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摘要：在城市排水工程中，抓住投资规模的关键环节，优化设计方案，采用合理的施工工艺，是降低工程造价，提高排水设施使用功能的关键。
关键词：设计方案 经济比较 解决施工难题降低造价
Abstract: in the city drainage engineering, grasp the key link of the scale of investment, optimize the design, adopting the reasonable construction technology, reduces the project construction cost, the key to enhance the use of functions of drainage facilities.
Keywords: design and economic comparison of problem solving is used to reduce the cost
中图分类号：S276 文献标识码：A
城市排水工程是城市基础设施的一个主要组成部分，是改善人民生活环境及社会经济发展的一个重要因素。但是，由于中小城市经济发展滞后，城建资金严重不足 ，而城市排水工程从施工到竣工投资较大，造价较高，因此，抓住投资规模的关键环节，优化设计方案，采用合理的施工工艺，是降低工程造价，提高排水设施使用功能的关键。以下结合育红路排水暗渠设计和施工中的几个问题进行技术研究。
自然状况
育红路西段排水工程位于市区西部经济技术开发区内，整个地区
地形平缓，地下水位高，河床内外堤高差仅为0.7m,育红路原有旧排水管线为Φ800钢筋混凝土管，自西向东从育红路中段在阜新高专处流入细河出水口，承接着西山区居民住宅和市区主干道矿工大街以西大量的城市污水、降水、工业废水的排泄任务。由于该管径偏低，坡度较小，经多年的沙土、淤泥堵塞，部分井室坍塌失修，致使排水缓慢不畅。特别是雨季来临之时，脏水外溢，沿街横流，给过往车辆和行人带来很大的不便和困难。因此，必须修建一条新排水管线及出水口解决上述问题。原Φ800管线修缮后从新的排水口流入细河。新建的育红路暗渠作为迎宾大街排水的延续，将分减上述排污困难地区的排水压力，改善该地区的生活环境，有力地推动经济技术开发区的顺利发展。
设计方案
合理控制工程投资，科学掌握工程本身的性价比，是工程设计中非常重要的关键环节。所以，在设计中既要强调技术方案，又要考虑经济效益，两者不能相互分离，偏废一方。
雨水设计流量计算
雨水设计流量
Q1=ΨqF
式中 Q1——雨水设计流量，L/S；
Ψ——径流系数，其值小于1；
q——设计暴雨强度， L /(s.104m2)
F——汇水面积。104m2。
因阜新市地处辽宁西部，属丘陵较干旱地区，年降雨量偏少。暴雨强度q=2200(1+0.85lgp)/(t+7)0.8,设计重限期p取0.50，q=31,径流系数Ψ=0.40，汇水面积考虑经济技术开发区的发展规模，经计算F=230*104m2,最后得出Q1=2858L/S。
生活污水流量计算
生活污水流量
Q2=nNk2/86400
式中：Q2——居住区生活污水设计流量，L/S;
n——居住区生活污水量标准即每人每天平均污水量定额，L/(人。d);
N——设计人口数；
K2——总变化系数。
以该服务区的人口等多方面因素综合考虑，生活污水总变化系数K2=1.1,每人每日平均污水量定额为120L/(人。d),设计人口约7万元，得出Q2=107L/S。
3.工业废水流量计算
因该地区尚有一部分地段待开发，工业废水流量按经验估取，Q3=103L/S。
4.总设计流量计算
总设计流量为上述三个流量之和：Q=Q1+ Q2 +Q3,Q=3068 L/S。
5.水利计算
流量公式
Q=A.v
流速公式
V=1/n •R2/3 •I1/2
I=h/L
R=A/P
式中：A——过水断面面积。M2；
v——流速，m/s;
n——粗糙系数，混凝土管和钢筋混凝土管一般采用0.014；
R——水力半径，m;
I——水力坡度，即水面坡度，等于管底坡度；
h——水深，m;
p——湿周，m.
