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以系统性思维开展水环境规划设计(十四)
2019-07-10 | 阅:  转:  |  分享 
  
以系统性思维开展水环境治理规划设计第十四部分城镇给排水管网运维的系统性要求主讲:北溪2019年3月录制本节课程的主要内容1城市
供排水管网运维中存在的问题2供排水行业的发展趋势要求3管网运维中的具体系统性要求4给排水管渠的规划布置要求5给排水管渠的综
合造价6工程管线综合规划的内容7工程管线综合规划的避让原则8工程管线的普查和规划审批9综合管廊的建设要求ξ1-城市供排水管
网运维中存在的问题供排水管网系统是给排水系统中的重要组成。城市供排水管网的建设发展有成绩,但是问题也突出:管网之于城市,好比血管
之于人,在贫穷的时候,血管不会堵塞,因为营养不够,供血不足;富裕的时候营养过剩,就会导致血管堵塞,影响健康。城市建设之初,楼层没有
现在那么高,人口没有现在那么多,供水管道压力不大,污水管道也不会泄露;随着城市进程的加快,用水量越来越大,排水量也随之增大,而管网
却在一步步老化,由此产生的供排水安全事件层出不穷。城市供水管网的问题主要表现有供水爆管停水、漏损比重大,其原因:一是管网老化、
乱接乱连严重;二是随着城市扩大,为保证末端水压,供水干管压力加大,在低压状态下运营的老供水管网难以承受压力之重,出现漏损爆管。
城市排水管网的问题表现则是城市河道污染、雨季淹城,核心原因是:管道规划不合理且通量不足、雨水污水管规划混乱、雨水污水管网缺乏维护
严重淤堵,所以很多行业专家认为黑臭水体治理和海绵城市建设的根本在管网。造成管网问题的根本是社会公众及政府对城市供排水管网的关注及
重视度不足,管网家底不清,无法实现系统规划与统筹管理,最终导致漏洞百出、淤积堵塞,已经严重影响城市健康。ξ2-供排水行业的发展趋势
要求管网系统是解决城市水安全需求和水环境需求的连接器,智慧管网是现代城市的基本要求。城市活力之源在管网,在血脉。有些城市看上去很
强大,实际上很脆弱,只有林立的高楼、发达的交通,但没有健全的管网,就如同人只有骨骼,而缺少血脉。健康才是城市之本,也是人民群众之本
。关注城市健康、关注城市管网,政府责无旁贷。供排水行业作为一个传统行业,“生态化、智慧化、精细化”为新时代供排水行业的改革、提升
指明了方向,是行业向更高目标迈进的需要。生态化包括供排水体系要整体规划、顶层设计,供排水管道的选择灵活多样,主线支线合理规划,大
口径小口径合理匹配;智慧化包括智慧调度、智慧检测、智慧修复,智慧非开挖施工、智慧非开挖运维;精细化包括产品精细化、施工精细化、
管理精细化。ξ3-管网运维中的具体系统性要求水量平衡的整体性统筹需要从整个水系统平衡的角度综合考虑,再生水回用和雨水调蓄利用也要
考虑进来。供水管网与排水管网的系统内部协调近期建设规模与远期预留的协调厂网的协调和厂网河的联动目前许多污水厂是采用BOT等模式
委托企业进行市场化运营,而管网却控制在另外的单位,管网的淤积、渗漏等问题严重影响了投资的几千座污水厂的运营效率,污水厂运营单位又没
有改造维护管网的主动权,厂网分离运营使污水厂没有真正发挥作用,制约了污水治理的效率。污水排水是一个系统,但人为碎片化了,污水厂不
断的提标改造,现在又开始海绵城市,讲究源头渗水,但对输水过程,即管网的建设一直重视不够。要从根本上把城市管网和水厂系统考虑,包括新
系统的利用,旧系统的修复。建设验收和运维机制的协调完善目前,缺乏管网养护的科学标准,只有运营维护标准,没有运营质量评价体系,各部
门各干各的,很难实现管网的系统化运维。施工数据保存方面也没有标准,管网家底不清很重要的原因是在施工过程中,数据就没有保留。我们需要
尝试信息化施工,不能指望管道埋入地下以后再慢慢去普查。旧城改造和新城建设的统一协调ξ4-给排水管渠的规划布置要求给水工程管线给水
工程管线输送的是城市居民生活、工业企业生产等城市正常运转的各类用水,这些用水对水质、水压、水量有一定的要求。为保障管内水流的水质、
水压达标,给水管线具有良好的密封性;由于管材选型不当、管道施工不当、长期运行管道及阀门渗漏或损坏等种种原因,给水管网会不可避免的存
