工程排水管道應用現狀以及未來展望

寧明海

摘要：眾所周知，當前城市發展迅速，每天產生諸多工業及生活廢水以及雨季的大量降水，多經過排水管道進行排放，有效 的避免廢水、雨水給人們生產生活造成的不利影響，因此，城市良好環境及有序生活的營造，離不開排水管道作用的正常發 揮。

關鍵詞：排水管道；應用現狀；未來展望

中圖分類號：TD166 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0039-01

引言

城市排水設施包括：收集、輸送城市排水的管網、泵站以及污

水處理廠和污泥最終處置及相關設施。近年來，在全國上下保護水 資源、治理水污染的形勢下，排水設施工程已經成為各地基礎建設 的熱點。

1、排水管道應用現狀分析

工程用的管道，根據管道材質不同可分為鋼管、鑄鐵管、混凝

土管和鋼筋混凝土管、塑料管（包括鋼塑復合管）四大類。鋼管： 鋼管一般分為灰口鑄鐵管和焊接鋼管；鑄鐵管：鑄鐵管按材質可分 為鑄鐵管（亦稱普通鑄鐵管）和延性鑄鐵管（亦稱球墨鑄鐵管）；混 凝土管：餛凝土管一般分為預應力鋼筋混凝土管（PCP），自應力鋼筋 混凝土管（SPCP），預應力鋼筒混凝土管（PCCP），混凝土管（GP） 和鋼筋混凝土管（RCP）；塑料管：塑料管一般分為硬質聚氯乙烯管 （PVC-U），聚乙烯管（PE），玻璃鋼夾砂管（FRP）管。目前，我國 工程管道品種多樣，改變了以往只用混凝土管和鋼筋混凝土管、灰 口鑄鐵管和鋼管等少數幾種管道的局面，如城市供水管：管徑小于 600mm 的有灰口鑄鐵管、球墨鑄鐵管、自應力鋼筋混凝土管、鋼管、 PVC-U 管、PE 管等；管徑在600～1200mm 的有預應力鋼筋混凝土管、 預應力鋼筒混凝土管、球墨鑄鐵管、鋼管、FRP 管等；管徑在 1200mm 以上的有預應力混凝土管、預應力鋼筒混凝土管、FRP管和鋼管等。 近十幾年來，隨著塑料管的原料合成生產、管材管件制造技術、設 計理論和施工技術等方面的發展和完善，使塑料管在工程管道工程 中占據了相當重要的地位。

2、排水管道管理存在的問題

2.1現有排水管道機械化程度低

現有排水管道有相當一部分建于 20 世紀 60～80 年代，即使是

當代新建的排水管道也存在相同問題，機械化程度低，檢查井蓋開 啟采用傳統的人力開啟。由于排水管道及檢查井蓋在多年使用中存 在碾壓變形等情況，造成開啟困難。更重要的是在災害天氣中，如 暴雨天氣，地面積水給開啟檢查井更是造成了極大地困難，不僅難 以確定檢查井位置，在開啟井蓋時的水流壓力也容易對工作人員的 安全造成威脅。

2.2管道清掏技術落后

管道清掏工作是排水管道日常維護的主要工作，占日常維護工

作的 60%以上。相比于西方發達國家，我國的清掏技術相對落后。 在過去的幾十年中，清掏技術沒有較大發展與改進，沒有有效地自 動清掏技術，造成許多管段不能有效清掏，形成堵塞嚴重影響排水 管道的運行，排水效率降低，并構成安全隱患。

2.3管道惡臭氣體等有害氣體處理滯后

排水管道，尤其是城市工程排水管道，其主要作用是疏導污水。

污水中含有大量有機物，在排放過程中，污水管道中的污水本身含 有的惡臭氣體大量逸出，嚴重供影響環境衛生。同時，污水在污水 管道中發酵，產生有毒有害氣體，如硫化氫，它在遇到氧氣是氧化 成二氧化硫，并經過一系列反應形成硫酸，腐蝕管道。而我國對于 排水管道的惡臭氣體治理工作滯后，幾乎很少有處理工程。

2.4管道變形、沉降、脫節、斷裂等事故

由于城市的快速發展，人口爆炸式增加，在過去的十年內，我

國機動車數量急劇增加，道路不斷加寬，使原本位于人行道下的管 道己成為機動車道中心地段。在長時間的動荷載作用下，管道容易 形成變形和斷裂。隨著對城市的開發和地下水的利用，更是容易造 成地基的沉降，致使管道的沉降與脫節。

