城市居民区雨污同位分流排水管道技术研究.pdf

发展与创新2202023 年 第 12 期 总第 140 期 工程技术研究摘要：我国排水体制主要有合流制和分流制两种类型，文章提出的雨污同位双层排水管道是对分流制排水形式的创新。该技术在保证分流排水的条件下，将雨水管道和污水管道布置在同一条路线位置上，既减少占用街道地下空间，又不会造成受纳水体污染。首先对雨污同位分流排水管道技术及其应用优势进行了简要介绍，以北京某新建小区为例，在计算该小区室外排水设计流量的基础上布置室外排水系统，然后进行排水工程方案比选，最终采用雨污同位分流排水管道方案，应用效益显著。关键词：雨污分流；排水管道；检查井Abstract:There are two main types of drainage systems in China:combined system and separate system.The proposed rain and sewage co-located double-layer drainage pipeline is an innovation of the separate drainage system.Under the condition of ensuring diversion drainage,the rainwater pipeline and sewage pipeline are arranged in the same route position,which not only reduces the occupation of the underground space of the street,but also does not cause the pollution of the receiving water body.Firstly,the technology and application advantages of rain and sewage co-located diversion drainage pipeline are briefly introduced.Taking a newly-built residential area in Beijing as an example,the outdoor drainage system is arranged on the basis of calculating the outdoor drainage design flow of the residential area.Then,the drainage engineering schemes are compared and selected.Finally,the rain and sewage co-located diversion drainage pipeline scheme is adopted,and the application benefit is remarkable.城市居民区雨污同位分流排水管道技术研究张 芳泛华建设集团有限公司，北京 100032Research on the Technology of Rain and Sewage Co-located Diversion Drainage Pipeline in Urban Residential AreasZHANG FangPan-China Construction Group Co.,Ltd.,Beijing 100032,China071.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.12.目前，我国常规排水体制主要有合流制和分流制两种基本类型，前者通过同一个管渠系统将污、废水和雨水混合排出，后者通过各自独立管渠系统将污、废水和雨水分别排出。文章提出的创新方法是在雨污分流排水体制的基础上，将雨水管道和污水管道布置在同一条路线位置上，使雨、污管道形成上下敷设的双层管道，适用于街道较为狭窄或地下空间局限性较大的情况。1 雨污同位分流排水管道技术概述传统街路宽度 6 m，且现状管线复杂，实现雨、污分流改造十分困难，采用雨污同位分流排水的方法既利用了现有合流管道路线位置，又达到了雨污分流的效果1。