南宁市勘察测绘地理信息院 南宁 530200
摘要:改革开放以来,我国社会经济发展发生翻天覆地的变化,人民的生活水平不断提高,对物质要求越来越高。市政给排水与城市居民的生活生产息息相关,合理建设市政给排水管道是进一步提高生活质量和保证社会稳定和可持续发展的重要措举。本文主要从实际出发,分析设计过程中发现的问题,有针对性的提出合理化建议。
关键词:市政给排水 设计 合理化建议
前言:近年来随着城市的飞速发展,社会经济不断提高,科技不断进步,人民生活水平发生了翻天覆地的变化,对物质的要求不断提升。水是人类赖以生存的物质基础,保障城市居民和工业企业生活、生产用水和排水是社会稳定和可持续发展的重要措举。而市政给排水管道是保证城市安全供水和排水的重要组成部分,对经济和社会发展具有重要作用,被誉为城市脉络。随着经济发展,市政给排水也越来越被重视,管网得到不断完善,同时对市政给排水设计要求也越来越高,本文主要浅谈市政给排水管道存在的一些问题以及提高市政给排水设计合理性的措施。
一、市政给排水管网主要存在的问题
1、老旧城区存在雨污合流的问题
近年来,新城区市政排水管网基本按雨污分流进行设计,但老旧城区的市政排水管网仍然存在雨污合流现象。由于老旧城区道街一般较狭窄,市政管线多,改造涉及范围广,进行雨污分流改造难度大,因此,部分老旧小区仍未完成雨污分流改造。某些老城区即使按雨污分流设计,但为了与当时社会经济发展相适应,设计暴雨重现期取值偏小,导致设计的雨水管管径偏小,易出现积水问题。
2、新建城区排水系统建设不完善
新建地区的市政排水管通常与道路同步建设,随着经济发展以及设计规范、标准不断完善,设计参数取值更合理,但还会存在下游管道未接通,出现内涝积水或污水反溢等问题。
本文根据市政给排水存在的问题,站在设计师的角度依据问题的不同有针对性的提出合理、经济的解决措施。
二、市政给排水管道设计合理化分析
提高市政给排水管道设计的合理性主要从以下几方面入手:
1、现状、规划分析合理
当我们拿到设计任务时,首先要收集现状管线、现状水系资料,包括现状管线探测资料、正在开工建设的管线(水系)资料或正在设计的管线(水系)资料等,对现状管线进行分析,做好上游、下游衔接,包括汇水范围、管径、管内底标高衔接等,以免造成设计管径偏小或标高无法顺接的情况;还应收集规划资料,如雨水、污水、给水专项规划或控制性详细规划等,分析规划管道的排向、标高是否与周边现状排水存在差异,如存在差异,应以现状为准,并将规划存在的问题反馈至相关部门。在设计中经常会出现规划的雨水排出口因地形问题或征地拆迁问题无法按规划实施的现象,以及排水管道如按规划实施逆坡很大、埋深很大或无法承接上游或无法接入下游等情况,在设计过程中需要具体问题具体分析,经过经济技术比选,提出合理的解决方案。本人在评审工作中,遇到污水管道设计不合理现象。该污水管道如按规划设计,污水管需要穿越两条水系,做两次倒虹,且部分污水管道逆坡很大,污水管最大埋深达10米。经过分析研究,该段污水管仅用于收到道路两侧污水,管径小(DN400),且在该管道北侧与该管道平行的另一条市政道路下正在设计污水主干管(管径DN1200),两个项目经过对接,该DN400污水管可以分段顺坡排入北侧污水主干管,对主干管影响不大(因污水管采用非满流设计,多出的污水可通过调整充满度进行消纳)。设计DN400污水管调整设计后降低了埋深,也不需要穿越水系设置倒虹,既便于维护管理,也降低了建设投资。
2、设计参数选用合理
