污水管纳入综合管廊的研究分析

发表时间:2021/5/20   来源:《城镇建设》2021年第4卷第4期   作者: 周晴
[导读] 对市政污水管纳入综合管廊的优缺点进行分析,优点主要体现在污水管道的运行维护管理方面,缺点则是造价较高,对污水管网标高系统有有较大的影响。
        周晴
        (广西城乡规划设计院     广西南宁     530023)
        摘要:对市政污水管纳入综合管廊的优缺点进行分析,优点主要体现在污水管道的运行维护管理方面,缺点则是造价较高,对污水管网标高系统有有较大的影响。通过对典型案例,对污水管入廊的进行论证研究,从入廊后的经济性和可行性进行比较,以及对下游污水系统的影响,总结了污水管入廊的有利条件和不利因素,为污水管入廊与否提供了可参考的结论。
        关键词:综合管廊专项规划 污水专项规划 综合管廊 污水管入廊
综合管廊的发展趋势
        随着社会经济的发展及开发建设水平的提高,道路下的市政管线也日益复杂。综合管廊作为一种现代化、集约化的城市基础设施和管线建设方式,较传统管线建设方式,在统筹各类市政管线规划、建设和管理,消除城市拉链路、保证城市“生命线”安全运营、有效利用地下空间、改善城市建设环境、提高城市综合承载力等方面具有诸多优越性。因此,全国各地不少城市专门成立管线运营管理部门,着力于科学管理,合理利用地下空间资源,综合规划各类市政管线设施,建设综合管廊,提高基础设施综合承载力,发挥其社会效益[1]。
污水管入廊的优缺点
        污水管网作为城市重要的管道设施之一,对于城市的安全稳定运行具有非常重要的作用,但是依靠重力排放的污水、雨水管道纳入综合管廊的工程不多,成本也比较高。
        污水管道入廊后较传统敷设方式有了较为显著的改变,污水管道由传统的深埋变成可视的管网系统,管廊内敷设污水管道较传统铺设方式有以下显著优势:(1)由于管廊主体的保护,有效减少污水管的病害,增加污水管道的寿命。(2)可以避免下水入渗污水管道的问题。(3)通过日常的管理,可有效对管道病害进行实时监测及处理,保障排水系统安全稳定。(4)方便维护污水管的问题,避免病害及损失的进一步扩大。
        但是缺点也是显而易见:(1)管廊空间及口部设施设计时,应满足污水管道在管廊内的安装、维修、更换要求,引起污水管的间接费用大于直接费用,并导致总投资大幅度的增加。(2)入廊后污水管道仍然保留其原有的重力流坡度,导致管廊坡度无法按照道路的坡度保持相对合适的埋深,出现逆坡的概率很大,导致管廊的总体造价增加。(3)在交叉路口处,或管廊交叉处,入廊污水管由于标高系统发生改变,污水管入廊可能影响其正常接驳,可能影响非入廊市政污水管的标高系统。(4)污水管网中由于通风不畅,污水中有机物在输送过程中逐渐被厌氧微生物生物分解并产生硫化氢等腐蚀性气体,可渗入管廊主体内部。因此,污水入廊后,应满足管廊内正常通风需求,避免有害气体的积累,导致运行费用增加。(5)污水入廊后独立成舱与其余管线共舱时,需增加温度、湿度、水位、O2、H2S监控设备,投资费用增加。
        近年来,陆陆续续也有些污水管入廊工程的报道[2],其检查井的形式、设置间距、预留管的接入方式都有些变化。以下针对某个项目对污水管是否入廊进行论证,该项目具有典型性,具有污水管道入廊的分析各种情形,并总结出污水管入廊的条件。
论证分析
3.1项目所在片区污水专项规划、综合管廊规划情况
        因该项目的特殊性,被列入综合管廊试点工程,相关文件要求相关管线应入进入,但是由于该项目所在片区的综合管廊专项规划编制时间由于政策原因晚于污水专项规划,污水专项规划对该项目中的污水管采用直埋敷设的方式,综合管廊则把该项目的污水管纳入综合管廊内,具体论证分析随着项目的开展而逐步展开,污水管是否入廊成为该项目最具争议的问题。


