[技术交流]市政排水管道排水量如何设计以及设计选用时注意的问题?

湖北省市政工程协会2018-06-19 14:06:31




 随着我国国民经济的持续快速发展,市政建设的规模也不断扩大,传统的排水管材由于其本身固有的一些缺点,已经难以适应城市发展的需要。近年出现了许多新管材,且管材呈现价格不一、类型多样的趋势。如何正确选择排水管材,对确保工程质量、缩短工程工期、降低整个工程造价、保证整个工程顺利进行等都具有十分重要的意义。

1市政排水管道排水量的设计确定

 从大范围来讲,市政排水管道工程设计首先要以批准的当地城镇(地区)总体规划和排水工程总体规划为主要依据,按照市政给排水设计规范、施工规范、消防规范、给水排水设计手册等相关规范和手册,同时结合地区地理、气候特点及各地水司的运行规程等实际情况,从技术可行性、经济合理性出发综合考虑、设计、排水体制(分流制或合流制)的选择,应更根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况。地形和水体等条件,综合考虑确定。新建地区的排水系统宜采用分流制,现就分流制体制的排水量确定进行分析。

(1)    污水设计总流量Q(L/S):Q=Q1+Q2+Q3。其中:Q1为居住区生活污水设计流量(L/S)。按下式计算:Q1=n×N×K224×3600)。N为污水定额(L/(人×d),含居民生活污水定额和综合生活污水定额,可按当地用水定额的80%~90%采用:N为设计人口数;Kz为生活污水总量变化系数,按《室外排水设计规范》有关规定计取或按实际数据采用。Q2为工业企业内生活污水量、淋浴水量(L/S)。应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调。Q3为工业企业的工业废水量(L/S)。工业废水量级及其总变化系数应根据工艺特点确定,并与国家现行的工业用水量有关规定协调。

(2)      雨水设计流量(L/S):Q=F×q×μ其中:F为汇水面积(ha),其划分应结合地形坡度、汇水面积的大小及雨水管道分布等情况划定。地形较平坦时,可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积;地形坡度较大时,应按地形雨水径流的水流方向划分汇水面积。μ为径流系数,按《室外排水设计规范》有关规定计取。q为设计暴雨强度(L/(sha)

2市政排水管道的经济技术比较

 市政排水管网较一般排水管网来说管径相对较大,一般都在DN400以上,市场上的大口径管材除传统管材钢筋混凝土管外,根据材质的不同有大致可以分为以树脂为机体玻璃纤维为增强料的玻璃钢管,以HDPE(高密度聚乙烯)为原料的HDPE管以及UPVC(聚氯乙烯)为原料的UPVC管。

3市政排水管道设计选用时注意的问题

(1)钢筋混凝土管接口选择。用于排水的混凝土管的管口形式常用的有平口管、企口管和承插管。管口形状不同,接口的方法也不同。管道接口一般分为柔性接口、刚性接口、半柔性接口三种。橡胶圈接口、沥青油膏、石棉沥青卷材接口等均为柔性接口、刚性接口常见的有水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆抹带接口,而石棉水泥接口则为半柔性接口。对于接口要求强度较高、严密性闭水性较好的污水管道宜采用柔性或半柔性接口。

(2)管线高程控制。管线高程控制应从多个方面进行综合考虑:为保证管线所服务区域雨污水能顺畅排入,要求管线要有足够的埋深;而随着埋深增大,挖槽深度增加,施工难度也随之增大,特别是在土质较为软弱地段更为突出,这样必然提高管网造价;同时城市道路下的市政管线错综复杂,为在高程上使各管线基本相互错开,也应合理控制各管线高程,一般来说,从上至下管线顺序依次为电力管(沟)、电讯管(沟)、煤气管、给水管、热力管、雨水管、污水管。

(3)环刚度选择。环刚度是埋地排水管抗外压负载能力的综合参数,为保证塑料埋地排水管在外压负载下安全工作,环刚度的选择是设计中的关键之一。环刚度的选择不仅取决于铺设后管道周围土壤(回填材料)的情况。根据世界各国的经验,塑料埋地排水管在外压负载下是否能够安全使用的因素中,铺设情况是最主要的。结合以往施工及设计经验,建议在设计塑料埋地排水管时尽量选择较高的环刚度。直径在500mm以下塑料埋地排水管:一般要选择环刚度8Kn/㎡的,只有在地质条件好又没有运输车辆负载的采用环刚度4 Kn/㎡的;直径在500-1200mm的塑料埋地排水管;尽量选择环刚度8 Kn/㎡的,如果选择环刚度8 Kn/㎡以下的要经过结构设计计算并严格控制铺设施工的质量。直径800mm以上的塑料埋地排水管:重要工程推荐使用环刚度较高的金属增强复合缠绕管和玻璃钢夹砂管。如果使用环刚度较低的热塑性塑料管,务必要经过结构设计计算并严格控制铺设施工的质量。同时,施工必须确保回填质量,回填土密实应符合下列规定:主管区的回填土密实度不应小于95%;管道宽度以外次管区的回填土密实不应小于90%。

 总之,市政给排水管道工程设计是一个实践经验与能动性相结合的过程。在满足规范要求、注意设计控制要点的同时,要根据实际情况,因地制宜、因时制宜,经常充分的市场调查与经济技术比较,并优先选用新型管材,尽量做到既质量优良,有经济合理、施工方便。




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