浅谈城市排水管道改造设计

　　【摘要】排水管道的设计质量会对城市排水产生直接影响。针对当前城市排水管道中存在的问题，本文就城市排水管道改造设计进行了分析，希望能够提升城市排水效率，推动其健康发展。
　　【关键词】城市；排水管道；改造设计
　　最近几年，伴随着我国城市化进程的持续加快，城市规模迅速扩大，基础设施建设也因此备受关注。作为城市基础设施的重要组成部分，市政排水管道的建设、运行和检修维护都与城市居民的日常生活乃至城市整体运转息息相关。伴随着城市化进程的加快，部分城区的排水管道在运行中暴露出很多问题，需要做好必要的改造工作，保证排水效果。
　　一、城市排水管道现状
　　当前，在许多城市，尤其是老城区，排水管道在运行过程或多或少都会存在一些问题，这些问题的存在不仅影响了排水质量，在遭遇强降水时，还可能引发城市内涝问题，威胁城区居民的生命财产安全。具体来讲，城市排水管道中存在的问题主要体现在几个方面：一是设计标准低，管径较小，过水能力不足，而且管道接口密封不严，容易出现积水渗漏等问题；二是排水管网缺乏整体规划设计，没有能够形成完善的洗，分流与合流并存给排水管道的管理维护增加了难度；三是雨污水管道混接，排水系统混乱，在遭遇强降水时雨水无法及时排出，会与污水混合然后涌出地面，污染城市环境；四是管网陈旧，管理与维护缺乏，管道过流能力无法充分发挥，存在比较严重的淤积问题，也有部分管线上方的建筑高度超出了相关规定的要求，导致管线在压力作用下出现破损；五是缺乏健全完善的工程资料，很多排水管道都没有按照设计施工图纸进行施工作业，给后期管理和改造工作带来很大困难〔1〕。
　　二、城市排水管道改造设计
　　（一）明确改造原则
　　在针对城市排水管道进行改造设计时，必须充分考虑不同城区居民的用水情况以及城市降水量，做到因地制宜，具体问题具体分析。对于街道宽度较大、施工便利的区域，可以将合流管道改造为分流管道，一步到位；对于街道狭窄，建筑密集且地下管线较多的城区，可以在原本合流制的基础上引入截流式，然后逐步进行改造，实现雨污水分流；对于存在沟渠的城区，可以将污水截流管道沿沟渠铺设，新建雨污水排水系统，配合道路扩建工程来进行雨水管网的铺设，不断进行完善，将现有的合流管网改造为污水排放系统。排水管道改造需要遵循几个基本原则：一是尽量减少管道交叉现象，做到支管让主管，如果管道埋深无法满足要求，则需要对管材进行更换，或者设置相应的保护管，减小埋设深度；二是应该对现有的排水支管进行充分利用，减少支管废弃现象，降低改造成本；三是在对改造方案进行选择时，应该减少新建管道对于既有建筑和道路等的影响。
　　（二）做好现状调查
　　想要对排水管网进行有效改造，需要首先做好现状调查工作，结合图纸，深入了解待改造区域排水管网的走向、坡度、管径等，如果管道建设时间较长，没有可供查询的图纸和资料，则可以通过现场调查、实际测量等方式，掌握区域内排水管道的基本情况，并对其输水能力进行校核，为改造提供参考依据〔2〕。
　　（三）重视管网清淤
　　考虑当前部分老城区排水管道不仅运營时间长，而且缺乏到位的管理维护，管道内部存在比较严重的淤积问题，在对其进行改造前，需要先做好排水管道的清淤和疏通工作，对管道内部和检查井内的沉积物进行清理，提升其过水能力。对于一些因为基础沉陷等因素造成的管道接口错位、松脱以及污水泄漏等问题，必须及时进行修复，在排水管道底部和内壁进行重新浇筑，提升管道防渗能力。
　　（四）管道改造设计
　　1。系统架构构建
