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【摘要】给排水工程是建筑工程的重要组成部分，随着经济的发展，人们对于给排水工程的要求也越来越高。因此，对室外给排水管道工程设计进行分析是非常有必要的。
【关键词】室外给排水；管道工程；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
文章对室外给水管道设计中的要素，如:管线的布置、管材的选用等进行了介绍和阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对室外给排水管道设计时需注意的问题进行了探讨，具有一定的借鉴意义。
二、室外排水管道工程设计
1、排水体制的选择
排水体制（分流制或合流制）的选择，应更根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，综合考虑确定。新建地区的排水系统宜采用分流制。
2、排水量确定
现就分流制体制的排水量确定进行分析。
（1）污水设计总流量Q（L/s）
Q=Q1+Q2+Q3
其中：1 Q1为居住区生活污水设计流量（L/s）。按下式计算
Q1=n×N×Kz / (24×3600)
n----污水定额（L/(人*d)），含居民生活污水定额和综合生活污水定额，可按当地用水定额的80%~90%采用。
N ----设计人口数
Kz----生活污水量总变化系数，按《室外排水设计规范》有关规定计取或按实际数据采用。
2 Q2为工业企业内生活污水量、淋浴污水量（L/s）。
3 Q3为工业企业的工业废水量（L/s）。工业废水量级及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。
（2）雨水设计流量Q（L/s）
按下式计算：
Q=F×q×ψ
其中：1 F为汇水面积（ha）
其划分应结合地形坡度、汇水面积的大小及雨水管道布置等情况划定。地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。
2ψ为径流系数。按《室外排水设计规范》有关规定计取。
3 q为设计暴雨强度（L /（s* ha））。按下列公式计算：
q=167A1（1+ClgP）/（t+b）n
式中 t---降雨历时（min）。t=t1+mt2，t1为地面集水时间，一般取5~15min；m为折减系数，暗管取2，明渠取1.2；t2为管渠内雨水流行时间。
3.管径确定
管径确定时应考虑远近期结合，同时照顾经济性和可靠性。管径确定涉及设计供水量及经济流速的确定。设计供水量根据下列各种用水确定：
(1)综合生活用水：包括居民生活用水和公共建筑用水。根据居民生活用水定额或综合生活用水定额及最高13时变化系数综合分析确定。
(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水：生产用水量根据生产工艺要求确定；工作人员生活用水量(含淋浴用水量)根据车间性质确定。
(3)消防用水：消防用水量、水压及延续时问等根据现行有关规定确定。
(4)浇洒道路和绿地用水：根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。
(5)未预见水量及管网漏失水量：按最高日用水量的百分比计(按不同地区取值)。应综合考虑管网造价与经营费用，确定经济流速，从而确定经济管径，使管网造价与经营费用之和为最小。设汁时常采用平均经济流速来确定管径，当D=lOO～4OOmm时，平均经济流速取0.6～0.9m／s；当D≥400mm时，平均经济流速取0.9～1.4m／s，大管取大值，小管取小值。
4.管线平面位置的确定
