城镇排水系统平面布置概述

城镇排水系统平面布置概述摘要：排水系统是城镇最基本的市政基础设施，对城镇的发展起着重要作用。本文对排水系统的平面布置方式进行详细的阐述，且分别对污水管道、雨水管道的布置原则进行细述。以便对城镇排水系统特点有更详尽的了解，为今后类似工程设计提供技术理论借鉴。关键词：排水系统管道布置雨水污水中图分类号：s276文献标识码：a文章编号：0引言水是生存和发展必不可少的重要元素，水一经使用就变成了污水或废水，如不合理的排出与处理，就会造成环境污染，影响城镇的正常发展。此外，城镇内降水也应及时排放，避免引起洪涝灾害。城市排水工程就是对污水、废水、降水进行系统、全面统一的安排和布局，有组织的排出与处理，保护环境免受污染，保证城市生活和生产的正常秩序，满足城镇的社会效益、经济效益、环境效益等方面的要求。1.城镇排水工程的布置形式1）正交式：在地势向水体适当倾斜的地区，排水干管可以最短距离沿水体垂直相交的方向布置。这种形式管径小、排污量大、造价经济。这种形式只限于排除雨水。因污水未经处理直接排放，污染水体，污水排放不推荐此方法。2）截留式：截留式是正交式发展的结果，在正交式布置中，再布置截污干管，截留各污水后，统一收集到污水厂处理后排放。对水体保护、环境改善有重大作用。3）平行式：在地势向河流方向有较大的倾斜地区，为了避免因干管坡度及管内流速过大，使管道受到严重冲刷，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一定斜角敷设，也可称为平行式。4）分区式：在地势高差相差很大时，污水不能靠重力流流进污水厂。可在高区和低区敷设独立的管道系统，高区污水靠重力流直接流入污水厂，低区污水用水泵抽送至高区干管或污水厂。这种布置适合阶梯地形或高低起伏很大的地区。其优点是充分利用地形排水，节省电力。5）分散式：当城镇周围有河流或中央部分地形较高，地势向周围倾斜的地区，各排水流域经常采用辐射状分散布置。这种布置干管长度短、管径小、管道埋深浅、便于污水灌溉等优点。在地势平坦的大城市，辐射状分散式布置可能比较有利。6）环绕式：沿四周布置主干管，将各干管的污水截留送往污水厂。7）区域式：把两个以上城镇地区的污水统一排除或处理的系统。该形式有利于污水处理设施集中化、大型化和水资源的统一规划管理，节省投资，运行稳定，占地少，是水污染控制和环境保护的发展方向。2.污水管道平面布置管道系统平面布置也可称为管道系统的定线。定线工作主要是确定管道的平面位置和水流方向。污水管道平面布置一般先确定主干管、再定干管、最后定支管的顺序。要尽可能用最短的管线，在顺坡情况下使埋深最小，把最大面积上的污水送往污水处理厂。2.1污水管道平面布置的原则1）根据城市地形特点和污水厂、出水口位置，先布置主干管和干管。干管和主干管是污水管道的主体，它们布置的恰当与否，将影响整个系统的合理性。污水主干管一般布置在排水区域内地势较低的地带，沿集水线或沿河岸敷设，以便支管、干管的污水能靠重力流自流接入。2）污水干管一般沿城市道路布置。通常布置在污水量大或地下管线较少的人行道、绿化带、慢车道下。这样利于施工、检修和维护管理。3）污水管道应尽可能避免穿越河道、铁路、地下建筑或其他障碍物。同时，也要减少与其他管线的交叉。4）尽可能污水管道的坡度与道路坡度保持一致，以减少管道的埋深。为节约工程造价及经营管理费用，要尽可能不设或少设中途泵站。5）管线布置应简捷，要特别注意节约大管道的长度。要避免在平坦地段布置流量小而较长的管道。避免保证自净流速而埋深加大，增加工程造价。2.1城镇污水管道平面布置的一般形式1）污水干管按污水干管与等高线的关系分为平行式和正交式。平行式布置的特点是污水干管与等高线平行，而主干管则与等高线垂直，适用于地形坡度较大的城市，既减少了埋深，改善了水力条件，又可避免过多的跌水井。正交式布置适用于地形比较平坦，略向一边倾斜的城市。2）污水支管的布置形式分为低边式、穿坊式、围坊式。低边式布置将污水支管布置在街坊地势较低的一边，这种形式特点是管线较短。围坊式布置是将污水支管布置在街坊四周，适用于地势平坦的大型街坊。穿坊式的污水支管穿过街坊，而街坊四周不设污水支管，这种布置管线较短，工程造价低，但只适用于新村式街坊。