农村地区排水管网中沉泥井设计的几点思考

农村地区排水管网中沉泥井设计的几点思考

邓萍华

（云南省生态环境科学研究院，云南 昆明 650034）

摘要：农村地区排水管网中，沉泥井意义重大，但设计、施工及维护不当反而会产生不良影响。农村排水工程设计常参考城镇标准，实际中因其自身的特点，管网不适应性多种原因使得污水管网流速偏小，加之运维经费有限等，易造成污泥过度淤积，影响管道排水能力。因此对于农村地区，除了加强定期维护和清掏外，还要合理判断沉泥井设置，优化设计，慎重考虑设置沉泥井。

关键词：农村生活污水；排水管网；沉泥井

1 引言

在农村地区，排水管网的建设意义重大，对于改善环境卫生、预防洪涝灾害以及保障居民生活质量均起到关键作用。沉泥井作为排水管网中的重要构筑物，主要用于沉淀污水中比重较大的无机颗粒，如泥沙、碎石等杂质。合理设置沉泥井，能够减少这些杂质在管道中的输送，降低管道堵塞的风险，同时也便于定期清理沉淀的污泥，从而保障排水系统的正常运行。然而，在农村污水收集系统中，若是沉泥井设计不合理或者施工不当、维护不当，沉泥井反而加速排水管网的堵塞甚至破裂。因此，其合理设计对于管网的正常运行和维护至关重要。

2 沉泥井的标准设计

沉泥井的主要作用在于沉淀泥沙，便于清除管道内的污泥。沉泥井带有沉泥槽，用于沉淀和储存污水中的泥土、淤泥和垃圾等杂质。农村地区排水工程设计通常参考城镇区域的成熟项目，其收集系统内检查井、沉泥井等构筑物的设计、施工、验收主要依据城镇排水设计的相关规范和标准。

根据《室外排水设计标准》（GB 50014-2021）等规定，在每隔一定距离的检查井和泵站、倒虹管前一个检查井宜设置沉泥槽。一般在支管接入处、变径处和转折处以及一些坡度突然变小等水力条件变化较大的地方，前一个检查井也宜设沉泥槽，可有效沉淀泥沙。沉泥槽的深度一般宜为0.3m～0.5m，但具体深度可能会根据实际情况进行调整。除此之外，沉泥井的尺寸规格、结构设计、材质选择也多按照城镇排水项目。

由于工程中管道复杂，检查井数量庞大，通常设计中采用“隔一落一”或者“隔二落一”的简化方式设置沉泥井，沉泥槽深度定为0.5m。但是，这种简化方式对于情况复杂的农村地区并不通用，农村地区生活污水收集有其独特性，与城镇统一标准可能带来一些潜在的问题。

3农村地区污水收集的特点

农村地区由于其与城镇地形、人口密度、生活习惯的不同，其生活污水也呈现出不同的特征：

农村生活污水水量小且波动大。农村地区人口相对较少，常住人口更少，且是受季节和农业生产活动影响显著。多数时候，生活污水排水量相对城镇区域偏小，且昼夜变化幅度极大，夜间排水量忽略不计，排水管道内无水流。

农村地区生活污水水质复杂。生活污水中包含多样的生活垃圾、油脂成分。此外，山区农村的雨季山洪会裹挟泥沙冲入排水管网，这也是导致管网堵塞的一个重要因素。另外，部分村庄因地势特殊，农田环绕村庄，沟渠水系发达，农田灌溉回流水也常与排水管网相连，其中的泥沙、植物垃圾等易在管道沟渠内形成淤积。

农村污水排放分散，收集难度大。各村民居住分散，污水排放点不集中，使得排水管网建设过程中经常出现较长的一段无排水点接入，起始段排水量小，流速低，更容易淤积。

4沉泥井的实际应用

污水管道在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s，但在实际中，由于各种原因造成污水管网流速偏小，甚至远小于不淤流速，使得污水中的杂质容易沉淀，沉泥井的作用适得其反。