在一定漏损情况;同时市政给水管线沿线需布设消防栓,以满足消防状况时的用水要求。排水工程管线(1)城市污水主要由居民日常生活污水和
达到排入污水管网标准的工业废水组成。城市污水管道一般与用户室内污水通道相连通;城市污水具有一定的污染性,需要经过处理设施处理后排入
地表水体或循环使用;污水管道内的杂物或生活废品,经沉淀或化学反应后产生污泥附着于管壁,因此需要定期清理污水管道;污水一般靠重力自排
且为非满流,管道内存在一定的空间,因为管道内若缺少通风管道内容易产生可燃气体;污水一般靠重力自排,因此污水管线具有一定地坡度;污水
管道出现漏水情况后,会污染周边土壤,甚至影响周边管线和道路路基结构。(2)城市雨水主要是指降雨、降雪等降水,经地表径流排入城市雨
水管线。降水后,管道内水流,无降水时,雨水管线基本无水流;初期雨水携带地表一定地污染物,具有一定地污染性;随雨水流入管道内的杂物过
多时容易发生堵塞,需要定期清理雨水管道;雨水一般靠重力自排,因此雨水管线也具有一定地坡度,且雨水管一般管径较大。ξ4-给排水管渠的
规划布置要求电力工程管线随着地块开发强度增加及各种较高负荷用电设备使用,城市电力管线的输送电压一般在10kV及以上,电流为
交变电流;交变电流的自身特性,决定了电力管线输送电的过程中会产生电磁波,与其他管线间距较小时,会影响其他管线正常运行,尤其是电信管
线;地下敷设电缆较少时,宜采用直埋敷设,较多时宜采用电缆沟或排管敷设的方式,后者会占用较大地空间;为了保证道路两侧地块用电的可靠性
,电力管线沿线会布设环网柜、分线箱等设施。电信工程管线通讯信号的传送媒介主要是电缆和光缆。电缆依靠金属导线传递电信号,而金属导线
受雨、污水或地下水的影响,会发生化学反应或电化学反应。光缆依靠光纤传递光辐射信号,而光纤受弯易发送辐射损耗,因此圆曲线半径较小的道
路下敷设光缆时需加密设置人(手)孔。光缆传输相对于电缆传输有着传输容量大,受电磁干扰程度小等优点。电信管线无论采用哪种信号传递媒介
,对外界影响程度小于受外界的影响程度。热力工程管线热力工程管线传递的热媒介主要是以供居民生活用热为主的热水和以工业企业生产用热
为主的蒸汽。热水管道一般为双管制,即由平行布设的供水管和回水管组成,因此占用较大空间,但其相对较为安全、卫生;蒸汽管道为单管制,传
热量大但易损坏。热力管线属于压力管线,且管线周边温度较高。燃气工程管线燃气管道具有较高的危险性,漏气可能引发火灾、爆炸等危险事故
;燃气管道属于压力管道,压力越大管道接口、管道自身越容易发生漏气现象,因此《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)规定中
、低压燃气管道宜采用聚乙烯管、钢管等,次高压燃气管道应采用钢管。ξ4-给排水管渠的规划布置要求ξ4-给排水管渠的规划布置要求--城
市给水管网的布置要求1城市应采用管道或暗渠输送原水。当采用明渠时,应采取保护水质和防止水量流失的措施。2输水管(渠)的根数及管
径(尺寸)应满足给水规模要求。宜沿现有或规划道路铺设,并应缩短线路长度,减少跨越障碍次数。3城市配水干管应根据给水规模并结合城市
规划布局确定,其走向应沿现有或规划道路布置,并宜避开城市交通主干道。管道在城市道路中的管位应符合现行国家标准《城市工程管线综合规划
规范》GB50289的规定。配水管为地下工程,施工难度和影响面大,因此宜按规划期限要求一次建成。城市配水干管沿道路布置既方便用
户接管,又利于维修管理。但宜避开城市交通主干道,以免维修时影响交通。4输水管和配水干管穿越铁路、公路、河流、山体时,应选择安全且
经济合理的线路。5配水管网管径宜按近期、远期给水规模进行管网平差计算确定。本条提出确定配水管网管径的要求。由于管道使用年限较长
,确定管径时,既要满足远期给水规模的需求,也要避免近期给水规模状况下,因管径偏大造成管道流速较低,带来水质变差的问题。因此,宜按照
近、远期给水规模进行综合分析后确定管径。6自备水源或非常规水源给水系统严禁与公共给水系统连接。ξ4-给排水管渠的规划布置要求
