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摘要：对于市政工程建设来说，市政给排水管道是其建设的重要環节，对整个工程的建设质量有很大影响。所以在对给排水学道进行设计时要全面考虑各种因素，确保设计是合理的。本文将从排水体制的选择、雨水汇水面积的划分、污水管与其它管线竖向冲突处理、雨水污水一体化泵站、污水管道沿河道内侧敷设及市政排水管道设计中常见的问题及相应的处理对策等方面作一点思感。
关键词：市政排水管道;排水体制;汇水面积;竖向冲突;一体化泵站;管道沿河敷设
引言
随着城市化的进一步发展，不断增加的城市人口规模及不断扩张的城市建设规模，给城市防洪排涝、城市污水处理能力及城市环境带来了很大的挑战，合理的市政排水管道设计成为一项重要的工作，且难度及复杂度也在不断加大。因此，在城市给排水管道的设计阶段，需要综合考虑城市发展与现实情况，并进行合理的规划与设计。这对于提升城市给排水能力、保障城市建设及可持续发展有着重要作用。
1、排水体制的选择
市政排水系统的作用是及时可靠地排除城市区域内产生的生活污水、工业废水和降水，使城市免受污水和暴雨积水之害，从而给城市创造一个舒适安全的生存和生产环境，使城市生态系统的能量流动和物质循环正常进行，维持生态平衡，保证可持续发展。城镇排水体制的选择是排水系统规划中的首要问题，它影响排水系统的设计、施工、维护和管理，对城市规划和环境保护也影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资和运行管理费用。目前采用的排水体制主要有三种类型。
1.1截流式合流制
在现有合流制排水系统的排污口处设置截流井，并建造一条截流干管，在晴天和初雨时，将所有污水和初期雨水都截流入污水处理厂，经处理后排入水体。当雨量增加，混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，将有部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体。
这种排水体制的优点是污水收集系统的实施比较容易、工程上马快、投资省，能收集较脏的初期雨水，避免初期雨水对水体的污染。缺点是雨量大时，有部分污水溢流入水体，对水体水质有一定的污染。截流式合流制多适用于老城区改造。
1.2分流制
分设雨水和污水两个管渠系统。污水管渠汇集生活污水，输送至污水处理厂，经处理后排放或利用;雨水管（渠）汇集雨水，就近排入水体。分流制系统的优点是对水体的污染较小、卫生条件较好。缺点是工程投资大，仍有初期雨水污染问题，对现有老城区，工程实施较困难。分流制主要适应于新建的城市和开发区。
1.3混流制
所谓混流制，即既有合流制，也有分流制。混流制兼有全流制和分流制的优点。混流制是与城市发展的不同时期相联系的。城市中由于各区域自然条件和建设情况不同，因地制宜地在各区域采用不同的排水体制，即混流制。这是城市排水系统中采用最多的一种排水体制。
目前新农村建设如火如荼，其中的小城镇污水、农村污水均需高标准处理后达标排放。通过对小城镇及农村的现状地形、地貌、排水设施的实际情况分析研究，结合城市规划实施以及相关政策文件及相关项目批复的情况，并从工程投资、成本控制、实施难度等多角度比较，小城镇镇区排水体制采用混流制，农村区域采用分流制，如正在建设的《连州市PPP模式整县推进村镇污水处理设施建设项目》正是镇区排水体制采用混流制，农村范围采用分流制。
2、市政排水管道设计
2.1雨水汇水面积的划分
雨水管网系统建设投资大，关系到民生安全。汇水区域的地形决定了雨水管网的布置形式及每段管线的服务面积、管径选择、雨水口的形式和布置等一系列问题。通常的划分原则是当汇水区有适当的地形坡度时，依照雨水汇入低侧的原则，按照地面雨水径流的水流方向划分汇水面积，将雨水干管布置在地形低处或溪谷线上。当地形平坦时，则根据就近排除的原则，把汇水面积按周围管渠的布置用等分角线划分，干管布置在排水流域的中间，尽可能扩大重力流排除雨水。
应注意的是，汇水面积的划分，应结合城市规划进行，如昭平县的江滨大道，江滨大道为桂江沿江大道，江滨大道西侧地势低，属于内涝地区，雨水排除方式为：在江滨大道修建防洪堤，暴雨时，西侧地块雨水通过在连接桂江的主渠道末端设闸设排涝泵站提升雨水至桂江。所以，江滨大道的汇水面积划分不能根据直接排入桂江的方式进行，而主要应结合城市规划进行，其出口应选择为桂江的支流。
2.2污水管与其它管线竖向冲突处理
污水管线的路由主要由污水系统中的污水提升泵站、污水厂等节点而确定，路由基本唯一。城市管线越来越多，因污水路线固定，管线之间穿越时，竖向上就存在冲突的可能。其它管线通常以雨水管涵规模较大占用空间较大且埋设较深，所以污水管与其它管线的冲突通常表现为污水管与雨水管涵之间的冲突。
