市政给排水设计中常见的问题与对策

市政给排水设计中常见的问题与对策

徐小莲

湖北省城建设计院股份有限公司，湖北武汉  430050

摘要：水是生命之源，建设生态城市离不开对水的科学治理和利用，离不开生态型市政给排水系统的科学设计与建设。市政给排水系统是城市功能结构中不可缺少的部分，科学地设计给排水系统不仅能够为人们提供优质的供水和排污服务，也能拓展城市水循环系统的功能。基于此，本文就市政给排水设计中常见的问题与对策进行简要探讨。

关键词：市政给排水设计；问题；对策

1 市政给排水设计中常见的问题

1.1管道材料设计问题

管道材料类型不同，管道的强度、耐久性、耐腐蚀性等也有所差异，因此在实际进行市政给水排水管道结构设计时，必须要做好管道材料的合理设计选择。但从实际情况来看，一些设计人员在选择给排水管道材料时，考虑不够周全，没有结合实际情况以及市政管道工程需求，做好管道材料的合理选择，导致管道在设计施工并投入使用后，经常会出现各种质量问题，不仅影响市政给排水工程正常运行，还会导致后续管道运维成本增加，不利于市政给排水工程运行效益提升。

1.2管道结构设计问题

市政给排水管道结构设计工作是一项专业复杂的工作。在实际开展设计时，需要结合实际情况，了解管道施工建设场地信息，了解地下管线的分布情况，结合管道的尺寸和埋深等因素，做好管道结构的合理设计与布设。

1.3管道结构参数计算问题

在实际设计时，需要结合市政工程施工建设实际要求，做好相关参数的规范性计算。但从现实情况来看，一些设计人员缺乏对管道关键参数计算分析的重视，导致后续在管道结构设计方面存在重大的失误，最终对整体管道施工留下了严重的安全隐患，不利于市政给排水管道工程建设质量水平提升。

1.4管道极限状态分析问题

在市政给排水管道结构设计工作开展的过程中，加强对管道极限状态分析也非常重要，这对保障管道安全有着非常重要的影响，同时也是后续管道结构设计方案优化采取的一项必要措施。但设计人员在实际分析管道极限状态时，没有做好结构抗力强度与作用标准值对比，导致对管道结构强度评估存在一定的偏差，不利于管道结构设计优化提升。同时在后续进行管道正常使用极限状态分析时，缺乏对作用标准值的应用，同样影响了管道极限状态分析效果，最终对管道结构整体设计质量水平提升带来了严重的影响。

2 市政给排水设计措施

2.1给排水布局设计

给排水管网分布在城市道路下方，位于道路中心线下，供水管网与排水管网采用分流的设计方案。为了方便后期维护和保养，设计时留有检查井和雨水干管，检查井盖高度与道路面相同，连接处采用了加固处理方式。

2.2相关设施的设计

（1）生物滞留设施设计

根据生态城市理念，选择生物滞留设施，通过物理和化学方法对径流中存在的污染物进行清理，达到初步净化污水的目的。道路两边绿化植物主要为深根乔木，所以将留沟种植土厚度设计为115mm。下凹式生物滞留设施的作用是收集和处理沿线相邻车道与人行道径流雨水，设计时加装了过滤装置。下凹式生物滞留设施能够初步对雨水进行渗滤处理，将大颗粒的杂物和污染物清理，提升雨水的净化程度。达不到渗透要求的雨水在蓄水区积聚，如果雨水总量超过储存容积，多余的雨水溢流向雨水管道。若生物滞留设施中的植物长期浸泡在雨水中，可能因为缺少氧气而无法正常生长和发育，所以在确定渗透设施深度后，还要对绿地淹水时间进行分析，计算出该区域雨水净化处理所需的最大时间，满足24h最大雨水排空要求即可。此外，还需考虑到雨季到来后绿化带长期浸泡导致路面淹水严重问题，需设计科学的方案进行控制。

（2）给排水设施设计

市政道路排水系统中基础设施是保障排污效果的关键。路肩边沟设计以及路缘石设计直接关系到雨水收集效果。路缘石设计方案主要有两种：立缘石和平缘石。平缘石优点是使路面地层高度保持一致；立缘石优点是集中收集地表积水，但不能收集地表径流雨水，雨水处理效果较差。立缘石高出路面10～20mm左右，有隔挡雨水的作用，设计时需选择合理的位置打孔，或采取间隔的雨水口设计方法，用于收集路面的积水，以便积水流入绿化带，获得进一步处理。路肩边沟材料要求较高，需同时满足美观和实用的要求，路面上设置路肩边沟，如果路面出现大量雨水可从这一位置进行处理。

