丘陵地区排水管道设计注意事项及解决方法

3.1 排水管道裂缝、淤积问题设计处理 排水管道出现裂缝和淤积的问题大多与排水管道自身的质量问题有关，如果建设的过程中，选用的材料不符合相关的质量要求或由于地质原因发生不均匀沉降，那么在经过人压或者车辆碾压之后，将会出现裂缝等现象，影响管道的排水的正常运行。在设计的过程中为了避免这种现象的出现，应该对排水管道的周围进行石灰土的回填，同时使用水泥砂浆、水泥混凝土等常规方法进行封口处理。

3.2 雨水管道出水口设计处理 为了适应丘陵地区的特殊地貌，在设计的过程中，经常会出现采用淹没式出流的雨水排放口形式，即出水口低于水体水位。由于山区的水压较低，山区内的水流速度较低，管道的排水能力也相对降低。这种设计在丰水期，容易出现内涝情况，对生产和生活的负面影响很大，同时会导致出现管道下游河水倒灌、淤泥无法及时清理导致管道淤塞的情况。针对这种情况在设计的过程中，应该对以下几个方面给予关注。首先，在城市坡度较大的地区，建议采取平篦雨水口方式进行收水，雨水口则应该在管道上游布置，在下游应该增加出水口的设计数量，从而保证正常的排水。其次，有些山区的排水出水口低于河流水位，因此拍门的设计十分必要，可以有效避免河水的倒流及管道的淤塞。

3.3 污水管道沉积问题的设计处理 在丘陵地区由于特殊的地形条件及面源污染，管道中经常会出现大量的沉积物，这些沉积物会影响整个管道的正常运行，严重时，会导致堵塞和排水不畅。对于这种情况，在设计的过程中就考虑分段设置沉泥井，同时在日常的维护中，也应及时进行管道的清淤及沉泥井的清掏，保证管道内部清洁，减少淤积物对于整个管网系统运行的影响，使设计具有前瞻性。

4 总结

丘陵地区地形地貌、水文地质有其显著的特点，其排水管道的设计必须具有针对性。在排水管道设计过程中，应该结合实际排水情况、道路坡度及地块标高进行合理选线及综合设计，减少管道深埋，节约工程资金；同时，设计中须考虑防倒灌、淤塞等问题的相应措施，尽量减少运行中不良情况发生的可能性，便于排水管道运管单位的日常维护管理。排水管道系统是市政配套基础设施的重要组成部分，而合理的设计是城市排水管道正常运行的前提和基础。因此，应保证丘陵地区市政排水管道的设计质量，提出具有针对性的设计思路，为城市综合环境质量的提升做出应有的贡献。

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