排水管网设计前的准备工作内容包括哪些?
本站 2025/6/12 14:15:39
排水管网设计前的准备工作是确保设计方案科学、合理、可行的关键环节,直接影响后续设计的准确性、施工的可操作性及后期运行的可靠性。其核心是全面收集基础资料、明确设计目标、分析现状问题,为后续定线、水力计算和节点设计提供依据。以下是具体的准备工作内容:
一、基础资料收集与核实
基础资料是设计的“地基”,需确保完整性、准确性和时效性,主要包括以下几类:
1. 地形与地貌资料
地形图:需获取项目区域的1:500~1:2000比例尺地形图(新建区域可用1:2000,详细规划或复杂区域用1:500),标注地形起伏、等高线、道路网、建筑物轮廓、河道/沟渠走向等信息。
作用:用于确定管网走向(顺坡敷设)、坡度计算、汇水区域划分及检查井位置。
地貌特征:记录区域内低洼地、积水点、山体、河流等自然地形特征,明确雨水径流的汇集路径和可能的阻水点(如陡坎、围墙)。
2. 地质与水文地质资料
地质勘察报告:需包含土壤类型(黏土、砂土、岩石等)、承载力(fak值,影响管道基础设计)、地下水位(常年水位、丰水期/枯水期水位)、土层渗透性(影响污水渗漏风险)、不良地质(如软土、膨胀土、岩溶)等信息。
作用:决定管道基础形式(如砂石基础、混凝土基础)、埋深控制(避免浮管或承压过大)、防腐措施(如地下水腐蚀性强的区域需采用耐蚀管材)。
水文资料:河流、湖泊的水位-流量关系曲线(用于确定雨水管网出口标高)、潮汐影响区域(沿海地区需考虑高潮位时的防倒灌)。
3. 气象资料
降雨数据:收集近30年以上的逐日降雨资料(至少包括年最大24小时降雨量、小时降雨量),获取地方暴雨强度公式(如《室外排水设计规范》附录中的公式或地方修正公式)。
关键参数:设计重现期(P,城市主干管一般取3~5年,重要区域5~10年)、降雨历时(t,由地面集水时间tc和管内流行时间t1组成,tc通常5~15min,t1通过曼宁公式计算)。
其他气象参数:年平均气温(影响管道材料选型,如寒冷地区需考虑冰冻深度)、风向(影响合流管网的臭味扩散)、湿度(影响管道腐蚀速率)。
4. 现状管网与排水设施调查
管网现状:通过管线探测(物探)、现场踏勘和图纸复核,获取现有排水管网的以下信息:
类型(雨污合流/分流)、管径(DN)、材质(混凝土管、PVC管、HDPE管等)、坡度(i)、埋深(h);
平面位置(坐标、与道路/建筑的相对关系)、接口形式(承插、平口)、检查井间距;
运行问题(堵塞、破损、渗漏、倒灌)、维护记录(清淤频率、常见故障点)。
方法:结合GIS系统录入现状管网数据,绘制“现状管网一张图”,标注问题节点(如瓶颈段、易涝点)。
排水口与受纳体:调查污水排放口的位置、标高、管径,雨水排放口对应的河道/湖泊名称、常水位、汛限水位;工业废水排放口的污染物类型(是否需预处理)。
合流制改造需求:若现状为合流制,需明确截流井位置、截流倍数(n,一般取1~5,根据受纳水体水质要求确定)、溢流污染控制措施(如调蓄池)。
5. 规划与区域发展资料
城市总体规划:获取服务区域的用地性质(居住、工业、商业、绿地)、人口规模(现状及规划)、地块开发强度(容积率、建筑密度),明确排水管网的服务范围(汇水面积)。
专项规划衔接:
排水防涝规划:确定区域排涝标准(如50年一遇暴雨不内涝)、排涝河道/通道的规划断面;
海绵城市专项规划:明确年径流控制率(如85%)、海绵设施(下沉式绿地、调蓄池)的布局要求;
地下空间规划:避开地铁、综合管廊等重要设施,预留安全距离(一般水平净距≥1.5m)。
地块开发计划:了解近期建设项目的开发时序(如小区、道路、商业综合体),避免管网设计因后续开发调整(如超量污水接入导致管径不足)。
6. 政策与规范要求