配水管网应根据用水要求合理分布于全供水区。在满足各用户对水量、 水压的要求及考虑施工维修方便的前提下,应尽量缩短配水管线的总长度,以便节省投资。 供水管网应设计成环状,当允许间断供水时,可设计为树枝状,但应考虑将来连成环状管网的可能。 相关规范中提出配水管线尽量沿现有或规划道路敷设。实际工作中,城市规划部门出于对所有地下管线的综合考虑, 有可能安排在机动车道或慢车道下。由于好多城市规划部门重视地上,忽视地下,致使地下管线未按统一规划施工,谁先施工就占用有利位置,致使后来施工的管线相互交叉,给水管道与其他工程管线之间的最小距离很难保证。另外随着城市道路等级的逐渐提高,以及地下管线的复杂程度的提高,规划的道路加宽,好多原来在人行道的管线埋在慢车道下,增加维修难度。 要做好管道定线,需要规划部门要作出长远综合规划,对地下各种管线统一考虑,减少变化。室外排水管道的布置应根据建筑总体规划、 道路和建筑布局、 地形、 污水和雨水的排泄方向等情况综合考虑确定,力求管线短,埋深浅,能自流排放,且在设计污水管渠时,对每一独立系统或设置泵站的管道, 宜在总出口处设置计量设施。排水管道的布置程序一般按干管、 支管和户前管的顺序进行,干管一般布置在地形较低的地带沿路敷设; 在排水较难的地势上主污水渠道排水坡度宜按照管径取合适的坡度,过小则会造成排水不畅,管道堵塞;过大则虽有利于排水,但受内外落差限制而无法增大主污水渠道深度的情况下, 只能在上坡地面上进行大面积垫土,不经济。
三、室外给排水管道设计时需注意的问题
1.混凝土支墩设置
给水铸铁管特别是球墨铸铁管在室外给水管道工程中应用较为广泛。一般在施工较大口径的室外给水铸铁管时，多在如下位置处：如管道系统的水平弯头、三通、管道末端及返弯处需设置混凝土浇注的支墩。支墩的作用主要是消除由于管内水的压力或土壤条件较差，使在上述的部位产生一将管道沿其水流切线方向外推的力，而导致管道接口处松动。一般在管径大于350mm及在松软土壤敷设时考虑设置。
2.钢管防腐
在管径要求大、受水压力高路段，及穿越铁路、河谷和地震区等管段较常采用钢管敷设。钢管埋地敷设时，管材会受到土壤、地下水的浸蚀，同时还会受到地下杂散电流的影响，使金属表面产生电化学作用而损坏金属表层，故必须采取能隔绝对管道腐蚀及减少杂散电流对管道电化作用的防腐绝缘层，以延长管道使用寿命。埋地钢管一般采用水泥砂浆内防腐，外防腐一般采用石油沥青及环氧煤沥青，分普通级、加强级、特加强级三个等级，设计时应根据具体情况合理选择。
3.钢筋混凝土管接口选择
用于排水的混凝土管的管口形式常用的有平口管、企口管和承插口管。管口形状不同，接口的方法也不同。管道接口一般分為柔性接口、刚性接口、半柔性接口三种。橡胶圈接口、沥青油膏、石棉沥青卷材接口等均为柔性接口，刚性接口常见的有水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆抹带接口，而石棉水泥接口则为半柔性接口。对于接口要求强度较高、严密性闭水性较好的污水管道宜采用柔性或半柔性接口。
4.管线高程控制
管线高程控制应从多方面进行综合考虑：为保证管线所服务区域雨污水能顺畅排入，要求管线要有足够的埋深；而随着埋深增大，挖槽深度增加，施工难度也随之增大，特别是在土质较为软弱地段更为突出，这样必然提高管网造价；同时城市道路下的市政管线错综复杂，为在高程上使各管线基本相互错开，也应合理控制各管线高程，一般来说，从上至下管线顺序依次为电力管（沟）、电讯管（沟）、煤气管、给水管、热力管、雨水管、污水管。
4.给水管道水压试验及冲洗消毒
钢管为工作压力加上0.5MPa，且不小于0.9MPa。球墨铸铁管为当工作压力小于0.5MPa时，试验压力应为工作压力的2倍；当工作压力大于0.5MPa时，试验压力等于工作压力加上0.5MPa，试压前必须排气，否则试压管道发生少量漏水时从压力表上就难以显示，压力表指数也不稳，致使下跌。排气孔通常设置在起伏的顶点处，对长距离水平管道上，须进行多点开孔排气。灌水排气须保证排出水流无气泡，水流速度不变。在打压过程中要注意观察压力表，水压升至试验压力后，保持恒压10min，检查接口、管身无破损及漏水现象时，管道强度试验为合格。在试验压力下，10min降压不超过0.05MPa时，可认为严密性试验为合格，消毒通常采用含量不低于20mg/L氯离子的清洁水浸泡24h后，再次冲洗，直至水质管理部门样化验合格为止。
四、结束语
随着城市的发展，室外给排水管道设计应该从长远角度出发，在严格遵守相关条例规定的基础上，充分考虑气候因素、人文因素、城市发展状况等因素来进行设计。
参考文献
[1]杨现立,杨红宾.室外给排水管道工程设计分析[J].山西建筑.2007(23)
