市政排水管道的设计

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【摘 要】改革开放以来,随着科学技术的不断发展,市政化要求越来越来被关注.在满足技术安全的情况下如何合理设计城市排水管道将是市政设计的主体.排水管道是城镇化建设的重要措施之一.本文对设计时管材特性进行了阐述,对其设计的常见相关问题进行了探讨,并提出了相应的应对措施,以便对类似工程问题可以做出参考.

【关 键 词】科学技术；技术安全；城市排水管道；管材特性；应对措施

0.引言

进入新世纪以来,特别是进入WTO的影响,我国国民经济的快速发展,以致使市政建设的规模在不断的完善与壮大.但是传统的排水管材由于本身的某些特性缺点或者管材的极限性,不能满足当今时代市政建设的需求.新型有机管材的诞生,在一定程度上能够促进技术安全与经济合理的要求.在可持续发展的前提下,如何更合理确定管道的设计流量、管径以及选取管材等已成为市政建设的重中之重.针对市政建设和环境治理结合的设计中,雨水和污水管道的投资关注情况占据十分重要的地位,本文就雨水管道与污水管道的设计中常见的问题进行了相应的阐述,并提出一些解决措施.对建设和谐社会和可持续发展要求具有十分重要的意义.

1.市政排水管道的研究现状

随着有机材料的诞生,越来越多功能与种类的建材被应用于城镇化的建设.目前,在市政工程建设中常用的管材种类繁多.根据管道材性可以分为钢性管道、铁性管道、钢筋混凝土管道、塑料管道等等.

钢性管道：按照连接方式的不同情况,钢性管道一般可以分为灰口铸铁管和焊接钢管两种类型.在使用钢材管道的同时,设计师在设计时要考虑的是防腐处理难易程度和经济情况,接口处施工难度要求较高,价格昂贵等缺点.优点是其刚度很大,一般情况下不会发生安全问题.

铸铁性管道：根据铸铁性材质可分为普通铸铁管和球墨铸铁管.主要区别于其延性情况,前者是重而脆,弹性模量一般较大,从而体现出“硬”.后者主要是延性较好,常常可以吸收一定的能量,深受较多业主的喜爱.

（钢筋）混凝土管道：按照强度强弱等级,可以分普通型混凝土管道和高强型混凝土管道；目前市政工程中常用的建材种类有SPCP（自应力钢筋混凝土管道）,PCP（预应力钢筋混凝土管道）,GP（混凝土管）和RCP（钢筋混凝土管道）等.

塑料管道：塑料一般可以结合有机材料加工成新型建材.一般情况下可以分为：聚乙烯管道（PE）,塑料管一般分为硬质聚氯乙烯管道（PVC-U）,玻璃钢夹砂管（FRP）管道.充分体现了轻质高强的特性,具有施工快的特点.

在当今时代高科技的情况下,我国建材中的市政管道多种多样,性能齐备.充分改变了以往只用单一管道种类的弊端局面.近年来,随着有机材料的合成生产、制造技术的更新、设计理论和施工技术性能化的发展等方面的完善.使市政管道工程中更能人性化、合理化的应用于城镇化的建设.

2.市政管道设计的常见类型

2.1雨水管道

2.1.1雨水管道的出水口

雨水管道在市政管道中占据不可忽视的作用,一般环境下,城市内的雨水常常是通过管道以就近原则,自流排入河流.然而,有些城市由于受经济的影响、地形的限制、技术的有限等原因使得管道的出水口只能采用淹埋式.更为重要的是管道内水流速度变小,排水功能不能有效的施展.另外,闸门的数量较少,导致一旦汛期时,城市低洼地段处长时间积水,常常会引起水量很大,影响市民的出行和车辆通行.

综上所述,结合本人在实际工程的应用情况,应对措施可以采用入河出水口的标高应尽量高于,或等于排放水体的设计水位的方式进行设计,常用的方式是采取降低市政管道的坡度、管道浅埋等方法来调整城市管道在使用过程中的设计水位.以确保排水出水畅通的可靠性,另外立交排水可以采用独立的排水系统.

