淺談市政給排水管道布置設計及技術措施

李秀娟

摘要：市政給排水工程設計和布置的合理與否不僅對城市防洪排澇、城市環保以及道路的完整有著較大的影響，還對城市各功能的正常發揮有著巨大的影響作用。鑒于此，文中筆者根據多年工作經驗對市政給水和排水管道的布置設計措施進行了論述。

關鍵詞：給排水；管道布置；設計；技術；

中圖分類號：TL353文獻標識碼： A

一、市政給排水管道的布置設計

關于市政給排水管道的布置設計要素主要包括三個方面：給排水的管材設計、輸水管設計以及配水管網設計，后兩者主要是指流量方面的設計。

1.對于給排水管材的設計要求

目前的給排水管材主要有四種：非金屬管材、鑄鐵管、鋼管以及聚乙烯管材。不同的管材適合不同的情況，有這不同的要求。

1)非金屬管材：這種材質的管材主要有自應力鋼筋混凝土管和預應力鋼筋混凝土管。前者是采用離心工藝來制造的，在制造過程中依靠膨脹作用來張拉處于環向和縱向的鋼絲，使管體混凝土處于受壓狀態。而預應力鋼筋混凝土管則是預先將鋼筋混凝土管內的鋼筋施加縱向與環向預應力后來制造成雙向的預應力鋼筋混凝土管，這種材質的鋼管除了具備良好的抗裂性能之外，還具有較強的耐土壤電流侵蝕的性能。

2)鑄鐵管：在此管材中管道中的水的流動是由于壓力作用，此種管道屬于壓力流水管道。由于這種特性，在填埋這種管材時只需要滿足冰凍線、地面荷載物和跨越障礙物就好。

3)鋼管：該種管材總體可以分焊接鋼管和無縫鋼管兩類。但是按照防腐蝕性能來分又可分為保護層型、無保護層型與質地型管材；依照壁厚性質來分又有普通鋼管和加厚鋼管之分。據了解，目前國內最大鋼管的直徑可以達到DN4000，每節鋼管的長度一般在10m左右。鋼管屬于金屬管道，金屬管道在應用過程中應考慮相應的防腐措施，管道內的防腐材料宜采用水泥砂漿襯里，管道外的防腐材料宜采用環氧煤瀝青、膠粘帶等。另外還特別需要注意的一點是當金屬管道敷設在腐蝕性土中以及其他有電流存在的地方的時候，為避免發生電化學腐蝕，需要采取陰極保護措施。

4) 聚乙烯管。聚乙烯管化學穩定性比較好，不易受到環境因素和管道內輸送介質成分的影響，具有良好的耐腐蝕性；該管材管道內壁比較光滑，阻力系數較小，不容易產生積垢，因此水力性能比較好。聚乙烯管比金屬管材表現密度小、材質輕，便于安裝、維修等工作的施展。常用的聚乙烯管的口徑為DN32～DN500，管道敷設既可采用直埋方式施工，也可采用插入管敷設。

2.輸水管的流量設計

輸水管的水流量設計需要經過各項計算，一般來講需要分別按照下列情況來計算：

1）從水源處到用水廠的輸水管渠的設計水流量應按最高日平均水流量加自用水量來計算。

2）如果管網前設有配水廠或水塔，那么在計算從二級泵站到水廠或水塔的輸水管的水流量時應該按二級泵站最大供水量來計算。

3）管網中或管網后設有調節構筑物的輸水管時應按最高日最高時流量減去調節構筑物進入管網的流量來計算。

4）輸水管負有消防給水任務時，應分別按包括消防補充水量或消防流量進行復核，保證任一時刻的供水量等于總用水量。同時要保證鑄鐵管的承插口形狀有與之配套的橡膠圈，不得盲目選用，否則會造成無法使用或接口漏水的情況。

3.配水管網設計流量

配水管網的水流量設計，要依照有無水塔、高地水池以及其在管網中的位置的不同情況來具體斷定。對于無水塔、無高地水池或設有網前水塔的管網，設計水流量時要按最高日最高時用水量來計算。當遇到設有對置水塔或網后水塔、高地水池的情況時，管網的水流量設計要按最高時從泵站和水塔流人管網的水流量計算。

