市政給排水管道布置設(shè)計(jì)方法研究

韓超

摘 要：給排水管道設(shè)計(jì)的合理與否、安全與否以及實(shí)用與否對(duì)于一個(gè)城市的居民、工業(yè)以及企業(yè)等用水、排水有著重要的影響。因此，論述市政給排水管道布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：市政工程；給排水管道；布置設(shè)計(jì)

市政給排水管道系統(tǒng)分布于城市的各個(gè)角落，是城市的基礎(chǔ)性管網(wǎng)系統(tǒng)。包括綠化用水、道路澆灑、消防用水、生產(chǎn)用水以及生活用水等在內(nèi)的市政用水都叫做市政給水，市政排水則為廢水的排放。市政給排水工程設(shè)計(jì)和布置的合理與否不僅對(duì)城市防洪排澇、城市環(huán)保以及道路的完整有著較大的影響，還對(duì)城市各功能的正常發(fā)揮有著巨大的影響作用。

1 市政給排水管道布置設(shè)計(jì)步驟

排水管道的布置設(shè)計(jì)要以確定排水水域?yàn)榍疤?，按照干道到分支干道的順序進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求做到管道埋深最小、管線最短，充分利用重力作用處理雨水和污水，并為日后施工預(yù)留一定的改造余地。市政排水管網(wǎng)一般采用樹狀管網(wǎng)，根據(jù)地形的不同，可將樹狀管網(wǎng)分為平行式、截流式、正交式、環(huán)繞式等。其中，平行式可利用地形優(yōu)勢(shì)，使干管與河道保持平行，主要適用于坡度傾斜較大的地區(qū)；截流式具備環(huán)境污染小的優(yōu)勢(shì)，沿著主干道進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，主要適用于分流治理污水的排水系統(tǒng)；正交式具備管徑小、管線短、排污速度快、成本低的優(yōu)勢(shì)，能夠讓干管垂直于水體，主要適用于雨水較多的城市建立排水系統(tǒng)；環(huán)繞式是指沿著主體工程向周圍布置主要干管，能夠減少泵站和污水處理廠的數(shù)量。

在雨水管網(wǎng)布置設(shè)計(jì)時(shí)，要以雨水排放的距離為依據(jù)，在無需設(shè)置雨水泵站的前提下，利用最短的距離將雨水排放到就近的水體中。對(duì)于大中型城市而言，可采用暗埋的方式設(shè)計(jì)雨水管網(wǎng)，利用暗管排放雨水，以避免對(duì)城市交通造成影響；對(duì)于小型城市或城市郊區(qū)而言，可利用明渠排放雨水。同時(shí)，在雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮周圍已有的道路邊溝，將其納入到管網(wǎng)的整體設(shè)計(jì)中，以降低雨水管網(wǎng)的工程造價(jià)。此外，還要科學(xué)布置雨水管網(wǎng)的排洪溝和出水口，確保水流暢通。

2 市政給排水管道布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 給排水管材的設(shè)計(jì)要求

（1）非金屬管材：這種材質(zhì)的管材主要有自應(yīng)力鋼筋混凝土管和預(yù)應(yīng)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(huán)向和縱向的鋼絲，使管體混凝土處于受壓狀態(tài)。而預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管則是預(yù)先將鋼筋混凝土管內(nèi)的鋼筋施加縱向與環(huán)向預(yù)應(yīng)力后來制造成雙向的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管，這種材質(zhì)的鋼管除了具備良好的抗裂性能之外，還具有較強(qiáng)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(dòng)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(shí)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(hù)層型、無保護(hù)層型與質(zhì)地型管材；依照壁厚性質(zhì)來分又有普通鋼管和加厚鋼管之分。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)最大鋼管的直徑可以達(dá)到DN4000，每節(jié)鋼管的長(zhǎng)度一般在10m左右。鋼管屬于金屬管道，金屬管道在應(yīng)用過程中應(yīng)考慮相應(yīng)的防腐措施，管道內(nèi)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(huán)氧煤瀝青、膠粘帶等。另外還特別需要注意的一點(diǎn)是當(dāng)金屬管道敷設(shè)在腐蝕性土中以及其他有電流存在的地方的時(shí)候，為避免發(fā)生電化學(xué)腐蝕，需要采取陰極保護(hù)措施。

（4）聚乙烯管。聚乙烯管化學(xué)穩(wěn)定性比較好，不易受到環(huán)境因素和管道內(nèi)輸送介質(zhì)成分的影響，具有良好的耐腐蝕性；該管材管道內(nèi)壁比較光滑，阻力系數(shù)較小，不容易產(chǎn)生積垢，因此水力性能比較好。聚乙烯管比金屬管材表現(xiàn)密度小、材質(zhì)輕，便于安裝、維修等工作的施展。