国家规范:《室外排水设计规范》(GB50014-2021)、《城镇排水管渠与泵站设计规范》(CJJ18-2012);
地方标准:如《上海市排水与污水处理条例》《广东省城市排水管理办法》中对雨污分流、管材选型、内涝防治的额外要求;
环保要求:污水排放需满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)或地方行业标准(如工业废水需预处理至接管标准)。
二、设计目标与需求分析
在收集资料的基础上,需明确项目的核心目标和特殊需求,避免设计偏离实际:
1. 功能目标
雨水管网:确保设计重现期内雨水安全排放,避免内涝(如50年一遇暴雨时积水深度≤15cm);
污水管网:满足远期人口/产业增长后的污水量需求(预留20%~30%冗余),避免污水溢流污染水体;
合流制改造项目:降低合流管网的溢流频率(如将溢流频次从每年10次降至2次以下)。
2. 特殊需求
生态敏感区(如水源保护区):需提高污水收集率(≥95%),雨水需经生态处理后排放;
老旧城区改造:受地下空间限制,需采用非开挖修复(如CIPP紫外光固化)或小型化设备(如模块化调蓄池);
工业园区:需考虑工业废水的腐蚀性(如含硫酸废水需采用HDPE耐蚀管)、水温影响(高温废水需隔热措施)。
三、现场踏勘与问题诊断
现场踏勘是验证资料准确性、发现潜在问题的关键步骤,需重点关注:
地形验证:核对地形图与实际地形的差异(如新建填埋区、自然冲沟),修正汇水区域划分;
管网隐患排查:通过CCTV管道检测、QV潜望镜等技术,确认现状管网的堵塞、破损位置(如树根侵入、接口错位);
积水点调查:记录现状易涝点(如道路低洼处、地下车库入口)的位置、积水原因(管网堵塞、排水口不畅、受纳水体顶托);
周边环境协调:查看管线交叉情况(如电力管、燃气管与排水管的垂直距离是否满足规范)、施工条件(如道路宽度是否允许大型机械进场)。
四、排水体制比选与确定
根据项目需求和现状条件,选择分流制或合流制,并论证合理性:
类型 | 适用场景 | 优缺点 |
---|---|---|
分流制 | 新建区域、对水质要求高的区域(如饮用水源地周边)、海绵城市建设区域 | 优点:污水与雨水分离,减少水体污染;便于雨水资源化利用(如回用、调蓄)。 缺点:投资高(需双套管网),施工复杂。 |
合流制 | 旧城区改造受限区域(地下空间紧张)、现状已为合流的区域(需配套截流设施) | 优点:投资低(一套管网),施工方便。 缺点:雨天混合污水溢流污染水体;需建设截流井、调蓄池等附加设施。 |
决策要点:优先采用分流制(符合环保和可持续发展要求);旧城区改造若受条件限制可采用合流制,但需同步设计截流系统(截流倍数n≥3)和调蓄设施(削减溢流污染)。
五、初步方案构思
在完成资料收集和分析后,可形成初步设计思路,为后续详细设计提供方向:
管网走向:结合地形坡度,优先沿道路或地块边缘布置,避免穿越密集建筑群或重要设施;
管径初判:根据服务人口估算污水量(如居住区人均污水量150L/人·d),结合汇水面积初步确定干管管径(如DN600~DN1200);
关键节点:标注检查井(转弯、交汇处)、雨水口(道路边沟低洼处)、检查井(坡度突变处)的大致位置;
风险点应对:针对现状易涝点,提出增加雨水支管、扩大管径或增设调蓄池的初步方案。
总结
排水管网设计前的准备工作是“从现状到未来”的系统性梳理,需通过资料收集、现场验证、目标明确、体制比选四大步骤,为后续设计提供精准依据。其核心目标是避免“闭门造车”,确保设计方案既符合规范要求,又能解决实际问题(如内涝、污染、施工难度),实现排水系统的安全、高效、可持续运行。
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