污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案是城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的核心文件之一，需結(jié)合區(qū)域特征、環(huán)保要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)規(guī)劃“收集-輸送-處理”全流程。以下從設(shè)計(jì)框架、關(guān)鍵技術(shù)、實(shí)施要點(diǎn)三大維度，提供一套可落地的設(shè)計(jì)方案模板，涵蓋前期調(diào)研、計(jì)算分析、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及運(yùn)維保障等內(nèi)容。

一、項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)依據(jù)

1. 項(xiàng)目背景

簡述服務(wù)區(qū)域概況（如城市新區(qū)/老城區(qū)改造、工業(yè)園區(qū)等），明確設(shè)計(jì)目標(biāo)：

解決現(xiàn)狀問題（如管網(wǎng)老化、內(nèi)澇頻發(fā)、雨污混接）；滿足環(huán)保要求（如尾水排放達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)）；匹配城市總體規(guī)劃（如用地開發(fā)、道路擴(kuò)建、生態(tài)保護(hù)）。

2. 設(shè)計(jì)依據(jù)

規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)：《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014）、《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268）；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：地形圖（1:500~1:2000）、地質(zhì)勘察報(bào)告、現(xiàn)狀管網(wǎng)排查報(bào)告（含CCTV檢測、QV檢測數(shù)據(jù)）；規(guī)劃文件：城市總體規(guī)劃、排水專項(xiàng)規(guī)劃、污水處理廠規(guī)劃（規(guī)模、位置、接管標(biāo)高）；水質(zhì)水量：服務(wù)人口（人均綜合生活污水量按《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》GB50331取值）、工業(yè)企業(yè)排水協(xié)議（水量、水質(zhì)）。

二、排水體制選擇與系統(tǒng)布局

1. 排水體制比選

根據(jù)區(qū)域特征（新建/改建、用地性質(zhì)、環(huán)保要求）選擇雨污分流制或截流式合流制，并論證合理性：

2. 系統(tǒng)布局規(guī)劃

服務(wù)范圍：明確管網(wǎng)覆蓋區(qū)域（邊界、面積、人口），避免與其他管網(wǎng)重疊或斷接；管網(wǎng)走向：沿道路敷設(shè)（減少穿越障礙），結(jié)合地形坡度（順坡布置，減少提升泵站）；關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：起點(diǎn)（污水排放口）、終點(diǎn)（污水處理廠）、截流井（合流制）、調(diào)蓄池（分流制溢流控制）、泵站（地形低洼區(qū)或遠(yuǎn)距離輸送）。

三、設(shè)計(jì)流量計(jì)算與水力設(shè)計(jì)

1. 設(shè)計(jì)流量確定（核心參數(shù)）

污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)需計(jì)算平均日流量、最大日流量、最大時(shí)流量，并校核雨季合流制溢流水量（若為合流制）。

（1）平均日流量（Qd）

$$Q_d = Q_{生活} + Q_{工業(yè)}$$

$Q_{生活}$：服務(wù)人口×人均日生活污水量（如GB50331規(guī)定，住宅按150~250L/(人·d)，公共建筑按實(shí)際用水量折算）；$Q_{工業(yè)}$：工業(yè)企業(yè)日廢水量（需扣除自處理部分，按排水協(xié)議取值）。

（2）最大日流量（Qmaxd）

考慮管網(wǎng)漏損及未來發(fā)展，取綜合系數(shù)（1.1$$Q_{maxd} = Q_d \times K_{發(fā)展}$$

（3）最大時(shí)流量（Qmaxh）

反映污水量時(shí)變化特征，綜合生活污水按日變化系數(shù)（Kh$$Q_{maxh} = Q_{maxd} \times K_h$$

（4）合流制溢流水量（Q溢流）

僅合流制管網(wǎng)需計(jì)算，按雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（P$$Q_{溢流} = Q_{合流總} - Q_{截流能力}$$
（$Q_{合流總}$為雨季合流水量，$Q_{截流能力}$為截流井設(shè)計(jì)截流量）。

2. 水力計(jì)算與管徑確定

基于設(shè)計(jì)流量，采用曼寧公式計(jì)算管道坡度、流速及充滿度，確保滿足自清流速（v≥0.6m/s）和最大允許流速（v≤3.0m/s）。

（1）曼寧公式

$$v = \frac{1}{n} R^{2/3} i^{1/2}$$

$n$：糙率（塑料管0.009~0.012，混凝土管0.013~0.017，HDPE雙壁波紋管取0.010）；$R$：水力半徑（圓管滿流時(shí) $R=D/4$，非滿流時(shí) $R=(D/4) \times (h/D)^{2/3}$，h為水深）；$i$：管道坡度（需結(jié)合地形坡度，最小設(shè)計(jì)坡度參考規(guī)范，如DN200管i≥0.004）。

（2）管徑與充滿度校核

根據(jù)流量Q、流速v反推管徑D，并校核充滿度（h/D）是否符合規(guī)范（如DN300管h/D≤0.7，DN600管h/D≤0.8）。
示例：某區(qū)域最大時(shí)生活污水量Q$$D = \left( \frac{Q \times n}{\left( \frac{1}{4} \right)^{2/3} \times v^{1/2}} \right)^{3/4} \approx 300mm$$
校核h/D=0.6（滿足≤0.7要求）。

3. 坡度與埋深設(shè)計(jì)