[2]张荃,罗永亮.试析市政给排水管道的设计与施工技术[J].黑龙江科技信息.2009(32)
[3]宋娜.浅谈小区给排水及综合管网设计[J].才智.2011(14)
【关键词】室外给排水；管道工程；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
文章对室外给水管道设计中的要素，如:管线的布置、管材的选用等进行了介绍和阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对室外给排水管道设计时需注意的问题进行了探讨，具有一定的借鉴意义。
二、室外排水管道工程设计
1、排水体制的选择
排水体制（分流制或合流制）的选择，应更根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，综合考虑确定。新建地区的排水系统宜采用分流制。
2、排水量确定
现就分流制体制的排水量确定进行分析。
（1）污水设计总流量Q（L/s）
Q=Q1+Q2+Q3
其中：1 Q1为居住区生活污水设计流量（L/s）。按下式计算
Q1=n×N×Kz / (24×3600)
n----污水定额（L/(人*d)），含居民生活污水定额和综合生活污水定额，可按当地用水定额的80%~90%采用。
N ----设计人口数
Kz----生活污水量总变化系数，按《室外排水设计规范》有关规定计取或按实际数据采用。
2 Q2为工业企业内生活污水量、淋浴污水量（L/s）。
3 Q3为工业企业的工业废水量（L/s）。工业废水量级及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。
（2）雨水设计流量Q（L/s）
按下式计算：
Q=F×q×ψ
其中：1 F为汇水面积（ha）
其划分应结合地形坡度、汇水面积的大小及雨水管道布置等情况划定。地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。
2ψ为径流系数。按《室外排水设计规范》有关规定计取。
3 q为设计暴雨强度（L /（s* ha））。按下列公式计算：
q=167A1（1+ClgP）/（t+b）n
式中 t---降雨历时（min）。t=t1+mt2，t1为地面集水时间，一般取5~15min；m为折减系数，暗管取2，明渠取1.2；t2为管渠内雨水流行时间。
3.管径确定
管径确定时应考虑远近期结合，同时照顾经济性和可靠性。管径确定涉及设计供水量及经济流速的确定。设计供水量根据下列各种用水确定：
(1)综合生活用水：包括居民生活用水和公共建筑用水。根据居民生活用水定额或综合生活用水定额及最高13时变化系数综合分析确定。
(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水：生产用水量根据生产工艺要求确定；工作人员生活用水量(含淋浴用水量)根据车间性质确定。
(3)消防用水：消防用水量、水压及延续时问等根据现行有关规定确定。
(4)浇洒道路和绿地用水：根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。
(5)未预见水量及管网漏失水量：按最高日用水量的百分比计(按不同地区取值)。应综合考虑管网造价与经营费用，确定经济流速，从而确定经济管径，使管网造价与经营费用之和为最小。设汁时常采用平均经济流速来确定管径，当D=lOO～4OOmm时，平均经济流速取0.6～0.9m／s；当D≥400mm时，平均经济流速取0.9～1.4m／s，大管取大值，小管取小值。
4.管线平面位置的确定
配水管网应根据用水要求合理分布于全供水区。在满足各用户对水量、 水压的要求及考虑施工维修方便的前提下,应尽量缩短配水管线的总长度,以便节省投资。 供水管网应设计成环状,当允许间断供水时,可设计为树枝状,但应考虑将来连成环状管网的可能。 相关规范中提出配水管线尽量沿现有或规划道路敷设。实际工作中,城市规划部门出于对所有地下管线的综合考虑, 有可能安排在机动车道或慢车道下。由于好多城市规划部门重视地上,忽视地下,致使地下管线未按统一规划施工,谁先施工就占用有利位置,致使后来施工的管线相互交叉,给水管道与其他工程管线之间的最小距离很难保证。