3、塑料排水管的優點

3.1強度和剛度

從表面上看，塑料埋地排水管是不及混凝土排水管，特別是鋼

筋混凝土管。但塑料管屬于柔性管，在受外壓負荷時，柔性管的承 受負載的機理是完全不同的。柔性管在受壓破壞之前可以有較大的 變形，而剛性管不可能有較大變形。同樣外壓負載下柔性管管壁內的應力較小，它和周圍的回填土共同承受負載，管土共同作用。因 此，塑料埋地排水管不需要和剛性混凝土管一樣的強度和剛度，在 合理的剛度下，完全達到使用要求，這一點已被國外先進國家的應 用實踐所證實。

3.2水力特性比

在水力特性比方面，塑料管由于內壁光滑，輸送液體時摩阻明

顯小于混凝土管。塑料管的內壁粗糙率為 0.001，而混凝土管為 0.013，因此在相同使用條件下，塑料管的輸水量可比混凝土管提高 30%。實踐證明，在同樣坡度下，采用直徑較小的塑料埋地排水管就 可以達到要求的流量。 3.接口的密封性。在管材接口密封方面，塑 料管的連接比較可靠。而混凝土排水管在保證密封性方面比較困難，

絕大多數使用的平接口和企口混凝土排水管在連接處只抹一圈混凝 土，時間一長很難保證不泄露；又因其完全是剛性連接，管道稍有 移位（如土壤不均勻沉降），連接處就可能被破壞，而形成滲漏。

3.3使用壽命、耐腐蝕

在使用壽命、耐腐蝕方面，塑料管的優點最為突出。埋地排水

管輸送的生活污水和雨水具有腐蝕性（雨水流過地面時常溶入腐蝕 性物質），或成酸性或成堿性，生產污水如工業排水更是具有強腐蝕 性，塑料埋地排水管的耐腐蝕性遠勝于金屬管，也明顯優于混凝土 管。同時，塑料埋地排水管的抗磨損性也很好。

3.4綜合經濟性

在綜合經濟性方面，塑料埋地排水管的優勢正在被越來越多的

用戶所認識。雖然塑料排水管的價格比混凝土管高，但是國內外的 時間證明，在正確設計和合理施工的情況下，采用塑料埋地排水管 的工程中造價常常低于混凝土排水管。

4、排水管應用趨勢分析

未來工程排水管應用趨勢將呈現以下幾個特點：

（1）往柔性接口型式發展。用平口管安裝成管道，用水泥砂漿

封縫或用套環連接防止不了污水外溢，隨著社會的發展，它必將被 淘汰。未來發展趨勢是使用柔性結合的承接口式排水管。

（2）大口徑、多品種化發展趨勢。自離心工藝的最大管徑2000mm 企口管誕生后，目前可生產到 2800mm。生產 3000mm 型大口徑鋼筋 混凝土管也成為可能，未來越來越多的直徑在2000mm以上排水管將 都將被采用。

（3）低壓力排水管發展趨勢。帶低壓運行的排水管不僅是設計 需要，而且可以減少內壁腐蝕的出現。低壓排水管可以用壓力管的 生產工藝來生產，綜合成本可以與排水管同比接近。

（4）綠色混凝土管發展趨勢。在排水管的混凝土中可以應用很 多有利于環保的工業廢料，從而促進綠色混凝土在排水管材中的應 用。

（5）高耐久性方向發展趨勢。我國使用排水管時間不長，在其 設計壽命的驗證方面尚缺少數據，但污水對混凝土管的腐蝕是一個 不爭的事實。不僅僅是排放有腐蝕介質的管道，普通生活污水管也 存在耐腐蝕問題，而耐腐蝕管的生產技術關鍵是突破以往水泥作為 混凝土膠凝材料的觀念，通過摻合料來改變混凝土的生成產物從而 達到耐腐蝕的目的。這種排水管的應用將進一步拓廣排水管的應用 領域。

結語

綜上所述，在排水管道運行的過程中，我們需要其應用進行更

加科學合理的分析，采取更好的管理措施，保證排水管道運行的效 果和質量。

參考文獻

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