[12-11 17:00:02] 来源：http://www.tmgc8.com 工程设计 阅读：3351次
前言
随着城市人口的迅速增加,城市居民生活污水量和工厂工业废水的排放量也迅速增加,城市水污染日益得到了重视,市政排水工程设施建设得到较快发展。同时,市政排水规划设计普遍存在着各种问题,如部分地区排水体制不合理;排水管渠管径和坡度偏小,容易造成排水不畅及管道淤积;城市污水处理厂的处理能力不足,污水收集管网系统覆盖率低,管网建设滞后;市政排水工程规划与竖向规划,防洪规划不相协调,等等。
1 市政排水工程设计的主要内容
GB 50318-2000《市政给排水工程规划规范》是市政道路排水工程设计的重要依据。市政给排水工程规划的主要内容有:划定市政给排水范围,预测市政给排水量,确定排水体制,进行排水系统布局;原则确定处理后污水、污泥的出路和处理程度;确定排水枢纽工程的位置、建设规模和用地。
市政给排水工程设计是一项系统工程,排水工程规划的目的之一是通过规划在排水收集、输送、净化、利用和排放几个环节上的统一协调,使各环节的排水设施建设工程规模适宜、投资合理,运行中合理利用能源和资源。因此,市政排水工程设计必须依据当地的适用的各阶段排水工程规划。
2市政排水工程规划与设计存在的问题
2.1 排水体制不合理。合理选择排水体制,是排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理,而且对城市环境保护影响深远。近年来许多地方的排水工程改造建设普遍提倡采取分流制排水体制,因而,某些地区甚至没有结合当地实际情况也盲目选择分流制排水体制,造成当地排水体制不合理并且实际实施可能性低。
2.2 排水管网设计不合理。在市政排水工程建设过程中,往往会出现部分道路排水管渠设计的管径和坡度偏小,没有充分结合该区域的排水系统,导致其他路段的排水管渠无法与其连接。
2.3 市政排水设施建设滞后。随着城市化快速发展,城市地块以较快的速度开发,但其周边的市排水政设施建设往往滞后于地块的建设,容易导致部分未经处理的污水或经处理后未能达标的污水排入河涌,导致水体受污染。
3市政排水规划及工程设计实例分析
某沿海城市滨江路道路工程设计,该道路位于规划新区内,新区规划面积10m2是该市新的行政文化教育中心,规划新区内主体河流内江由北往南流入大海,该市海岸潮汐属于不正规日潮为主的混合潮型,最高潮位3.75m(标高采用黄海基准,以下同),多年最高潮位平均值为3.55m低潮位平均值为-2.30m,20年一遇高潮位3.63m,50年一遇高潮位3.82m,规划新区内水面平均高程0.91m。
规划新区整个场地北高南低,两侧高,中间低地形起伏较小,高程小于11m的区域占84%,小于5m的区域占54.4%,规划新区防潮保护标准采用50年一遇的实测潮高3.9m整个场地最低控制标高4.2m规划的道路最大纵坡≯3.5%,最小纵坡≮0.3%。
按上述的规划,滨江路的道路设计为:路线L为1.7km,全线最大纵坡0.581%最小纵坡0.300%,道路中心线设计路面高程4.2m～6.1m。相应其道路两用地高程为4.5m～6.4m。
(1)城市用地竖向规划,高程无法保证,排水工程设计不符合防洪要求按规划新区的雨水规划,在规划区内没有设置雨水排捞泵站,所有道路或小区排水均按重力流的方式排放。
采用重力流直接向河流排放的雨水管,只有其设计雨水管内底高程高于内江的某一潮位高程时,才能保证暴雨期且内江涨潮至此潮位高程时的排水畅通,按防洪规划,排水工程设计应确保在内江50年一遇的实测潮高3.9m时的排水安全。
