結(jié)合城市生活用水，工業(yè)用水的情況，并根據(jù)城市暴雨強(qiáng)度，給出城市雨水管和污水管的基本設(shè)計(jì)方法。 

【關(guān)鍵詞】：市政給排水雨水管道污水管道合流制管道 

　　中圖分類號： TU991.63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 

　　引言 

　　給水工程完成的是向城鎮(zhèn)居民、工礦企業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校、公共服務(wù)部門及各類保障城市發(fā)展和安全的用水個(gè)人和單位提供充足的水量和安全的水質(zhì)，包括居民家庭生活和衛(wèi)生用水、企業(yè)生產(chǎn)和生活用水、冷卻用水、機(jī)關(guān)和學(xué)校生活用水、城市道路噴灑用水、綠化澆灌用水、消防以及水體環(huán)境景觀用水等等；并滿足各類用戶或單位部門對水量、水質(zhì)、水壓的需求。排水工程則是將使用過的污（廢）水收集、輸送和處理、排放。包括來自人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)排除的水及被污染的初期雨水。給排水工程是城市與工業(yè)建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，它的基建計(jì)劃一般應(yīng)納入城市基本建設(shè)或工業(yè)企業(yè)的基礎(chǔ)計(jì)劃之內(nèi)，因此正確的設(shè)計(jì)給排水工程具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。 

　　一、雨水管道設(shè)計(jì) 

　　1．排水體制的選擇 

　　城市道路雨水工程設(shè)計(jì)應(yīng)以批準(zhǔn)的排水工程總體規(guī)劃為主要依據(jù)。排水體制的選擇，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟涤昵闆r、原有雨水設(shè)施地形和水體等條件，綜合考慮確定。對于新建道路設(shè)計(jì)應(yīng)采用雨污分流制排水。 

　　2．徑流系數(shù)確定 

　　徑流系數(shù)為雨水流域的排水管道流量(徑流)與降雨量之比。在城鎮(zhèn)或小區(qū),建筑面積,道路面積及硬化面積比例很大,雨水大部分經(jīng)雨水管排走,徑流系數(shù)一般取值在0.4~0.9一般按照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中相關(guān)規(guī)定記取。 

　　3．暴雨強(qiáng)度的確定 

　　對于城市中的暴雨強(qiáng)度的公式的重現(xiàn)期（P）、徑流的系數(shù)（ψ）以及降雨的時(shí)間（t）上，要依據(jù)具體的情況進(jìn)行分析，對降雨的時(shí)間（t），最好采用6～9分鐘，對于一般地區(qū)設(shè)計(jì)的重視期P＝1a，像城市中的低洼廣場、城市的立交橋以及重要地區(qū)，都應(yīng)當(dāng)選用P=2～5a，徑流的系數(shù)ψ＝0.55～0.85。同時(shí)要提高城市給排水設(shè)施的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，對于老城區(qū)進(jìn)行給排水的改造，在技術(shù)、資金充足的情況下，采用100年一遇的特大暴雨的標(biāo)準(zhǔn)，對于新城以及次城區(qū)統(tǒng)統(tǒng)采用200年一遇的特大暴雨的標(biāo)準(zhǔn)。 

　　4）管材選用 

　　室外無壓排水管一般較為常見的為混凝土及鋼筋混凝土管，近幾年雙壁波紋管、HDPE高密度纏繞管等也在室外排水工程中得到較為廣泛的應(yīng)用。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建設(shè)要求結(jié)合各種管材的特性做到管材選用經(jīng)濟(jì)、合理。雨水管道管徑小于或等于400mm采用圓形斷面的混凝土管，管徑大于400mm采用鋼筋混凝土管。 

　　5）雨水管道布設(shè) 

　　街區(qū)內(nèi)部的地形、道路布置和建筑物的布置是確定街區(qū)內(nèi)部雨水地面徑流分配的主要因素，道路通常是街區(qū)內(nèi)地面徑流的集中地，所以道路邊溝最好低于相鄰街區(qū)的地面標(biāo)高。應(yīng)盡量利用道路兩側(cè)邊溝排除地面徑流，在每一集水流域的起端100～200m可以不設(shè)置雨水管渠；雨水口的布置應(yīng)根據(jù)匯水面積及地形確定，以雨水不致漫過路面為宜，通常設(shè)置在道路交叉口及地形低洼處。在道路交叉口設(shè)置雨水口的位置與路面的傾斜方向有關(guān)。雨水管渠的設(shè)計(jì)流量與地區(qū)降雨強(qiáng)度、地面情況、匯水面積等因素有關(guān)，由于城市雨水管渠的匯水面積較小，一般屬于水文學(xué)中的小匯水面積范疇，因此雨水管渠設(shè)計(jì)流量，可以采用小匯水面積暴雨徑流推理公式計(jì)算。 

　　二、污水管道設(shè)計(jì) 

　　城市污水管網(wǎng)主要功能是收集和輸送城市區(qū)域中的生活污水和生產(chǎn)廢水。 

　　污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是如下幾個(gè)部分: 

　　1)污水管網(wǎng)總設(shè)計(jì)流量及各管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算; 

　　2)污水管網(wǎng)各管段直徑，埋深，銜接設(shè)計(jì)與水力計(jì)算； 

　　3)污水管網(wǎng)施工圖繪制等; 

　　1．污水管道設(shè)計(jì)要求 

　　1）污水管道應(yīng)按非滿流設(shè)計(jì)，不同管段有最大設(shè)計(jì)充滿度要求。 

　　2）最小設(shè)計(jì)流速是保證管道內(nèi)不產(chǎn)生淤積的流速。在設(shè)計(jì)充滿度下最小設(shè)計(jì)流速為0.6m/s。最大設(shè)計(jì)流速是保證管道不被充數(shù)破壞的流速。該值與管道材料有關(guān)，金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為10m/s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5m/s. 

