佛山市三洲片区排水管网提升修复方案分析.pdf

第卷第期水 利 科 学 与 寒 区 工 程V o l ,N o 年月H y d r oS c i e n c ea n dC o l dZ o n eE n g i n e e r i n gS e p,谭伟浩佛山市三洲片区排水管网提升修复方案分析J水利科学与寒区工程,():佛山市三洲片区排水管网提升修复方案分析谭伟浩(佛山市高明区西坑水库工程管理处,广东 佛山 )摘要:结合佛山市三洲片区实际情况,对区域内排水管网现状进行调查,现状管网存在破损严重、输水能力不足、堵点较多等问题,亟须采取提升改造工程.根据城镇发展情况,可采取明挖、非开挖相结合的方式进行管道施工,排水体制逐步改善为完全分流制,通过比选,排水重力管均采用级钢筋混凝土管,橡胶圈承插连接具有良好的耐久性和经济性.关键词:排水管网;提升;修复;方案中图分类号:S 文献标志码:A文章编号:()收稿日期:作者简介:谭伟浩(),男,广东佛山人,工程师,研究方向为给排水.E m a i l:q q c o m.随着城市化建设快速发展,老旧排水管网已无法满足现状的排水需求,导致区域内雨污水淤积,严重影响到城市的面貌和居民的正常生活,因此,进 行 排 水 管 网 提 升 改 造 工 程 是 十 分 必要的 .排水系统现状工程研究范围为:佛山市高明区三洲片区(工业园片区旧圩片区),面积 k m.根据 统 计,三 洲 片 区 现 有 排 水 管 渠 共 计 k m,其中:雨水管渠 k m(含 年后建成的 k m);污 水 管 总 长 k m(含 年 后 建 成 的 k m);合 流 管 总 长 k m.座污水处理厂:中心城区第二污水处理厂,规模万m/d.座污水提升泵站:污水泵站.座雨水排涝泵站:三洲北站、三洲南站.污水系统现状三洲片区目前雨污合流制和雨污分流制并存,新建排水管网采用雨污分流制.现已形成条污水主干管,分别为:上良片区高明大道南侧(兴创路以西)兴创路三和路海天大道三和路交叉口处截流井三明路兴明路交叉口截流井兴明路沿河干管污水厂.高明大 道(北 侧)、兴 创 路 以 东高 明 大 道 m m合流箱涵排口处截流井污水厂.碧桂路、百灵路濠景路污水提升泵站污水厂.片区内生活污水、生产废水经污水(合流)管输送至条污水主干管,最终均输送至中心城区第二污水处理厂处理排放.雨水系统现状三洲片区目前雨污合流制和雨污分流制并存,新建排水管网都已采用雨污分流制.雨水管网存在三条主干管,分别是:海天大道东西两侧分布 mm mm雨水箱涵,自南向北收集工业园范围内雨水,最终排入三洲大涌.高明大道北侧 mm mm雨水箱涵与南侧D N 雨水管道,自西向东收集转输沿线雨水,最终排入三洲大涌.百灵路 mm mm雨水箱涵收集转输三洲旧 圩 范 围 内 雨 水 后,自 西 向 东 排 入 三 洲大涌.三洲片区范围内除孔堂渠流域雨水就近排入孔堂排洪渠外,其余雨水大多经三条雨水主干管转输排放至三洲大涌.排水系统体制分析 合流制排水系统合流制排水系统在合流沿岸建造截流干管,同时,在合、截流干管相交前(处)设置截流井,并在截流干管下游设置污水厂.分流制排水系统分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统.排水体制的比较几种排水体制综合因素比较详见表.表各种排水体制综合因素比较情况序号名称合流制分流制截流式直排式完全不完全雨水管道(或合流管道)有有有无污水管道无无有有截流管道有无无无初期雨水截流有无无无雨季污水溢流有有无无对排放水体的污染一般最大较小一般排水系统完美程度较完善不完善较完善不完善环境保护效果较好差较好一般防洪排涝能力较好较好较好较差 排水管网造价一般较小较大最小 泵站造价一般较低较高最低 污水厂造价稍高无一般一般 综合造价一般较低较高较低 维护管理一般易一般易通过各种排水体制的综合因素比较,可看出各种排水体制各有利弊.排水体制比选三洲片区目前排水系统以合流制为主,大部分区域内道路下虽建成雨污水两套排水系统,但管网错混接严重,部分区域接驳口混流严重,部分重要雨污水干管之间存在连接管,三洲片区排水采用原有排水管涵收集生活污水、废水、雨水后,晴天及小雨天输送至污水处理厂处理,暴雨天气排入现状河涌,导致三洲大涌局部存在黑臭,环境与周围景观极不相称,严重影响了居民的生活质量和城镇环境.根据三洲片区现有排水体制分析,决定三洲片区新建区域应采用完全分流制;对于已形成合流制的建成区,应进行截流式合流制改造,并结合城市建设逐步改造成完全分流制.市政排水管修复方案分析 管道修复方案比选目前,我国排水管道的修复大多采用开挖后重新埋管的方法,由于非开挖技术不影响交通,使用越来越广泛.现对两种管道修复方法进行比选,详见表.