幾個(gè)特殊設(shè)計(jì)方案在丘陵地區(qū)排水工程中的應(yīng)用

摘要 簡(jiǎn)要分析了山區(qū)排水管網(wǎng)與平原地區(qū)排水管網(wǎng)在設(shè)計(jì)上的區(qū)別，并總結(jié)了在宜昌市夷陵區(qū)市政排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)工作中所取得的經(jīng)驗(yàn)以及走過(guò)的一些彎路，供廣大排水工程技術(shù)人員借鑒指正。

關(guān)鍵詞：排水管同；排水體制；管線位

伴隨著長(zhǎng)江三峽大壩的建成和運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)江流域水環(huán)境污染的治理便顯得尤為重要。三峽大壩坐落在長(zhǎng)江中游的宜昌市，位于西陵峽的峽口，該地區(qū)的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)均屬山地和丘陵地區(qū)。筆者有機(jī)會(huì)參加了宜昌市夷陵區(qū)城區(qū)污水處理工程的設(shè)計(jì)與建設(shè)，本文即以該工程的建設(shè)為實(shí)例，簡(jiǎn)要分析山區(qū)排水管網(wǎng)與平原地區(qū)排水管網(wǎng)在設(shè)計(jì)上的區(qū)別，并總結(jié)了在宜昌市夷陵區(qū)市政排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)工作中所取得的經(jīng)驗(yàn)以及走過(guò)的一些彎路，供廣大排水工程技術(shù)人員借鑒指正。

宜昌市夷陵區(qū)城區(qū)地處長(zhǎng)江中游，位于三峽大壩和葛州壩之間，城區(qū)的建設(shè)于二十世紀(jì)七十年代，因葛洲壩建設(shè)遷至夷陵區(qū)小溪塔鎮(zhèn)時(shí)開(kāi)始，經(jīng)歷幾十年的發(fā)展，目前城區(qū)人口已過(guò)12萬(wàn)人。長(zhǎng)期以來(lái)，由于城區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后，基本沒(méi)有完善的排水系統(tǒng)，為數(shù)不多的排水管道(溝)均為合流管道，且較為分散，多數(shù)地區(qū)的污水和雨水任意排放，隨地勢(shì)沿街漫流，使得未經(jīng)處理的生活、生產(chǎn)污水直接排入境內(nèi)的黃柏河，進(jìn)而匯入長(zhǎng)江，對(duì)長(zhǎng)江及其相關(guān)水域的水環(huán)境造成極大的危害。夷陵區(qū)城區(qū)污水處理工程包括城區(qū)排水系統(tǒng)和污水處理廠兩個(gè)部分，而城區(qū)排水系統(tǒng)的建設(shè)不僅具有范圍廣、情況復(fù)雜、地形地勢(shì)變化大等特點(diǎn)，同時(shí)也是本工程能否成功收集區(qū)內(nèi)污水，使污水處理廠發(fā)揮應(yīng)有效益的關(guān)鍵。對(duì)本工程的排水系統(tǒng)建設(shè)，主要存在排水體制的選擇和不同地段管線位置的確定兩個(gè)難點(diǎn)，必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取有針對(duì)性的措施。

一、排水體制的選擇

雖然按照現(xiàn)行的國(guó)家行業(yè)規(guī)范要求，新建排水管道及設(shè)施應(yīng)盡量考慮采用分流制排水系統(tǒng)。但是由于老城區(qū)有著較長(zhǎng)的發(fā)展歷史，導(dǎo)致其建筑密集、地下管線復(fù)雜擁擠，若要一味地強(qiáng)調(diào)分流制，對(duì)其現(xiàn)狀管網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模的改造，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)上還是在技術(shù)上都不具有可操作性。因此，根據(jù)當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)狀及實(shí)際情況，為了更好地適應(yīng)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展，本著合理運(yùn)用資金的原則，設(shè)計(jì)上在結(jié)合了當(dāng)?shù)氐呐潘こ桃?guī)劃后，擬定了本工程所涉及的排水系統(tǒng)的排水體制，即老城區(qū)充分利用現(xiàn)有的排水設(shè)施，并新建大管徑合流截流干管將直接排入黃柏河的污水截流，以后再逐步過(guò)渡為分流制；新區(qū)則在結(jié)合規(guī)劃的基礎(chǔ)上采用分流制排水體制。

二、不同地段管線位置的確定

按照平原地區(qū)通常的排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)思路，管線位置一般都會(huì)與道路相對(duì)應(yīng)，但通過(guò)本次工程的實(shí)踐后，感覺(jué)這種思路在山區(qū)并不適用。一是因?yàn)樯絽^(qū)地形復(fù)雜，起伏不定；二是因?yàn)樯絽^(qū)道路縱坡通常較大；三是如設(shè)置泵站則其長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用和運(yùn)行管理問(wèn)題會(huì)給地區(qū)帶來(lái)較大的負(fù)擔(dān)。因此，考慮了以上幾點(diǎn)問(wèn)題，在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們根據(jù)不同地段的具體情況有針對(duì)性地提出了若干個(gè)方案進(jìn)行反復(fù)的論證，并經(jīng)過(guò)認(rèn)真的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定一個(gè)最優(yōu)方案，并提出了幾個(gè)大膽的設(shè)計(jì)方案。在此將幾個(gè)典型的方案作一詳細(xì)的介紹，供大家參考。