处理污水管线竖向冲突的方式，通常有两种。一是：污水管倒虹穿越雨水管涵。二是：在管道相交处，设穿管井，将雨水管在井内断开，井内过水断面满足通水的要求，污水管从井中穿过。倒虹管的设计有相关规范支撑，但需要加大管养维护力度，会对正常维修造成很大压力。采用穿管井，穿管井尺寸较大，略微增加投资，能很好解决问题，但无规范条文支撑，一般为地方做法较多。
2.3雨水、污水一体化泵站
有时，为使得地势低洼区域的雨水快速及时地排除，会采用压力提升排放的方式，区域面积和水量不是很大时，通常采用一体化雨水泵站。污水管道埋深较深，当深度达到造价和安全等方面可能存在不合理时，通常也采用设泵站进行压力提升，水量不大时，也多采用一体化泵站。
一体化泵站目前有成套设备可供选择。成套一体化泵站设备采用的设计标准与室外排水等规范的标准不大一致。以污水一体化泵站为例，成套设备的集水池有效容积通常满足不了《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2016版）“第5.3.1.1污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量”的规定。容积小，水泵启停太过频繁，会导致水泵容易损坏。
成套设备的格栅多采用粉碎性格栅，塑料、泡沫等经过格栅粉碎后，由于其比水轻，粉碎后颗粒细小，一般悬浮于上层水面。后续的污水处理厂的常规工艺对该粉碎物的去除率很低，给污水处理出水达标排放造成很大压力。
一体化泵站成套设备应从集水池有效容积及格栅上进行改进。
2.4污水管道沿河道内侧敷设
由于受用地紧张及其它因素影响，污水管需要沿着河涌敷设。尤其是老城区雨污分流改造时，道路上布满了管线，堤岸为挡墙形式，无污水管线位置，则只能将污水管道敷设于沿堤岸平行的河道内侧。
管道敷设首先不得影响河道行洪的要求。同时，管道的敷设还须征得河道管理部门的书面许可。由于管道敷设，侵占了河道的过水断面，减小了行洪断面，须复核断面减小后不会对行洪造成影响才可敷设。
应清楚了解各河道段的河底高程、常水位标高以及洪水位标高数据。污水检查井井面标高应大于洪水位标高+浪高+50cm超高。污水设计应须满足管道及构筑物对抗倾、抗浮的要求。河道根据地质情况作相应地基处理，以满足设计承载力的要求。管道和构筑物位于河道中，有被冲刷的可能，应处理好管道的保护。也应处理好管道标高与河底标高的相互关系。管道施工时，处理好施工对堤岸的保护。同时有截流现状合流管的需求时，应处理好污水井与现状排出口的衔接以及溢流口的设置，有需要时应设置拍门等。
关键词：市政排水管道;排水体制;汇水面积;竖向冲突;一体化泵站;管道沿河敷设
引言
随着城市化的进一步发展，不断增加的城市人口规模及不断扩张的城市建设规模，给城市防洪排涝、城市污水处理能力及城市环境带来了很大的挑战，合理的市政排水管道设计成为一项重要的工作，且难度及复杂度也在不断加大。因此，在城市给排水管道的设计阶段，需要综合考虑城市发展与现实情况，并进行合理的规划与设计。这对于提升城市给排水能力、保障城市建设及可持续发展有着重要作用。
1、排水体制的选择
市政排水系统的作用是及时可靠地排除城市区域内产生的生活污水、工业废水和降水，使城市免受污水和暴雨积水之害，从而给城市创造一个舒适安全的生存和生产环境，使城市生态系统的能量流动和物质循环正常进行，维持生态平衡，保证可持续发展。城镇排水体制的选择是排水系统规划中的首要问题，它影响排水系统的设计、施工、维护和管理，对城市规划和环境保护也影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资和运行管理费用。目前采用的排水体制主要有三种类型。
1.1截流式合流制
在现有合流制排水系统的排污口处设置截流井，并建造一条截流干管，在晴天和初雨时，将所有污水和初期雨水都截流入污水处理厂，经处理后排入水体。当雨量增加，混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，将有部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体。
这种排水体制的优点是污水收集系统的实施比较容易、工程上马快、投资省，能收集较脏的初期雨水，避免初期雨水对水体的污染。缺点是雨量大时，有部分污水溢流入水体，对水体水质有一定的污染。截流式合流制多适用于老城区改造。
1.2分流制
分设雨水和污水两个管渠系统。污水管渠汇集生活污水，输送至污水处理厂，经处理后排放或利用;雨水管（渠）汇集雨水，就近排入水体。分流制系统的优点是对水体的污染较小、卫生条件较好。缺点是工程投资大，仍有初期雨水污染问题，对现有老城区，工程实施较困难。分流制主要适应于新建的城市和开发区。
