排水管网定线设计是确定管道平面位置、埋深及走向的关键步骤，直接影响系统的可靠性、经济性和施工可行性。其核心是在满足排水功能的前提下，结合地形、地质、现状管网及规划要求，优化管道布局。以下从基本原则、污水管网定线、雨水管网定线、关键影响因素及优化方法等方面详细阐述。

一、管网定线的基本原则

顺应地形，利用自然坡度
管道应尽可能沿地面坡度敷设，使管网坡度与地形坡度一致，减少提升泵站数量（重力流为主），降低运行能耗。

平原地区：优先沿道路或地势低洼处布置，利用天然河沟作为天然排水通道；

山地/丘陵地区：沿山谷、冲沟等自然汇水线布置，避免穿越分水岭（减少开挖量和埋深）。

就近排放，缩短管线长度

污水管网：就近接入污水处理厂或下游管网，减少转输距离；

雨水管网：就近排入河道、湖泊或调蓄设施，避免长距离输送导致的管径过大或流速不足。

避免交叉干扰，协调地下空间

与给水管、电力管、通信管等管线保持安全距离（水平净距≥0.5m，垂直净距≥0.15m），交叉时需采取保护措施（如包封、套管）；

避开地下构筑物（如地铁、隧道、人防工程），无法避开时需调整埋深或改线。

满足规范要求
严格遵循《室外排水设计规范》（GB50014-2021）等标准，如：

污水管网最小覆土深度（非车行道≥0.7m，车行道≥1.0m）；

雨水管网最小覆土深度（一般≥0.7m，岩石地基可减小）；

检查井间距（污水管20~40m，雨水管20~50m）。

二、污水管网定线设计（核心步骤）

污水管网的功能是收集生活污水、工业废水及部分雨水（合流制），其定线需重点考虑污水排放的连续性、汇水区域的完整性及与污水处理厂的衔接。

1. 划分排水流域与汇水区域

流域划分：以道路、河沟、高地为分水线，将区域划分为若干独立排水流域（避免重叠），每个流域对应一条或多条污水干管；

汇水面积计算：通过地形图勾绘流域边界，计算各汇水区域的面积（$F$，单位：ha），作为流量计算的依据。

2. 确定干管走向与位置

主轴线选择：干管沿区域地势最低处或主导风向的下风向布置（减少对居民区的环境影响）；

与道路结合：优先沿城市主干道、次干路敷设（便于施工和维护），避免穿越密集建筑群（减少拆迁成本）；

服务范围衔接：干管需覆盖整个服务区域的污水排放点（如小区出户管、工厂排放口），支管从干管上游接入（避免“倒灌”）。

3. 确定管径与埋深

管径选择：根据设计流量（$Q = \psi \cdot q \cdot F$）和水力计算（曼宁公式）确定，需满足最小设计流速（$v_{\text{min}}=0.6m/s$）和最大充满度（如DN300管$h/D \leq 0.75$）；

埋深控制：

起点埋深：根据上游接入点的标高（如建筑出户管标高）确定；

终点埋深：需满足污水处理厂进水口标高（或下游管网衔接要求）；

中间段埋深：通过坡度（$i$）计算（$h = i \cdot L$，$L$为管段长度），避免过深（增加施工难度）或过浅（受地面荷载破坏）。

4. 关键节点设计

检查井：布置在管道交汇、转弯、坡度变化、管径/材质改变处，间距不超过规范限值（污水管≤40m）；

跌水井：当上下游管底标高差超过0.5m时设置（减少水流冲刷）；

倒虹管：遇障碍物（如河道、铁路）时采用，需设置两条并设事故排出口；

透气井：长距离管网需设置透气井（平衡气压，防止水封破坏）。

三、雨水管网定线设计（核心步骤）

雨水管的任务是快速汇集雨水并排放，其定线需重点考虑汇水区域的划分、暴雨径流的汇集路径及与排涝河道的衔接。

1. 划分汇水区域与确定集水点

流域划分：以道路、山脊、建筑物墙基等为分水线，划分独立汇水区域（避免重叠），每个区域对应一条或多条雨水管；

集水点确定：重点收集道路、广场、绿地等硬化面的雨水，通过雨水口接入管网。

2. 确定干管走向与位置

低洼处优先：干管沿区域最低处或河道、湖泊附近布置（利用天然排涝通道）；

分水线约束：干管走向需与分水线垂直（确保汇水区域内的雨水能自然流入干管）；

与城市竖向规划协调：避免干管穿越高地（减少开挖量和埋深）。

3. 确定管径与坡度

管径选择：根据设计流量（$Q = \psi \cdot q \cdot F$）和水力计算（满流时曼宁公式）确定，需满足最小管径（无铺砌地面DN300，有铺砌地面DN400）；

坡度确定：

最小坡度：DN300管$i \geq 0.005$，DN400管$i \geq 0.004$（防止泥沙沉积）；

最大坡度：受管材强度限制（如混凝土管$i \leq 0.02$），避免流速过高（$v_{\text{max}} \leq 5m/s$，金属管≤10m/s）。

4. 关键节点设计

雨水口：布置于道路边沟、广场低洼处，间距20~40m（根据汇水面积调整），类型选用平箅式（常用）或立箅式（防堵塞）；

连接管：雨水口与雨水管连接，管径DN200~DN300，坡度≥0.01（避免堵塞）；

检查井：间距20~50m（雨水管），坡度突变处需设跌水井；

排涝口：干管末端接入河道、湖泊或调蓄池，需校核出口标高（避免受高潮位顶托）。

四、关键影响因素与优化方法

1. 地形与地质条件

复杂地形（如山地、冲沟）：采用阶梯式布置（沿等高线分段敷设），或通过明渠（梯形断面）辅助排水；

软土地基：需换填或打桩加固基础，避免管道沉降变形；

岩石地基：减少开挖量（采用浅埋或顶管），或局部换填碎石垫层。

2. 现状管网与障碍物

既有管网：通过物探（如雷达、CCTV）明确现状管道位置，避免交叉冲突（无法避开时需调整标高或改用倒虹管）；

地下障碍物（如树根、旧基础）：施工前需清除，或在设计时预留保护空间（如加大管沟宽度）。

3. 规划与发展需求

远期扩展：预留20%~30%的管径冗余（如近期DN600，远期可扩至DN800）；

海绵城市：结合下凹式绿地、调蓄池等设施，减少雨水管网的输水压力（如将峰值流量削减30%）。

4. 经济性与施工可行性

管线长度：尽量缩短干管长度（减少土方量和接口数量）；

埋深控制：避免过深（车行道下埋深≤3m，特殊区域需加设检查井或泵站）；

管材选型：重力流管网优先选用HDPE双壁波纹管（轻便、耐腐蚀），压力流可选钢管（强度高）。

五、总结

排水管网定线设计是“因地制宜、系统优化”的过程，需综合考虑地形、地质、现状条件及规划目标，通过合理划分汇水区域、优化管线走向和埋深，确保系统高效、经济、可靠运行。其核心目标是让污水“流得畅”、雨水“排得快”，同时兼顾施工可行性和后期维护便利性。

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