试论市政给排水工程中的污水与雨水管道设计

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

黄美玲

江西沃彩建设工程有限公司 江西宜春 336400

摘要

随着我国社会经济的迅速发展,我国的城市化规模也在不断扩大,在此背景下为了能够更好地适应城市化的发展脚步,政府部门也积极开展了相关的工程建设工作。市政给排水工程是一项关乎民生的大工程,在此类工程中污水与雨水管道的设计会对城市居民的生活质量产生较为直接的影响。基于此,本文尝试分析了市政给排水工程中污水与雨水管道设计的有关内容,仅供参考。


关键词

市政工程;给排水工程;污水管道;雨水管道

正文


前言:随着时代的不断发展,我国对于民生问题的关注度也在不断增加,在此背景下我国的政府部门也尝试采取了诸多措施来改善各类问题。以市政给排水工程中污水与雨水管道设计为例,科学开展此类工程一方面可以有效降低水资源浪费等情况的发生,一方面也能够切实提高人们日常的生活质量,无论是对于社会环境而言,还是对于生态资源而言,都有着十分积极的意义。

1市政给排水工程主要系统

1.1给水系统

随着城市化建设进程的不断加快,城市居民用水量日益增加,对于生活用水的要求也越来越高。所以有关部门还需要对日常生活用水的质量进行严格的把关。市政给排水管道可以说是城市建设过程中的一项重点内容,同时这一内容也是保障居民生活用水的基础设施,因此对于水资源方面的要求比较严格,必须要确保水资源的安全与可靠。在进行给水系统设计的过程中,设计人员还需要从城市的实际情况出发,合理安排排水管道网络,在保证居民生活用水的同时,也要尽量减少水资源浪费的情况发生。

1.2雨水排放系统

我国一些城市在夏季的降水量会出现明显增多,极容易导致一些洪涝灾害,为了避免此类情况对城市居民的影响,就需要设计完善的雨水排放系统。在对该系统进行设计的时候,设计人员还需要从本城市的实际气候条件入手,关注本城市每年的降水需求,保证在降雨时,其雨水排放系统可以及时排除掉多余的积水,同时设计人员也需要关注管道的通畅性,尽量减少管道堵塞等情况发生的可能性。

1.3污水排放系统

城市污水如果无法及时得到妥善地处理,一方面会对城市的整体生态环境造成不良影响,一方面也会对居民的健康问题产生不良影响。基于此,在市政给排水系统设计的过程中,还需要加强对于污水管道的设计工作,要保证污水排放系统的质量,对于不同类型的污水,还需要选择不同类型的处理方式。从现阶段实际情况来看,我国污水排放系统还存在着诸多问题,比如系统设计方面的问题,污水处理方面的问题等。为了改善此类问题,在开展市政给排水工程的过程中,就需要合理设计污水排放系统,并需要保证经过处理后的污水可以达到相应的标准。

2市政给排水工程中的污水与雨水管道设计要点

2.1污水及雨水管道设计方法

2.1.1雨水管道

1)排放设计

城市地形多变,地势起伏不一,由于各种原因还会造成地势差异。排放设计过程中,应综合考虑城市地形特点,合理规划雨水管道走向,充分利用地势自然倾斜,尽可能减少排放管道长度。才可降低工程成本,提高排水效率,避免水流积淀问题。雨水管道排放应选择离雨水源头最近位置,减少输送过程中的能量损失和水流阻力,提高排水的效率,降低雨水管道维护难度。计算最短排放距离时,需考虑多种因素,包括雨水流量、地形倾斜度、排放管道直径等。通过合理计算分析,可确定出最短排放距离,减少排放管道长度和材料使用量,降低工程成本,提高排水效率,减少水流阻力。另外,还可设计出自流排放雨水管道。自流排放方式可减少或避免使用泵站等附属设备,节约能源。通过合理设计,可利用地形自然倾斜,使雨水自然流向出水口,避免人为干预和能源浪费。另一方面,设计师还可设计集中式出水口。通过将雨水管道排放集中到一个位置,可更方便地对排水水质进行监测管理。如可在在出水口处安装监测设备、采样点,及时监测、采集雨水水质信息,保证排水质量和环境安全。通过这种方式,可根据实际情况对排水系统灵活调整改进,提高排水效率。