2.1.2雨水管道之间的连通管

市政管道之间不是独立工作的,常常设计为几个各自独立工作的排水系统,共同来完成并达到排除雨水的效果.结合实际的工程实践经验,管道各系统的排水能力各有特色.为了充分利用排水系统中的各个构件的排水功能,减少积水时间和面积,建议在相邻地点设置连通管将雨水管道建成环状或网状管道,可以相互调剂水位,以便达到排水顺畅的目的.另外,也可以在容易积水的地方,尽可能的把雨水管道与污水管道,合二为一连通,从而达到排除汛期路面积水的目的.

2.1.3雨水口的改进探讨

通常,雨水口的形式主要分为,平篦和立篦两种类型.平篦水流比较通畅,缺点就是容易被杂物堵塞,影响收水能力；立篦不易被堵塞,但边沟需保持一定水深水位.结合本人的工程实践,就布置雨水口的方法,可以作少许改善：雨水口的布置,应根据汇水面积容量情况以及地形环境,加之道路纵断情况设计进行布置情况；基于性能的降水井快速排水法,可以解决低洼和易积水地段,雨水径流等大面积；和径流量较大的情况.

2.2污水管道

2.2.1污水管道的格栅

随着社会的发展,人们生活水平的不断提高,对格栅的要求也越来越高.尽管格栅条间距的不断减小人不能满足可持续发展的要求,主要原因是还有大量的漂浮物进入泵站造成堵塞情况.针对上述问题,一般可以这么做,在污水管道出口处设置简易人工拦污以及检修的格栅,定期定量的进行检查,这样就可以从源头上一定程度的控制漂浮物的数量.

2.2.2污染物沉淀

短时间内一般不会出现污水中的沉积物过大,但是在长期工作且坡度较小的情况下,在管道内水流量小水流动力就小的多、进而会生成沉淀,从而造成管道堵塞、通水不畅.在管道中下游时疏通工作又费时费力更费经济.基于上述情况的作法,可以改变作法.一般可以改变方式,比如将井底改为沉淀式的方法使用,这样沉积物往往大多数会沉积在检查（降水）井中,检修人员在检修时就更为方便的定时定点的检查.可以减少管道维护作业的工作量,进而达到经济合理的.2.2.3污水管道内的水深探讨

众所周知,排水管道的排水时非慢情况下的排速往往教大.以便利用抽升泵站的抽升动力排水.同理,污水抽升泵站的最高控制水位也应该尽量是设计充满度水位.因此,关键问题就体现在如何确定最高控制水位.但实际情况下,大部分地区的污水泵站的抽升动力情况,应考虑到电费的节约、减少启动次数和人为技术因素的限制等原因,检查人员不能充分的利用最高控制水位抽升动力,从而导致整个管网处于满水状态.这样使得管道内的流速降低、格栅起不到拦污的作用,只起到摆设的作用,进而致使水泵叶轮堵塞.严格按照规程规定设计和施工,合理确定最高控制水位最为重要.

3.在整体式把握市政管道设计细节

合理布置控制管线：市政道路下的市政管线,除了排水管道外,通常还有电力、通信和燃气等其他管线的布设.按照规范的规定,各管线之间都有一定的水平净距,以避免交错.一般情况下,在设计排水管道时,考虑与其他专业管线之间保有足够的距离,而排水管道之间也必须考虑相互的水平净距,尽可能的避免出现雨水检查井与污水等管道冲突的现象,减少不必要的情况发生.

智能化的控制管线高程：排水管道一般是作为主干管,收集周边环境的雨污水.但是埋深过深,土地开挖深度必将增加,支护方式也将加大工程量,这必然提高工程造价,延长工期等不好情况.所以必须控制合理管道的埋深,进而达到降低工程造价的目的.

基于性能的衔接现状管道：在城市道路特别是老城区道路周边一般会有已建好的排水管道.在重新设计排水管道之前,必须摸查清楚这些排水管线现状,避免在设计时出现错接,混接的现象.

4.结语

综上所述,,市政管道工程设计是一个实践经验与理论性相结合的过程.在建筑业尤其是房地产业蓬勃发展的今天,通过优化建筑技术,已达到技术先进、安全可靠、经济合理,符合可持续发展的首要要求.在满足规范、规程的前提下、更为重要的是注意设计控制要点,因地因时制宜,充分的利用管材的特性促进城镇化的建设.我们在设计时,尽量做到既能介绍一个清晰系统的设计方法,同时又有侧重地提出设计中的规律及对常见问题的处理方法,加强对排水管道工程的质量控制,消除工程质量缺陷,切实保障人民的利益.

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