这种排水形式在规划、设计和施工层面上实现了模式蜕变突破传统排水模式的一种新技术，与传统排水形式相比，在地下空间有限情况下，可实现雨污水作为独立系统分流排水的效果。雨污同位分流排水管道以一种双管道立式排布，将雨水和污水管道敷设在同一条线路位置，形成雨水管在上、污水管在下的立式双层排水管道2，达到雨污分流排水的目的（见下页图 1）。此雨污水管道共用管道基础，且共用一座检查井，其检查井为上层雨水井室和下层污水井室复合双层检查井3，上层雨水井用于连接雨水管道，下层污水井用于连接污水管道，检查井内雨、污水井室之间设有中间隔层，隔层上设作者简介：张芳，女，硕士，工程师，研究方向为市政给排水设计。Key Words:rain and sewage diversion;drainage pipeline;inspection well分类号：TU992.21发展与创新221工程技术研究 第 8 卷 总第 140 期 2023 年 6 月置可启闭的活动盖板，通过开启活动盖板工作人员可进入下层井室进行检修，在中间隔层设有可保证下层井正常通气和安全运行的通气管（见图 2）。该复合双层检查井优势在于，同一检查井可以连接雨水管道和污水管道，井内的中间隔层又实现了雨水和污水分层通过，不会出现雨、污混合的现象。活污水量和公共建筑生活污水量。（2）小区生活污水排水定额，宜为其相应生活给水系统用水定额的 85%95%。（3）小区生活排水系统的小时变化系数与其相应给水系统变化系数相同。小区总户数为 878 户，总人口约 2 151 人。最高日排水量约 627 m3/d，最大时排水量约 58 m3/h。4.2 雨水设计流量计算此项目及周边地区位于第暴雨强度分区，降雨强度 q 采用以下公式：（1）雨水量计算：QqF=（2）式中：P 为设计重现期，a；t 为降雨历时，min；为综合径流系数；q 为降雨强度，L/（shm2）；F 为汇水面积，hm2。其中设计重现期 P=3 a，降雨历时 t=10 min，径流系数=0.65，汇水面积 F=3.4 m2，暴雨强度 q=353 L/（shm2），总雨水量 Q 781 L/s。5 小区室外排水系统布置（1）小区室外雨水系统。根据建筑总体规划及道路竖向标高，布置小区排水管道平面及排水流向，小区地势为北高南低，道路坡度为 1.5%，将整个区域划分为东西两个汇水区域，以小区中央主干道路为分界线，其中东片汇水范围约 1.2 hm2，西片汇水范围约 2.2 hm2，1#、2#楼前支干路敷设 DN400 雨水管自东向西排入东侧路敷设的 DN400 DN500 雨水管道，3 号楼前支干路敷设 DN400 雨水管自东向西排入中央主干路雨水管，5#7#楼前、后支干路分别敷设 DN400 雨水管自西向东汇入中央主干路雨水管，在中央主干路上敷设的 DN400 DN800 雨水管道，分别汇总雨水后排入小区南侧雨水调蓄池，雨水最终排入东侧花园西路现状 DN1200 雨水管道。（2）小区室外污水系统。在该小区各建筑单体的污水排出管前敷设污水管道，收集生活污水。污水主管道随小区地势坡度由北向南敷设，1#3#楼建筑单体的室外污水管均自西向东排入楼体东侧路敷设的 DN300 污水管道，5#7#楼建筑单体的室外污水管自西向东排入中央主干路敷设的 DN300 污水管道，污水经化粪池处理后，排入东侧花园西路现状市政上部为雨水管线下部为污水管线图 1 雨污同位分流排水管道图 2 复合双层检查井2 雨污同位分流排水管道的应用优势（1）雨污同位排水形式既拥有了合流管道节省地下空间位置的优点，又拥有分流管道不污染河道水质的优势，该排水创新技术体现了一种低碳、环保生态理念，为城市市政排水设施提供了一种新型建设模式。（2）雨污同位排水管道不仅适用于道路较窄、改造合流制排水管道困难的老旧小区、历史街区等，还适用于室外管线较多、地下空间有限的新建小区。前者应用该技术将现有合流管道改造为雨、污分流排水管道，后者将雨、污水两种管道敷设在同一线路位置上，优化了地下空间，为其他管线预留出位置。（3）雨污同位排水相较于分流制排水系统，检查井及地面井盖数量大幅度减少，提升了车辆行车舒适度及路面的美观度；相比较于合流制排水系统，复合双层检查井不会出现雨污混合，不产生溢流水污染。3 项目概况该项目为北京市海淀区某新建小区，项目占地 3.4 hm2，总建筑面积为 22.3 hm2，容积率为 2.0，绿化率小于 30%，项目主要由 5 栋住宅楼和一栋配套服务楼组成，另设地下汽车库及配套设备用房。