--城市排水管网的布置要求1排水管渠应以重力流为主,宜顺坡敷设。当受条件限制无法采用重力流或重力流不经济时,排水管道可采用压力流
。2城市污水收集、输送应采用管道或暗渠,严禁采用明渠。3排水管渠应布置在便于雨、污水汇集的慢车道或人行道下,不宜穿越河道、铁路
、高速公路等。截流干管宜沿河流岸线走向布置。道路红线宽度大于40m时,排水管渠宜沿道路双侧布置。4规划有综合管廊的路段,排水管渠
宜结合综合管廊统一布置。5排水管渠断面尺寸应按设计流量确定。城市污水管渠建设因其特殊性,管渠的使用周期较长,因此不宜按近期建设
,以避免重复建设改造对城市道路交通的影响。因此,确定污水管渠断面尺寸时,设计流量应采用远期最高日最高时污水量。确定截流初期雨水的污
水管渠断面尺寸时,设计流量为远期最高日最高时污水量与截流雨水量之和。6排水管渠出水口内顶高程宜高于受纳水体的多年平均水位。有条件
时宜高于设计防洪(潮)水位。本规范提出排水管渠出水口内顶高程的要求,主要目的是要保证水的顺利排出。出水口高程的设计要兼顾南北方城
市的不同特点,对于高差较小的城市允许淹没出流。出水口的设置应同时考虑城市的景观、工程地质等因素。ξ5-给排水管渠的综合造价给水管道
综合造价参考排水管道综合造价参考(开槽埋管)序号综合造价项目造价元/百米造价比例%一分部分项工程1564801.1
钢筋混凝土承插管PH-48管铺设13571582.641.2HDPE高密度聚乙烯双壁缠绕管铺设41922.551
.3砌筑砼基础砖砌直线不落底窨井73464.471.4砌筑砼基础砖砌直线落底窨井24931.521.5砌筑二通转折窨井
16891.031.6雨水进水井23771.451.7排放口26701.63二措施项目77382.1安全防护与
文明施工39122.382.2临时设施14080.862.3施工措施15650.952.4其他8530.52
合计164220100.00管径球墨铸铁管聚乙烯PE管DN200213元/米140元/mDN300355元/米358元/mDN
400530元/米576元/mDN600970元/米1429元/mDN8001533元/米2319元/mDN10002219元/米
—DN12003034元/米—雨水管道工程管道铺设7663米窨井砌筑262座雨水进水井218座排放口8处钢筋混凝土承插
管(PH-48管)Ф300-Ф1200主要管道铺设HDPE高密度聚乙烯双壁缠绕管打拔钢板桩双面轻型井点井点安装、拆除及井点使用费
施工ξ5-给排水管渠的综合造价ξ6-工程管线综合规划的内容城市地下工程管线是指埋设于城区内地下的各种电力管线、电信管线、有线电视
管线、燃气管线、供热管线、给水管线、中水管线、污水管线等。它是城市基础设施的重要组成部分,它如同人体的经脉构成城市的神经和循环系统
,日夜担负着各种能源的输送、各种信息的传输以及各种废污的排放。城市发展几乎离不开任何一种地下管线这一隐蔽的基础设施,它是城市赖以生
存和发展的物质基础,被称为城市的生命线。城市工程管线综合规划的主要内容包括:确定城市工程管线在地下敷设时的排列顺序和工程管线间的
最小水平净距、最小垂直净距;确定城市工程管线在地下敷设时的最小覆土深度;确定城市工程管线在架空敷设时管线及杆线的平面位置及周围建(
构)筑物、道路、相邻工程管线间的最小水平净距和最小垂直净距。城市工程管线综合规划应重视近期建设规划,井应考虑远景发展的需要;同时
结合城市的发展合理布置,充分利用城市地上、地下空间;与城市道路交通、城市居住区、城市环境、给水工程、排水工程、热力工程、电力工程、
燃气工程、电信工程、防洪工程、人防工程等专业规划相协调。把各种管线在平面位置上、竖向交叉上的矛盾处理在施工图设计之前,使各种管线排
列有序、相互协调、方便施工、缩短工期、节约投资。因此城市工程管线综合规划是一个重要的、必不可少的环节。ξ7-工程管线综合规划的避让
原则ξ7-工程管线综合规划的避让原则(一)满足各种管线相互间在平面位置上,竖向交叉上的最小间距。一是工程管线在道路下面规划位置
宜相对固定。从道路红线向道路中心线方向平行布置的次序,应根据工程管线的性质、埋设深度等确定。分支线少、埋设深、检修周期短和可燃、易