最小設(shè)計(jì)坡度：按管徑、管材查《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》表4.2.10（如DN200混凝土管i≥0.005，DN200塑料管i≥0.003）；覆土厚度：一般路段≥0.7m，車行道下≥1.0m（需考慮地面荷載，必要時(shí)增設(shè)混凝土保護(hù)層）；起點(diǎn)埋深：由污水處理廠接管標(biāo)高或排放點(diǎn)地形確定（如無特殊要求，起點(diǎn)覆土≥0.7m）；終點(diǎn)標(biāo)高：匹配污水處理廠進(jìn)水管標(biāo)高（若地形高差過大，需設(shè)提升泵站，泵站揚(yáng)程=終點(diǎn)標(biāo)高-起點(diǎn)標(biāo)高+局部損失）。

四、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與附屬設(shè)施

1. 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)折點(diǎn)與交匯點(diǎn)：上下游管段坡度不一致時(shí)，通過調(diào)整管徑或設(shè)置跌水井（跌差＞1.0m時(shí)用階梯式跌水井，≤1.0m時(shí)用豎管跌水井）避免逆坡；支管接入：支管與干管連接處設(shè)彎管（轉(zhuǎn)彎半徑≥4倍管徑），避免水流直沖；截流井（合流制）：選用堰式（如寬頂堰）或槽式截流井（精度更高），配套格柵（攔截大顆粒雜物）、止回閥（防止倒灌）。

2. 檢查井與通風(fēng)設(shè)計(jì)

間距控制：普通管段15~40m（DN300~DN600管≤30m），復(fù)雜節(jié)點(diǎn)（轉(zhuǎn)彎、變徑、跌水）縮短至10~15m；類型選擇：圓形井（常用，承插式接口密封性好）、矩形井（大尺寸或跌水需求）、跌水井（跌差大時(shí)用）、雨水口（合流制管網(wǎng)，間距20~40m）；防滲與通風(fēng)：井內(nèi)采用柔性接口（橡膠圈+密封膏），深度＞10m時(shí)設(shè)通風(fēng)管（高出地面0.3m，防雨水倒灌）；井內(nèi)設(shè)爬梯（間距300~400mm）、踏步（防滑設(shè)計(jì)）。

3. 調(diào)蓄與提升設(shè)施

調(diào)蓄池（合流制/分流制溢流）：容積按3$V = \psi \times \phi \times A \times h$，ψ為綜合徑流系數(shù)，φ為折減系數(shù)，A為匯水面積，h為設(shè)計(jì)降雨深度）；提升泵站：地形低洼區(qū)或遠(yuǎn)距離輸送時(shí)設(shè)置，泵組選型需匹配流量（Qmaxh）、揚(yáng)程（H），配置雙電源及備用機(jī)組（保障連續(xù)運(yùn)行）。

五、材料選型與施工要點(diǎn)

1. 管材選擇（優(yōu)先環(huán)保、耐久、易施工）

2. 施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)

測量放線：采用RTK定位技術(shù)，控制管道中心線偏差≤100mm，標(biāo)高偏差≤±20mm；溝槽開挖：根據(jù)地質(zhì)條件選擇放坡（坡度1:0.5~1:1.5）或支護(hù)（鋼板樁/拉森鋼板樁），槽底預(yù)留20cm保護(hù)層（人工清挖）；接口處理：塑料管采用電熔/熱熔連接（溫度控制在200~220℃）；混凝土管采用承插式橡膠圈接口（壓縮率≥30%）；閉水試驗(yàn)：污水管段需做閉水試驗(yàn)（允許滲水量≤規(guī)范值，如DN300管≤2.0L/(min·m)），合格后方可回填；回填要求：采用級(jí)配砂石（粒徑≤50mm）分層回填（每層≤20cm），管頂以上50cm內(nèi)用人工夯實(shí)（壓實(shí)度≥95%）。

六、環(huán)保與運(yùn)維保障措施

1. 環(huán)保設(shè)計(jì)

防滲漏：管道接口采用雙道密封（主密封+次密封），檢查井內(nèi)做防水砂漿抹面（厚度≥20mm）；截流污染控制：合流制管網(wǎng)溢流口設(shè)格柵（間隙≤20mm）、沉砂池（停留時(shí)間≥30s），調(diào)蓄池配套除臭設(shè)施（生物濾池）；生態(tài)友好：管頂覆土≥1.5m時(shí)種植淺根植物（如草皮），減少地面沉降風(fēng)險(xiǎn)。

2. 運(yùn)維保障

清淤計(jì)劃：每年汛前清淤1次（機(jī)械清淤為主，人工輔助），重點(diǎn)區(qū)域（餐飲集中區(qū)）增加頻次；監(jiān)測系統(tǒng)：關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（截流井、泵站、易澇點(diǎn)）安裝水位傳感器、流量計(jì)，接入智慧排水平臺(tái)（實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警）；應(yīng)急措施：制定內(nèi)澇應(yīng)急預(yù)案（如啟動(dòng)調(diào)蓄池、臨時(shí)抽排），配備移動(dòng)泵車（流量≥500m3/h）。

結(jié)語

污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案需以“水量精準(zhǔn)計(jì)算、水力安全可靠、環(huán)保生態(tài)友好”為核心，結(jié)合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與區(qū)域特征，從前期調(diào)研到施工運(yùn)維全流程把控。通過科學(xué)選型、精細(xì)設(shè)計(jì)及智能運(yùn)維，可實(shí)現(xiàn)污水高效收集、內(nèi)澇有效防控、環(huán)境持續(xù)改善的目標(biāo)，為城市可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。

注：實(shí)際項(xiàng)目中需根據(jù)具體地形、水質(zhì)、規(guī)劃條件調(diào)整參數(shù)，并通過多方案比選（如不同管徑、調(diào)蓄池容積）優(yōu)化投資與效益。