3.2污水管入廊的不利因素分析
        对上述污水管入廊缺点,结合工程实际情况进一步论证污水管入廊的不利因素。
        第一,该项目长度约3km,由北往南方向,相对于规划的污水排水方向,前段K0+000~K2+100段为顺坡,后段K2+100~K3+000为逆坡,逆坡后的设计终点高程相对于K2+100处最低点高出5m,这是该项目存在的不利因素之一。
        第二,根据该片区的污水专项规划,污水管在K3+000处折向西边,西边道路的坡度为2.5%~3%,其污水管可在两三百米范围内抵消该项目入廊后的高埋深(约9m)的污水管,但是西边道路的污水管因下游涉及铁路,尚未打通。
        第三,污水管在K3+000处往南因铁路桥,无法实施污水主管,只能往东排往,但是往东的道路也是2.5%的逆坡,大大加深了入廊后污水管的埋深(最大埋深约16m)。
3.3污水管实施的方案
        根据上述工程条件,提出污水管道实施的三个方案。
        方案一:污水管入廊,按照污水专项规划,在K3+000处折向西边,但是,需要设置临时污水提升泵站,将污水临时提升至东侧污水管,待西侧下游污水管涉铁段打通后再重力流排至西侧污水管。临时泵站、压力出水管以及远期的污水管造价约1885万元。除了工程直接投资,该方案还有临时泵站运行期间的污水泵站管理及养护费用。
        方案二:污水管入廊,与污水专项规划不同,在K3+000处折向东边,下游污水管一次性建成(下游污水管满足承接该项目的污水转输流量)。因埋深太大(大部分为10-16m),约下游污水管约1500m需要采用顶管施工,造价约2340万元。该方案的污水管埋深太大,对于管道后期的运行维护非常不利。
        方案三:污水管不入廊,与污水专项规划不同,在K3+000处折向东边,下游污水管一次性建成。因部分管段埋深比较大(7-10m),约下游污水管约500m需要采用顶管施工,造价约890万元。
        很明显,受制于西侧涉铁引起的污水管尚未建成的原因,方案三对于该项目更具经济性和可实施性。如果西侧的污水管不存在涉及铁路的原因,入廊后的污水管在该工程的设计终点埋深达到13-14m,下游西侧污水管约450m采用顶管施工,造价与方案三相差无几。
        因本项目部分管道逆坡,如果污水管入廊,整个管廊(包括其他舱室)埋深均因污水管重力流的特点大大加深,投资增加约20%。显然,本工程污水管不入廊更具有经济性和可行性。
结论
        与传统污水管直埋敷设方式相比较,污水管入廊后有许多优点,污水管道入廊对管廊建设和污水系统的影响仍不容忽视,如污水管相对于设计路面标高逆坡,或者处于平坦地区,污水管道入廊可能会导致管廊埋深增加,或者出现沿途增设污水提升泵站的情况,污水管道入廊的合理性有待商榷。因此,本文建议管廊规划阶段应对污水管网标高系统进行梳理,核实污水管道入廊后是否仍能自流接驳,并结合项目实际情况对污水专项规划提出修编意见,提出应对方案,同时综合评估污水管道入廊前后的管廊建设成本、污水管网建设运营成本、污水处理成本、社会效益、环境效益等,研判污水管道入廊的合理性。
        污水管道与综合管廊顺坡,下游污水管道标高满足入廊污水管接入或者下游污水管标高具备调整是污水管入廊的有利条件。污水管是否纳入综合管廊,应当结合规划道路或现况道路的标高以及污水管道专项规划统筹考虑。在不大幅增加管廊覆土厚度和增设排水泵站深度的前提下,可考虑将污水管纳入综合管廊,否则,应慎重考虑污水管入廊。
参考文献:
[1]GB50838—2015,城市综合管廊工程技术规范[J].北京:中国计划出版社,2015,GB50838-2015.
[2]污水管纳入综合管廊及支管接入相关技术问题探讨[J].给水排水,2017,43(9):108-111.

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