表管道修复方法比较情况项目优点缺点开挖管道修复()实施简便,工程质量可控()管道修复直观,效果可期()需开挖路面,影响交 通,干 扰 周 边居民()施工时间较长非开挖管道修复()能同时满足结构更新和扩容的需求()避免拆迁麻烦和环境破坏,减少工程额外投资()减少对交通的影响()噪声低,符合环保要求()施工速度快、工期短()费用较高()工程单位质量良莠不 齐,工 程 质 量把控较难对比两种方案,鉴于非开挖管道修复技术的优势,近年来投资在排水管道、供水站和天然气管道革新的经费有了很大的增长,考虑到本次修复管道均为 年以前的老旧管道,且管道均处于车流量大的主干道上,建议根据道路实际情况,采用开挖管道修复和非开挖管道修复两种形式.污水量预测本工程项目包括三洲片区、沧江工业园片区及三洲旧区,根据片区用地规划,采用分类用地用水量指标法对规划区最高日用水量进行预测,详见表.三洲片区最高日用水量为 万m/d.()近期污水量.近期日常用水量主要由居民生活用水、工业用水、市政公共设施用水等组成.佛山水业集团高明供水有限公司提供的规划片区第期谭伟浩佛山市三洲片区排水管网提升修复方案分析服务范围 年日均供水量为 万m/d,取用水量日 变化系数Kd ,污水 排放系 数 取 ,最高日污水量为 万m/d.综合考虑服务片区的发展趋势,近期污水量按 万m/d计算.表分类用地法用水量预测情况序号用地代码三洲工业园片区面积/h m三洲旧区面积/h m用水指标m(h md)用水量/万td二类居住服务设施 公共管理与公共服务设施 商业服务业设施 工业 道路与交通设施 市政公用设施 绿地 村庄建设 合计 ()远期污水量.城市污水量按城市综合用水量(平均日)乘以城市污水排放系数确定.日变化系数Kd ,污水排放系数取 ,远期平均日污 水 量 为 万m/d、最 高 日 污 水 量 为 m/d.管道水力计算污水管道系统的设计参数以国家有关规范和标准为依据.()设计流量.设计流量确定应考虑污水量的总变化系数Kz,如式().QzQKz()式 中:Qz为 设 计 流 量,m/s;Q为 污 水 流 量,m/s;Kz为污水量总变化系数.污水量总变化系数Kz参照规范中生活污水量总变化系数.详见表.()设计充满度.管道的设计充满度按分流制污水量的非满流计算,最大设计充满度采用 珠海市排水管网建设技术指引,本工程中不同管径的设计充满度见表.表污水量总变化系数污水平均流量/LsKz 表污水管最大设计充满度管径DN/mm 最大设计充满度 ()设计流速.排水管计算如式():VnR/i/()式中:V为流速,m/s;R为水力半径,m;i为水力坡度;n粗糙系数.在设 计 充 满 度 条 件 下 的 最 小 设 计 流 速 为 m/s.干管起始埋深一般为 m;途中最小覆土厚度 m,对于局部 m管段需要进行加固处理.()设计坡度.最小设计坡度原则上应符合 室外排水设计标准(G B ).见表.表不同管径的主要设计坡度管径/mm坡度/管材选取各种管材各有优缺点,目前国内市政排水较为常用的钢筋混凝土管、增强聚丙烯(F R P P)模压排水管、内肋增强聚乙烯(P E)螺旋波纹管、球墨铸铁排水管的技术经济比较,见表.水 利 科 学 与 寒 区 工 程第卷表常用排水管材性能比较管材项目使用寿命抗渗性能防腐能力施工难易接口形式粗糙度(n)水头损失重量管材运输管材价格管道综合价对基础要求钢筋混凝土管 a以上较弱一般较难承插式橡胶圈 水头损失较大大麻烦最便宜较便宜较低增强聚丙烯模压排水管 年以上强优方便承插式橡胶圈 较小方便较贵较贵低内肋增强聚乙烯(P E)螺旋波纹管 年以上强优方便承插橡胶圈 较小方便适中适中低球墨铸铁排水管 年以上强优方便橡胶圈 水头损失较大较大较麻烦适中适中低排水管道的选择既要考虑节省投资、又要考虑管材性能、供货和施工方便、工程建设进度等因素.设计推荐采用的管材如下:根据管材比选及工程周边道路污水管管材的选用情况以及工程建设情况,目前市内市政排水管常用级钢筋混凝土管,故排水重力管均采用级钢筋混凝土管,橡胶圈承插连接.结论根据佛山市三洲片区现状排水管网的实际情况,从管道施工方式、排水体制等方面对管网提升改造方案进行初步分析,认为在工程改造实施过程中可根据周边情况采用开挖、非开挖相结合的施工技术,逐步将排水体制改造成完全分流制.通过对污水量预测分析和管道材料比选,认为排水重力管均采用级钢筋混凝土管,橡胶圈承插连接具有较好的经济性.参考文献:王宁,曾坚,康晓鹍,等高密度建成区排水系统雨污分流改造研究与实践J给水排水,():郑继红,刘兴让城市排水设施改造及排水防涝能力提升研究 以郑州市为例J河南科技,():吕耀志市政排水管网整治工作展望J城乡建设,():第期谭伟浩佛山市三洲片区排水管网提升修复方案分析