市政排水管网设计过程中重点、难点分析

马振军 李 永

(黑龙江省林业设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150080)

近年来，随着城镇化的建设，市政排水管网与居民生活质量及城市环境水平密切相关。市政排水管网是城镇市政管网建设的重要组成部分，随着城镇规模的扩大，排水管网的规模和投资也随之增大，从几个方面介绍了一些城镇排水管网设计过程中的重点和难点，以及注意事项。

1 污水管渠系统的流量计算

污水管渠系统的流量由三部分组成：综合污水设计流量、工业废水设计流量、入渗地下水。

1.1 综合污水设计流量的计算

Q=n×N×KZ/24×3600, 总变化系数KZ可根据当地实际综合生活污水量变化资料确定，资料不足的情况下可按照《室外排水设计规范》选取。综合污水设计流量的设计难点之一：设计人口N应为规划的远期人口数，综合生活污水定额n包括居民生活污水定额和公建生活污水定额两部分之和，并且综合生活污水定额n也为规划的远期生活污水定额。综合污水设计流量的设计难点之二：总变化系数KZ为该段设计管道所排出的平均日的综合污水总量，计算单位为L/S；总变化系数KZ和日变化系数和时变化系数可按公式KZ=Kd×Kh相互转化。

1.2 工业废水设计流量的设计难点

等于工业企业生活污水设计流量及淋浴污水设计流量，生产废水设计流量之和。工业废水设计流量的设计难点之一：一般车间及热车间的计算人数应按最大班人数确定，若各班上班时间交叉则应按交叉时间同时工作的各班人数之和计算；若不交叉，则取流量最大的班做为设计流量；工业废水设计流量的设计难点之二：淋浴时间一般比较短，在无特殊情况下，可按1h进行计算；工业废水设计流量的设计难点之三：工业废水流量的日变化系数比较小，可以按1考虑，即总变化系数=时变化系数。

1.3 入渗地下水设计流量的计算

在地下水位比较高的地区，污水管道的流量还应考虑入渗地下水量，入渗地下水量可按单位管径和管道长度计算，或按平均日综合污水总量的10%～15%估算，或按每天每单位服务面积来进行估算。

1.4 城镇污水设计总流量的设计难点

是综合污水设计流量、工业废水设计流量及入渗地下水之和；污水管道设计中，每小时的污水流量是变化的，但从上游流到本管段的平均流量和集中流量是不变的。当生活污水采用面积叠加法计算时，KZ的计算基础是该管段所收集的全部面积的平均日污水量，工业企业和大型公建一般采用设计流量直接叠加计算。城镇污水设计总流量的设计难点之一：绿化地块一般不产生污水流量，其所占面积不计入总面积的叠加计算中；城镇污水设计总流量的设计难点之二：污水管道的本段流量一般应从设计管道的起点汇入，本段流量一般表示平均日流量，而本段设计流量一般表示最大时流量[1]。

2 雨水管渠系统的流量计算

雨水设计流量公式：Q=qψF, q为设计暴雨强度，根据当地暴雨强度公式及重现期选取；ψ为径流系数，当作用面积上有多种地面类型时，可以用加权平均法计算；雨水设计可以采用计算相对简单的面积叠加法或相对复杂的流量叠加法进行计算。雨水管渠系统的流量计算易错点之一：后面管道的流量一定大于等于前面管道的流量，如果因为后面管道地面汇水时间的延长导致计算结果比前面管道的雨水流量还要小，应取前面管道的雨水计算流量作为本管段的流量。雨水管渠系统的流量计算易错点之二：设计重现期的选取，雨水的设计重现期应根据《室外排水设计规范》第3.2.4条进行选择，首先要注意城市规模和人口，另外还要注意区分中心城区、非中心城区、中心城区的重要地区的区别；立体交叉道路的设计重现期的选取应根据《室外排水设计规范》第4.10.2条进行选择，不同的部位可采用不同的重现期。雨水管渠系统的流量计算易错点之三：当现有地段或地区进行整体改造时，对于改造前后采用相同的设计暴雨重现期时，改造后的径流量要小于等于未改造前的径流量[2]。

3 合流制排水管渠系统的流量计算

旱流污水量为截流井之前的设计综合污水量与设计工业废水量之和，截流倍数为合流制排水系统在降雨时截留的雨水量与旱流污水量的比值，截流井之后的合流管渠的设计流量为旱流污水量与降雨时截留的雨水量之和。合流制排水管渠系统的流量计算易错点之一：设计综合生活污水量及设计工业废水量均应以平均日污水量计入；合流制排水管渠系统的流量计算易错点之二：截流井溢流污水为雨污混合污水，不是单存的污水或是雨水，设计旱流污水量仅仅是截流倍数的一个参考目标，为定值；合流制排水管渠系统的流量计算易错点之三：注意晴天旱流污水流量的校核，晴天最小污水流量时，要求污水管渠的最小流速不应小于0.6m/s[3]。

4 排水泵站的设计

排水泵站的规模应根据其服务范围内的远期高日高时确定，但为节约投资、合理建设，水泵机组可按近期规模配置。排水泵站的设计易错点之一：不同用途泵房设计流量的计算：污水泵站的设计流量应按进水管的总高日高时流量计算，雨水泵站的设计流量应按最大重现期的雨水设计流量计算，合流泵站的设计流量为(N+1)倍的旱流污水量；排水泵站的设计易错点之二：不同用途泵房设计扬程的选取：合流制排水泵站、污水泵站设计扬程为设计平均流量时出水管渠与集水池设计水位之差，还要加上管路系统的阻力损失及0.3～0.5m安全水头；雨水泵站设计扬程为设计平均流量时出水管渠与集水池设计水位之差及管路系统的阻力损失之和，但可不计安全水头；排水泵站的设计易错点之三：不同用途泵房集水池容积的选取：污水泵站集水池的容积，不应小于其泵站中最大一台污水泵5min的出水流量；雨水泵站、合流泵站集水池的容积，不应小于其泵站中最大一台雨水泵或合流制水泵30s的出水流量；污泥泵房集水池的容积，按一次性排入的最大污泥量和污泥泵的抽送能力来确定；排水泵站的设计易错点之四：排水泵站水泵的台数不应少于2台，且不应大于8台；污水泵站和合流泵站工作泵台数小于等于4台时，可只设置1台备用泵；工作泵大于等于5台时，应设置2台备用泵；潜水泵房备用2台时，可于现场备用1台，另外1台备用泵放于库房内；雨水泵站可不设备用泵，但重要的雨水泵站(如为立体交叉道路服务的雨水泵站)还应设置备用泵。排水泵站的设计易错点之五：多个相同型号的水泵并联时，各个水泵的并联效率不是100%，并联的水泵越多，每个水泵的效率就越低：一般2台相同型号水泵并联时，每个水泵效率按95%计；一般3台相同型号水泵并联时，每个水泵效率按83.3%计；一般4台相同型号水泵并联时，每个水泵效率按71%计；一般5台相同型号水泵并联时，每个水泵效率按60.0%计。

5 结语

我国经济发展不断加快，城市市政基础设施建设也不断加快。在城市建设中市政排水管网设计质量与人民生活水平息息相关，合理的市政排水管网设计能够提升城市的生活质量，并能够降低污水对环境的影响。只有加强对相关规范的学习，对重点条文的认真解读，在实际设计工作中，才能更好的完成市政排水管网设计工作，在满足使用要求的基础上合理的降低工程造价。