　　3）規(guī)范規(guī)定最小管徑對應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度：管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.004；管徑300mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.003。 

　　4）污水管道的埋設(shè)深度是指管道的內(nèi)壁底部離開地面的垂直距離，亦稱管道埋深。街坊污水支管起點(diǎn)最小埋深至少為0.6-0.7m,但是如果在北方，比如內(nèi)蒙古就必須要考慮凍土層的厚度，最小埋深應(yīng)達(dá)到1.2—1.3m，干燥土壤中最大埋深不超過7-8m. 

　　5）管道銜接時(shí)要遵守兩個(gè)原則：其一，避免上游管道形成回水，造成淤積；其二，在平坦地區(qū)應(yīng)盡可能提高下游管道的標(biāo)高，以減少埋深。管道的常用銜接方法有兩種：一為水面平接（管徑相同時(shí)采用）；二為管頂平接（管徑不同時(shí)采用）。 

　　2．污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 

　　污水管道的設(shè)計(jì)流量包括生活污水設(shè)計(jì)流量和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量兩大部分。查居民生活污水量定額，通常生活污水量為同周期給水量的80%-90%，給水量采用200，假定該區(qū)給水排水系統(tǒng)完善，則綜合生活用水定額為200×80.0%=160。 

　　則生活污水Q=160×394974/86400=731L/s，由內(nèi)插法求得，總變化系數(shù)K=1.35 

　　故Q=1.35×731=986.85L/s 

　　其比流量為q=986.85/1943.5=0.508L/(s.m) 

　　工業(yè)生活污水和淋浴污水Q=計(jì)算得A廠和B廠的總流量為Q=7.55+19.69=27.24L/s 

　　工廠生產(chǎn)污水按用水的80%算即Q=277.78L/s。 

　　3．污水管道敷設(shè) 

　　污水管道一般沿道路敷設(shè)并與道路中心平行。在交通繁忙的道路下應(yīng)避免橫穿埋置污水管道，當(dāng)?shù)缆穼挾却笥?0m且兩側(cè)街區(qū)都需要向支管排水時(shí)，常在道路兩側(cè)各設(shè)一條污水管道；城市街道下常有多種管道和地下設(shè)施，這些管道和地下設(shè)施互相之間以及與地面建筑之間，應(yīng)當(dāng)很好地配合；污水管道與其他地下管線或建筑設(shè)施之間的互相位置，應(yīng)保證在敷設(shè)和檢修管道時(shí)互不影響；污水管道與其他地下管線或建筑設(shè)施的水平和垂直最小凈距，應(yīng)根據(jù)兩者的類型、標(biāo)高、施工順序和管線損壞的后果等因素確定。污水在管道中冰凍的可能性與土壤的冰凍深度、污水水溫、流量及管道坡度等因素有關(guān)。因污水水溫冬季也在4℃以上，所以沒有必要把各個(gè)管道埋在冰凍線下；在氣候溫暖的平坦地區(qū)，管道的最小覆土厚度取決于房屋排出管在銜接上的要求；為防止管壁受荷載過大，管頂需有一定的覆土厚度。 

　　三、合流制管道設(shè)計(jì) 

　　合流制管渠系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水匯集到同一管渠內(nèi)排除的管渠系統(tǒng)。合流制排水系統(tǒng)管線單一，總長度減少，管道造價(jià)低。合流制管渠系統(tǒng)除應(yīng)滿足管渠、泵站、處理廠、出水口等布置的一般要求外，管渠的布置應(yīng)使所有服務(wù)面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠，并盡可能以最短的距離坡向水體。沿水體岸邊布置與水體平行的截流干管，應(yīng)在其適當(dāng)位置上設(shè)置溢流井，使超過截流干管設(shè)計(jì)輸水能力的那部分混合污水能順利地通過溢流井就近排入水體。必須合理地確定溢流井的數(shù)目和位置，以盡量減少對水體的污染，減少截留干管的尺寸和縮短排放渠道的長度以降低造價(jià)。在合流制管渠系統(tǒng)的上游排水區(qū)域內(nèi)，如果雨水可沿地面的街道邊溝排泄，則該區(qū)域可只設(shè)置污水管道。只有當(dāng)雨水不能沿地面排泄時(shí)，才考慮布置合流管渠。 

　　結(jié)語 

　　綜上所述由于市政給排水設(shè)施的功能和特性，使其工程規(guī)模大，投資額大，施工難度大，工期長且在運(yùn)行中消耗大量的能源和資源按一般工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。因此，在實(shí)際工作中，如果能對上述的幾個(gè)問題認(rèn)真加以改進(jìn),對于緩解城市路面積水，保證排水系統(tǒng)的安全運(yùn)行，減少水體污染，減輕維護(hù)管理的工作量，將起到積極的作用。市政道路排水工程設(shè)計(jì)具有重要的地位，確保更科學(xué)，合理的給排水規(guī)劃設(shè)計(jì)將給施工提供更好的條件。 

　　參考文獻(xiàn) 

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