该地块东临花园西路为现状市政道路，现状市政管线条件良好。4 小区室外排水设计流量计算4.1 污水设计流量计算（1）小区内生活污水的最大小时量，包括居民生发展与创新2222023 年 第 12 期 总第 140 期 工程技术研究DN500 污水管道。6 小区排水工程方案6.1 方案一：雨污异位分流排水管道小区采用常规的雨污管道异位敷设方式实现雨污水分流，该方式为传统雨污分流形式，排水安全并能够保障下游河道水质。该小区需敷设室外管线种类较多，有给水管道、再生水管道、消防管道、雨水管道、污水管道、热力管道、燃气管道、电力、通信电缆九种管线类型。在编制室外管线综合方案时，要保证管线之间的最小水平净距符合规范要求，同时考虑对周围地上、地下（构）建筑物安全间距要求。因此，要求小区有较好地下空间条件。该小区人防地下室及车库上方为绿地区域，顶板上覆土约 2.5 m，管线布置在此区域需考虑管道埋深，尽量布置一些埋深较浅的管道。小区电力管线采用电力隧道形式而非直埋，占据较大的地下空间，电力隧道尽可能都布置在地库上方绿地区域内。尽管部分管线均规划布置在绿化带内，小区主干路仍需在路面下敷设给水、雨水、污水、热力、燃气管道。小区道路宽度为 6.9 m，若布置上述五种管线，则无法满足各管线之间最小水平净距要求，因此，在布置管线综合时结合管沟（共同沟）一起建设实施4，能解决管线敷设空间紧张的问题，但管沟不易分期修建，建设投资昂贵，且各管线主管单位如何分担费用的问题较复杂。6.2 方案二：雨污同位分流排水管道小区采用新型雨污管道同位敷设方式实现雨污水分流，将雨水和污水管道由原来的平行敷设，改为两条管道在空间上占用同一条线路位置上下叠加敷设，该技术提出的复合双层排水检查井为其专属检查井，在结构设计上克服了雨水管道和污水管道需要各自建设检查井。小区排水管道若采用该方式，能够减少两条管道占用的空间，为其他管线预留出地下空间，各管线位置得到合理的安排，且各管线之间的水平间距满足规范要求5。雨污同位分流排水技术有效集约化地利用道路下的空间资源，为有限的地下空间新建多种市政管道提供了有效的解决方法。6.3 方案比选在布置小区室外管线综合方案时，各管线具体位置既要符合总平面布置，又要满足规范安全间距要求，该小区地下空间无法满足各管线之间的最小水平间距，为缓解地下空间资源紧张，同时满足小区排水的需求，只能采用雨污同位双层排水管道敷设方式，故选择方案二。7 综合效益评价（1）社会效益。雨污同位技术在道路地下空间资源紧张情况下可实现雨污彻底分流，力求高效率、低成本、易实施的建设方式，更好地实现城市排水系统建设，对我国排水系统的持续发展建设具有积极的作用。（2）经济效益。雨污同位技术有效集约化地利用道路下的空间资源，大幅度减少检查井及地面井盖的数量，经测算，可节省雨、污水管道总工程投资约20%。由此可见，新技术可以降低排水管道工程的投资和后期运行维护的成本。（3）环境效益。新技术从水安全、水环境、水资源三方面提升了城镇排水管网系统的品质，有效提升水质量，改善水环境，对居民的身体健康也有极大的好处，还能够源源不断地创造综合效益。8 结束语目前，我国城市新建、改建的排水管道均采用分流制排水系统，对于新建小区、老旧小区、历史街区等道路较窄、规划布置管线较多且位置紧张的情况，需要打破常规排水模式，采用新方法、新技术。文章提出的分流制新型排水模式雨污同位双层排水管道，为排水规划、排水管道设计及实施提供了新思路、新方法，因地制宜、科学合理地解决了地下空间有限、安排管道困难的问题，具有缓解街道地下空间、减少路面检查井数量、降低投资成本等优点。雨污同位技术可提升排水系统的可靠性与可持续性，对于完善城市排水系统建设具有积极的作用。参考文献1 张哲.居民区雨污分流改造工程方案应用与评价研究D.济南:山东建筑大学,2021.2 周大为,冯云海,李智东.东莞市长安镇雨污分流改造的设计与思考J.中国给水排水,2022,38(14):64-70.3 李忠群,杨永飞.实例探讨旧城区污水管网建设方案的选择J.给水排水,2021,57(S2):447-450.4 乔典福,鲁艳春.海绵城市建设中老城区雨污分流改造技术研究J.人民黄河,2020,42(S2):128-129,133.5 刘雪彤,于涛.城市重大建设工程的决策与实施机制:以南京雨污分流工程为例J.规划师,2016,32(4):50-54.