二.市政工程的排水工程規劃

城市污水通常是指排入城市排水管道系統的生活污水和工業廢水的混合物。在合流制排水系統中，還可能包括截流入城市合流制排水管道系統的雨水。城市污水實際上是一種混合污水，其性質變化很大，隨著各種污水的混合比例和工業廢水中污染物質的特性不同而異。城市污水需經過處理后才能排入天然水體，灌溉農田或再利用。在城市和工業企業中，應當有組織地、及時地排除上述廢水和雨水，否則可能污染和破壞環境，甚至形成環境公害，影響人們的生活和生產乃至于威脅到人身健康。

1）合流制：合流制排水系統是指將生活污水、工業廢水和雨水收入同一套排水管渠內排除的排水系統，又可分為直排式合流制排水系統和截流式合流制排水系統。直排式合流制排水系統是最早出現的合流制排水系統，是將欲排除的混合污水不經處理就近直接排入天然水體。因污水未經無害化處理而直接排放，會使受納水體遭受嚴重污染。國內外許多老城市幾乎都是采用這種排水系統。這種系統所造成的污染危害很大，現在一般不再采用。截流式合流制排水系統是在鄰近河岸的高程較低側建造一條沿河岸的截流總干管，所有主干排水管的混合污水都將接入截流總于管中，合流污水由截流總干管輸送至下游的排水口集中排出或進入污水處理廠。晴天時，管道中只輸送旱流污水，并將其在污水處理廠中進行處理后再排放。

2）分流制：分流制排水系統是指將生活污水、工業廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠系統內排除的排水體制。排除生活污水、工業廢水或城市污水的系統稱為污水排水系統，排除雨水的系統稱為雨水排水系統。根據排除雨水方式的不同，又分為完全分流制和不完全分流制排水系統。完全分流制是將城市的綜合生活污水和工業廢水用一條管道排除，而雨水用另一條管道來排除的排水方式。雨水管道只在雨季才發揮作用，因此完全分流制造價高，初期投資大。

三.市政工程排水管網的布置設計措施

排水管道的平面布置，根據城市地形、豎向規劃、污水廠的位置、土壤條件、水體情況，以及污水的種類和污染程度等因素確定。下面幾種是以地形為主要因素的布置形式。

1）正交式：在地勢向水體適當傾斜的地區，各排水流域的干管可以最短距離沿與水體大體垂直相交的方向布置，這種布置稱為正交式布置。正交式布置的干管長度短、管徑小、造價經濟、污水排出迅速。但污水未經處理直接排放會使水體遭受嚴重污染。因此，在現代城市中，直接排放形式僅用于雨水排除。

2）平行式：在地勢向河流方向有較大傾斜的地區，為了避免干管坡度及管內流速過大，使管道受到嚴重沖刷，可使干管與等高線及河道基本平行、主干管與等高線及河道呈一定斜角的形式敷設，這種布置稱為平行式布置。但是，能否采用上述的平行式布置，取決于城鎮規劃道路網的形態。

3）截流式：在正交式布置的基礎上，沿河岸再敷設總干管將各干管的污水截流并輸送至污水廠，這種布置稱為截流式布置。截流式布置對減輕水體污染、改善和保護環境有重大作用，適用于分流制的污水排水系統，將生活污水和工業廢水經處理后排入水體，也適用于區域排水系統。此種情況下，區域性的管截流總干管需要截流區域內各城鎮的所有污水輸送至區域污水廠進行處理。對于截流式合流制排水系統，因雨天有部分混合污水泄入水體，對水體有所污染，這就是合流制的缺點。

結語

市政給排水管道工程是城市的基礎排水管網系統，大量地分布于城市的每個角落。給排水管道工程質量的優劣不僅影響城市功能的充分發揮，而且對道路完好、城市環保以及城市防洪排澇等都有直接的影響。因此，采取合理的設計技術措施是確保工程質量關鍵所在。

參考文獻：

[1]張文英.《淺析市政排水管道工程施工質量控制》[J].邢臺職業技術學院學報，2006

[2]秦長明.《市政排水管道工程施工質量控制》[J].現代經濟信息，2009

[3]張文英.《淺析市政排水管道工程施工質量控制》[J].邢臺職業技術學院學報，2006