馬振軍 李 永

(黑龍江省林業(yè)設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

近年來，隨著城鎮(zhèn)化的建設(shè)，市政排水管網(wǎng)與居民生活質(zhì)量及城市環(huán)境水平密切相關(guān)。市政排水管網(wǎng)是城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)大，排水管網(wǎng)的規(guī)模和投資也隨之增大，從幾個(gè)方面介紹了一些城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，以及注意事項(xiàng)。

1 污水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算

污水管渠系統(tǒng)的流量由三部分組成：綜合污水設(shè)計(jì)流量、工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量、入滲地下水。

1.1 綜合污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算

Q=n×N×KZ/24×3600, 總變化系數(shù)KZ可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際綜合生活污水量變化資料確定，資料不足的情況下可按照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》選取。綜合污水設(shè)計(jì)流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一：設(shè)計(jì)人口N應(yīng)為規(guī)劃的遠(yuǎn)期人口數(shù)，綜合生活污水定額n包括居民生活污水定額和公建生活污水定額兩部分之和，并且綜合生活污水定額n也為規(guī)劃的遠(yuǎn)期生活污水定額。綜合污水設(shè)計(jì)流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之二：總變化系數(shù)KZ為該段設(shè)計(jì)管道所排出的平均日的綜合污水總量，計(jì)算單位為L/S；總變化系數(shù)KZ和日變化系數(shù)和時(shí)變化系數(shù)可按公式KZ=Kd×Kh相互轉(zhuǎn)化。

1.2 工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)

等于工業(yè)企業(yè)生活污水設(shè)計(jì)流量及淋浴污水設(shè)計(jì)流量，生產(chǎn)廢水設(shè)計(jì)流量之和。工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一：一般車間及熱車間的計(jì)算人數(shù)應(yīng)按最大班人數(shù)確定，若各班上班時(shí)間交叉則應(yīng)按交叉時(shí)間同時(shí)工作的各班人數(shù)之和計(jì)算；若不交叉，則取流量最大的班做為設(shè)計(jì)流量；工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之二：淋浴時(shí)間一般比較短，在無特殊情況下，可按1h進(jìn)行計(jì)算；工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之三：工業(yè)廢水流量的日變化系數(shù)比較小，可以按1考慮，即總變化系數(shù)=時(shí)變化系數(shù)。

1.3 入滲地下水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算

在地下水位比較高的地區(qū)，污水管道的流量還應(yīng)考慮入滲地下水量，入滲地下水量可按單位管徑和管道長度計(jì)算，或按平均日綜合污水總量的10%～15%估算，或按每天每單位服務(wù)面積來進(jìn)行估算。

1.4 城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)總流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)

是綜合污水設(shè)計(jì)流量、工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量及入滲地下水之和；污水管道設(shè)計(jì)中，每小時(shí)的污水流量是變化的，但從上游流到本管段的平均流量和集中流量是不變的。當(dāng)生活污水采用面積疊加法計(jì)算時(shí)，KZ的計(jì)算基礎(chǔ)是該管段所收集的全部面積的平均日污水量，工業(yè)企業(yè)和大型公建一般采用設(shè)計(jì)流量直接疊加計(jì)算。城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)總流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一：綠化地塊一般不產(chǎn)生污水流量，其所占面積不計(jì)入總面積的疊加計(jì)算中；城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)總流量的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之二：污水管道的本段流量一般應(yīng)從設(shè)計(jì)管道的起點(diǎn)匯入，本段流量一般表示平均日流量，而本段設(shè)計(jì)流量一般表示最大時(shí)流量[1]。

2 雨水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算

雨水設(shè)計(jì)流量公式：Q=qψF, q為設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，根據(jù)當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式及重現(xiàn)期選取；ψ為徑流系數(shù)，當(dāng)作用面積上有多種地面類型時(shí)，可以用加權(quán)平均法計(jì)算；雨水設(shè)計(jì)可以采用計(jì)算相對簡單的面積疊加法或相對復(fù)雜的流量疊加法進(jìn)行計(jì)算。雨水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算易錯(cuò)點(diǎn)之一：后面管道的流量一定大于等于前面管道的流量，如果因?yàn)楹竺婀艿赖孛鎱R水時(shí)間的延長導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果比前面管道的雨水流量還要小，應(yīng)取前面管道的雨水計(jì)算流量作為本管段的流量。雨水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算易錯(cuò)點(diǎn)之二：設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的選取，雨水的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.4條進(jìn)行選擇，首先要注意城市規(guī)模和人口，另外還要注意區(qū)分中心城區(qū)、非中心城區(qū)、中心城區(qū)的重要地區(qū)的區(qū)別；立體交叉道路的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的選取應(yīng)根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.10.2條進(jìn)行選擇，不同的部位可采用不同的重現(xiàn)期。雨水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算易錯(cuò)點(diǎn)之三：當(dāng)現(xiàn)有地段或地區(qū)進(jìn)行整體改造時(shí)，對于改造前后采用相同的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期時(shí)，改造后的徑流量要小于等于未改造前的徑流量[2]。