1.3混流制
所谓混流制，即既有合流制，也有分流制。混流制兼有全流制和分流制的优点。混流制是与城市发展的不同时期相联系的。城市中由于各区域自然条件和建设情况不同，因地制宜地在各区域采用不同的排水体制，即混流制。这是城市排水系统中采用最多的一种排水体制。
目前新农村建设如火如荼，其中的小城镇污水、农村污水均需高标准处理后达标排放。通过对小城镇及农村的现状地形、地貌、排水设施的实际情况分析研究，结合城市规划实施以及相关政策文件及相关项目批复的情况，并从工程投资、成本控制、实施难度等多角度比较，小城镇镇区排水体制采用混流制，农村区域采用分流制，如正在建设的《连州市PPP模式整县推进村镇污水处理设施建设项目》正是镇区排水体制采用混流制，农村范围采用分流制。
2、市政排水管道设计
2.1雨水汇水面积的划分
雨水管网系统建设投资大，关系到民生安全。汇水区域的地形决定了雨水管网的布置形式及每段管线的服务面积、管径选择、雨水口的形式和布置等一系列问题。通常的划分原则是当汇水区有适当的地形坡度时，依照雨水汇入低侧的原则，按照地面雨水径流的水流方向划分汇水面积，将雨水干管布置在地形低处或溪谷线上。当地形平坦时，则根据就近排除的原则，把汇水面积按周围管渠的布置用等分角线划分，干管布置在排水流域的中间，尽可能扩大重力流排除雨水。
应注意的是，汇水面积的划分，应结合城市规划进行，如昭平县的江滨大道，江滨大道为桂江沿江大道，江滨大道西侧地势低，属于内涝地区，雨水排除方式为：在江滨大道修建防洪堤，暴雨时，西侧地块雨水通过在连接桂江的主渠道末端设闸设排涝泵站提升雨水至桂江。所以，江滨大道的汇水面积划分不能根据直接排入桂江的方式进行，而主要应结合城市规划进行，其出口应选择为桂江的支流。
2.2污水管与其它管线竖向冲突处理
污水管线的路由主要由污水系统中的污水提升泵站、污水厂等节点而确定，路由基本唯一。城市管线越来越多，因污水路线固定，管线之间穿越时，竖向上就存在冲突的可能。其它管线通常以雨水管涵规模较大占用空间较大且埋设较深，所以污水管与其它管线的冲突通常表现为污水管与雨水管涵之间的冲突。
处理污水管线竖向冲突的方式，通常有两种。一是：污水管倒虹穿越雨水管涵。二是：在管道相交处，设穿管井，将雨水管在井内断开，井内过水断面满足通水的要求，污水管从井中穿过。倒虹管的设计有相关规范支撑，但需要加大管养维护力度，会对正常维修造成很大压力。采用穿管井，穿管井尺寸较大，略微增加投资，能很好解决问题，但无规范条文支撑，一般为地方做法较多。
2.3雨水、污水一体化泵站
有时，为使得地势低洼区域的雨水快速及时地排除，会采用压力提升排放的方式，区域面积和水量不是很大时，通常采用一体化雨水泵站。污水管道埋深较深，当深度达到造价和安全等方面可能存在不合理时，通常也采用设泵站进行压力提升，水量不大时，也多采用一体化泵站。
一体化泵站目前有成套设备可供选择。成套一体化泵站设备采用的设计标准与室外排水等规范的标准不大一致。以污水一体化泵站为例，成套设备的集水池有效容积通常满足不了《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2016版）“第5.3.1.1污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量”的规定。容积小，水泵启停太过频繁，会导致水泵容易损坏。
成套设备的格栅多采用粉碎性格栅，塑料、泡沫等经过格栅粉碎后，由于其比水轻，粉碎后颗粒细小，一般悬浮于上层水面。后续的污水处理厂的常规工艺对该粉碎物的去除率很低，给污水处理出水达标排放造成很大压力。
一体化泵站成套设备应从集水池有效容积及格栅上进行改进。
2.4污水管道沿河道内侧敷设
由于受用地紧张及其它因素影响，污水管需要沿着河涌敷设。尤其是老城区雨污分流改造时，道路上布满了管线，堤岸为挡墙形式，无污水管线位置，则只能将污水管道敷设于沿堤岸平行的河道内侧。
管道敷设首先不得影响河道行洪的要求。同时，管道的敷设还须征得河道管理部门的书面许可。由于管道敷设，侵占了河道的过水断面，减小了行洪断面，须复核断面减小后不会对行洪造成影响才可敷设。
应清楚了解各河道段的河底高程、常水位标高以及洪水位标高数据。污水检查井井面标高应大于洪水位标高+浪高+50cm超高。污水设计应须满足管道及构筑物对抗倾、抗浮的要求。河道根据地质情况作相应地基处理，以满足设计承载力的要求。管道和构筑物位于河道中，有被冲刷的可能，应处理好管道的保护。也应处理好管道标高与河底标高的相互关系。管道施工时，处理好施工对堤岸的保护。同时有截流现状合流管的需求时，应处理好污水井与现状排出口的衔接以及溢流口的设置，有需要时应设置拍门等。