城市市政排水管网设计要点分析

城市市政排水管网设计要点分析
发表时间：2017-08-16T16:55:25.760Z 来源：《基层建设》2017年第11期作者：李冠泽
[导读] 摘要：本文以系统性的视角，分析了城市市政排水管网设计过程中存在的主要问题，并提出了相应的建议，以完善设计思路并指导设计工作实践。

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摘要：本文以系统性的视角，分析了城市市政排水管网设计过程中存在的主要问题，并提出了相应的建议，以完善设计思路并指导设计工作实践。

关键词：市政排水管网；存在问题；要点分析
引言
市政排水管网有如城市的静脉，输送着一个城市的排水，城市的水浸街、水污染等现象与其密切相关。

一个合理设计的排水管网系统，可以最大程度避免城市内涝、城市水体污染等现象，是排水系统正常运行的前提，也体现着一座城市的良心。

本文从设计环节入手，系统地对设计过程中容易忽视的重要问题进行分析，使排水管网设计更加合理完善，以期更好地指导设计实践。

1 市政排水管网设计的主要环节
市政排水管网设计工作，一般的包括以下几个步骤：平面布线、高程控制、设计流量及管道计算、细节设计等。

相应的，设计的一般流程如下：①结合道路竖向、防洪排涝要求等，对排水管网进行合理的布局，同时划定合理的汇流面积，确定排水方向和排水路径，明确排水的最终归宿地。

②根据实际情况，对相关的参数（比如暴雨重现期、地面集水时间、径流系数、排污量标准等）进行选取并校核，确定排水管道的设计流量，进行管道水力计算。

③根据确定的管网布局、控制点高程、走向、管径、坡度等对管网进行细节设计，从而最后得以实施。

顺着这个流程，可以梳理出城市排水管网的设计要点，他们的执行与否关乎整个管网设计的质量。

2市政排水管网设计的要点分析
2.1与系统的排水规划相协调
在城市规划过程中，对城市地下排水的重视程度不足，导致排水规划不合理，在具体实施排水管网设计时，缺乏相应精度的规划指导，从而使排水设计只见树木不见森林，设计中往往只考虑设计道路两侧局部范围内的排水，孤立地对道路排水管进行设计。

或者有些片区没有整体的排水规划，而只在进行市政道路设计时才孤立地进行排水管设计，最后导致排水管网的不合理性。

特别是对一些分期实施的成片开发地区，虽有上层次排水规划，但如果没有相应的分期排水实施专项规划，将造成建设了管道却排不出去的尴尬，从而导致刚建好又挖开重建的不必要现象。

因此，为避免排水管道频繁改造，编制一个系统的排水规划指导排水设计落地实施极为必要。

2.2与合理的城市用地竖向规划相协调
竖向规划应遵循安全、适用、经济和美观的原则，合理利用现状地形、地质条件，满足城市各类用地开发的使用要求，尽可能地减小地形改造，节省土方工程投资，注重保护城市生态环境，增加与自然的协调，形成具有特色的城市景观效果，同时还应具有可操作性，符合城市规划建设管理的有关要求，以便于建设的实际操作。

但竖向规划还应充分考虑防洪排涝与排水的要求，否则，城市竖向高程无法保证，将使排水管网设计无法满足防洪排涝要求，从而导致内涝等城市问题。

因此，必须将排水与防洪排涝的需求与道路竖向规划进行互相反馈，使得竖向、排水与防洪排涝统一协调。

2.3与合理的管线综合规划相协调
城市道路市政管线包括：雨水、污水、照明、给水、中水、电力、燃气及通信、地下综合管廊等多种专业管线，在设计排水管网时需充分考虑雨水管道、污水管道与其他市政管线及绿化带等道路元素之间在地下与地面的空间关系，根据道路的功能定位，给各种管线预留位置，使其避免发生碰撞。

而在管网设计过程中，往往仅对排水管线的位置进行布置，而忽略了其他管线，从而导致排水管线挤占了其他管线空间的情况时有发生。

在设计中，当排水管道布置在车行道上时，尽可能使排水检查井避开轮痕线，避免井盖受车轮碾压而造成沉降变形，同时应当考虑排水管线与绿化植物设施在空间上的避让。

2.4合理确定市政排水管网设计流量
雨水管网设计流量主要受汇水面积、暴雨强度、径流系数等参数的影响；污水设计流量计算方法主要有：城市综合指标法、不同用地性质指标法、综合生活用水量指标法等，因此污水设计流量主要受城市综合指标（人口或用地）、不同性质用地用水量指标、人均综合生活污水量指标、人均综合生活污水量指标、规划人口数量、污水排放系数、工业废水排放系数等参数影响。