打錨桿，掛懸崖

本工程中有一較大的現(xiàn)狀排水口位于一山谷中，須將其接入干管，如果按重力流則必須繞過(guò)山谷，需鋪設(shè)管道兩公里多；若要節(jié)省管道則必須設(shè)置提升泵站。這兩種方案無(wú)論在一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用上都很大，為了節(jié)省資金，使設(shè)計(jì)更為合理，我們通過(guò)了解當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)和經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)過(guò)了詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)踏勘和認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，大膽的提出了“打錨桿，掛懸崖”的設(shè)計(jì)方案。即在山體上打錨桿，將管道懸掛在山體上。這樣，僅需管道四百余米，大大減少了管道的費(fèi)用。雖然在施工方面難度有所增加，但一次性投資減少了近40萬(wàn)元。

工程中采用GYI型快硬水泥卷錨桿技術(shù)，對(duì)錨桿的長(zhǎng)度和幾何尺寸以及懸臂長(zhǎng)度要根據(jù)山巖邊坡線確定；同時(shí)還要根據(jù)巖石鉆孔巖質(zhì)確定鉆孔深度(平均1~1.5m)，孔徑5公分。為了縮小管徑減小管道重量、便于安裝以及管件的制作和安裝都比較靈活，管道采用DN400玻璃鋼夾砂管，要求壓力等級(jí)不小于IMPa，設(shè)計(jì)中采用3米跨距鋪設(shè)。

掛崖管道全長(zhǎng)476.2米，起始高程為黃海高程86.00米，終點(diǎn)高程為85.00米。因采用玻璃鋼管，為保證整體掛崖管道系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將管道平均坡度控制在0.002，局部地段坡度不大于0.0025。沿線根據(jù)地形及施工條件設(shè)置檢查井和溢流口，檢查井采用玻璃鋼三通管件，井蓋用法蘭盤堵。

由于管道暴露在空氣中，為了防止管道被紫外線腐蝕和便于檢修管道，在管道頂部設(shè)置混凝土預(yù)制板人行棧橋。

開(kāi)隧道，鋪管道

工程中有一段截流干管為了截留現(xiàn)狀排人河道的污水管，路由選擇在河道堤岸的旁邊，但在經(jīng)過(guò)一山坳處時(shí)管道被山體擋住，如管道繞山而過(guò)，則需管道兩公里多，為了節(jié)省資金，我們又大膽的提出了在山體內(nèi)開(kāi)鑿隧道鋪設(shè)管線的方案，在經(jīng)過(guò)了經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后認(rèn)為該方案不僅在投資上比原來(lái)的方案有所節(jié)省，而且在技術(shù)上也是合理可行的。

隧道長(zhǎng)49.7米，寬3米，高4.5米，管道埋設(shè)在隧道下面。管道在穿過(guò)隧道后須穿河道，為此設(shè)置了攔河壩，管道從壩體內(nèi)穿過(guò)。為防止汛期河水水位暴漲灌人管道，且隧道內(nèi)管道長(zhǎng)度不足60米，故在隧道內(nèi)部設(shè)置檢查井，僅在該段管線的始末端設(shè)置溢流井。

河道內(nèi)，鋪管道

為了截流直接排入黃柏河支流羅家小河的污水，須設(shè)置一排截污干管。若將管道鋪設(shè)在河邊道路上，由于路面為砼路面，破路及恢復(fù)路面的費(fèi)用較高，且路面狹窄，兩側(cè)建筑沿街修筑，若在路面上開(kāi)槽鋪管勢(shì)必會(huì)影響建筑的穩(wěn)定性。如將管道鋪設(shè)在河邊綠化帶以下，考慮到離河邊防洪堤太近，開(kāi)槽鋪管亦會(huì)影響河堤的穩(wěn)定性。最后在得到了河道部門的允許后，我們將管道位置調(diào)整到河道內(nèi)。這樣一來(lái)，無(wú)論對(duì)設(shè)計(jì)還是施工都帶來(lái)了很大的困難。為了防止管道被河水沖刷和抗浮，設(shè)計(jì)上將管道基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為360度混凝土基礎(chǔ)。應(yīng)河道部門的要求檢查井不能高出正常水位1米，由于洪水期河內(nèi)水位會(huì)較正常水位高出許多，因此檢查井被設(shè)計(jì)成壓力井，以防止洪水期洪水對(duì)管道的影響，亦防止管道內(nèi)污水冒出污染河道。

目前，本工程已經(jīng)全面竣工并投入使用。據(jù)調(diào)查各工程段均運(yùn)行正常，特別是上述三個(gè)工程段，因其較特殊，也是筆者在設(shè)計(jì)上首次采用的方案，因此特意對(duì)這三段進(jìn)行了較細(xì)致的調(diào)查，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的詳細(xì)統(tǒng)計(jì)和調(diào)查證明，該三段管道均能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，功能達(dá)到其設(shè)計(jì)要求。贏得了良好的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，1 排水工程建設(shè)須在排水規(guī)劃為依據(jù)的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況主動(dòng)適應(yīng)城市建設(shè)發(fā)展的需要，使排水工程與環(huán)境保護(hù)有機(jī)相結(jié)合，綜合考慮排水工程建設(shè)近、遠(yuǎn)期相結(jié)合問(wèn)題，發(fā)揮排水工程的最大經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。2 山區(qū)管網(wǎng)在設(shè)計(jì)上有其獨(dú)特的地方，與常規(guī)的平原地區(qū)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)有所不同。這就需要設(shè)計(jì)工作者必須經(jīng)過(guò)詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)踏勘，并做好詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，另外還應(yīng)該大膽地突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，選擇在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都較為合理的方案。