市政给排水工程中污水与雨水管道设计

市政给排水工程中污水与雨水管道设计

韩仁河 1 李沁员 2

1. 西安市政设计研究院有限公司 710068 2. 西安华侣工程技术有限公司

摘要:给排水工程是城市基础设施系统中的重要一部分，也是市政工作的重点内容之一，它直接关系到人们的用水及排水需求。而在给排水工程建设中，不断有新的技术融入，从而使给排水系统不断被优化。而针对新的技术，设计师必须合理安排，对每个部分都科学设计，其中污水与雨水管道更是极为重要的一环。为了提高污水与雨水管道的实用性，必须不断提高管道设计的质量，本文将针对市政给排水工程中污水与雨水管道设计展开具体论述，希望能够给相关从业人员提供一些参考。

关键词:给排水工程:污水管道:雨水管道:设计方法

市政道路建设是城市建设与发展的基础，也是市政建设工作中的核心内容之一，而给排水管道工程在市政道路建设中具有极为重要的作用，只有通过合理化的给排水管道工程设计，才能够使城市居民的用水需求得以满足，为人们日常生活提供保障，同时提供市政道路工程的质量。而在给排水管道工程中，污水与雨水管道设计师其中的重点，也是难点，因此相关设计人员应结合施工标准及设计要点展开针对性设计，并通过实际勘察确保设计方案的科学性及实用性，结合现场信息及数据分析，使污水与雨水管道设计贴合整体设计，从而方便后续工作的推进。如此，才能够不断优化污水与雨水管道设计的科学性，促进现代化城市水环境品质，为人们创造优质的生活环境。

一、市政给排水体系选择

市政给排水管道系统的建设之所以十分重要，是因为它直接关系到城市居民的生活环境安稳性、城市生态平衡稳定性以及物质循环和能量流动的有效性。它主要负责将城市中因生产生活而造成的废水、污水科学合理的排放出去，以及将融雪雨水及时的排放，从而避免污水废水污染环境以及雨水积留。而若想保证给排水体系的合理性，首先在前期规划时就要科学的选择给排水体系。若城市位于平坦地区，给水管网规划等难度较低，可以使用统一供水系统。但若城市位于不规则地形地区，面对落差较高的地势，统一供水系统将难以平衡环状网的平差，标高低的地区会因压力过高而引发管线损坏及爆管，而标高高的地区却会因水压过低而导致无法供水。因此在选择给排水体系时必须综合考量这些因素，合理规划给排水管网。而普遍来说，新城区在选择管网体系时会优先考虑常规分流制，而旧城区在客观条件满足要求时也会优先考虑该制度。但分流至更加适用于中小型城市，在使用时设计人员应充分考虑当地地形条件，结合城市规划合理进行设计，从而保障环境不被破坏。

二、污水管道设计要点

1、设置格栅

污水的成分较为复杂，因其来源广泛、种类复杂，导致污水中常常会存在大量的漂浮物、悬浮物及沉积物，这些物质不仅提高了污水管道维护工作的难度，同时容易对泵站的设备及工作造成影响。因为杂物众多容易造成污水管道的拥堵，所以必须花费大量的人力物力进行污水管道疏通与清理工作，另外累积的漂浮物存在流向泵房的可能性，一旦其流入至泵房内部将会直接导致水泵叶轮堵塞或磨损，应设置格栅，并将其间距调小，从而降低漂浮物流向泵房的可能。但在此情况下，仍会有部分漂浮物流入泵站使其发生堵塞，针对这一问题可在出水口处也设置格栅，通过定时的清理实现对漂浮物的有效拦截。另外，在设计时可以选择具有防缠绕带切割功能的污水泵，如此能够有效的避免因漂浮物而对污水泵造成磨损，从而降低维修成本。

2、设置闸槽

污水管道需要进行定期的维护及检查，但由于其流量及流速均较高，所以在进行维护或户线污水管接头时，需先考察检查井内水位，若水位较高必须先断流或降低水位才可开始作业。而为了提高施工的便捷性，在设计污水管道时，可在管道交汇处检查井、转弯处检查井或直线段等地方根据需要设置科学的闸槽，从而便于水流开闭，使工作人员更加顺利的展开维护作业或接头施工。

