小區排水方式的設計與流量計算

安家寬

（四平市鐵西區地直街市容衛生管理站，吉林 四平 136000）

1 前言

隨著城市的發展與人民生活水平的提高，以往的單層分散住宅逐漸消失，隨之而來的是高聳林立的小區式集中住宅。對于居民住區的建設不論規模多大，通常都統稱為“小區”或“新村”。居民居住區按規模大小可以分為“居住區”、“居住小區”、“住宅組團”三級形式。

住宅組團是居住區和居住小區的基本組合單位。通常它又有二個層次：一種是以基礎管理中心（居委會）為依據，一般按500戶左右規模組織；另一種是以基礎生活中心（有主、副、飲三食設施和托兒所）為依據的，一般按1000戶左右規模組織。

居住小區是若干的住宅組團的組合，配以相應的公共建筑的場地構成居住小區。居住小區建設規模為2000～4000戶，相應人口為2000～5000人，和街道辦事處管轄人口基本相符。小區排水在小區的諸多管理內容中占了很大比重，而且它的管理和維護還是一個反復的工作，這就要求小區有個合理的排水體系，既可以保證小區排水的順暢，還可以減少維護的工作量，減低管理成本。

“小區”內排水管渠的設計與計算“小區”內排水體制的選擇，現一般均按分流制進行設計，故現在按污水管道和雨水管道分別闡述。

2 “小區”污水管道設計與計算

2.1 “小區”污水的通常排放形式

方式一：如果“小區”位于城市市區范圍之內，污水管道的容量和污水處理設計的能力在設計時應考慮到“小區”的布局，這時“小區”的污水可以通過管道匯集、輸送、自流或是提升送入城市污水總干管，經城市污水處理廠處理后一并排放水體。

方式二：如果“小區”位于城市邊緣，城市沒有污水處理廠或者處理廠規模很小，且“小區”周圍又有合適的場志和污水排放的水體，這時“小區”污水可以自成獨立的排水系統，由污水支管、干管匯集、輸送到“小區”污水處理廠后經處理入水體（亦可幾個相鄰小區合建一個污水處理廠）。

2.2 “小區”污水管道的定線和管段設計流量的確定

關于“小區污水管道設計管段的設計流量計算，也可以分兩情況來研究。

（1）居住區和居信小區污水干管的設計流量確定。對于這部分污水干管的流量計算，按照它們的服務面積和服務人口的估算，管道內設計流量范圍在10～100L/s之間（可通過居住區排水量標準，居住區內服務人口，和室外污水管的總不均勻系數值代入計算得出），相應的管徑要為D150-D500mm（若有轉輸上游其他居住區的污水量則要求管勁更大）。實際上這部分管道屬市政污水管道系統，所以城市污水管道設計流量確定的計劃處方法這里完全適用。具體設計流量確定的計算方法這里完全適用。具體設計流量確定的度算步驟為：按各設計管段服務街坊面積和“小區”污水比流量計算出各管段的合計平均流量，加上管段的轉輸上游管段流量得出管段的合計平均流量，乘以相應的總變化系數，最終得出管段的設計流量。至于“小區”污水比流量（L/s，hm2）可根據居住區或居住小區的設計人口密度（人/hm2）和確定的污水量標準（L/人日）進行計算。

（2）住宅組團內污水支管的設計流量確定。住宅組團內污水地管的設計流量確定其實際意義不是很大。因為污水客道有最小管管徑為D300mm，最小設計地坡度為I=0.003。相應最小管徑和坡度通過的流量可查表得出為8.06L/s和13.1L/s，再分析住宅組團的污水管，它的服務人口范圍在1000～4000人之間，若采用排水量標準為100L/人·日，則污水管道的流量無論按量大秒流量計算還是按總變化系數算其流量值最大只在10L/s左右，所以最小管徑的管道即滿足組團污水排放的要求，故可直接選用最小管徑和最小設計坡度，這就不必進行管道的設計流量計算。

2.3 “小區”污水的水力計算

在實際“小區”污水管道計算時，常會遇到下列幾種情況。

（1）獨立的“小區”污水管道設計計算。當“小區”污水管道自成系統通過“小區”污水處理廠處理后排放或“小區”污水必須提升后方能排入城市污水管道系統的情況下，“小區”污水管道通過設計進行水力計算。這時可以按城市污水管道水力計算的方法列表時行計算，設計中設計參數的選擇和要求變遷城市污水管道計算相同。

（2）“小區”污水重力排入城市污水管道系統時設計計算。當“小區”位于市區之內或地形坡度許可“小區”污水能直接排入市區污水管道系統時，這時“小區”污水管道可按接管進行水力計算。計算方法通常也是列表計算，不過在設計參數選擇時應充分考慮到“小區”污水管道排出點城市污水干管的埋深，合理利用“落差”以減小管道的管徑。最后校核能否重力排入城市污水管道系統。校核結果如果不能排入，可適當放大某些管段的管徑適當減小敷設坡度以達到排入目的；如果接入管“落差”太大則可設計躍水井。

（3）住宅組團污水支管的接管計算。前面已經分析，在住宅組團內污水支管一般可按最小管徑和最小坡度要求敷設管道，但也必須按接管計算進行較核能否重力排入“小區”污水管，若排入有困難時應考慮減小建筑物室內排出管的埋深或放大一級管徑減小最小坡度來解決。

3 “小區”雨水管道的設計與計算

“小區”雨水管道的定線包括“小區”內的居住區和居住小區街道管系統的定線以及住宅組團內雨水管的定線。定線原則是充分利用地形，將“小區”內雨水及時就近排出。

“小區”雨水管道的設計和水力計算，可按城市室外雨水管道的設計和水力計算方法列表進行。但是應注意到“小區”雨水管道的如下一些特點。

（1）關于設計流量的情況。因為雨水管段的設計流量確定是按Q=σq.F計算的，若取“小區”的徑流系數σ相同則公式表達為Q=q.F，公式表示雨水管段的設計流量Q（L/s）與該區的比徑流量q（L/s）成正比，與管段的匯水面積F（hm2）成正比，不過，雨量分析表明q是隨所取降雨歷時（t）值增加而減少的，但是也不難理解，一般情況下雨水管道的匯水面積（F）是隨集水量時間（t）的增加而增加的，通常在設計中又是取設計管段量元點的集水時間（t）來作為設計降雨歷時（t=L）來進行設計的，所以雨水管道的設計流量和集水時間的關系比較復雜，特別在“小區”雨水管道設計時能充分反映出來。

（2）關于最小管徑的敷設范圍。雨水管道的設計雖也有最小設計坡度要求，按現行規范：在街坊和廠內最小管徑為D200mm，I=0.004，在街道下最小管徑為D300mm，最小坡度I=0.003。但現在一般住宅組團占地2.6hm2，居住小區10～20hm2，所以設計“小區”雨水管道時最小管徑敷設范圍較小，一般情況下都要進行設計流量的計算來確定管徑。

［1］給水排水設計手冊（第5冊）城鎮排水［M］.北京：中國建筑工業出版社，2001.

［2］室外排水設計規范［M］.北京：中國建筑工業出版社，2006.

［3］全國民用建筑工程設計技術措施一給水排水［M］.北京：中國計劃出版社，2009.