市政雨水管道主要设计参数有暴雨重现期、降雨历时、地面积水时间、径流系数等,除降雨历时外,《室外排水设计规范》(GB50016-2004,2016年版)均有规定取值范围,或雨水专项规划明确了更加具体数值。这里要说的是降雨历时t,t=t1+t2,其中t1为地面积水时间,规范规定t1取值范围为5-15min,根据汇水面积最远点到雨水口的距离、地面硬化程度、地面坡度情况等取值。t2为管内流行时间,雨水管道水力计算时,全面积汇流计算出来的流量最大,因此不能忽视t2,如某项工程的设计雨水管道为下游雨水管道,该管道还转输上游的雨水,在进行水力计算时,设计首段管道的t2就不是0min,而是上游管道起点雨水流到设计管道起点所需的管内流行时间。
污水管道的设计污水量定额与给水定额有关,因此,设计时需要根据各地方给水专项规划、污水专项规划取值。
3、埋深合理
给排水管道埋深往往对投资影响较大。给水管道为压力流,因此可以浅埋。而雨污水管道为重力流,埋深受道路坡度、管道自身设计坡度、周边小区排水支管埋深等影响。经过多年设计经验,在标高允许接入的情况下,大多数污水管埋深比雨水管稍深,主要是为了避免污水支管与雨水主管、雨水支管与污水主管交叉碰撞,而污水管道管径较小,埋深稍大对投资影响不大。
4、管材选用合理
传统给水管道以球磨铸铁管、钢管和预应力钢筒混凝土管为主,随着经济发展,科技进步,对供水安全的要求越来越高。为减少管网漏损,各地开始研究使用新型给水管材,如PSP钢塑复合压力管、PE管、玻璃钢夹砂管等。输配水管道材质的选择应根据管径、内压、外部荷载和管道敷设沿线地形、地质,按运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经济合理以及清水管道防止二次污染的原则经技术、经济、安全等综合分析确定。
传统的排水管主要以钢筋混凝土管为主,由于钢筋混凝土管管节短、接口多、重量大、施工进度慢等缺点,近年来排水管道也采用新型管材,主要有高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管、玻璃钢夹砂管(RPM)、UPVC加筋管、钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管,以上管材均有水力性能、防腐性能、防渗性能好等优点被广泛应用。
如地方标准有推荐的管材,应优先选用;否则可根据项目具体要求合理选用。
5、施工方案合理
给水管道埋深浅,通常采用开挖沟槽放坡施工。雨污水管道埋深较浅时通常也采用开挖沟槽放坡施工。雨污水管道埋深大时,可采用开挖沟槽施工,对沟槽进行支护处理,或采用顶管施工。管道施工方案的选用需要根据管道埋深、周边建筑物、构筑物情况、地质情况等综合确定。经过多年设计经验总结,顶管施工进度相对较慢,工程造价也较高,特别是需要进行顶管工作井、接收井周边及井底加固时,顶管施工投资会更高,如遇不良地质处理,开挖施工可进行换填处理,而顶管施工通常需要在管道底部打桩处理,比开挖换填工程量大、进度慢、投资高,因此,除穿越障碍物、水系、开挖施工对交通影响非常大或开挖施工存在安全隐患等不得不采用顶管的情况外,建议尽量采用沟槽开挖施工。
近年来各城市正在逐步对市政管网进行雨污分流改造及雨污水管错混接改造。由于老城区街道狭窄,地下管线多,走向复杂,难以采用开挖施工,又因用地限制,无法采用顶管施工,因此,直线段污水工程也采用非开挖定向钻施工。该施工方法原先主要应用于电力、通信、给水工程中,管道施工完成后基本是中间低两头高,因此在排水工程中很少用。随着技术进步及市场需求,该施工方法在控制标高上有了很大改进,小管径的排水管道也逐步采用该方法施工,也得到较好的效果。
三、总结
市政给排水管道是城市基础设施的重要组成部分,建设好市政给排水管道是社会稳定发展的重要保障,对改善投资环境具有重要意义。建设完善的市政雨污管道系统,还城市水系水清岸绿、鱼翔浅底,改善城市居住环境是顺应时代发展要求。因此应重视市政给排水管道设计,在设计过程中不断总结经验,提高市政给排水管道设计的合理性,使市政给排水管道建设更符合经济发展要求,发挥更大作用。