另外随着城市道路等级的逐渐提高,以及地下管线的复杂程度的提高,规划的道路加宽,好多原来在人行道的管线埋在慢车道下,增加维修难度。 要做好管道定线,需要规划部门要作出长远综合规划,对地下各种管线统一考虑,减少变化。室外排水管道的布置应根据建筑总体规划、 道路和建筑布局、 地形、 污水和雨水的排泄方向等情况综合考虑确定,力求管线短,埋深浅,能自流排放,且在设计污水管渠时,对每一独立系统或设置泵站的管道, 宜在总出口处设置计量设施。排水管道的布置程序一般按干管、 支管和户前管的顺序进行,干管一般布置在地形较低的地带沿路敷设; 在排水较难的地势上主污水渠道排水坡度宜按照管径取合适的坡度,过小则会造成排水不畅,管道堵塞;过大则虽有利于排水,但受内外落差限制而无法增大主污水渠道深度的情况下, 只能在上坡地面上进行大面积垫土,不经济。
三、室外给排水管道设计时需注意的问题
1.混凝土支墩设置
给水铸铁管特别是球墨铸铁管在室外给水管道工程中应用较为广泛。一般在施工较大口径的室外给水铸铁管时，多在如下位置处：如管道系统的水平弯头、三通、管道末端及返弯处需设置混凝土浇注的支墩。支墩的作用主要是消除由于管内水的压力或土壤条件较差，使在上述的部位产生一将管道沿其水流切线方向外推的力，而导致管道接口处松动。一般在管径大于350mm及在松软土壤敷设时考虑设置。
2.钢管防腐
在管径要求大、受水压力高路段，及穿越铁路、河谷和地震区等管段较常采用钢管敷设。钢管埋地敷设时，管材会受到土壤、地下水的浸蚀，同时还会受到地下杂散电流的影响，使金属表面产生电化学作用而损坏金属表层，故必须采取能隔绝对管道腐蚀及减少杂散电流对管道电化作用的防腐绝缘层，以延长管道使用寿命。埋地钢管一般采用水泥砂浆内防腐，外防腐一般采用石油沥青及环氧煤沥青，分普通级、加强级、特加强级三个等级，设计时应根据具体情况合理选择。
3.钢筋混凝土管接口选择
用于排水的混凝土管的管口形式常用的有平口管、企口管和承插口管。管口形状不同，接口的方法也不同。管道接口一般分為柔性接口、刚性接口、半柔性接口三种。橡胶圈接口、沥青油膏、石棉沥青卷材接口等均为柔性接口，刚性接口常见的有水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆抹带接口，而石棉水泥接口则为半柔性接口。对于接口要求强度较高、严密性闭水性较好的污水管道宜采用柔性或半柔性接口。
4.管线高程控制
管线高程控制应从多方面进行综合考虑：为保证管线所服务区域雨污水能顺畅排入，要求管线要有足够的埋深；而随着埋深增大，挖槽深度增加，施工难度也随之增大，特别是在土质较为软弱地段更为突出，这样必然提高管网造价；同时城市道路下的市政管线错综复杂，为在高程上使各管线基本相互错开，也应合理控制各管线高程，一般来说，从上至下管线顺序依次为电力管（沟）、电讯管（沟）、煤气管、给水管、热力管、雨水管、污水管。
4.给水管道水压试验及冲洗消毒
钢管为工作压力加上0.5MPa，且不小于0.9MPa。球墨铸铁管为当工作压力小于0.5MPa时，试验压力应为工作压力的2倍；当工作压力大于0.5MPa时，试验压力等于工作压力加上0.5MPa，试压前必须排气，否则试压管道发生少量漏水时从压力表上就难以显示，压力表指数也不稳，致使下跌。排气孔通常设置在起伏的顶点处，对长距离水平管道上，须进行多点开孔排气。灌水排气须保证排出水流无气泡，水流速度不变。在打压过程中要注意观察压力表，水压升至试验压力后，保持恒压10min，检查接口、管身无破损及漏水现象时，管道强度试验为合格。在试验压力下，10min降压不超过0.05MPa时，可认为严密性试验为合格，消毒通常采用含量不低于20mg/L氯离子的清洁水浸泡24h后，再次冲洗，直至水质管理部门样化验合格为止。
四、结束语
随着城市的发展，室外给排水管道设计应该从长远角度出发，在严格遵守相关条例规定的基础上，充分考虑气候因素、人文因素、城市发展状况等因素来进行设计。
参考文献
[1]杨现立,杨红宾.室外给排水管道工程设计分析[J].山西建筑.2007(23)
[2]张荃,罗永亮.试析市政给排水管道的设计与施工技术[J].黑龙江科技信息.2009(32)
[3]宋娜.浅谈小区给排水及综合管网设计[J].才智.2011(14)