某居住小区室外给水排水工程设计与探讨

简介： 本文讲述通过对居住小区室外给水排水管网的设计，探讨了室外给水排水工程各项水量的计算方法，提出了室外给排水管道系统设计、管道材料的选择意见等。
关键字：计算水量选择管材管线综合排水体制

1、小区给排水工程简介

　　该区位于四川省绵阳市高新区。总用地面积18.545Ha，总户数3000户，设计总人口10000人。住宅建筑层数为4层，一梯两户；同时，还有商业区、幼儿园、医院、液化站等部分公共建筑。属于新建成的居住小区，区内原是农田，有部分住宅建筑，区内无完整的室外给水排水系统。其南侧有一DN300的市政给水管网，压力流；在东侧有一DN800的给水管道，重力流，接城市行政中心的高位水塔；市政雨水管网在小区的南侧和东侧，管径均为d1300，流向分别为西东向和从北南向；市政污水管网在小区的南侧和东侧，管径均为DN700，流向也分别为从西东向和从北南向。城市有集中的污水处理厂。

　　2、设计与探讨

　　2.1 给排水水量计算

　　设计各种水量见表一：

　　小区规划期内各项用水量和排水量计算表。

　　2.2 关于室外给水HDPE管的使用

　　随着塑料管材的日益发展，塑料管材在给排水管材中占的比重正逐渐加大。给水管材设计选用HDPE管。与金属管相比，具有管道质轻，耐腐蚀，水质好、水力条件好，水头损失小等优点；与其他塑料管相比，强度高是它突出的优点，可以满足塑料管在城市道路下直埋地敷设。但这种管材是市场上新出现产品，价格比较高，厂家只是订购生产；此外，对于室外的HDPE管，管道的连接需要全自动电熔焊机及热熔焊机，均需要施工单位购买或租借，专业的技术人员管理。这对于一般的建设和施工单位，其经济技术条件有一定难度。最后，选用砂型离心铸铁管。

　　建议在经济技术可行的条件下，今后室外给水管材选用HDPE塑料给水管。

　　2.3 消防与生活共用系统的设计

　　小区消防用水按同时一处着火设计。建筑的室外、室内用水量均由市政给水管网供给，而自喷用水和局部公共建筑的室内、室外消防用水需要在建筑物附近设贮水池和水泵加压房。设计考虑生活和消防共用给水系统。室外消火栓布置在给水管网上。最大时生活用水量和消防用水量接近。计算得到环网上管径100，地形高差仅10米，不设计加压构筑物，为确保消防时管网的压力充足，将管网的管径放大一级，水环网设计管径取DN150。

　　2.4 管线综合

　　在室外给排水管道的布置过程中，并不是单纯的布置给水管线、污水管线、雨水管线，应与城市直埋电力、电信、热力、燃气等管线或地下管沟等进行管线综合。平面上，防止设计管线抢位，严格按规范确定各种管线的水平位置，以便为以后管线改建或扩建或维修留有足够空间；竖向上，各种管线的高程应从上而下依次确定，考虑小区排水管高程与区外市政排水管道的衔接和检修可行性。

　　此外，小区地势平缓，管道施工过程中可能出现一些偏差，所以，污、雨水管道的管径和坡度适当加大，确保污、雨水快捷通畅的排入区外城市主干管。

　　建议区外水力条件优越的小区尽可能加大区内排水管道的坡度，保证排水通畅。

　　2.5 化粪池的设计与选择

　　在城市无污水处理厂情况下，设计化粪池对小区生活污水进行预处理，能够达到一定的处理效果。

　　但从其的使用效果看，并不理想。主要表现在长期的使用过程中，化粪池的污泥不能按化粪池的设计周期清洗，使其的有效容积减少，达不到预期设计的处理效果，并易造成管道堵塞；同时，化粪池需要占用一定的面积；修建要耗用一定的经济；还需要定期维护管理。

　　再有，根据《污水排放城市下水道水质标准》和《污水综合排放标准》规定的要求，当城镇已建成或规划了污水处理厂时，居住小区不宜再设污水处理设施。该小区内排水管网是一次性建成，可以收集建筑物的污水，接入市政排水管网到城市污水处理厂进行处理。

