浅谈乡镇市政道路排水工程设计

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浅谈乡镇市政道路排水工程设计

王奇

云南省设计院集团有限公司

平远镇污水厂及配套管网建设工程位于砚山县平原镇,包含污水处理厂及配套污水管网量建设两部分内容。其中,污水管总长为30.86km;污水厂建设近期规模为5000m3/d,远期规模10000m3/d,总占地面积约为1.32万m2,采用CASS污水处理工艺,建设内容包括一座污水厂,尾水加压泵房及尾水压力管、各配套加压设备等,污水尾水压力管长为11.5km,尾水加压规模432m3/h(由于污水厂厂址位于稼依水库上游,处理后的尾水不能直接排入河道,所以设置尾水输水管将污水厂尾水输送至水库下游进行排放)。项目总投资约为5775万元,其中,污水厂投资约为2092万元、配套管网投资约为3683万元。下文将结合该工程建设的设计情况,对乡镇市政道路排水工程设计的要点进行研究,以供参考。

1、乡镇市政道路排水工程设计的原则

上述平原镇污水厂及配套管网建设工程是以完善该地区的市政排水系统,提高其污水管网覆盖率,同时减轻水体的污染负荷,实现水环境质量改善,逐步促进老镇区排水管沟、渠工程改造,提高其污水处理效率为目的,其工程设计原则如下。

首先,结合该地区总体规划情况,根据镇区的条件和环境要求,明确排水体制,采用近、远期相结合,分步实施的方式,完善排水系统,对污水进行综合治理,充分发挥建设项目的社会效益、经济效益和环境效益。

其次,积极稳妥地采用先进技术,节约工程投资,降低运营成本。同时,结合地区情况,采用合适的排水体制及技术方法,提高管网使用效率,加强自动化技术和设备的设计运用,提高污水排放处理的自动化运行及管理水平。

此外,对污水厂建设的设计,根据其污水处理工艺及运用管理情况,通过成熟、可靠的污水处理工艺及设备设计运用,以保证污水处理厂正常可靠安全运行,节省占地,减少工程总投资,节约能耗,降低运行成本。

最后,结合工程投资及规划发展情况,合理进行工程分期,并为远期发展预留适当的发展余地。

2、乡镇市政道路排水工程的设计思路与方案分析

结合上述市政道路排水工程设计原则,实际工程设计中,首先,需要结合其整体设计与规划建设要求,通过远近结合与综合分析考虑,对上述工程项目建设实施的可行性进行研究,同时对上述工程中污水厂的建设中是以解决目前污水不经处理直排河流造成的环境污染为目的,对污水处理厂规模设计和确定,应以满足一定时间内主镇区管线雨污混流排放及规划设计远期对旱季污水处理要求为标准。

上述工程项目的污水管道主要设置于市政道路上,少量布置于农田、荒地里,管道埋深在2.0-5.1m,其中,超过3.0m埋深的管道长为480m,由于管道埋深不深,项目地质条件良好,施工方法采用管槽开挖,对于稼依过河段管道,管道河底覆土1.0m,也可采用围堰开挖方式进行施工。此外,在管材设计选择上,对管径小于DN600的污水管采用钢带HDPE管,大于等于DN600的污水管采用钢筋混凝土管;需要压力提升的污水压力管,静压不超过0.40MPa,设计考虑采用钢筋混凝土给水管,压力等级0.60MPa;过河倒虹管设计采用给水球墨铸铁管。

其次,上述工程排水体制设计根据规划要求采用雨污分流制,在主要排出口,将旱流污水和初期雨水进行截流,然后把截流的雨、污水送到污水处理厂进行处理;同时结合目前镇区老城区部分及庭院雨污分流改造制约因素多、实施难度大的客观现实,对老镇区的排水体制近、中期仍以截流式合流制为主,远期逐步改造成完整的雨污分流体制,并考虑逐步改造过程中最大限度地收集雨季污水,进入污水处理厂进行处理后排放的技术措施。

最后,工程设计中要充分考虑现状,尽量利用和发挥原有排水设施的作用,使新规划排水系统与原有排水系统合理地有机结合,并加强对工程造价及运行管理费用的控制,以达到节省投资的目的。

3、乡镇市政道路排水工程设计要点分析

3.1污水管网建设方案设计

对污水管网布置应结合地区的总体规划要求,进行分期实施,将污水管道的铺设应与镇区道路的规划结合起来,原则上管道均敷设在道路下。污水管道尽可能靠近河道布置,考虑到施工条件的限制,尽量减小管段的管径及埋深;重点地段应通过经济、技术比较,通过若干方案比选,做到技术上可靠、经济上合理,最终确定切实可行的方案。此外,加强对现有污水管道的合理设计利用,部分截流管道设计与道路及河道改造相结合,尽量避开工程地质不良地段,以节省投资,缩短工期,提高工程项目建设的综合效益。

上述工程污水管网建设规划中,由于稼依河以北的片区为大部分老镇区及部分规划新建片区,排水体制以合流制为主,污水管网沿现状道路或规划道路由北向南,由西向东布置,通过将污水接入合流截污干管内,并与该地区规划建设道路在交接处实现污水干管与新建污水处理厂连通以进行污水排放和处理。其次,稼依河以南的片区为规划新建片区,排水体制以分流制为主,污水管网沿现状道路或规划道路由南向北布置,经稼依河南侧规划截污主干管转输污水后最终排至新建污水处理厂处理。最后,污水厂尾水加压后经国道323公路输送至稼依水库下游排入河道。

3.2污水管道设计

在进行上述工程中污水重力管道设计中,根据根据技术标准及计算分析方法,通过对管道长度以及合流制管道流量、水力等参数进行计算确定后,对其污水重力管道的施工建设具体方案进行设计,以确保设计方案的合理性。此外,在污水重力管道设计中,由于老镇区采用截流式合流制,雨季需截流部分雨水,超过截流倍数的混合污水则溢流进护城河或雨水管中,因此,需在原排水沟、合流制管道末端设置溢流井,在稼依河沿岸、现状道路交叉口设置14座溢流井,截流倍数为1;同时,稼依河东西向贯穿集镇,污水干管需要三次穿过稼依河,为了减少管道埋深,采用到倒虹管的方式,每组过河管采用2条K8级球墨铸铁管,具体参数如下表1所示。

此外,对污水尾水输水管道设计,主要包含流量计算确定以及污水尾水输水管与附件设置。其中,上述工程中,污水尾水输水管总长约为11.5km,沿323国道规划在附近农田中进行埋设,管道过流能力按远期雨季流量确定,输水规模最大时为远期雨季。污水尾水输水管附件包含排气阀、放空阀以及管道伸缩器、管道检查口等,需要根据工程建设的实际需求进行合理选择与设计运用。

4、结束语

总之,对乡镇市政道路排水工程设计研究,有利于为相关工程实践的设计实施提供参考,促进市政道路排水工程设计水平提升,满足其污水排放与处理的需求,具有十分积极的作用和意义。

参考文献

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