市政排水管網(wǎng)設計過程中重點、難點分析

馬振軍 李 永

(黑龍江省林業(yè)設計研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

近年來，隨著城鎮(zhèn)化的建設，市政排水管網(wǎng)與居民生活質量及城市環(huán)境水平密切相關。市政排水管網(wǎng)是城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)建設的重要組成部分，隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的擴大，排水管網(wǎng)的規(guī)模和投資也隨之增大，從幾個方面介紹了一些城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)設計過程中的重點和難點，以及注意事項。

1 污水管渠系統(tǒng)的流量計算

污水管渠系統(tǒng)的流量由三部分組成：綜合污水設計流量、工業(yè)廢水設計流量、入滲地下水。

1.1 綜合污水設計流量的計算

Q=n×N×KZ/24×3600, 總變化系數(shù)KZ可根據(jù)當?shù)貙嶋H綜合生活污水量變化資料確定，資料不足的情況下可按照《室外排水設計規(guī)范》選取。綜合污水設計流量的設計難點之一：設計人口N應為規(guī)劃的遠期人口數(shù)，綜合生活污水定額n包括居民生活污水定額和公建生活污水定額兩部分之和，并且綜合生活污水定額n也為規(guī)劃的遠期生活污水定額。綜合污水設計流量的設計難點之二：總變化系數(shù)KZ為該段設計管道所排出的平均日的綜合污水總量，計算單位為L/S；總變化系數(shù)KZ和日變化系數(shù)和時變化系數(shù)可按公式KZ=Kd×Kh相互轉化。

1.2 工業(yè)廢水設計流量的設計難點

等于工業(yè)企業(yè)生活污水設計流量及淋浴污水設計流量，生產廢水設計流量之和。工業(yè)廢水設計流量的設計難點之一：一般車間及熱車間的計算人數(shù)應按最大班人數(shù)確定，若各班上班時間交叉則應按交叉時間同時工作的各班人數(shù)之和計算；若不交叉，則取流量最大的班做為設計流量；工業(yè)廢水設計流量的設計難點之二：淋浴時間一般比較短，在無特殊情況下，可按1h進行計算；工業(yè)廢水設計流量的設計難點之三：工業(yè)廢水流量的日變化系數(shù)比較小，可以按1考慮，即總變化系數(shù)=時變化系數(shù)。

1.3 入滲地下水設計流量的計算

在地下水位比較高的地區(qū)，污水管道的流量還應考慮入滲地下水量，入滲地下水量可按單位管徑和管道長度計算，或按平均日綜合污水總量的10%～15%估算，或按每天每單位服務面積來進行估算。

1.4 城鎮(zhèn)污水設計總流量的設計難點

是綜合污水設計流量、工業(yè)廢水設計流量及入滲地下水之和；污水管道設計中，每小時的污水流量是變化的，但從上游流到本管段的平均流量和集中流量是不變的。當生活污水采用面積疊加法計算時，KZ的計算基礎是該管段所收集的全部面積的平均日污水量，工業(yè)企業(yè)和大型公建一般采用設計流量直接疊加計算。城鎮(zhèn)污水設計總流量的設計難點之一：綠化地塊一般不產生污水流量，其所占面積不計入總面積的疊加計算中；城鎮(zhèn)污水設計總流量的設計難點之二：污水管道的本段流量一般應從設計管道的起點匯入，本段流量一般表示平均日流量，而本段設計流量一般表示最大時流量[1]。

2 雨水管渠系統(tǒng)的流量計算

雨水設計流量公式：Q=qψF, q為設計暴雨強度，根據(jù)當?shù)乇┯陱姸裙郊爸噩F(xiàn)期選??；ψ為徑流系數(shù)，當作用面積上有多種地面類型時，可以用加權平均法計算；雨水設計可以采用計算相對簡單的面積疊加法或相對復雜的流量疊加法進行計算。雨水管渠系統(tǒng)的流量計算易錯點之一：后面管道的流量一定大于等于前面管道的流量，如果因為后面管道地面匯水時間的延長導致計算結果比前面管道的雨水流量還要小，應取前面管道的雨水計算流量作為本管段的流量。雨水管渠系統(tǒng)的流量計算易錯點之二：設計重現(xiàn)期的選取，雨水的設計重現(xiàn)期應根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》第3.2.4條進行選擇，首先要注意城市規(guī)模和人口，另外還要注意區(qū)分中心城區(qū)、非中心城區(qū)、中心城區(qū)的重要地區(qū)的區(qū)別；立體交叉道路的設計重現(xiàn)期的選取應根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》第4.10.2條進行選擇，不同的部位可采用不同的重現(xiàn)期。雨水管渠系統(tǒng)的流量計算易錯點之三：當現(xiàn)有地段或地區(qū)進行整體改造時，對于改造前后采用相同的設計暴雨重現(xiàn)期時，改造后的徑流量要小于等于未改造前的徑流量[2]。