　　城市排水管道改造设计环节，需要立足城市整体规划，参考城市结构进行，构建其相对完善的排水系统架构。通常情况下，排水系统架构的构建中，需要将雨水和污水作为两个不同系统进行处理。对于雨水系统，应该包含城市降水、河道及雨水泵站三部分，确保雨水能够经过相应的管网到达雨水泵站，在经过必要的处理后，将其排放到河道中；污水系统则主要是针对污水流向的处理，包括了生活污水和工业污水，在经过污水管网后，污水会流经污水泵站，再经管网传输到污水处理厂。在排水系统内部，不同组成部分必须做到密切相连，结合计算机网络技术，针对城市排水管网的运行数据进行实时监测，做好数据收集整理工作，提升泵站管理效率〔3〕。
　　2。改造管道系统
　　一是应该对原本的合流制管道进行改造，将其改造为分流制，在这个过程中，需要做好核算工作，评估在分流改造后，排水管道是否能够满足区域内污水和雨水的流量要求，看是否需要在新的排水管网中，对现状管道是否应该保留做出准确判断；二是应该对现有的分流制管道进行改造，使得其功能可以最大限度的发挥出来，尽量保证排水效果，对于部分无法满足排水要求的管道，可以对其进行更换，避免因为改造引发的管段流量变化，导致现状排水管道出现淤塞或者溢流问题；三是对于需要穿越沟渠或者河流的排水管道，在改造设计中必须做好详细调查，依照排水分区以及渠道特点，进行改造方案的对比分析。例如，传统倒虹管过河可以在不影响河道泄洪能力的前提下，避免洪水对于管道的冲刷，也能够有效减少下游管道埋设深度，不过管道的清通难度大，施工维护成本高；直接从沟底穿越的方式施工简单，造价低廉，管道也不易出现堵塞的情况，不过埋深相对较大，洪水也容易冲刷管道，甚至导致管道断裂等问题〔4〕。
　　（五）改造施工方案
　　在城市排水管道改造施工中，存在几种施工方案：一是在原位置进行开挖，对老旧管道进行更换。考虑城市中不少城区道路相对狭窄，交通流量巨大，如果进行路面开挖，可能导致交通阻断，在这种情况下，需要对施工线路进行合理设计，兼顾施工安全和交通安全，新建雨污水管道需要在雨季前完工，同时保证沟槽回填的质量；二是将原本管道封堵或者直接废弃，另外铺设新的排水管道。这种改造方案能够减少施工对于路面交通的影响，也可以有效缩短工期，而且在施工过程中，原本的排水管道依然可以继续使用；三是非开挖加固修复方案，可以在不对路面进行开挖的情况下，针对两个检查井之间的管道进行局部或者整段加固修复，比较常见的加固修复方法包括内衬法和喷涂法，相比较其他两种方案，这种方案的施工速度更快，可靠性更强，而且能够最大限度地减少对于水体的污染，也能够对原本的管道进行充分利用，具备良好的经济效益和环境效益〔5〕。
　　三、结语
　　总而言之，城市排水管道改造是一项相当复杂繁琐的工程，尤其是不少城市的老城区街道狭窄，建筑密集，交通流量大，而且地下各类管线交织，改造难度较大。针对这些问题，市政部门应该从城市整体规划着眼，做好排水管道的改造设计，强调因地制宜，对现有排水管道的数据资料进行收集整理，不仅需要综合考虑水质、水量以及气候条件，还需要尽可能减少改造施工对于地面交通以及城市水体的影响，在保证排水系统稳定运行的同时，促进其经济效益、环境效益和社会效益的提高。
　　【参考文献】
　　〔1〕姜其山。浅析市政排水管道改造设计〔J〕。科技创新与应用，2014，（24）：169170。
　　〔2〕荣梅。老城区市政排水管网改造设计浅析〔J〕。城市道桥与防洪，2012，（9）：175177。
　　〔3〕范昔颖，高峰，贺兰军。浅谈老城区道路排水管网改造设计要点〔J〕。中国勘察设计，2016，（12）：8284。
　　〔4〕廖筱洁。浅谈给排水管网设计的几点体会〔J〕。中国科技博览，2012，（9）：285。
　　〔5〕吕彦彦。城市排水管网改造设计浅析〔J〕。建材发展导向，2017，15（14）：382383。