本工程设计雨水按就近排放的原则,工程设计范围的雨水管分3段(相应分3个雨水排出口),各段的管道长度分别为480m,340m,980m,3个设计管段的最不利点雨水口的地面标高分别为4.05m,4.07m,4.05m,由于与内江潮位相比道路设计路面高程相对较低,使各设计管段的最不利点雨水口的地面标高与50年一遇的实测潮高3.9m的高差(压力差)约为0.15m,与多年平均高潮位3.55m的高差(压力差)约为0.5m,如果要保证最不利点在50年一遇的实测潮高或多年平均高潮位,设计暴雨重现期为2年的情况下排水畅通不造成积水,设计雨水管无论采用压力流或重力流设计均不可能达到要求。
可见,由于规划区用地竖向规划的地面高程太低,导致了排水工程设计无法满足防洪规划要求,而防洪规划中也没有提出对排水工程设计可降低防洪标准的要求。
(2)城市用地竖向规划存在问题的原因分析。城市用地与道路,交通,地面排水,防洪以及项目建设的近期和远期的结合。局部与整体的协调等矛盾,只有通过用地合理的竖向规划来解决。在规划新区内类似本工程的排水状况尚存在,我们认为其原因是,在规划新区的规划过程中,没有做好排水工程规划与城市用地竖向规划。www.tmgc8.com
防洪规划的协调,或者是仅考虑提高用地高程会增加土方工程的造价,而没有考虑所在地区的重要性及排水不畅的后果,因为该市雨量充沛,降雨集中,多台风,台风带来的暴雨强度大,对雨水排放不利。此外,应对土方工程与排水工程的投资进行比较。
(3)采用重力流和短管压力流两种方式进行排水工程设计。对城市用地竖向规划高程太低的存在问题,在设计评审中有关规划部门答复不预调整,为了使排水工程设计在受条件限制的情况下尽可能合理,结合本工程特点,我们雨水设计中对各管段的水力计算处理为:管段起点至最不利点按重力流设计,最不利点至出水口在设定相对合理的安全潮位下按短管压力流设计。安全潮位是指当内江潮位不高于此高程时,设计雨水管段能在满流的情况下以压力流的形式排水,并可保证排水畅通。计算结果:
第1段管道总长L为480m,最不利段管道L为120m,安全潮位3.05m;第2段管道总长L为340m,最不利段管道L为260m,安全潮位2.65m;第3段管道总长L为980m,最不利段管道L为640m,安全潮位2.65m。
这样的处理方式虽然达不到规划新区50年一遇防洪标准的要求,但与每一设计管段全部按重力流排放形式设计的雨水管相比,安全性得到了提高,当然在同样的设计坡度下,由于加大了管径,也就增加了工程造价(本排水工程造价增加了13%),当出内江潮位高于设定的安全潮位同时下暴雨(暴雨重现期为2年)时,最不利附近区域会出现排水不畅的情况,要解决这一问题,应在规划新区内适宜的位置设置排涝雨水泵站。
4对市政排水工程规划与设计的改进建议
在市政道路排水工程设计中,为了更好地避免目前市政给排水设施存在的问题的发生,使设计做到经济合理、运行安全,通过对设计实例的分析,现对市政给排水工程规划的编制和实施提出一些改进建议。
(1)认真做好规划前期的调查研究,使规划内容更符合当地的条件。(2)在排水管网系统逐步设计和实施的过程中,应与竖向规划和排水专项规划紧密结合,从而避免出现排水管道管径、坡度等设计不合理的情况,避免造成排水管道频繁改造,道路重复开挖,增加投资。(3)在规划编制中,应注意与给水工程、环境保护、道路交通、竖向、水系、防洪及其他专业规划相协调。(4)对于雨污水无序排放的区域,应结合实际情况对区域排水系统进行改造,合理选择排水体制,在排水规划指导下进行排水管道设计及施工。(5)应重视规划的科学性,进行全面的技术经济论证,避免片面的因素的干扰。(6)应突出市政给排水工程规划编制的超前性和严肃性,需更改规划时应进行充分的论证。(7)在规划的执行过程中,各级政府管理部门要加大执行规划的力度,从根本上改善城市的环境水平。
5总结
排水工程是城市基础设施重要组成部分,城市各级规划中都涉及到排水工程这部分内容。做好城市排水规划设计,对建设一个良好的人居环境意义重大,特别是在新的历史条件下,城市建设必须走可持续发展道路,提倡省地节能的理念,力求为城市健康成长提供美好蓝图。
参考文献
[1]李敏聪,陈光瑜.市政排水工程规划设计探讨[J].建材技术与应用,2009-08-15.