3城市雨水管渠布置的原则雨水管渠布置的主要任务是要使雨水能顺利的从建筑物、车间、工厂区或居住区内排泄出去，并及时的汇集排出暴雨形成的地面径流，防止城市居住区或工业企业受淹。既不影响生产，又不影响人民的生活，达到既合理又经济的要求。1）充分利用地形，就近排入水体。雨水管渠应尽量利用自然地形以最短的距离靠重力流排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。一般情况下，当地形坡度较大时，雨水干管布置在地形较低处或溪谷线上；当地形较平坦时，雨水干管宜布置在排水流域的中间，以便于支管接入，尽量扩大重力流排出雨水的范围。当管道排出口排入池塘或小河时，由于出水口的构造简单，造价不高，因此雨水干管的平面布置宜采用分散式出水口，且就近排放，管线较短，管径也较小，这在技术上、经济上都是合理的。但当河流的水位变化很大，管道出口离常水位较远时，出水口的构造比较复杂，造价较高，就不宜采用过多的出水口，这时宜采用集中式出水口式的管道布置。当地势平坦，且地面平均标高低于河流常年水位的洪水位标高时，需将管道出口适当集中，在出水口前设置雨水泵站，暴雨期间雨水经抽升后排入水体。这时，尽可能使通过雨水泵站的流量减少到最小。为节省泵站造价和经济运转费用，宜在雨水进泵站前的适当位置设置调节池。2）尽量避免设置雨水泵站。由于暴雨形成的径流量大，雨水泵站的投资也很大，且雨水泵站一年中运行时间短、利用率低。在不得不设置雨水泵站的情况下，要把经过雨水泵站排泄的雨水径流量减小到最少。3）结合城市竖向。合理利用自然地形，使整个流域内的地面径流能在最短时间内，沿最短距离流到街道，并沿街道边沟排入最近的雨水管渠或天然水体。雨水管道应平行道路布置，且宜布置在人行道或绿化带下，且不宜布置在快车道下，以免积水时影响交通或维修管道时破坏路面。4）合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。雨水口布置应根据地形及汇水面积确定，一般在道路交叉口的汇水点，低洼地段均应设置雨水口。以便及时收集地面径流，避免因排水不畅形成积水和雨水漫过路口而影响行人安全。5）雨水管道采用明渠和暗管应结合具体条件。在城市区或工厂内，由于建筑密度较高，交通量大，雨水管渠一般应采用暗管。在地形平坦地区，埋深深度或出水口深度受限制，可采用盖板渠排除雨水。从国内一些采用盖板渠排出雨水的经验来看，此方法经济有效。在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地方，可考虑采用明渠，以节省工程费用。但明渠易淤积，滋生蚊蝇，影响环境。雨水暗管和明渠衔接处需采取一定的工程措施，以保证良好的水力条件。当管道接入明渠时，管道应设置挡土的端墙，连接处的土明渠应加铺砌。明渠接暗管时，除应采取上述措施外，还应设置格栅。6）合理利用水体。应利用城市中的洼地和池塘，以便储存因暴雨量大时雨水管一时排出不了的径流量，避免地面积水。这样，雨水管渠可不按高重现期设计，减小管渠断面，节约投资。同时，所利用的水体可供游览、娱乐。7）设置排洪沟以排除设计区以外的雨洪径流。许多工厂或居住区傍山建设，雨季时设计区外的大量雨洪径流直接威胁工厂和居住区的安全。因此，应考虑在设计区周围或超过设计区设置排洪沟，以拦截从分水岭以内排泄下来的雨洪，引入附近水体，保证工厂或居住区的安全。4结语本文总结了城镇排水工程平面布置常用的七种形式，并对每种形式适用性作了具体的分析阐述。且对污水管道的布置原则及常见的两种布置形式、雨水管渠的布置原则作了具体概述。城镇排水系统包括雨水系统和污水系统，旧城一般使用雨水合流制，新建区域多采用雨污分流制。不管采用何种体制和排水管道布置方式，目的就是保证暴雨时雨水顺利有序排入水体，不引起洪涝灾害和环境污染，保证污水经处理后，达到国家允许排放标准后标排入水体，促进城镇和谐向前发展。参考文献：[1]gb50014-2006.《室外排水设计规范》.[2]孙慧修.《排水工程》.中国建筑工业出版社，2004.[3]刘兴昌.《市政工程规划》.中国建筑工业出版社，2010.[4]《给水排水设计手册-城镇排水》.中国建筑工业出版社.[5]王之晖.宋乾武.代晋国.刘飙.排水管网系统平面布置的优化设计研究.给水排水.2006.05.