室外给排水管道设计之我见

董晓光

【摘要】室外给排水管道工程设计在各地都是必不可少的。本文分析了室外给排水设计的要点，进而提出了室外给水设计和排水问题分别应注意的问题，仅供参考。

【关键词】室外给排水；管道设计；注意问题

1、室外给排水管道设计要点分析

1.1平面布置

（1）对旧管道更新改造而进行的设计，在新管道定线前一定要调查清楚旧管线及其分支管的具体位置，并尽量不占据旧管线的原有位置，最好保证新旧管网之间有1.5 m以上的间距，并且要根据原管道连接的分支管预留管件。这样在新管敷设过程中不至于必须拆旧管线，从而保证旧管线能正常供水，直至并网施工全部完成以后，再彻底废除旧管线。如果规划位置已被各类地下管线占满，布置新管线已无合适位置，不得不占据旧管线原有位置时，则必须采取临时供水措施。

（2）在交通密集、道路横断面较宽路段（规范规定大于50 m）以及市区输水干线管径较大的路段，应考虑铺设复线。

（3） 供水主管道不宜开口过多，可考虑结合地下旁通式消防预留接口。

（4） 如果给水管线布置在车道下面，要尽量减少在车道上做井。除必不可少的干线闸阀、排气等井外，像分支管阀门、地下旁通式消防栓等井尽量设计在人行道上。如我公司配合市政工程管理处对环城东路道路改造，将给水管道及检修阀门和排气阀井设在慢车道上，将分支管阀门、排水阀门及消火栓井设在人行道上。

（5） 管径大于700 mm的水平弯头应尽量避免90°。

（6） 承插式管道沿曲线铺设时，DN600以下管道的借转角度不超过3°；DN700-DN800以下管道的借转角度不超过2°；DN900以上管道的借转角度不超过1°。

1.2管径的确定

管径应根据设计供水量及流速确定。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。设计时常采用平均经济流速来确定管径，当D=100mm～400mm时，平均经济流速取0.6m/s～0.9m/s；当D≥400mm时，平均经济流速取0.9m/s～1.4m/s，大管取大值，小管取小值。

（1）市政给水管道管径一般根据管网差计算结果和用水量情况来确定。实际中，有些管径在若干年前已经规划，随着各地城市发展速度的加快，应结合城市改造的步伐，考虑远期发展，同时照顾经济性和可靠性。对于正在兴建的新城区或工业区，虽然已有规划，但在实际发展过程中，引进的往往与规划不一致，用水量会有所变化，此时可根据《城市给水工程规划规范GB50282—98》来进行估算用水量，从而确定管径。

（2）居住小区内室外给水管道管径确定，一般依据小区用户的数量、住宅类别、建筑标准、卫生器具完善程度及《建筑给水排水设计规范》、《居住小区给水排水设计规范》等规范中居民用水定额、用水量等相关内容来确定。要注意区分最大小时流量与设计秒流量的应用范围。

1.3管材的选择

（1）选择的管材必须有足够的强度，能承受各种内外荷载。

（2）选用的管材应具有很高的水密性能。供水管道是承压的管道，管道的水密性差，以至经常漏水，而增加管理费用和导致经济上的损失。同时，管网漏水严重时，也会冲刷地层引起严重事故。

（3）为降低净水厂的常年运转费，选择的管材要水力条件好，内壁不结垢、光滑、管路畅通，水头损失小。

（4）选用管材的价格相对要低，使用年限长，尽量降低工程造价，并有较高的防水和土壤的侵蚀能力。

（5）管道实际上是一个大的反应器，出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行，并且含氯水与管壁发生新的接触，产生新反应，这些反应有生物性的、感官性的以及物理性的。因此，选择的管材要既耐腐蚀，又不会向水中析出有害物质，最大限度地降低配水管网的二次污染。

（6）穿越河道、铁路和地震区时，应选用钢管。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或无毒饮水漆防腐，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3个等级，设计时应根据具体情况合理选择。

1.4管道埋设深度

（1）根据冰冻层厚度、外部荷载、最小管顶覆土厚度等综合考虑进行设计。

（2）在设有阀门、排气等处管道的埋深，要考虑井室的形状、大小及井内阀门实际尺寸和操作尺寸。

（3）管道埋设深度不是越深越好，要考虑工程造价和将来管道维修费用。在非冰冻地区，管顶覆土厚度可采用0.8m～1.2m，在冰冻地区还要考虑冰冻厚度。

（4）在地下管线复杂的地段，给水管线穿越障碍时，要从全段管道综合考虑，尽量平缓、顺直过渡。

1.5管道附属设施

（1）检修阀：供水主管每500m～1000m应设置一个检修阀门，主要管道和次要管道交接处的阀门设在次要管道上。

（2）伸缩节：①供水管上设置的检修阀门应加设伸缩节，当阀门需要更换时，可以减少阀门更换的时间，缩短停水区域的停水时间。②露天管道应设伸缩节。

（3）排气阀：①排气阀设置位置：管道局最高点；管道下降坡度变大点；管道上升坡度变小点；长距离无折点上升或下降管道每隔500m～1000m设置一个排气阀；长距离水平管道每隔500m～1000m设置一个排气阀。②排气阀的口径：排气阀的口径与管道直径之比为1：8～1：12。③排气阀与管道连接之间应设置阀门，可避免拆换排气阀时大面积停水。

2、室外给排水管道设计应注意的问题

2.1给水管道工程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。

2.2排水管道工程设计时需注意的问题

（1）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。管道接口一般分为柔性接口、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、钢丝网水泥砂浆抹帶接口，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。

（2）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。

3、结束语

总的来说，室外给排水管道工程设计是一个实践经验与能动性相结合的过程。在满足规范要求的同时，要根据实际情况，因地制宜、因时制宜，尽量做到经济合理。