2)管道布设

布设雨水管道时,需考虑多种因素。第一,地形因素。城市地形千差万别,布设雨水管道位置时,要对不同地形综合分析。比如,对于山区地形,要选择合适下水道位置,避免水流下山造成山洪灾害;对于平原地区,要根据地势高低合理排列雨水管道,确保排水畅通。第二,建筑物位置。城市中存在各种高楼大厦、低矮民居、商业建筑等,设计师要依据建筑物布局,考虑雨水管道布设合理性。要确保雨水管道能够顺利连接各个建筑物,将雨水有效排到管道中。还要避免管道与建筑物之间发生冲突,防止给建筑物带来破坏。第三,道路铺设情况。城市中道路众多,布设雨水管道需充分考虑到道路通行状况,确保管道布设不会影响交通正常进行,避免给人们出行带来不便。例如直线段雨水口可采用偏沟式单篦雨水口,这种雨水口设计简单,适用于道路直线段排水需求。单篦雨水口可快速排除道路表面雨水,防止积水造成路面损坏和交通事故。直线段布置中,雨水口间距应控制在30~40米间,道路雨水才能就近快速进入雨水管道系统,防止水流积聚。在道路纵坡低处或交叉口处,应采用偏沟式双箅雨水口。这些地方容易积聚雨水,若只采用单篦雨水口可能无法及时排除积水。双箅雨水口可设计两个排水孔,增加排水效率、容量,更好地处理雨水排放。这种设计能够有效避免交叉口附近积水现象,保证交通畅通和行车安全。

2.1.2污水管道

开展污水管道设计过程中,设计师要依据城市实际建设情况,深入调查生产生活区域,结合建筑分布,对排水区域进行科学规划、合理设计,同时还要开展污水量、水力测算。通过调查统计,了解城市人口数量、生活习惯、工业产出等信息,合理估算污水产生量,为后续管道设计提供准确数据基础。水力计算过程中,设计师要分析污水产生时间、流量、波动性等因素,确定管道所需水力参数。同时,还要考虑污水排放距离和高度差等因素,确保管道能顺利排放污水,具备良好自净能力。设计规划时,需综合考虑城市整体发展方向。根据城市规划和布局,将城市划分为不同排水区域,确保污水排放集中,方便管理维护,确保排水区域覆盖面广的前提下,要尽量减少管道长度、复杂度,节省建设成本和资源消耗。此外,还要考虑环境保护和可持续发展,应充分考虑污水处理设施布局和设计要求,合理安排污水处理厂和调蓄设施位置,确保水质得到净化,避免对周围环境造成负面影响。

2.2给排水系统规划设计

设计师开展市政给排水系统规划设计过程中,应保障设计方案与城市整体规划深度融合,需充分协调排水管网与上下游管道高程衔接,涉及内容包含管道设计及敷设。设计过程中,需考虑上游管道接入位置,确保其与排水管网衔接顺畅,保证水流顺利流动到下游。同时,也要预留上游管线接入条件,以便未来城市规划发展能进一步扩展管网。并且,设计师需根据城市规划发展情况和市政道路施工状况,确定覆土厚度。覆土厚度设计为保护排水管网,使其不受外部压力影响,避免管道破裂、变形。确定覆土厚度时,需充分考虑地面道路施工情况,如道路超载、挖掘等因素,以及未来可能的修建或改建情况。合理覆土厚度可有效避免管道受到过大外部压力,保证排水管网正常运行。除此之外,设计师还要考虑给水管道施工深度。给水管道是供水系统重要组成部分,深度应根据实际情况进行合理计算。一般来说,给水管道施工深度应保持在一定范围内,既要保证供水质量、稳定性,又要考虑工程施工经济性。安排雨水管道高程过程中,设计师应综合考虑电力通信检查井引排积水情况。设计雨水管道平面布置时,应在给水管道排泥湿井附近设置雨水口或检查井,使接收排泥湿井废水更加便利,有效防止废水积聚,保证系统正常运行。