合流管渠的总设计流量为排入管渠的平均日城市设计污水量与设计雨水量之和。

结合城市具体情况，一般选取较大值作为设计依据，以保证管网具备充足的容量。

对于影响设计流量的参数选取，不该习惯性的使用经验值，而应该结合经济效益分析等具体分析，科学地选取参数，同时留有适当的富余量，使得设计的管网在具备安全边际的同时具备较高的社会经济效益。

2.5充分考虑与周围地块排水的衔接
市政排水管网收集周边地区的雨污水，需要排水管道要有足够的埋深，以便其周边地块的雨污水能顺畅排入，在设计当中，应充分考虑周边地块排水管网的衔接，避免埋深过浅而需要泵站提升或管网改造的现象。

但埋深不是越大越好，随着管道埋深的增加，沟槽开挖深度必将增加，施工难度也随之增大，工程造价随之提升，因此，确定合理的管道埋深以衔接周围地块排水十分重要。

2.6充分考虑与现状管道、周边水系的衔接
在进行排水管网设计时，应充分摸查清楚周边存在的现状排水管线及水系情况，复核其尺寸标高，处理好设计管道与现状管网、水系之间的关系，做好衔接或交叉，理顺设计管网、现状管网、水系等排水系统之间的关系。

2.7管道交叉时注意的问题
排水管交叉时，往往会忽略了排水管道的壁厚以及管道基础的厚度，在排水管道设计时，应充分考虑这些因素，避免设计出来的管道因避让管壁和管道基础而导致标高无法满足设计要求，保证整个系统在细节上的连续性。

2.8合理选用排水管道管材
管道材料的选择取决于管道承受的内部压力、外部荷载、施工及地质条等。

排水管材选择不合理，可能会加大施工难度，容易造成经
济上的不合理，工程上的管道变形，甚至引起管道周边水土流失、路面塌陷等情况。

根据管道材质不同，市政排水管道，可分为钢管、铸铁管、混凝土管和钢筋混凝土管、塑料管（包括钢塑复合管、HDPE管等）四大类。

随着技术的进步及推广，主流设计越来越多的应用HDPE等塑料管道。

然而在实际使用中，塑料管道因为制造商生产工艺差异及质量管控问题，导致在实际使用中会出现强度达不到设计要求，容易损坏等现象，而钢筋混凝土管具备质量受制造商差异影响较小，质量较为稳定等特点。

所以，在进行排水管道选材时，需充分考虑这些隐性因素的影响，从经济性与实用性来综合考虑。

2.9充分考虑与低影响开发建设理念的衔接
低影响开发雨水设施设计是一个系统工程，需要结合城市规划、给排水、道路工程、风景园林等专业的相互融合完成，以便充分发挥每个子系统的功能，同时建设地块低影响开发雨水设计还应考虑上下游排水关系，处理好低影响开发雨水系统与城市雨水管渠系统的关系。

在空间上，也不能仅仅从市政道路本身去考虑低影响开发，而应该从区域、城市和街区等多个尺度系统去解决问题。

在措施上，不仅仅以铺渗透地砖、管道及修建蓄水罐等措施区解决问题，更要综合考虑，通过疏通自然筋络，建立生态基础设施，深入贯彻低影响开发建设理念。

具体的，城市排水管网的设计应从“蓄、滞、渗、净、用、排”等方面融入低影响开发设计因子，采用下凹式绿地、在雨水排出口处设置雨水调蓄设施以延缓暴雨径流和面源污染、利用自然地形的低洼地作为汇水区域、建造雨洪公园等措施，在排水收集、传输、处理等环节全过程地与低影响开发建设指引衔接。

3总结
市政排水管网是一个复杂完整的系统。

影响排水管网设计的因素不仅涉及到管网系统本身的各种参数，还与道路竖向、城市防洪、低影响开发建设、经济性及社会效益密切相关。

一个完善合理的管网设计应该有考虑整体区域系统的排水规划、考虑防洪排涝规划的合理竖向规划、管线综合规划等外部因素作为系统支撑，同时科学地选取管网内部的各种参数确定管道尺寸规格坡度，最后以确定的管材、细部的构筑物作为实现载体，从理论设计到工程实施，最终在城市水循环中发挥重要的作用。

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