試析城市排水管道應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
城市排水管道是現(xiàn)代化城市不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施,被稱為維系城市生命的脈絡(luò)。城市排水工程指城市生活污水,、工業(yè)廢水,、大氣降水(含雨、雪水)徑流和其他棄水的收集,、輸送,、凈化、利用和排放,。城市排水設(shè)施包括:收集,、輸送城市排水的管網(wǎng)、泵站以及污水處理廠和污泥最終處置及相關(guān)設(shè)施,。城市排水工程是對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有全局性,、先導(dǎo)性影響的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是城市水污染防治和城市防洪、排澇,、排漬的骨干工程,。近年來,城市化的急劇膨脹,,地下使用的增加,,以及氣候環(huán)境的惡劣,使得城市排水管道系統(tǒng)面臨較為嚴(yán)峻的形式,。
一,、 城市排水管道存在的意義
城市排水管道作為最基礎(chǔ)的公用設(shè)施,對于城市正常秩序的維護(hù)有著至關(guān)重要的意義,。首先,,城市排水管道保證了城市居民日常廢水、工廠生產(chǎn)廢水以及日常雨水的正常排放,,維持日常生活生產(chǎn)的正常進(jìn)行,。其次,部分廢水的回收,,以及污水處理,,美化城市環(huán)境,,保護(hù)人民群眾的健康。再者,,城市排水管道也是城市防澇的主要手段,。隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步,城市排水管道的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛,。城市排水管道應(yīng)用的好壞是衡量現(xiàn)代化城市水平的重要標(biāo)志,是改善城市投資環(huán)境的重要環(huán)節(jié),。
二、 城市排水管道應(yīng)用的現(xiàn)狀
因?yàn)槌鞘信潘艿涝O(shè)置于道路下面,所以管材既要要承受管頂覆土荷載與交通荷載組成的外荷載,帶壓排水管道還要考慮排水時(shí)的內(nèi)壓荷載,。管材要具有抵抗較高外壓和一定的內(nèi)壓共同作用的能力,這是城市排水管道選取適用管材的首要條件,。同時(shí),排水管道因?yàn)榇蠖嗯欧诺氖俏鬯?,所以管材還要能夠承受土壤的侵蝕,、地下水的腐蝕對管材外表面的破壞以及內(nèi)壁承受污水熱腐蝕、微生物產(chǎn)生的硫化氫的腐蝕等,。我國城市排水管道根據(jù)管道材質(zhì)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(fù)合管)四大類,。近年來,隨著新技術(shù)的不斷引進(jìn)與發(fā)展,,塑料管的原料合成生產(chǎn),、管材管件制造技術(shù)、設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面的發(fā)展和完善,,使塑料管在市政管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的地位,。
塑料管道之所以被越來越多的城市規(guī)劃所運(yùn)用,具有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢:
1. 強(qiáng)度和剛度在表面上來看,,塑料水管不如鋼管或者鋼筋混凝土管,,但實(shí)際上由于塑料的彈性,同樣外壓負(fù)載下柔性管管壁內(nèi)的應(yīng)力較小,,它和周圍的回填土共同承受負(fù)載,,管土共同作用,可以擁有鋼管同樣的剛度與強(qiáng)度,。
2. 在水力特性比方面,塑料管由于內(nèi)壁光滑,,輸送液體時(shí)摩阻明顯小于鋼筋混凝土管,,所以在同樣坡度下采用小直徑的塑料管就可以輸送大流量的污水。
3. 由于金屬易腐蝕,,所以塑料管在防腐蝕耐用性方面占據(jù)絕大優(yōu)勢,。埋地排水管輸送的生活污水和雨水具有腐蝕性,,或成酸性或成堿性,生產(chǎn)污水如工業(yè)排水更是具有強(qiáng)腐蝕性,,塑料埋地排水管的耐腐蝕性遠(yuǎn)勝于金屬管和混凝土管,。另外,塑料管還耐磨,。
4. 塑料管易于接口與密封,,而金屬管或者鋼筋混凝土管在接口密封上就較為困難,而且不能輕易移位,。
5. 由于金屬,、鋼筋混凝土自身密度大,重量大,,所以在運(yùn)輸施工上較為不便,,而且由于接口密封困難,一旦施工后不能輕易移動(dòng),,為檢查帶來阻礙,。而塑料管材料本身就比較輕,易于運(yùn)輸與搬運(yùn),,施工起來移動(dòng)也方便,,所以鋪設(shè)安裝上更優(yōu)。
