摘要:本文從設(shè)計(jì)的角度重點(diǎn)分析市政排水管網(wǎng)在設(shè)計(jì)過程中必須要注意的幾大要素，以確保工程的質(zhì)量，提高市政排水設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。
　　關(guān)鍵詞：市政排水管網(wǎng)；設(shè)計(jì)要素；排水體制；管材；管位；標(biāo)高控制
　　市政排水管網(wǎng)主要是負(fù)責(zé)收集城市的污水、雨水，轉(zhuǎn)輸、排放。而且在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程當(dāng)中，市政排水管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用占據(jù)著相當(dāng)大的比重，主要因?yàn)槭姓潘芫W(wǎng)大多為重力流管道，越到下游，管徑越大，埋深也逐漸加大；適當(dāng)?shù)囟芜€需設(shè)置雨污水提升泵站。這就要求盡可能地降低管網(wǎng)的建設(shè)造價(jià)，同時(shí)又必須確保排水管網(wǎng)的正常運(yùn)作，因而在選擇排水管網(wǎng)方案時(shí)，務(wù)必統(tǒng)籌兼顧，使管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益發(fā)揮極致。
　　1 排水體制選擇
　　排水體制（分流制或合流制）的選擇，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c(diǎn)、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設(shè)施、污水處理程度和處理后出水利用等綜合考慮后確定。同一城鎮(zhèn)的不同地區(qū)可采用不同的排水體制。新建地區(qū)的排水系統(tǒng)應(yīng)采用分流制。現(xiàn)有合流制排水系統(tǒng)，有條件的應(yīng)按照城鎮(zhèn)排水規(guī)劃的要求，實(shí)施雨污分流改造；暫時(shí)不具備雨污分流條件的，應(yīng)采取截流、調(diào)蓄和處理相結(jié)合的措施。
　　2 匯水范圍的劃分
　　以前讀書時(shí)，匯水范圍線按路網(wǎng)的對(duì)角線劃分匯水面積，而在實(shí)際市政排水管道設(shè)計(jì)中，考慮因素更多，也更趨合理。匯水范圍主要根據(jù)排水工程規(guī)劃、規(guī)劃地塊的劃分、河道分布、地形地貌、現(xiàn)狀管道布置情況、區(qū)塊建設(shè)時(shí)序等統(tǒng)籌考慮雨污水管的走向及近遠(yuǎn)期結(jié)合來繪制，總的原則就是雨水遵循分散出口，就近排河；污水遵循污水規(guī)劃中的排水分區(qū)原則，就近接至污水主干管。匯水面積圖中應(yīng)該標(biāo)注清楚每個(gè)排水系統(tǒng)的面積大小，匯水范圍邊線與設(shè)計(jì)道路之間的距離長(zhǎng)短，以便復(fù)核匯水范圍大小與管道管徑、標(biāo)高、坡度是否對(duì)應(yīng)合理。
　　3 排水管管材
　　排水工程收集系統(tǒng)中管道工程投資較大，而管道工程中管材的造價(jià)占有30-70%的比重，故管材的選用對(duì)造價(jià)影響較大。目前可供選擇的管材主要有鋼管、鋼筋砼管、UPVC加筋管、RPM玻璃鋼夾砂管、HDPE高密度聚乙烯管、HDPE聚乙烯塑鋼纏繞管、預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管等八種。他們各有各的優(yōu)缺點(diǎn)：①鋼管常選用鋼板制作，是一種常用的安全管材。其優(yōu)點(diǎn)是承受內(nèi)壓高，材質(zhì)較輕，施工方便，其壁厚可根據(jù)內(nèi)壓及風(fēng)度要求決定，管段接口一般為剛性焊接，接口牢固。鋼管最大缺點(diǎn)是耐銹蝕性差，對(duì)于內(nèi)壁無完善防腐措施的管道，其輸水能力可降低1/3以上。②鋼筋砼管是應(yīng)用最為廣泛的一種管材，使用歷史最長(zhǎng)。