3 合流制排水管渠系統(tǒng)的流量計算

旱流污水量為截流井之前的設計綜合污水量與設計工業(yè)廢水量之和，截流倍數(shù)為合流制排水系統(tǒng)在降雨時截留的雨水量與旱流污水量的比值，截流井之后的合流管渠的設計流量為旱流污水量與降雨時截留的雨水量之和。合流制排水管渠系統(tǒng)的流量計算易錯點之一：設計綜合生活污水量及設計工業(yè)廢水量均應以平均日污水量計入；合流制排水管渠系統(tǒng)的流量計算易錯點之二：截流井溢流污水為雨污混合污水，不是單存的污水或是雨水，設計旱流污水量僅僅是截流倍數(shù)的一個參考目標，為定值；合流制排水管渠系統(tǒng)的流量計算易錯點之三：注意晴天旱流污水流量的校核，晴天最小污水流量時，要求污水管渠的最小流速不應小于0.6m/s[3]。

4 排水泵站的設計

排水泵站的規(guī)模應根據(jù)其服務范圍內的遠期高日高時確定，但為節(jié)約投資、合理建設，水泵機組可按近期規(guī)模配置。排水泵站的設計易錯點之一：不同用途泵房設計流量的計算：污水泵站的設計流量應按進水管的總高日高時流量計算，雨水泵站的設計流量應按最大重現(xiàn)期的雨水設計流量計算，合流泵站的設計流量為(N+1)倍的旱流污水量；排水泵站的設計易錯點之二：不同用途泵房設計揚程的選?。汉狭髦婆潘谜?、污水泵站設計揚程為設計平均流量時出水管渠與集水池設計水位之差，還要加上管路系統(tǒng)的阻力損失及0.3～0.5m安全水頭；雨水泵站設計揚程為設計平均流量時出水管渠與集水池設計水位之差及管路系統(tǒng)的阻力損失之和，但可不計安全水頭；排水泵站的設計易錯點之三：不同用途泵房集水池容積的選取：污水泵站集水池的容積，不應小于其泵站中最大一臺污水泵5min的出水流量；雨水泵站、合流泵站集水池的容積，不應小于其泵站中最大一臺雨水泵或合流制水泵30s的出水流量；污泥泵房集水池的容積，按一次性排入的最大污泥量和污泥泵的抽送能力來確定；排水泵站的設計易錯點之四：排水泵站水泵的臺數(shù)不應少于2臺，且不應大于8臺；污水泵站和合流泵站工作泵臺數(shù)小于等于4臺時，可只設置1臺備用泵；工作泵大于等于5臺時，應設置2臺備用泵；潛水泵房備用2臺時，可于現(xiàn)場備用1臺，另外1臺備用泵放于庫房內；雨水泵站可不設備用泵，但重要的雨水泵站(如為立體交叉道路服務的雨水泵站)還應設置備用泵。排水泵站的設計易錯點之五：多個相同型號的水泵并聯(lián)時，各個水泵的并聯(lián)效率不是100%，并聯(lián)的水泵越多，每個水泵的效率就越低：一般2臺相同型號水泵并聯(lián)時，每個水泵效率按95%計；一般3臺相同型號水泵并聯(lián)時，每個水泵效率按83.3%計；一般4臺相同型號水泵并聯(lián)時，每個水泵效率按71%計；一般5臺相同型號水泵并聯(lián)時，每個水泵效率按60.0%計。

5 結語

我國經(jīng)濟發(fā)展不斷加快，城市市政基礎設施建設也不斷加快。在城市建設中市政排水管網(wǎng)設計質量與人民生活水平息息相關，合理的市政排水管網(wǎng)設計能夠提升城市的生活質量，并能夠降低污水對環(huán)境的影響。只有加強對相關規(guī)范的學習，對重點條文的認真解讀，在實際設計工作中，才能更好的完成市政排水管網(wǎng)設計工作，在滿足使用要求的基礎上合理的降低工程造價。