安家寬
(四平市鐵西區(qū)地直街市容衛(wèi)生管理站,吉林 四平 136000)
隨著城市的發(fā)展與人民生活水平的提高,以往的單層分散住宅逐漸消失,隨之而來的是高聳林立的小區(qū)式集中住宅。對于居民住區(qū)的建設不論規(guī)模多大,通常都統(tǒng)稱為“小區(qū)”或“新村”。居民居住區(qū)按規(guī)模大小可以分為“居住區(qū)”、“居住小區(qū)”、“住宅組團”三級形式。
住宅組團是居住區(qū)和居住小區(qū)的基本組合單位。通常它又有二個層次:一種是以基礎管理中心(居委會)為依據(jù),一般按500戶左右規(guī)模組織;另一種是以基礎生活中心(有主、副、飲三食設施和托兒所)為依據(jù)的,一般按1000戶左右規(guī)模組織。
居住小區(qū)是若干的住宅組團的組合,配以相應的公共建筑的場地構(gòu)成居住小區(qū)。居住小區(qū)建設規(guī)模為2000~4000戶,相應人口為2000~5000人,和街道辦事處管轄人口基本相符。小區(qū)排水在小區(qū)的諸多管理內(nèi)容中占了很大比重,而且它的管理和維護還是一個反復的工作,這就要求小區(qū)有個合理的排水體系,既可以保證小區(qū)排水的順暢,還可以減少維護的工作量,減低管理成本。
“小區(qū)”內(nèi)排水管渠的設計與計算“小區(qū)”內(nèi)排水體制的選擇,現(xiàn)一般均按分流制進行設計,故現(xiàn)在按污水管道和雨水管道分別闡述。
2.1 “小區(qū)”污水的通常排放形式
方式一:如果“小區(qū)”位于城市市區(qū)范圍之內(nèi),污水管道的容量和污水處理設計的能力在設計時應考慮到“小區(qū)”的布局,這時“小區(qū)”的污水可以通過管道匯集、輸送、自流或是提升送入城市污水總干管,經(jīng)城市污水處理廠處理后一并排放水體。
方式二:如果“小區(qū)”位于城市邊緣,城市沒有污水處理廠或者處理廠規(guī)模很小,且“小區(qū)”周圍又有合適的場志和污水排放的水體,這時“小區(qū)”污水可以自成獨立的排水系統(tǒng),由污水支管、干管匯集、輸送到“小區(qū)”污水處理廠后經(jīng)處理入水體(亦可幾個相鄰小區(qū)合建一個污水處理廠)。
2.2 “小區(qū)”污水管道的定線和管段設計流量的確定
關于“小區(qū)污水管道設計管段的設計流量計算,也可以分兩情況來研究。
(1)居住區(qū)和居信小區(qū)污水干管的設計流量確定。對于這部分污水干管的流量計算,按照它們的服務面積和服務人口的估算,管道內(nèi)設計流量范圍在10~100L/s之間(可通過居住區(qū)排水量標準,居住區(qū)內(nèi)服務人口,和室外污水管的總不均勻系數(shù)值代入計算得出),相應的管徑要為D150-D500mm(若有轉(zhuǎn)輸上游其他居住區(qū)的污水量則要求管勁更大)。實際上這部分管道屬市政污水管道系統(tǒng),所以城市污水管道設計流量確定的計劃處方法這里完全適用。具體設計流量確定的計算方法這里完全適用。具體設計流量確定的度算步驟為:按各設計管段服務街坊面積和“小區(qū)”污水比流量計算出各管段的合計平均流量,加上管段的轉(zhuǎn)輸上游管段流量得出管段的合計平均流量,乘以相應的總變化系數(shù),最終得出管段的設計流量。至于“小區(qū)”污水比流量(L/s,hm2)可根據(jù)居住區(qū)或居住小區(qū)的設計人口密度(人/hm2)和確定的污水量標準(L/人日)進行計算。
