浅谈市政排水设计

李庆吉

(阜新市市政工程设计院 123000)

浅谈市政排水设计

李庆吉

(阜新市市政工程设计院 123000)

城市排水管网是城市市政建设的重要组成部分。在现代化城市的建设和完善过程中占据着举足轻重的地位。合理的排水管网设计不仅直接影响整个排水工程建设投资，也决定日后维护投资和使用效果。本文对城市排水设计的原则及排水管网布置等几方面介绍了一些设计技巧和注意事项。

城市排水 设计原则 管网 合理布置

排水管网的建设是城市基础设施建设的一个重要组成部分，其规划设计、体制选择、城区管网建设等方面的实施，在经济建没的发展、城市的环境免受污染、保障人民健康与日常生活方面均起着至关重要的作用。

1 城市排水设计的原则

排水工程作为城市重点工程之一，城镇排水管道施工图设计应符合城市总体规划和片区控制性详细规划的基本要求。排水管网设计应满足地区经济和社会长远发展的需要。排水管道均按远期设计。新建排水管网充分考虑地块建设的情况，结合地块建设规划及调整方案，在排水管道断面、平面布置、高程布置上适应功能的需要和接入的可能性、便利性。设计选材在不断总结科研和工程实践的基础上，既考虑技术发展的趋势，积极推动新技术、新工艺、新材料的应用，同时又兼顾经济投入的合理性。不使用淘汰产品及与国家产业政策不符的材料和产品。排水管道的平面、高程布置充分考虑各种城市管线的敷设走廊，在考虑经济性的同时预留足够的空间，为管线综合提供条件。

2 市政排水系统设计

2.1雨水系统规划设计

雨水管网的布置要以最短的距离依靠重力作用将雨水排放到就近的水体中。雨水系统设计应与城市防洪排涝和城市竖向规划相结合，特别是地处平原、盆地的城区，这三者有机配合显得更为重要。例如市区内河设计标准采用五年一遇不漫溢(水利标准，相当于城建一年一遇标准)，而相应道路排水重现期，两者洪峰相遇是经常性的，雨水管道出口经常是压力出流。因此雨水系统设计要进行必要的压力流校核，同时与竖向标高相协调，避免在重现期P=1情况下，雨水溢水至路面造成城市内涝，给城市居民的生命财产造成重大损失。

2.2城市污水系统设计

2.2.1 对于城市污水处理排放的合流制与分流制讨论

在新城区规划设计上一般采用分流制，旧城区采用截流式合流制。但真正意义上分流制在实践中很难做到。例如雨污系统中管道设计上有一根接错．两个系统就相通，可能就成了合流制。根据污水处理排放工程实践证明，完全分流制必须从化粪池出口分流开始。并且采用专业监督和专业队伍施工。但初期雨水污染比较严重，截流式合流制有利于初期雨水的截流，因此对于中小城市或是二三线城市建议以截流式合流制为宜。日本东京地区大部分采用合流制系统，他们认为尽管合流制会增加污水处理量，但合流制下水道系统可充分利用原下水道系统进行改造、重建与完善，而且建设费用、技术要求低于分流制，故广泛使用。

2.2.2 污水厂尾水去路

目前国家强调水循环再利用，要从“污染控制” 向“水生态修复和恢复”转变，因此污水厂尾水排放以就近向内河排放做景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由，建议尾水向外江江心排放，两者矛盾如何协调值得进一步讨论。

3 合理组织城市排水设计

3.1景观与工程相结合

在一些水系比较少的城市，地势较低并且平坦的区域，应考虑把雨水主干管改造成人工景观河道或者人工湖，人工河道既可以有效地缩小排水管渠的排水距离，减少干管管径，同时合理的设置人工湖可以缓解暴雨强度大的降水对雨水管道的排水压力，两者即解决了排水问题，又有利于城市生态环境的改善，符合现代城市可持续发展的需要。

3.2重力自流与机械强排相结合：

城市排水方式有多样，在排水较好的区域，排水方式一般都是重力自排。但在城市的某些区域，排水受自然条件的限制，就可以分为自排和强排。有些城市地面高程比周边河流洪水位低很多，并且高水位持续时间比较长，排水方式就只能采取机械强排。但在城市的有些区域地面高程与周边河流洪水位的高差相差不大或高水位持续时间比较短，应该深入分析研究当地与排水有关的自然条件和资源条件，进行必要的方案比较，确定排水方式是采取强排还是自排。以及通过什么措施来实现自排。有些城市区域排水，在非汛期时，雨水可以通过重力排入下游水体，到汛期，河水水位上涨引起顶托，使城市流水不畅，使市区路面出现大量积水，甚至出现河水倒灌城区，出现城区内涝。针对这种情况，在城市排水设计时，应采用下游河道常水位为设计依据，并校对城市近20年排涝水位的情况，仔细调查、分析和计算，对可能出现倒灌的排水管网入河口处设置闸门，并同时设置排涝泵站，目的是在水位上涨时，及时排除城区雨水。

3.3加大雨水资源的利用。

在城市排水设计中，一味的加大雨水工程的施工，但却不能完全解决城市排水不畅的问题，尤其是老城区，由于综合管线多，道路窄及其他种种原因，老城区的管道大面积改造和加大管径并不现实。可以通过加大雨水的利用，不仅可以减轻水资源的压力，也能有效减轻城市排水压力，降低工程投资，同时相应的提高现有排水设施的利用率。

4 做好排水管网设计

4.1正确的定线。

工程量小、流水畅通、能量节省是排水管网的布置原则。正确的定线决定着设计管网的合理性，定线的基本原则是：在设计干管支管时应尽量做到直线布局；同时，定线应尽量借助地理优势使污水在重力的作用下流入污水厂；在设计管道时应尽量减小其埋深，并在管道的中途减少提升泵站的设置。在以往的研究中，通常假定管径的每一段都相同，依据挖方的费用来对初始布置的方案进行选择，然后依据算法对其进行不断的调整；而后，人们为了方便，把城市排水系统抽象为由点和线组成的决策图，在图中可以寻找到合理的方法。后来在1986年间又开始利用三种权值来解决问题，这三种权值分别是各管段的管长、各管段地面坡度的倒数以及在满足各管段最小覆土的条件下按最小坡度设计时的挖方量，对这三种权值分别进行管径、埋深和提升泵站的优化设计，运用最短路生成树算法求管线平面布置方案，最后取投资费用最小的平面布置方案作为最优设计方案。

4.2管线合理布置。

同一平面的管线布置次序为:电力电缆，通讯电缆，煤气管道热力管道，给水管道，雨水管道，污水管道。管线布置冲突解决原则是未建设让已建的、临时性让永久性的、小管径让大管径的、压力管道让无压力管道，可弯让不可弯的。

结语:

总之，排水管网的建设是城市基础设施建设的一个重要组成部分，坚持规划在先，实施在后的原则。根据城市总体发展规划和近期发展战略的要求，以科学理论、规划设计为依据，实现规划与建设紧密衔接。在追求城市发展中，市政排水设计中要将城市建设与生态环境建设紧密相结合，如果能在市政排水设计中将二者协调好，将能更好的促进我国城市和社会经济的繁荣，早日实现社会主义和谐社会的理想，同时提高城市居民的生活环境和居住条件。

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1007-6344（2015）02-0269-01