它具有抗外壓能力強(qiáng)、施工技術(shù)成熟及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是耐腐蝕性能一般，韌性和抗?jié)B性能較差；管材較重，施工強(qiáng)度大；表面粗糙，摩擦阻力較大；使用壽命一般在20-30年左右。③UPVC加筋管具有耐腐蝕性好；摩擦系數(shù)低，輸送能力強(qiáng)；重量輕，施工安裝方便；工程綜合造價(jià)低（≤D400）等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是抗外壓能力較弱，易變形，對(duì)管道溝槽的回填質(zhì)量要求較高，且口徑受生產(chǎn)工藝限制，一般不大于D600，使用壽命一般在30-50年左右。④HDPE高密度聚乙烯管具有優(yōu)良的耐腐蝕性；內(nèi)壁平滑，摩擦系數(shù)極低，耐磨性優(yōu)越；柔韌性好，重量輕，運(yùn)輸和安裝便捷，工程綜合造價(jià)適中。缺點(diǎn)是抗沖擊強(qiáng)度低、對(duì)溝槽回填要求較高，且不抗內(nèi)壓，使用壽命一般在50年左右。⑤PM玻璃鋼夾砂管，具有耐腐蝕性好；摩擦阻力小，輸送能力高；耐熱性、抗凍性好；耐磨性好，維護(hù)費(fèi)用低；自重輕，強(qiáng)度高，抗沖擊性較高，有較強(qiáng)的抗內(nèi)壓能力，運(yùn)輸安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于壓力管網(wǎng)中。缺點(diǎn)是性脆、造價(jià)相對(duì)較高，且對(duì)溝槽回填要求較高，使用壽命一般在50年左右。⑥HDPE聚乙烯塑鋼纏繞排水管是由鋼塑復(fù)合的異型帶材經(jīng)螺旋纏繞焊接制成。有增強(qiáng)的鋼帶使得管材具有足夠安全可靠的環(huán)剛度；管道內(nèi)壁光滑，摩擦系數(shù)小使管道水力特性好；不銹鋼箍連接使管道接口密封性強(qiáng)；鋼帶復(fù)合在高密度聚乙烯中，耐腐蝕性能好，使用壽命高；重量輕，安裝方便；抗非正常突發(fā)荷載能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是造價(jià)較高，使用壽命一般在50年左右。⑦預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管是應(yīng)用廣泛的一種管材，作為壓力管和大口徑管使用歷史長(zhǎng)，主要用于管道要求高、地基差的地段。它具有抗內(nèi)壓、外壓能力強(qiáng)、施工方便、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是耐腐蝕性能一般，韌性和抗?jié)B性能較差；管材較重，施工強(qiáng)度適中；表面粗糙，摩擦阻力較大。⑧預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）是由兩種不同材料組成的復(fù)合體，其結(jié)構(gòu)形式是由薄鋼板焊成的筒體外包混凝土，纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲和用砂漿作保護(hù)層。其具有高抗?jié)B性，能承受很大的內(nèi)外荷載，接口密封性好。由于它本身能抵抗較大的外荷載，使其不需依賴土壤的側(cè)向支撐，因而對(duì)回填土要求較柔性管低。主要用于有壓水的輸送，管徑范圍大，一般從D400～D4000，管線運(yùn)行工作壓力0.4～2.0MPa，粗糙系數(shù)較其他混凝土管小，缺點(diǎn)是價(jià)格較貴。
　　管道材料選取主要從綜合效益方面考慮，包括地質(zhì)條件、建設(shè)投資、輸送介質(zhì)的腐蝕性、安裝維修費(fèi)用、使用壽命、當(dāng)?shù)亓?xí)慣用材、節(jié)能節(jié)材、施工條件及地方財(cái)力等諸多因素。通過分析比較后，從安全、經(jīng)濟(jì)、耐用、方便施工等方面綜合考慮選擇合理的管材。
　　4 管位布置