除了城市排水管道,,其他公用設(shè)施管線也大量埋于地下,,例如用水、煤氣,、熱力,、電纜、通訊線纜等管道,,所以城市排水管道的鋪設(shè)需要將其他管線考慮在內(nèi),。同時(shí),隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展,,地鐵在越來越多的城市開始建設(shè)起來,,并且開始在城市的地下蔓延起來,城市排水管道的排布難度增大,,需要比以往埋得更深,。
城市排水管道在施工過程中也存在很多問題,由于城市中開槽敷設(shè)排水管道多在城市要道或者中心地段,,受到周圍環(huán)境因素限制,必須做到施工速度快,、周期短、占地少,才能發(fā)揮其在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較中的優(yōu)勢。而我國在城市排水管道上起步較晚,,城市排水管道工程技術(shù)發(fā)展較早的國家,,在開槽挖道、維護(hù)檢測等快速施工方法上較為領(lǐng)先,。
隨著社會的不斷發(fā)展,,城市規(guī)劃在不斷翻新。然而由于資金原因或行政干預(yù),設(shè)計(jì)部門往往不能按規(guī)劃設(shè)計(jì),造成排水系統(tǒng)混亂,對舊管道的改造不徹底,只能解決一時(shí)的問題,。另外新鋪設(shè)的管道,由于資金原因也是只考慮局部利益忽視了長期發(fā)展,。同時(shí),在施工上也不夠規(guī)范,,有些施工單位,為了節(jié)省資金,自行設(shè)計(jì)或找一些設(shè)計(jì)水平較低的人員,他們對設(shè)計(jì)規(guī)范了解較少,,往往設(shè)計(jì)施工后的管道布局排布存在問題。
社會進(jìn)步的同時(shí),,生活生產(chǎn)所產(chǎn)生的垃圾物也越來越多,。部分垃圾會隨著污水流進(jìn)排水管道,造成管道阻塞等嚴(yán)重問題,。我國許多城市排水管網(wǎng)存在雨污混接,、管道內(nèi)沉積物累積、管道腐蝕等問題,。
三,、 城市排水管道應(yīng)用的發(fā)展趨勢及改善措施
管材上,生產(chǎn)技術(shù)和加工工藝的不斷發(fā)展,,可以設(shè)計(jì)出耐壓耐腐蝕的管道,。而混凝土管材雖然存在諸多不足,但是其最大的優(yōu)勢在于資源的回收利用,,綠色環(huán)保,。加工制造技術(shù)的發(fā)展,可以在使用有利于環(huán)保的工業(yè)廢料時(shí),,想辦法增加混凝土管的耐腐蝕性,,增加使用壽命。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度來說,,過去沉重難移動(dòng)的鋼筋混凝土管,、容易腐蝕的金屬管等將會逐步被輕便耐蝕的塑料管材所代替。而且接口方式上會逐漸往柔性接口型式發(fā)展,,過去用平口管安裝成管道,,用水泥砂漿封縫或用套環(huán)連接防不了污水外溢,而采用膠圈接口或者承接口式排水口,。
設(shè)計(jì)上,,排水管道的排布與安置應(yīng)該更加全面化。土地資源的日益稀缺,地下土地資源逐漸被開發(fā)出來,。我國北京、上海等大都市,,地下商場,、超市等場所遍布,而且地鐵等便捷交通網(wǎng)絡(luò)也開始在各大城市分布起來,。另外,,電力、熱能,、煤氣等地下線路也越來越多,,可以說地下線路分布如蜘蛛網(wǎng)般復(fù)雜。這在排水管道的設(shè)計(jì)上要求更高,,需要顧及各個(gè)方面,,考慮全面,而且對于施工技術(shù)人員的技術(shù)要求更高,。否則,,牽一發(fā)而動(dòng)全身。
施工上,,雖然我國今年來城市發(fā)展迅速,,但是在城市排水管道的建設(shè)施工上仍然存在諸多問題。而在很多西方國家,,有著一套良好的解決辦法,。這對于施工建設(shè)單位而言,需要資金與人力的投入,,引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),,結(jié)合實(shí)際情況加以改進(jìn)。另外,,就是采用先進(jìn)的檢測技術(shù),,定期進(jìn)行檢測,以防惡劣天氣等特殊情況下出現(xiàn),,排水系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象,。
城市排水管道未來發(fā)展上依然需要解決沉積物堵塞和增加汛期排水量的問題。排水管道中沉積物的來源主要有兩種,,一是來自城市不同匯水面的固體顆粒物質(zhì)隨雨水徑流的沖刷進(jìn)入排水管;二是污水管道中懸浮物質(zhì)的沉降,。從源頭上杜絕固體沉積物的流入,同時(shí)在合適位置設(shè)置沉淀池,。同時(shí),,為了最大限度排除汛期雨水,減少地面積水時(shí)間,可在易積水地段將雨水管道與污水管道連通。另外,進(jìn)水口與排水口應(yīng)該設(shè)置合理隔離物,,防止垃圾等物品阻塞出口,,使得水不能及時(shí)流入與排出。