3、设置沉淀池

如果管道内水流量小，流速慢，污水中的沉积物难免会在其中发生沉淀，进而造成管道堵塞，通水不畅，管道疏通工作不仅费时费力，而且对于人们正常生活会产生直接的影响，结合传统的检查井做法，建议在井底设置沉淀池，将井底下沉30~50厘米，这样即便污水中存在大量的沉积物，也会有很大一部分沉积在检查井中，不至于流入到下游的管段中，只需要定期的清理和检查沉淀池中的沉积物即可，这样一方面能够大大提高管道维护作业的工作效率，另外一方面减少了该项工作的工作量，可谓是一举两得，雨水检查井中也可以通过设置沉淀池的方式，对沉积物进行控制。

4、水深问题

供水管道在设计过程中是按照非满流来进行设计的，因此会利用提升泵站的方式来确保管道内的设计水深，其最高控制水位应该和设计充满度水位相同。因此为了保障管道内设计水深，其关键就是需要泵站按照最高控制水位来进行提升，但考虑到实际过程中，大部分地区污水泵站需要节约用电，尽可能减少水泵的启动次数，也可能因为人为因素等原因，使管道中即便不开启足够数量的水泵，不按照最高控制水位进行提升，也会使其达到满水的状态，显然超出了设计充满度，而且还存在有些检查井内的水位逼近路面的情况，这不仅会导致管内的流速变小，造成管内淤堵，而且一旦积水，池内水位超出了设计最高水位，格栅便难以达到拦截的作用，一旦大量的漂浮物涌入泵房，水泵叶轮出现堵塞或磨损其后果不堪设想。另外如果检查井内的水位相对较高，护线支管的接头施工也无法完成。

5、污水处理率设计要点

对于各级政府的水环境污染治理考核上，污水处理率是一项非常重要的指标，同时也是文明卫生城市建设、国家园林城市建设活动中不可或缺的组成部分，很难利用准确的统计数据来表现污水处理率，这是因为污水排放总量是很难统计的，所以通常情况下，利用给水量乘以系数对污水排放量进行确定，但这并不意味着污水排放系数是定值，因系数的不同所计算，出的污水处理率也完全不同。另外关于污水处理率的问题，还要考虑到污水的收集率，在城市规划等各方面的条件下，因为偏远郊区是污水管网很难起急的区域，所以这意味着污水管网并非能够将城市规划区内的所有污水都能够收集到位，可见在对污水处理率进行计算的过程中，需要以污水管网能够浮到的区域的排水总量来进行计算，而并非将城市规划区域的排水总量都包括其中。

三、雨水管道设计要点

1、雨水口设计事项

雨水口共有两种形式，分别是立和平。平形式下，水流比较通畅，但是出现杂物堵塞的情况相对容易，雨水口的实际收水能力往往会受到限制，立形式下，鱼水口的堵塞问题不会轻易发生，其边沟需要有一定的水深，在进行雨水口的布置过程中，需要参考汇水的面积和地形特点，并结合道路纵断面的情况针对容易形成积水的低洼路段，其排水径流量以及径流面积如果设置的比较大，那么就需要提升收水速度，设置更多的雨水口，建设起现行收水井。针对一些幅度较大的纵坡可以采用平篦式雨水口，具体设置过程中，尽可能将雨水口设置在上游区域，并对下游的雨水口数量进行适当调整。

2、设计雨水管道系统的出水口

城市中利用雨水排水系统和雨水管道，将水以自流的方式排放到水体中但是雨水排水工作并非毫无阻碍一些城市的地形问题，因此在管道系统出水口设计过程中，如果选择淹没式，则会产生顶托作用，当管道中的水逐渐减速，管道的排水能力也会随之降低，一旦进入到汛期，积水的问题会影响市民正常生活，干扰正常的车辆通行。所以雨水口的具体位置在选择时需要确保鱼水口鱼排放，水体预设水位持平或更高，将管道加固对管道的坡度进行控制，展开调整原本的竖向规划，如果存在一定的设计条件限制，提水位必须要高于出水口，需要考虑到水位顶托问题所造成的影响，通过在入河口处安装溢流阀门与提升泵站的方式进行解决，汛期开始以后，利用水泵进行强制排水，在满足立交型出水口设计需求的基础上，采用独立型排水系统进行出水。

结束语

城市居民的基本生活需求与城市基础设施之间有着直接关系，因此市政工程必须得到充分的重视与关注，针对给排水系统的管道设计工作进行研究，结合多种因素确定污水管道和雨水管道设计中的关键事项，采用科学化的设计方式解决路面积水的问题，提高排水管道的运行效率。今后需要结合条件的不同，针对两种关键管道进行深入的研究。

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