燃、损坏时对建筑物基础安全有影响的工程管线应远离建筑物。布置次序宜为:电力电缆、电信电缆、燃气配气、给水配水、热力干线、燃气输气、
给水输水、雨水排水、污水排水。二是工程管线在庭院内建筑线向外方向平行布置的次序,应根据工程管线的性质和埋设深度确定,其布置次序宜
为:电力、电信、污水排水、燃气、给水、热力。三是当工程管线交叉敷设时,自地表面向下的排列顺序宜为:电力管线、热力管线、燃气管线、
给水管线、雨水排水管线、污水排水管线。(二)当工程管线竖向位置发生矛盾时,宜按下列规定处理:压力管线让重力自流管线;可弯曲管线让
不易弯曲管线;分支管线让主干管线;小管径管线让大管径管线。城市要健康发展,就应重视地下空间的合理、有序发展,搞好城市工程管线综合
规划,确保城市“血液”循环系统的健康、畅通。ξ7-工程管线综合规划的避让原则ξ7-工程管线综合规划的避让原则ξ8-工程管线的普查和
规划审批每一条管线在施工之前都要经过规划相关部门的综合考察,批准后才能进行施工作业。在进行管线综合规划工作之前,有一项重要的工作
,就是要收集所在地区的现状管线资料,只有摸清现状管线的来龙去脉,才能有的放矢,才能决定哪些管线可以利用,哪些管线需要废弃,如何连接
等具体内容。随着城市的发展,城市品位的提高,地下管线由原来单一的上、下水管,发展到多个种类,且同类管线中又有不同管径、管压、权属之
分,情况越来越复杂。所以要尽快地对现有地下管线进行普查,确保城市有一套完整系统的地下管线档案资料,以便随时查阅,为政府决策提供信息
服务,把城市地下管线的不安全因素降到最低限度。地下管线管理部门主要进行地下管线的规划审批等事项。管线施工完成之后,还要由该部门完
成验收,这样才能确保城市道路下错综复杂的各种管网的布置工作的科学性和合理性。管线的平面设计和竖向设计是管线综合设计的核心内容。在道
路断面宽度受到限制的情况下,如果不进行细致的地下管线现场踏勘,不仅会在开展施工时出现各种管线互相冲突的问题,还会因为管线的相互干扰
而造成安全事故的发生。通过对管线资料的准确掌握,才能更加科学合理地进行各种管网的有效布置,为城市的发展创设合理的地下空间。ξ9-综
合管廊的建设要求综合管廊,就是地下城市管道综合走廊,即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通信,燃气、供热、给排水等各种工程管线
集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施。2019年1
月7日上午,北京冬奥会延庆赛区“生命线”综合管廊隧道全线贯通。这是中国首次在山岭隧道中建设综合管廊。ξ9-综合管廊的建设要求《国
务院办公厅关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》(国办发〔2015〕61号)于2015年8月10日公布。工作目标是到2020年,建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊并投入运营,使管线安全水平和防灾抗灾能力有所提升,逐步消除主要街道蜘蛛网式架空线,城市地面景观明显好转。根据《城市工程管线综合规划规范》,当遇到下列情况之一时,城市地下工程管线宜采用综合管廊集中敷设:交通运输繁忙或工程管线设施较多的机动车道、城市主干道以及配合兴建地下铁道、立体交叉等工程地段;不宜开挖路面的路段;广场或主要道路的交叉处;需同时敷设两种以上工程管线及多回路电缆的道路;道路与铁路或河流的交叉处。道路宽度难以满足直埋敷设多种管线的路段。综合管廊的建设降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。保持了路面的完整性和各类管线的耐久性。但其建设成本造价高,运营维护要求高。本套课程内容全部结束,谢谢大家提出宝贵意见。联系方式:tel:18095212591;1353460045@qq.com
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