由于细河河床砂淤抬高，内排水管线施工坡度降低，原Φ800管已不能满足流量要求，而阜新当地只能生产最大Φ1000的管材，经计算施工铺设Φ1700管，其流量、流速能同时满足设计要求，（Q=3236L/S）。若去外地購买管材，管材运费占成本很大，超出计划投资。如采用双排Φ1000铺设，从施工及经济两个方面并不可取。若采用暗渠排污方案，即用M10水泥砂浆砌筑MU10砖，墙内侧用1:25厚20mm的防水砂浆抹面，墙外侧抹面至地下水位以上500mm，C10混凝土板，最小断面处为1500mm*1600mm。择优对比，不仅施工简易，材料廉价，可就地取材，而且增大了过水面面积和流量（Q=3095L/S＞3068L/S）,满足设计要求。施工中采用挑沟渠顶填土方式，满足设计坡度要求（0.15%≥0.06%），同时砖砌渠体抗腐性能好，使用寿命较长。
经济比较
采用外购Φ1700管铺设，按当年当时阜新计费标准工程单价2300元/m;采用砖砌渠体，工程单价最低为1750元/m。按全线总长1153m计算，节省工程投资63万元。又因施工中地下水位较高，流沙严重，开槽施工时须设置板桩，并根据该地区地形开阔的特点，确定采用大开槽施工。仅此项措施就节约资金30万元。两项合计节约投资约93万元。
有关技术难题
育红路施工现场地质条件相当不利，土质为中液限粉质黏土，天然含水量为30%，初见地下水位1m,流沙相当严重。根据实际情况，由出水口向上游依次施工。在底板施工过程中，地下水位过高，使泥水和混凝土掺搅在一起，又因施工现场排水困难，浇筑混凝土时质量难以保证，不能达到设计强度。严重时地下水在底板呈泉状涌出。经计算混凝土自重g=2.4Kn/m2,静水压力q=1.6 Kn/m2,根据施工经验和实际需要，我们更改了设计和施工方案，采用先铺毛石30cm,碎石填缝，灌浆砌筑，再在上面打20cm厚的C20混凝土底板。同时，深挖排水明沟和集水井，增加排水泵的数量。边排水边施工，进行充水作业，使水从毛石下面的缝隙中被抽走，流向下游，不至于侵泡到底板，确保施工质量和施工工期。另外，为适应辽西地区风大砂多的气候特点，间隔40m左右设置内设铁梯的检查井，以方便人机配合，定期清扫和维护。
结论和建议
利用有限的财政资金切实搞好城市建设，发挥城市排水的最大潜能，是城市排水工程设计的重要任务。在建设资金有限的前提下，适当增加绿地面积，改善城市路面的渗透能力，可以在短时集中降雨的情况下，减轻排水灌渠的压力。另外可以在暗渠上进行二次开发利用，建造人工景点或购物场所，既可改善环境，减少污染，也可以节约对土地的利用。育红路暗渠以工程造价低、使用性能好，成为经济欠发达地区改造污水排放、降低工程投资的一个效果显著的工程实例。
关键词：设计方案 经济比较 解决施工难题降低造价
Abstract: in the city drainage engineering, grasp the key link of the scale of investment, optimize the design, adopting the reasonable construction technology, reduces the project construction cost, the key to enhance the use of functions of drainage facilities.
Keywords: design and economic comparison of problem solving is used to reduce the cost
中图分类号：S276 文献标识码：A
城市排水工程是城市基础设施的一个主要组成部分，是改善人民生活环境及社会经济发展的一个重要因素。但是，由于中小城市经济发展滞后，城建资金严重不足 ，而城市排水工程从施工到竣工投资较大，造价较高，因此，抓住投资规模的关键环节，优化设计方案，采用合理的施工工艺，是降低工程造价，提高排水设施使用功能的关键。以下结合育红路排水暗渠设计和施工中的几个问题进行技术研究。
自然状况
育红路西段排水工程位于市区西部经济技术开发区内，整个地区
地形平缓，地下水位高，河床内外堤高差仅为0.7m,育红路原有旧排水管线为Φ800钢筋混凝土管，自西向东从育红路中段在阜新高专处流入细河出水口，承接着西山区居民住宅和市区主干道矿工大街以西大量的城市污水、降水、工业废水的排泄任务。由于该管径偏低，坡度较小，经多年的沙土、淤泥堵塞，部分井室坍塌失修，致使排水缓慢不畅。特别是雨季来临之时，脏水外溢，沿街横流，给过往车辆和行人带来很大的不便和困难。因此，必须修建一条新排水管线及出水口解决上述问题。原Φ800管线修缮后从新的排水口流入细河。新建的育红路暗渠作为迎宾大街排水的延续，将分减上述排污困难地区的排水压力，改善该地区的生活环境，有力地推动经济技术开发区的顺利发展。