3 合流制排水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算

旱流污水量為截流井之前的設(shè)計(jì)綜合污水量與設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量之和，截流倍數(shù)為合流制排水系統(tǒng)在降雨時(shí)截留的雨水量與旱流污水量的比值，截流井之后的合流管渠的設(shè)計(jì)流量為旱流污水量與降雨時(shí)截留的雨水量之和。合流制排水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算易錯(cuò)點(diǎn)之一：設(shè)計(jì)綜合生活污水量及設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量均應(yīng)以平均日污水量計(jì)入；合流制排水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算易錯(cuò)點(diǎn)之二：截流井溢流污水為雨污混合污水，不是單存的污水或是雨水，設(shè)計(jì)旱流污水量僅僅是截流倍數(shù)的一個(gè)參考目標(biāo)，為定值；合流制排水管渠系統(tǒng)的流量計(jì)算易錯(cuò)點(diǎn)之三：注意晴天旱流污水流量的校核，晴天最小污水流量時(shí)，要求污水管渠的最小流速不應(yīng)小于0.6m/s[3]。

4 排水泵站的設(shè)計(jì)

排水泵站的規(guī)模應(yīng)根據(jù)其服務(wù)范圍內(nèi)的遠(yuǎn)期高日高時(shí)確定，但為節(jié)約投資、合理建設(shè)，水泵機(jī)組可按近期規(guī)模配置。排水泵站的設(shè)計(jì)易錯(cuò)點(diǎn)之一：不同用途泵房設(shè)計(jì)流量的計(jì)算：污水泵站的設(shè)計(jì)流量應(yīng)按進(jìn)水管的總高日高時(shí)流量計(jì)算，雨水泵站的設(shè)計(jì)流量應(yīng)按最大重現(xiàn)期的雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算，合流泵站的設(shè)計(jì)流量為(N+1)倍的旱流污水量；排水泵站的設(shè)計(jì)易錯(cuò)點(diǎn)之二：不同用途泵房設(shè)計(jì)揚(yáng)程的選取：合流制排水泵站、污水泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程為設(shè)計(jì)平均流量時(shí)出水管渠與集水池設(shè)計(jì)水位之差，還要加上管路系統(tǒng)的阻力損失及0.3～0.5m安全水頭；雨水泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程為設(shè)計(jì)平均流量時(shí)出水管渠與集水池設(shè)計(jì)水位之差及管路系統(tǒng)的阻力損失之和，但可不計(jì)安全水頭；排水泵站的設(shè)計(jì)易錯(cuò)點(diǎn)之三：不同用途泵房集水池容積的選取：污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于其泵站中最大一臺(tái)污水泵5min的出水流量；雨水泵站、合流泵站集水池的容積，不應(yīng)小于其泵站中最大一臺(tái)雨水泵或合流制水泵30s的出水流量；污泥泵房集水池的容積，按一次性排入的最大污泥量和污泥泵的抽送能力來確定；排水泵站的設(shè)計(jì)易錯(cuò)點(diǎn)之四：排水泵站水泵的臺(tái)數(shù)不應(yīng)少于2臺(tái)，且不應(yīng)大于8臺(tái)；污水泵站和合流泵站工作泵臺(tái)數(shù)小于等于4臺(tái)時(shí)，可只設(shè)置1臺(tái)備用泵；工作泵大于等于5臺(tái)時(shí)，應(yīng)設(shè)置2臺(tái)備用泵；潛水泵房備用2臺(tái)時(shí)，可于現(xiàn)場備用1臺(tái)，另外1臺(tái)備用泵放于庫房內(nèi)；雨水泵站可不設(shè)備用泵，但重要的雨水泵站(如為立體交叉道路服務(wù)的雨水泵站)還應(yīng)設(shè)置備用泵。排水泵站的設(shè)計(jì)易錯(cuò)點(diǎn)之五：多個(gè)相同型號的水泵并聯(lián)時(shí)，各個(gè)水泵的并聯(lián)效率不是100%，并聯(lián)的水泵越多，每個(gè)水泵的效率就越低：一般2臺(tái)相同型號水泵并聯(lián)時(shí)，每個(gè)水泵效率按95%計(jì)；一般3臺(tái)相同型號水泵并聯(lián)時(shí)，每個(gè)水泵效率按83.3%計(jì)；一般4臺(tái)相同型號水泵并聯(lián)時(shí)，每個(gè)水泵效率按71%計(jì)；一般5臺(tái)相同型號水泵并聯(lián)時(shí)，每個(gè)水泵效率按60.0%計(jì)。

5 結(jié)語

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷加快，城市市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也不斷加快。在城市建設(shè)中市政排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)質(zhì)量與人民生活水平息息相關(guān)，合理的市政排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)能夠提升城市的生活質(zhì)量，并能夠降低污水對環(huán)境的影響。只有加強(qiáng)對相關(guān)規(guī)范的學(xué)習(xí)，對重點(diǎn)條文的認(rèn)真解讀，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，才能更好的完成市政排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)工作，在滿足使用要求的基礎(chǔ)上合理的降低工程造價(jià)。