采用“隔二落一”的简化方式设置沉泥井，且沉泥槽深度为0.5m，在一个坡度较小、流量较大的排水管道区域，可能会出现淤泥在管道中堆积，进而造成管道局部堵塞，排水不畅的情况。采用“隔一落一”的简化方式设置沉泥井，且沉泥槽深度为0.3m，在一个坡度较小、流量较小的区域，可能会出现降低原本的水流速度，淤泥等杂质容易在管道中沉积。同时，农村地区施工面狭窄，沉泥井比检查井需要更大的作业面，“隔一落一”的施工成本更高。

沉泥井的位置设置不对，可能会局部改变管网中的水流条件，形成漩涡或回流，进而导致泥沙在管网中沉积。例如，在某农村排水管网中，由于沉泥井位置靠近管道转弯处且深度不够，加之长期未清理，导致大量泥沙在沉泥井附近的管道中淤积，影响了排水效果。农村地区排水管网管径普遍比城镇区域小，而小于DN300管径的管道若设置沉泥井，沉泥槽往往由于深度不够，既无沉泥效果，又堵塞排水管道。

除了上述简化方式存在的潜在问题外，沉泥井在实际应用中还有以下问题考虑：管径不合理，排水管道管径过大，但是实际收集的水量偏小，污水管道在对应的充满度下流速远小于0.6m/s；排水管道破裂或者接口脱节，出现污水渗漏，管道内水量减少，管道内实际流速小于设计预期流速；还有施工不规范排水方向出现倒坡、地面过于平坦管道没有满足最小设计坡度、管网堵塞结垢、当地温度变化等综合原因导致管道内流速偏小，污泥在沉泥井处过度沉淀，反而影响上、下游管道的流速，增加管道淤积风险。

加之农村地区运维经费有限，大部分情况下不能定期对管网进行维修和清掏维护，淤泥和杂物在沉泥井中从正常堆积到过度堆积，逐渐形成一个淤堵点，阻塞了上下游管道，甚至可能使得污水反向。

此外，因为采购质量、施工质量、基础不均匀沉降等原因，沉泥槽比普通流槽更容易破裂、松脱，造成污水渗漏，管道内排水能力下降，同时也加速损害相邻管道，对周边环境卫生问题造成不可忽视的影响。

5沉泥井设计的思考与建议

沉泥井的设置初衷原本是为了保障排水管网排水能力，减少污泥，方便检修和清掏，但是不合理设置使用的沉泥井反而导致污泥过度淤积，堵塞管网，阻碍污水排放。因此在实际工程设计中，首先要合理判断是否需要设置沉泥井，其次要结合实际情况合理选择沉泥井设置的位置和形式等：

优化设计，合理确定沉泥井的位置。选择水流速度适中、容易沉积泥沙的地点，避免转弯、交汇、浅挖浅埋等水力条件变化较大的地方；

优化沉泥槽尺寸及结构。沉泥槽可以适当增加坡度，引导泥沙向易于清理的区域聚集。对于固定清掏周期较长的区域，可以适当增加沉泥井的深度和容积，以容纳更多的沉淀物。优化进出水口的形状和角度，减少水流对井内泥沙的搅动，避免已沉淀的泥沙重新悬浮进入管网；

加强定期维护和清掏。排水管网“三分建，七分养”，对于排水管网应定期进行清掏维护，防止管道内污泥过度堆积，尤其在雨季来临前，对管道内的淤积进行清理，减少污泥被冲刷到死角，增加清掏工作难度。

为创造良好的水流条件，检查井宜设流槽，方便清除管道内的污泥，宜设置沉泥槽，但对于小于DN300的小管径管道，则建议取消沉泥井的设置，优先保障水力条件。

沉泥井的设计与应用要综合考虑当地的排水规范、管道的具体用途、汇水面的特性、当地以往相似工程经验等因素。只有沉泥井设置合理、施工质量良好，同时又能够定期进行有效的维护清理，那么它对于保障排水系统正常运行是积极正面的，但若农村地区实际条件复杂，不适合建设沉泥井，或者沉泥井尺寸不适合选用城镇标准，建议设计施工时应优化考虑。

参考文献

[1]GB50014-2021，室外给排水设计标准[S].北京：中国计划出版社，2021.