设计方案
合理控制工程投资，科学掌握工程本身的性价比，是工程设计中非常重要的关键环节。所以，在设计中既要强调技术方案，又要考虑经济效益，两者不能相互分离，偏废一方。
雨水设计流量计算
雨水设计流量
Q1=ΨqF
式中 Q1——雨水设计流量，L/S；
Ψ——径流系数，其值小于1；
q——设计暴雨强度， L /(s.104m2)
F——汇水面积。104m2。
因阜新市地处辽宁西部，属丘陵较干旱地区，年降雨量偏少。暴雨强度q=2200(1+0.85lgp)/(t+7)0.8,设计重限期p取0.50，q=31,径流系数Ψ=0.40，汇水面积考虑经济技术开发区的发展规模，经计算F=230*104m2,最后得出Q1=2858L/S。
生活污水流量计算
生活污水流量
Q2=nNk2/86400
式中：Q2——居住区生活污水设计流量，L/S;
n——居住区生活污水量标准即每人每天平均污水量定额，L/(人。d);
N——设计人口数；
K2——总变化系数。
以该服务区的人口等多方面因素综合考虑，生活污水总变化系数K2=1.1,每人每日平均污水量定额为120L/(人。d),设计人口约7万元，得出Q2=107L/S。
3.工业废水流量计算
因该地区尚有一部分地段待开发，工业废水流量按经验估取，Q3=103L/S。
4.总设计流量计算
总设计流量为上述三个流量之和：Q=Q1+ Q2 +Q3,Q=3068 L/S。
5.水利计算
流量公式
Q=A.v
流速公式
V=1/n •R2/3 •I1/2
I=h/L
R=A/P
式中：A——过水断面面积。M2；
v——流速，m/s;
n——粗糙系数，混凝土管和钢筋混凝土管一般采用0.014；
R——水力半径，m;
I——水力坡度，即水面坡度，等于管底坡度；
h——水深，m;
p——湿周，m.
由于细河河床砂淤抬高，内排水管线施工坡度降低，原Φ800管已不能满足流量要求，而阜新当地只能生产最大Φ1000的管材，经计算施工铺设Φ1700管，其流量、流速能同时满足设计要求，（Q=3236L/S）。若去外地購买管材，管材运费占成本很大，超出计划投资。如采用双排Φ1000铺设，从施工及经济两个方面并不可取。若采用暗渠排污方案，即用M10水泥砂浆砌筑MU10砖，墙内侧用1:25厚20mm的防水砂浆抹面，墙外侧抹面至地下水位以上500mm，C10混凝土板，最小断面处为1500mm*1600mm。择优对比，不仅施工简易，材料廉价，可就地取材，而且增大了过水面面积和流量（Q=3095L/S＞3068L/S）,满足设计要求。施工中采用挑沟渠顶填土方式，满足设计坡度要求（0.15%≥0.06%），同时砖砌渠体抗腐性能好，使用寿命较长。
经济比较
采用外购Φ1700管铺设，按当年当时阜新计费标准工程单价2300元/m;采用砖砌渠体，工程单价最低为1750元/m。按全线总长1153m计算，节省工程投资63万元。又因施工中地下水位较高，流沙严重，开槽施工时须设置板桩，并根据该地区地形开阔的特点，确定采用大开槽施工。仅此项措施就节约资金30万元。两项合计节约投资约93万元。
有关技术难题
育红路施工现场地质条件相当不利，土质为中液限粉质黏土，天然含水量为30%，初见地下水位1m,流沙相当严重。根据实际情况，由出水口向上游依次施工。在底板施工过程中，地下水位过高，使泥水和混凝土掺搅在一起，又因施工现场排水困难，浇筑混凝土时质量难以保证，不能达到设计强度。严重时地下水在底板呈泉状涌出。经计算混凝土自重g=2.4Kn/m2,静水压力q=1.6 Kn/m2,根据施工经验和实际需要，我们更改了设计和施工方案，采用先铺毛石30cm,碎石填缝，灌浆砌筑，再在上面打20cm厚的C20混凝土底板。同时，深挖排水明沟和集水井，增加排水泵的数量。边排水边施工，进行充水作业，使水从毛石下面的缝隙中被抽走，流向下游，不至于侵泡到底板，确保施工质量和施工工期。另外，为适应辽西地区风大砂多的气候特点，间隔40m左右设置内设铁梯的检查井，以方便人机配合，定期清扫和维护。
结论和建议
利用有限的财政资金切实搞好城市建设，发挥城市排水的最大潜能，是城市排水工程设计的重要任务。在建设资金有限的前提下，适当增加绿地面积，改善城市路面的渗透能力，可以在短时集中降雨的情况下，减轻排水灌渠的压力。另外可以在暗渠上进行二次开发利用，建造人工景点或购物场所，既可改善环境，减少污染，也可以节约对土地的利用。育红路暗渠以工程造价低、使用性能好，成为经济欠发达地区改造污水排放、降低工程投资的一个效果显著的工程实例。