　　在市政給排水設(shè)計(jì)中，道路下管位的安排是否合理十分重要。原來在車行道下管道的位置一般根據(jù)車行道寬度，安排在車道分界線處，這樣可減少被車壓的概率，減少井蓋的破損，增加行車舒適度。現(xiàn)在，管位的安排理念為：首先考慮在人行道上安排管位，然后是在機(jī)非分隔帶、中央分隔帶、慢車道安排管位，最后在道路斷面受限制的情況下，才考慮將管位安排在車行道下，此時(shí)一般考慮也是將管位盡量靠近側(cè)石處。這樣安排管位，對(duì)道路來說，基本可做到道路上無井，對(duì)道路的行車舒適度，道路路面的美觀程度都有很大的提升，管道檢修時(shí)對(duì)交通的影響也可減小。但需注意的是，在中央分隔帶、機(jī)非分隔帶下的管道，需考慮避讓路燈的基礎(chǔ)。
　　5排水管道設(shè)計(jì)
　　雨污水管道均采用重力流，雨水管按滿流設(shè)計(jì)，污水管按非滿流設(shè)計(jì)。排水管道的設(shè)計(jì)應(yīng)有一定的適應(yīng)性，具有較長(zhǎng)期時(shí)效性，為地區(qū)發(fā)展留有余地；依據(jù)道路平面、縱斷以及繪制好的雨污水匯水范圍圖，經(jīng)水力計(jì)算后確定管道管徑、坡度及標(biāo)高。但需控制好管道標(biāo)高、檢查井位置及間距、預(yù)留支管的位置。①標(biāo)高控制：主要從管道系統(tǒng)最不利點(diǎn)開始計(jì)算道路下接管點(diǎn)處的管內(nèi)底標(biāo)高，主要受管道的長(zhǎng)度、坡度、出戶管的標(biāo)高影響，一般情況下在計(jì)算所得的管內(nèi)底標(biāo)高數(shù)據(jù)上再留15-20cm的安全余量，以保證區(qū)塊雨污水順利接管。②檢查井位置及間距：在管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑及坡度改變處、跌水處、排入河道處及直線段每隔一定距離設(shè)置雨污水檢查井，同時(shí)也要考慮到道路雨水接入的需要，雨水檢查井的井間距一般為30～50米，污水檢查井間距根據(jù)管徑大小、疏通方法等具體情況確定，一般為30～120米；在轉(zhuǎn)折、支管接入點(diǎn)的雨水檢查井做成落底井，落底0.5米，便于日后的淤泥清理。其余檢查井則做流槽，以利排水的通暢。③預(yù)留支管的位置：一般情況下，設(shè)計(jì)雨污水管間隔80～120米之間設(shè)置預(yù)留管，但有時(shí)為方便兩側(cè)地塊雨污水的接入，保證每個(gè)規(guī)劃地塊的雨污水均有出路，這樣預(yù)留支管的間距適當(dāng)縮小，并在道路邊線外2.0米處設(shè)置預(yù)留井，預(yù)留井前加一節(jié)管子，并將其封堵，方便日后地塊雨污水的接入。井的尺寸由預(yù)留管的管徑?jīng)Q定。
　　結(jié)束語
　　隨著我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，會(huì)有更多的排水管網(wǎng)需要建設(shè)，而且對(duì)市政排水管網(wǎng)的安全營(yíng)運(yùn)提出了更高的要求。希望我們參與排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的同仁們一期努力，以國(guó)家相關(guān)規(guī)范、規(guī)程為依據(jù)，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)理念，與規(guī)劃部門、建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位一起配合，讓我們的市政排水管網(wǎng)安全、高效的運(yùn)行，讓我們的污水不在外溢、路面不在積水、天更藍(lán)、水更清，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供可靠的保障。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50014-2006 2011年版）．
　　[2]給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）.