韩斌斌
摘要:在市政工程中,雨污水管道的设计是一项非常重要的内容,随着城镇化进程的不断加快,城市人口数量持续增加,对市政基础设施的建设提出了更高的要求。近些年,国内经常出现一些内涝事件,严重影响了城市的经济发展。雨水管道和污水管道是市政的基础设施,优化市政工程中雨污水管道设计有助于城市的正常运行。
关键词:市政工程;雨污水;管道设计;设计方法
市政排水系统的设计效果关乎城市的发展,为此需要树立起正确的发展观,在排水工程的设计中,秉持全面规划、综合利用的基本原则,充分考虑资源、环境以及抗洪等因素,优化市政雨水管道和污水管道的设计,提高水资源的利用率,实现排蓄结合、洪涝兼治的目标,全面提升市政工程中雨污水管道设计水平,推动城市的良好发展。
一、市政工程中污水管道设计方法分析
(一)污水管道的布置
在市政污水管道系统的设计中,应先从总平面的角度上合理布置污水管道,按照城市的地形和纵向规划科学的划分排水流域,打造排水区界(排水系统的边界),排水界线内的面积是排水系统的服务范围,在确定排水区界时主要是结合城镇规划的建筑界线设计的。在市政污水管设置的过程中,需要先加强前期的勘察,利用当地的地形特点,确定好管线的埋深和方向,污水可以顺利的排出,从各种规划的角度上对污水管道系统进行布设。
(二)污水管道的敷设
在污水管线铺设的过程中,需要和道路走向进行平行,针对必须横穿道路而埋设污水管道的情况,应尽量避开交通流量大的路段。如果道路的宽度大于40米,需要在道路的两侧分别设置一个污水管道。在敷设地下的污水管道期间,应该协调好污水管道和地面建筑、地下其他管道间的关系。在污水管道的敷设位置设计中,需要保证其不会影响到其他的管路或者是建筑,秉持便于检修的原则进行敷设设计,即便污水管道出现损坏,也不会危及周围的建筑物,污染生活用水。在市政污水管道的敷设过程中,应当结合污水管道和别的管道、建筑物设计标高、类型以及施工的工序等,确定最小的水平净距和垂直净距。
对于北方地区来说,冬季气温非常低,为了避免污水管里面的污水冷冻或者是土壤膨胀引发管路损坏的问题,需要将污水管设置在冰冻线以下。污水管道敷设后的覆土厚度要结合建筑排出管衔接方面的要求,管顶需要设置一定的覆土厚度避免荷载过大。
(三)污水管道的銜接
首先,污水管的上游管路极易因为回水发生淤积的问题,因此在实际设计时需要进行这一问题的解决,例如要适当的提高下游管路的高程,适当地降低污水管线的埋置深度,各个管线要做到平街各个部位要和下水面高程保持一致,避免对后续运行造成一定的影响。在平坦的地段,应保证不同管径的管段水平平接,降低污水管道的埋深,从而节省成本。但是一般情况下,小口径污水管道的水面变化要大于大口径的水面变化,容易出现上游管路回水的问题,所以在布设市政污水管道时多采用管顶平接的方法。
其次,管道跌水衔接。如果污水管道的施工现场坡度比较陡,可以借助跌水井衔接下游和下游的管路,上游污水管的管径要比下游污水管的管径大,如此可以有效的避免上游段回水的问题。针对坡度较大的污水管道现场施工,可以采取跌水井或者是阶梯的形式实现连接,做到管顶平拉,一方面可以扩大下游污水管路的埋深,另一方面还能有效抑制上游管路的回水情况。在衔接口径不同的污水管路时,均可以采用管顶平接的方式。
二、市政工程中雨水管道设计方法分析
(一)雨水的排放设计
和污水相比,雨水的清洁度较高,几乎不会给水体造成严重的破坏,因而在市政工程当中,雨水能直接排到水体里面,不会影响水体的经济价值。为此,在设计雨水管道时,应充分利用地势坡度,在雨水重力的作用下,以最短的距离将其排到水体里面。在布设雨水管道期间,应结合现场的地形情况确定管路布设的位置,如果地形坡度较大,应设置在地势比较低的位置,如果地形比较平坦,要将排水管道放置在整个区域的排水区域中间,之后再根据重力的作用来进行水的排放,这样一来可以减少雨水泵站的数量。在雨水管道的平面布置中,最好采用分散式的出水口管道布置方法,此种办法的经济性较为理想。如果河流的水位变化幅度大,雨水管道的出水口和水体间的距离较远时,需要耗费大量的费用建造出水口,在此种情况下,不可以设置过多的出水口,可以使用集中式出水口的管道布置方法。
(二)雨水管道的布设
在设计雨水管道时,一般来说,需要将雨水管道设置在慢车道下方,雨水管道的起端埋深控制在2米左右,在布设雨水管道时,严禁将其设置在快车道下方,避免对路面的平整度造成一定的影响,另外在后续设计时需要了解道路的宽度,例如如果宽度大于40米,需要在两侧分别设置雨水管道。2个雨水口的间距要控制在30米到50米之间。针对道路的坡度比较小的位置和低洼的位置,可以适当的提高雨水管路的设置密度,及时地排出路面雨水。针对那些靠近山麓的居民区、厂区等位置布设雨水管道时,除了要设置雨水管道之外,还要打造一个排洪沟,借助排洪沟有效的拦截雨水及洪水,将其引到附近的水体当中。
城市街区的雨水,在径流分配方面,常把道路当作径流的集中地,因此可以借助道路的两侧设置的边沟有效地排出地面径流。雨水口可以有效的收集地面径流,因此在雨水口的设计中,可以结合地形以及汇水面积进行合理的设计,把雨水口设置在地势低洼的地方和道路交叉的位置,确保雨水不会漫过地面。雨水在降落至地面之后,在蒸发、吸收之后,剩余的雨水会在重力作用下汇集到地面径流中,之后进入到雨水管道当中,在设计雨水管道时,要充分考虑雨水的设计流量。考虑到城市的雨水管道汇水面积比较小,因此在实际设计时,需要根据当地的气候条件进行科学的计算,之后再优化当前的设计方案。
(三)合流制管道设计
河流质管道的设计重点主要是指将城市中的各种污水汇集到一个管道中,按照混合污水的处理方式来进行排放和处理,主要类型为直泄式合流制和截流式合流制。其中,前者对水体的污染比较严重,所以在新建工程中基本不采用。在合流制排水系统设置时,整体管路非常的单一,但是总长度较短,能够减少在前期管路进程中的成本投入,泵站与处理厂造价和分流制相比比较高,但是此种管路设计方式在总投资上还是比较少的。合流制管道设计适合应用在以下几种情况:排水区的水体资源丰富,水流量和水流速均足够大,混合污水排至水体后其污染程度在允许的范围内。如果街道基础设施是非常的完善,截面宽,管道的布设位置受到限制时可以使用合流制。污水在运输的过程中不需要通过泵站提升,尤其是在干旱地区,对水体卫生要求较高,都可以采用合流制。如果合流制管路系统的上游排水区,雨水可以沿着街道边沟进行排泄,对于该区域可以只设置污水管道。
结束语:
综上所述,雨污水管道设计是市政规划设计的重点,设计的效果在很大程度上影响着城市的发展。雨水管路和污水管路本质上存在着较大的差异,在雨污水管路设计中应结合相应的标准进行设计,提高设计的水平,避免发生水体污染的问题,提高水资源的利用率,发挥良好的防洪排涝效用,不断优化市政排水系统的设计,为城市的健康发展提供保障。
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