2.3 透水设计

（1）路面透水设计

给排水系统透水能力非常重要，设计时需考虑２个问题，一是环境保护问题，二是地面透水能力强弱。一般情况下使用透水性硬化地面，不仅能够确保路面的结构强度，而且也能提升路面的透水能力。在设计过程中考虑到人行道和非机动车道功能特点要求，所以选择了透水砖材料，这种结构可以为入渗雨水提供渗透途径，从而及时补充地下水，实现自然水循环。人行道采用透水性环保地砖材料，主要包括连锁透水砖、粗砂找平层、土工布、无透水混凝土以及级配碎石等。

（2）绿地渗透系统设计

现阶段城市道路排水设计方案中引入了LID源头渗透技术、渗滤渠道建设以及调节塘措施等，如果城市处于丰富水资源区域，还会通过拦污净化雨水技术进行净化，该技术能对清洁雨水进行过滤，将过滤后的雨水输送到绿地底部，从而缓解城市道路排水的压力。在水资源缺乏地区，通过道路雨水收集管网收集雨水后输送到城市绿地中，经过绿地进行处理和净化，获得干净的雨水。

2.4 下凹式绿化带设计

下凹式绿化带设计方法是将横断面绿化带作为储存积水的结构，绿化带对雨水产生过滤作用，然后通过溢流方法对雨水进行收集和处理，处理后的雨水可以再次利用。下凹式绿化带中有雨水口，比绿化带高3～5cm，但是低于绿化带两边路面，路面的雨水进入绿化带后无法及时排出后可以通过雨水口进行收集。绿化带两侧路缘石相隔一定的距离设置一个雨水孔，主要用于收集路面的积水，雨水能够及时从路面流出，进入绿化带进行处理。此外，考虑到雨水下渗可能影响道路结构层从而影响道路安全，所以设计方案中使用防水土工材料，绿化带底层、两侧均铺设这种材料。出现降水天气后，路面雨水会汇集到道路横坡然后流入绿化带，并在绿化带内进行初步渗透，如果雨水较多则通过雨水收集孔进入收集装置中，渗透的雨水进入地下，收集后的雨水经过处理再利用。汇集流入绿化带的雨水部分停留在绿化带表层土壤中，一部分向下继续渗透，不能有效下渗部分则通过绿化带雨水口收集，收集装置设计了渗透小孔，雨水经过渗透孔向地下空间继续渗透。这种结构对于解决道路路面雨水聚集问题发挥着重要的作用。

2.5 道路结构设计

生态城市注重可持续发展，因此需要对自然资源进行重复利用。城市道路表面经常出现积水，如果处理不当雨水被大大浪费。路面积水流失主要有以下几种方式：第一种为表面积水在缝隙渗透后进入地下，部分随着热量蒸发；第二种为积水经道路进入基质层结构，经过设置的排水盲管引导处理；第三种为积水直接排放，利用道路两边的绿化结构净化。这几种方法的净化效果非常差，而且大量的雨水被地表热量蒸发，导致地下水资源逐渐减少。特别是前两种方法与生态城市理念不相符，不能实现渗透滞留和蓄积目标，无法对雨水进行循环利用。设计道路结构时应提升道路的渗透率，使道路能够在降水较强的时间里拥有良好的渗透能力，特别是对于高荷载和车流量大的区域，如果雨水无法及时收集将会因车辆和行人经过被浪费。设计路面结构时，人行道以预制混凝土、花岗石和新透水材料为主，这种结构能够起到及时排水的作用，降低地表热量，提升道路的渗透能力。此外，在道路下方设置雨水收集装置，收集装置设置许多小孔，雨水可以从小孔中渗透，有效地促进了雨水自然渗透。

3 结语

市政给排水管道工程中结构设计本身具有较强的专业性与复杂性特征，在实际开展设计工作的过程中，必须要明确设计原则，了解具体的设计过程，在此基础上，还应从实践出发，分析在市政给排水管道结构设计中存在的种种问题，并提出一些针对性的设计策略，从而不断提升市政给排水管道工程中结构设计质量水平，推动市政给排水管道工程建设实现更好的发展。

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