(2)住宅組團內(nèi)污水支管的設計流量確定。住宅組團內(nèi)污水地管的設計流量確定其實際意義不是很大。因為污水客道有最小管管徑為D300mm,最小設計地坡度為I=0.003。相應最小管徑和坡度通過的流量可查表得出為8.06L/s和13.1L/s,再分析住宅組團的污水管,它的服務人口范圍在1000~4000人之間,若采用排水量標準為100L/人·日,則污水管道的流量無論按量大秒流量計算還是按總變化系數(shù)算其流量值最大只在10L/s左右,所以最小管徑的管道即滿足組團污水排放的要求,故可直接選用最小管徑和最小設計坡度,這就不必進行管道的設計流量計算。
2.3 “小區(qū)”污水的水力計算
在實際“小區(qū)”污水管道計算時,常會遇到下列幾種情況。
(1)獨立的“小區(qū)”污水管道設計計算。當“小區(qū)”污水管道自成系統(tǒng)通過“小區(qū)”污水處理廠處理后排放或“小區(qū)”污水必須提升后方能排入城市污水管道系統(tǒng)的情況下,“小區(qū)”污水管道通過設計進行水力計算。這時可以按城市污水管道水力計算的方法列表時行計算,設計中設計參數(shù)的選擇和要求變遷城市污水管道計算相同。
(2)“小區(qū)”污水重力排入城市污水管道系統(tǒng)時設計計算。當“小區(qū)”位于市區(qū)之內(nèi)或地形坡度許可“小區(qū)”污水能直接排入市區(qū)污水管道系統(tǒng)時,這時“小區(qū)”污水管道可按接管進行水力計算。計算方法通常也是列表計算,不過在設計參數(shù)選擇時應充分考慮到“小區(qū)”污水管道排出點城市污水干管的埋深,合理利用“落差”以減小管道的管徑。最后校核能否重力排入城市污水管道系統(tǒng)。校核結(jié)果如果不能排入,可適當放大某些管段的管徑適當減小敷設坡度以達到排入目的;如果接入管“落差”太大則可設計躍水井。
(3)住宅組團污水支管的接管計算。前面已經(jīng)分析,在住宅組團內(nèi)污水支管一般可按最小管徑和最小坡度要求敷設管道,但也必須按接管計算進行較核能否重力排入“小區(qū)”污水管,若排入有困難時應考慮減小建筑物室內(nèi)排出管的埋深或放大一級管徑減小最小坡度來解決。
“小區(qū)”雨水管道的定線包括“小區(qū)”內(nèi)的居住區(qū)和居住小區(qū)街道管系統(tǒng)的定線以及住宅組團內(nèi)雨水管的定線。定線原則是充分利用地形,將“小區(qū)”內(nèi)雨水及時就近排出。
“小區(qū)”雨水管道的設計和水力計算,可按城市室外雨水管道的設計和水力計算方法列表進行。但是應注意到“小區(qū)”雨水管道的如下一些特點。
(1)關于設計流量的情況。因為雨水管段的設計流量確定是按Q=σq.F計算的,若取“小區(qū)”的徑流系數(shù)σ相同則公式表達為Q=q.F,公式表示雨水管段的設計流量Q(L/s)與該區(qū)的比徑流量q(L/s)成正比,與管段的匯水面積F(hm2)成正比,不過,雨量分析表明q是隨所取降雨歷時(t)值增加而減少的,但是也不難理解,一般情況下雨水管道的匯水面積(F)是隨集水量時間(t)的增加而增加的,通常在設計中又是取設計管段量元點的集水時間(t)來作為設計降雨歷時(t=L)來進行設計的,所以雨水管道的設計流量和集水時間的關系比較復雜,特別在“小區(qū)”雨水管道設計時能充分反映出來。
(2)關于最小管徑的敷設范圍。雨水管道的設計雖也有最小設計坡度要求,按現(xiàn)行規(guī)范:在街坊和廠內(nèi)最小管徑為D200mm,I=0.004,在街道下最小管徑為D300mm,最小坡度I=0.003。但現(xiàn)在一般住宅組團占地2.6hm2,居住小區(qū)10~20hm2,所以設計“小區(qū)”雨水管道時最小管徑敷設范圍較小,一般情況下都要進行設計流量的計算來確定管徑。
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