2.3新建管网、既有管网协调方法

为保障新建管网、既有管网安全衔接,进行项目设计前,设计师必须对项目周边市政综合管线进行详细调查研究。第一,要明确综合管线具体规模。包括管线长度、直径等,为后续设计提供重要参考。第二,确定综合管线平面位置。包括管线走向、连通关系等,避免设计中出现冲突、碰撞情况,为管线建设提供便利。第三,确定综合管线高程。包括管线埋深、高度差等,确保管线排水和排污功能正常运作,避免出现积水、污水倒流等问题。第四,区分既有雨污水管道性质,才可在后续设计中考虑到不同管道特点、要求,制定出更加科学、合理的设计方案。调查设计完毕后,需要进行管线敷设,排水管线应与其他市政管线平行敷设。为确保各个管线之间安全、稳定,需保持水平净距,有效防止管线之间的干扰、冲击,避免因相互压力出现破裂或泄漏情况。当排水管线与其他管线交叉敷设时,要保持垂直净距。为避免不同管线之间潜在的碰撞冲突,保证各个管线正常运行。垂直净距要求是防止管线相互干扰,利用空间差异保证各个管线安全性。在一些地段,地下空间较为狭小、地形复杂,无法预留足够净距。为保障敷设效果,可适当减少净距,但必须采取额外保护措施,确保管的安全使用。如增加管线保护层厚度,选择更加耐磨、耐压的材料进行敷设,或在管线周围增设警示标识等。排水管线与其他管线交叉敷设时,应当让排水管道位于其他管线下方。因为排水管道用途特殊,希望其能够对其他管线起到保护作用。如排水管线位于其他管线上方,当其他管线出现问题,可能会导致排水管道泄漏、破裂,给城市排水系统带来严重影响。如果项目位于加老旧民房、小区周边,设计开展中应对每一根排水管道属性进行明确区分,避免发生漏接、错接问题。若老旧小区局部现状为雨污河流,设计师应对其进行改造,预留雨污水连接井,采用溢流堰式截污井的方式设置雨水连接井,改造工作完成后可将分流的雨污管道分别与雨污水连接井进行衔接,还要对其之间的截污管进行封堵处理,才可取得良好衔接效果。

3市政给排水工程中的污水与雨水管道设计工作注意问题

3.1制定科学排洪、排水方案

为提高市政给排水工程中的污水与雨水管道设计水平,设计师应联合相关部门共同构建排水体系,使生产生活废水得到高效排放,保障洪涝排放效果。为提高市政给排水工程中稳定运行,设计师应利用设计做到排泄洪涝,实现外洪预防、内洪雨水排泄。实际开展设计过程中,设计师要依据工程项目地点所处城市级别、区域降水量,明确洪水流经区域范围。并且,还要结合具体情况,制定科学局部抽水、排水方案。

3.2积极使用新技术、新材料

设计市政给排水工程中的污水与雨水管道时,应积极引入节能环保型材料、设备。目前,市场上已出现许多具有高效节能和环保性能的管材、设备,比如玻璃钢管、高效节能水泵等。这些新型材料和设备可有效提高污水处理系统运行效果,降低能源消耗和环境污染。设计污水管网时,也要考虑地形地势因素。有些地区地势较低,污水无法通过自流排入下游污水系统。对于这种情况,可通过技术经济比较,设置小型一体化污水提升泵井。可将无法自流的污水进行泵送,然后再进行排放处理。通过这种方式,可有效解决地势低洼地区污水排放问题,提高污水处理系统科学性。

3.3做好连接位置预留设计

为提高污水处理系统与各区域支流连接稳定性,设计师开展设计过程中,应提前将连接井预留在各干道中,同时还需确保其向人行道区域进行延伸,防止后续直管、干管连接施工时对地面产生不良影响。预设连接井是确保污水主管与各支流连接重要手段,设计师可根据位置、数量进行科学设置,满足各区域需要。人行道区域是城市交通最为繁忙的地方,设计连接井时,应将其延伸至该区域,可避免连接支管和干管时对地面交通造成干扰,还可以方便居民日常生活,提高治理污水效果。另一方面,设计师还可设置跌水井,增大局部断面有效面积,保证排水顺畅性。为进一步确保排水效果,还可在设计中设置倒吸虹管。具体来说,设计师要考虑到水流满状态下的实际流速,根据规范要求,污水管道水流速度不可低于0.6m/秒,保证污水顺利排放。街道下铺设污水管道时,直径不得小于300mm,坡度值不得低于0.003。当现场情况难以满足这些要求,可适度调低标准,但还要配合清淤、防淤方案,确保管道畅通无阻,避免积水、污泥堆积。

结束语:

为了保证城市的正常用水,为居民们提供一个良好的生活环境,在开展市政给排水施工的过程中,其设计人员还需要把污水与雨水的管道设计当做重点,要注重此类排放管道设计的科学性,把各种可能会影响到此类管道的因素考虑其中,不断加强各个管网之间的协调,在实现市政给排水工程经济效益的同时,也需要保证市政给排水工程的社会效益。

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