浅析市政工程给排水管道的设计问题

曹秋红

【摘要】为加快城市经济建设，适应城市的快速发展，改善供水水质，在实际工程设计中，应充分考虑各方面因素对给排水管道进行设计。本文针对市政给排水管道的设计进行了简要分析，以供相关从业人员借鉴。

【关键词】市政工程； 污水管道设计； 排水管道设计

市政给排水管道建设是城市基础设施建设的重要组成部分。为适应城市的快速发展，改善供水水质，在实际工程设计中，应充分考虑各方面因素对给排水管道进行设计。

一.污水管道的设计问题

1、在用户污水管线出口建立格栅。污水中纤维、塑料等沉积物、悬浮物和漂浮物的大量存在，给管道的清掏和疏通维护作业带来了很大困难。特别是抽升泵站的格栅间，每天都会拦截到大量的漂浮物。有的漂浮物通过格栅进入泵房后，常导致水泵叶轮堵塞、磨损损坏现象的发生。尽管格栅栅条的间距一再减小，但仍有大量的漂浮物进入泵站造成堵塞。为了解决上述问题，建议在污水管道出口处设置简易人工拦污格栅，定期进行清理、清掏，从源头上控制漂浮物进入市政管网，以减轻市政管网维护管理的工作量。

2、 关于污水管道内的水深问题。污水管道是按非满流设计的，保证管道内的设计水深的方法就是靠抽升泵站的抽升， 污水抽升泵站的最高控制水位也应该是设计充满度水位。因此，泵站按最高控制水位抽升是保证管道内设计水深的关键。但现实中多数地区污水泵站的抽升考虑到节约电费、减少水泵l 的启动次数或由于人为因素等原因，不开启足够数量的水泵，不按最高控制水位抽升，导致整个管网处于满水状态，超过了设计充满度，甚至有的检查井内的水位接近路面。这一方面使管道内的流速减小，管道内容易淤积堵塞；另一方 面，由于集水池内水位超过了设计最高水位，使格栅起不到拦污的作用，大量的漂浮物进入泵房，致使水泵叶轮堵塞、磨损。另外，由于检查井内水位较高，也使得户线支管接头施工无法进行。可见事物是相辅相成的， 如果抽升及时则可以减少维护作业量，反之则要增加维护作业量。

3、关于污水排放总量与污水处理率问题。污水处理率是考核各级政府对水环境污染治理的一项重要指标，也是创建国家园林城市、文明卫生城市等各项活动中的一项重要指标。但是，污水处理率是一个较难作出准确统计的数据，因为污水排放总量难以统计， 一般是采用给水量乘以系数来确定，但污水排放系数不是定值，系数不同则计算出的污水处理率也不同。另外，确定污水处理率还要考虑污水收集率问题。由于城市规划的原因，污水管网可能延伸不到某些偏远郊区，不是所有的城市规划区域内的污水都能收集到污水管网， 因此，污水处理率应当以污水管网能服务到的区域的排水总量来计算而不是按城市规划区域内的污水排放总量计算。目前，要重点解决好污水排放总量中在污水处理率范围以外、尚未得到处理的污水集 中排放与污染水体问题。要加快污水管网的建设步伐，同时要做好排水、污水分流改造以及污水截流工作，使污水均能收集进入管网，杜绝随意排放。其排放口可集中设在城市河道水体或污水处理厂出水口的下游，利用流动的河水对其进行稀释， 利用水体的自净作用降低其污染浓度。

4、在检查井井底设置沉淀池。污水中的沉积物在管道内水流量小、 流速慢时会发生沉淀，造成管道淤积堵塞、通水不畅，而管道的疏通工作又费时费力。因此，针对传统的检查井做法，建议将其井底改为沉淀式的，井底下沉 30-50cm。這样污水中的沉积物多数会沉积在检查井中，不至于流人下游管段，只要定期清掏检查井内的沉积物即可，减少了管道维护作业的工作量。这种做法也可用于排水检查井。