　　综上所述，本工程不设计化粪池。

　　考虑到居住小区在建设初期，城市的集中污水处理厂还没有建成运行，或已经建成，而市政管网没有及时收集这部分污水进行处理。而这段时间的污水如何处理呢？

　　此外，从成都某报报道得知，出现过化粪池内气体遇火爆炸伤人事件。就其原因，笔者认为有以下几点：㈠化粪池的有效容积偏小，不能满足排水量的增加后的处理要求，产生的气体不能及时排走；㈡其内部不及时清掏，一些悬浮物浮上水面，占居其超高容积，通气不畅；㈢其安装通气孔因各种原因不能通气；㈣没有安装通气孔。这些，导致化粪池内通气不畅，池内污水溶解氧降低，发生厌氧消化，产生CH₄气体，并不能及时排走，大量的CH₄气体在池内聚集，浓度增加，达到气体遇火发生爆炸的极限浓度。同时，导致气体从化粪池井盖缝隙溢出，易遇火发生爆炸，造成隐患。

　　因此，建议①完善设计内容和施工程序，收集完任意时间段和任意地点污水；②修建更多城市污水处理厂改善城市水环境，以便取消化粪池设计；③对暂时不便设城市污水处理厂的地区实施出台对化粪池的设计施工规范；④加强对化粪池的设计期内清掏等维护管理。

　　2.6 设计施工特别注重雨、污分流

　　因小区是新建成的，设计采用雨污分流制排水。以减小城市污水厂的处理负荷，使得污水充分处理后排放；保证城市的良好环境，排水高峰时污水不污染城市水体。另外，施工时一定要注意污、雨水井盖上分别标注 “污水”和“雨水”字样，以便区别污、雨水管道。工程中发现，已经建成的管网，雨、污水管道检查井盖均标注“污水”字样，给后期雨污水管道的接入带来不确定因素；且易导致雨污管道混接，严重污染水体，使其给排水构筑物带来安全隐患。

　　对于排水检查井的井盖，因钢筋混凝土井盖易损坏，不便维修，影响城市环境。所以，城市和小区道路上井盖应选用重型铸铁井盖。

　　3、结语

　　随着我国城市经济的高速发展，现今一批新建或改建的小康生活区兴起。他将领携今后一段时间内人们一定的生活观念。从满足人们优良生活环境和小区再改建扩建，确保小区给排水管网的安全、环保、可持续发展角度出发，充足计算小区给排水水量，合理选用给排水管道材料，综合好城市地下管线，进行可靠的水力计算等尤为重要。

小区规划期内各项用水量和排水量计算表表一
序号	项目名称	用水	用水	用水	时变化	最高日	最大时	最高日	最大时	备注
		标准	单位	时间	系数	用水量	用水量	排水量	排水量
		L/(人·d)	人	h		(M³/d)	(M³/h)	(M³/d)	(M³/h)
1	居住区	220	10000	24	2.2	2200	201.667	1650	151.25
2	幼儿园	80	200	24	2.2	16	1.467	12	1.1
3	活动中心	15	300	24	2.2	4.5	0.413	3.375	0.30938	3处
4	医院	60	50	8	2	3	0.750	2.25	0.5625	医务人员
		20	350	9	2.5	7	1.944	5.25	1.45833	就诊人员
		150	80	24	2.3	12	1.150	9	0.8625	住院人员
5	配电房	40	20	10	2	0.8	0.160	0.6	0.12
6	商业中心	5	4500	10	2	22.5	4.500	16.875	3.375	顾客
6	商业中心	150	450	12	2	67.5	11.250	50.625	8.4375	职工
7	液化站	40	15	8	2.3	0.6	0.173	0.45	0.12938	3处
8	居委会	40	80	8	2.3	3.2	0.920	2.4	0.69
9	绿地用水	1.8L/（次·M²） 20000 M²				72				2处
10	场地用水	1.2L/（次·M²） 35000 M²				42
11	车辆水量	300L/(辆·次) 600				60	6
12	未预见水量	按总用水量的10%				260
合计	2771.1	230.393	1752.83	168.295
消防用水量
13	自喷水量	30l/s	1		108	108
14	消火栓水量	20l/s	2		144	72			室内
14	消火栓水量	20l/s	2		144	72			室外
合计	396	252.000

　　参考文献

　　[ 1 ] 建设部建筑设计院建筑给水排水工程设计实例

　　[ 2 ] 张杰等城市排水系统新思维给水排水 2002年第11期

　　[ 3 ] 刘鹏佛山市城南碧水工程设计方案简介四川建筑 2001年第 3期

　　作者姓名：蒋成立西南科技大学土木工程学院