2.2 排水管道的平面布置

道路紅線寬度超過40m的城市干道，宜在道路兩側(cè)布置排水管道。一般當(dāng)?shù)缆芳t線寬度小于40m時(shí)，雨污水管道在道路橫斷面上，各布置一條，分別位于道路中心線一側(cè)。為了減少管道所受的荷載，管道宜布置在慢車道下，為了行車的方便，應(yīng)盡可能將管線布置在慢車道的中央，這樣可減少車輛駛過道路時(shí)，輪胎碾壓排水井蓋的現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)排水井蓋也是一種保護(hù)。有條件的可以布置在道路綠化分隔帶上。

當(dāng)?shù)缆芳t線超過40m時(shí)，宜采用兩側(cè)布管。也就是同一類的管道需在道路中心線兩側(cè)布置管線。

雨水管道道路兩側(cè)布管時(shí)，雨水口與主干管間的連接管減少，總體減少了管道埋深。布置排水管道時(shí)，應(yīng)在主干管經(jīng)過的規(guī)劃道路上預(yù)留相應(yīng)的管段，便于以后規(guī)劃道路上的管道接入和系統(tǒng)的完善。

排水管道的布置主要是接納、轉(zhuǎn)輸?shù)缆穬蓜t街區(qū)的雨水和污水。所以，除主管的布設(shè)外，還應(yīng)在各街區(qū)預(yù)留接納街區(qū)水體的管段和檢查井，以接納街區(qū)水體。預(yù)留管井宜超出道路后退空間。主要是因?yàn)椋海?）避免將來街區(qū)管線接入主干管時(shí)，開挖現(xiàn)狀人行道。（2）避免人行道上各類管線與預(yù)留管發(fā)生沖突。

當(dāng)雨水管道與污水管道同時(shí)布置在道路中心線同一則時(shí)，雨污水管道的分布順序宜為：道路中心線、雨水主干管、污水主干管、道路紅線。上述布置是為了避免污水預(yù)留管接入污水主干管時(shí)與雨水主干管發(fā)生矛盾。導(dǎo)致雨水或污水管網(wǎng)整體增加埋深的情況出現(xiàn)。

2.3 給水管道的定線

首先，要以節(jié)約資源為基本原則，盡量縮短管線的總長(zhǎng)度；然后，給水管道的方向是以二級(jí)泵站和水塔的水流方向?yàn)闇?zhǔn)，以保證各干管的方向和管網(wǎng)的方向保持一致；接著，進(jìn)行各管線布置設(shè)計(jì)時(shí)，要沿著管網(wǎng)的主導(dǎo)方向進(jìn)行，而干管的配水是在街道兩邊進(jìn)行，確保單側(cè)管線的長(zhǎng)度得到有效控制。一般干管之間的額距離是五百米和八百米之間，連接管之間的距離是八百米和一千米之間；最后，根據(jù)城市的整體規(guī)劃和各街道的分布情況等，對(duì)干管定線進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，盡可能的避開重要的道路和橋梁，以保證供水過程的安全和順暢。另外，在給水管道的布置設(shè)計(jì)中，還要根據(jù)城市的消防流量來確定管線的直徑，一般中小型城市的分配管徑是一米和一點(diǎn)五米之間，大型城市的為一點(diǎn)五米和兩米之間。并且，建筑物的進(jìn)水管一般是一條，針對(duì)比較重要的場(chǎng)所，可以設(shè)置兩條不同方向的進(jìn)戶管。

2.4 輸水管的流量設(shè)計(jì)

輸水管的水流量設(shè)計(jì)需要經(jīng)過各項(xiàng)計(jì)算，一般來講需要分別按照下列情況來計(jì)算：（1）從水源處到用水廠的輸水管渠的設(shè)計(jì)水流量應(yīng)按最高日平均水流量加自用水量來計(jì)算。（2）如果管網(wǎng)前設(shè)有配水廠或水塔，那么在計(jì)算從二級(jí)泵站到水廠或水塔的輸水管的水流量時(shí)應(yīng)該按二級(jí)泵站最大供水量來計(jì)算。（3）管網(wǎng)中或管網(wǎng)后設(shè)有調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的輸水管時(shí)應(yīng)按最高日最高時(shí)流量減去調(diào)節(jié)構(gòu)筑物進(jìn)入管網(wǎng)的流量來計(jì)算。（4）輸水管負(fù)有消防給水任務(wù)時(shí)，應(yīng)分別按包括消防補(bǔ)充水量或消防流量進(jìn)行復(fù)核，保證任一時(shí)刻的供水量等于總用水量。同時(shí)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(huì)造成無法使用或接口漏水的情況。

3 結(jié)語

給排水管道設(shè)計(jì)的合理與否、安全與否以及實(shí)用與否對(duì)于一個(gè)城市的居民、工業(yè)以及企業(yè)等用水、排水有著重要的影響。合理、安全以及實(shí)用的給排水管道設(shè)計(jì)利于整個(gè)城市的生活生產(chǎn)用水、消防綠化用水等。因而我們對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)都要嚴(yán)格要求，首先考慮工藝的合理性，其次施工要求嚴(yán)格規(guī)范，保證給排水管道的功能完善、系統(tǒng)通暢。

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