5、 在检查井内设置闸槽。污水干管中的流量和流速均较大，有的检查井 内的水位较高，管道维护作业或户线污水管接头时， 需将管道内的水位降低或断流。为了方便维护作业，建议在污水干管的管道交汇处检查井、转弯处检查井或直线段的每隔一定距离的检查井内根据需要设置闸槽，通过闸槽的开闭控制水流，便于维护作业。同时为方便户线支管接头时的施工，建议能研制一种较轻便、实用的管道阻水设备。

二.排水管道的设计问题

1、排水管道与污水管道的连通管设计。为了最大限度地排除汛期排水，减少地面积水时间，也可在易积水地段将排水管道与污水管道连通，排水流人污水管道经污水泵站抽升强行排走。在连通排水管道与污水管道时， 应注意连通管的埋深满足最小覆土厚度即可，不宜过深。因为排水管道埋设一般较浅，而污水管道埋设则较深，排水可以通过连通管流人污水管道，但污水不会通过连通管流人排水管道。为防止污水回流，必要时可设置闸槽。若排水管道内常年存在河水顶托时不适合采用上述做法，但可以设置专用收水井，直接与污水管道相连，而不与排水管道沟通，既可避免河道顶托排水倒灌，又达到了排除汛期路面积水的目的。

2、 排水管道之间的连通管设计。城市内的排水管道往往建为几个各自独立的排水系统来排除排水，各系统之间互不连通。根据实际经验，由于排水管道各系统的汇水面积、集水时间均不相同，因而高峰流量不会同时发生，各系统的排水能力也就各不相同。为了充分发挥各个排水系统的排水能力， 减少地面积水时间，建议在相邻的两个系统之间的适当地点（ 如易积水地段） 设置连通管，将排水管道建成环状管网，通过连通管可相互调剂水量，达到改善排水状况的目的。

3、 排水口的设计。排水口的形式主要有平篦和立篦两类。平篦水流通畅，但易被杂物堵塞，影响收水能力；立篦不易被堵塞，但边沟需保持一定水深。建议对排水口的布置作如下设计：（1）排水口的布置应根据地形及汇水面积，结合道路纵断设计进行布置。（2） 对于低洼和易积水地段，排水径流面积和径流量较大，为了提高收水速度，需适当增加排水口数量，最好采用线形收水井。（3） 对于道路纵坡较大的路段，尤其是立交桥的引道处，应采用平篦排水， 且在上游就开始布置排水口，在下游段相应地多设排水口，形成线形收水井，使径流排水从上游就开始收进管道，避免全部汇到下游或桥下造成积水。

4、 排水管道出水口设计。城市内的排水大多通过管道就近自流排人河道等水体，但一些城市由于受地形的限制， 管道的出水口多采用淹没式，即出水口低于水体水位。由于受水体水位顶托，使管道内水流速度减小，管道排水能力降低，导致汛期时城区低洼地段长时间积水，影响车辆通行和市民的出行。另外， 由于出水口处多不设闸门，导致排水管道下游河水回灌段无法进行清淤。鉴于上述情况，建议采取以下措施：（1）城市排水管道出水口应尽量高于或等于排放水体的设计水位，可采取减小管道坡度、管道浅埋加固处理、调整城市竖向规划等措施来实现。（2）若出水口不得已低于排放水体水位时，设计上应考虑水体水位顶托的影响，在人河口处建设抽升泵站和溢流闸门，以在汛期时开启水泵抽升进行强制排水。（3）为保证立交（ 尤其是下穿立交） 排水出水口的可靠性， 立交排水应采用独立的排水系统。

结束语

传统设计方法建成的市政排水管道，在实际运行中往往达不到设计效果。在实际工作中，对上述的几个问题认真加以改进， 对于缓解城市路面积水， 保证给排水系统的安全运行，将起到积极的作用。

参考文献：

[1]北京市政设计总院主编.给排水设计手册[S].2004.

[2]刘培文.市政工程资料集[M].中国计划出版社.2006