室外给排水系统设计与维护手册

室外给排水系统设计与维护手册一、引言室外给排水系统作为城市基础设施的核心组成，承担着生活供水、工业输水、雨水排除、污水收集的关键职能。系统设计的科学性与维护管理的有效性，直接决定了供水的稳定性、排水的通畅性，以及管网的使用寿命与运行安全。本手册从设计核心逻辑到维护实操要点展开阐述，为工程技术人员、运维管理者提供系统性参考。二、设计篇：从规划到落地的科学逻辑（一）设计核心原则1.安全优先：需满足防洪排涝标准（如雨水管按5-10年一遇降雨设计），给水管材承压能力需匹配供水压力（市政给水管网工作压力通常≥0.28MPa），同时考虑地质条件对管道基础的影响（如软土地基需做换填或加固）。2.功能适配：结合区域规划（居住区、工业区、市政道路）明确用水/排水规模，如居住区给水管网按人均日用水量+消防储备设计，雨水系统需覆盖汇水面积内的径流排除。3.经济合理：通过管网优化布局（如利用地形重力流减少泵站）、管材分级选型（主干管选耐压型，支管选经济型）降低全周期成本，同时避免过度设计导致的资源浪费。4.生态友好：雨水系统优先考虑“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市理念（如设置雨水花园、渗透池），污水系统需衔接污水处理厂工艺，减少污染物直排。（二）设计流程与关键环节1.前期调研：数据驱动的基础地形与地质：通过地形图、地质勘察报告明确高程变化、土壤承载力、地下水位，为管网坡度设计、管材基础选型提供依据（如岩石地层需采用非开挖顶管工艺）。规划与现状：对接城乡规划部门获取用地性质、道路红线，排查现状管网走向、管径、埋深，避免新建管网与现状冲突（如老城区改造需兼顾现状管线迁改可行性）。2.方案设计：系统架构的搭建管网布局：给水管网采用“环网+枝状”结合（主干环网保障可靠性，支管枝状降低成本），环网节点间距≤1000米；雨水管网沿道路敷设，利用道路纵坡形成重力流，汇水面积≤20公顷时宜采用单管，超过则考虑多管分流。与其他管线（电力、燃气）的水平净距≥1米，垂直净距≥0.15米（特殊情况需做防护套管）。管材选择：给水管：DN≥300mm选球墨铸铁管（K9级，防腐采用内衬水泥+外喷锌）；DN＜300mm选PE管（PE100级，热熔连接）；消防专用管需满足1.6MPa压力等级。雨水管：DN≥800mm选钢筋混凝土管（企口连接，基础做混凝土带形基础）；DN＜800mm选HDPE双壁波纹管（承插连接，适用于无压重力流）。附属设施：检查井：给水管检查井间距≤100米，雨水管≤50米，井盖采用重型（市政道路）或轻型（小区），井壁做防渗处理（如抹20mm厚防水砂浆）。阀门：给水管网每1-2公里设分段阀，支管起点设控制阀；阀门井采用砖砌或混凝土结构，井内做排水坡度（≥5%）。雨水口：道路单侧雨水口间距≤30米，低洼处加密，采用平篦式或联合式，连接管管径≥200mm，坡度≥0.01。3.施工图设计与优化详细标注管道坐标、埋深、接口形式，节点大样图需明确检查井配筋、阀门安装高度等细节。通过水力计算软件（如EPANET、SWMM）模拟管网压力、流速，优化管径与泵站参数（如给水管流速控制在0.6-2.0m/s，雨水管满流时流速≥0.75m/s防淤积）。三、维护篇：从日常管理到故障修复（一）日常维护管理体系1.巡检制度周期与内容：给水管网每月巡检（重点检查阀门井渗漏、管道接口渗水），雨水管网雨季前全面巡检（排查雨水口堵塞、检查井沉降），记录管网压力、流量数据（如给水管末梢压力≥0.14MPa为合格）。工具与技术：采用听漏仪（检测管道渗漏，灵敏度≥0.1L/s）、管道机器人（CCTV检测管网内部腐蚀、变形），建立管网GIS系统标注隐患点。2.清淤与疏通雨水系统：雨季前对雨水口、检查井、管道进行清淤，采用高压冲洗车（压力≥15MPa）冲洗管道，人工清理检查井淤积物（深度超过1/3井深时需处理）。污水系统：每季度清理污水检查井，采用吸污车抽吸淤泥，避免管道淤积导致流速下降（污水管设计流速≥0.6m/s，低于此值需加强清淤）。3.设备维护水泵：每月检查轴承温度（≤75℃）、密封泄漏（≤5滴/分钟），每半年更换润滑油（采用46#抗磨液压油），每年进行叶轮动平衡测试。阀门：每季度手动启闭阀门（避免锈死），检查阀杆密封（采用石墨盘根），电动阀门每月测试远程控制功能。（二）故障诊断与修复1.管道渗漏检测：给水管采用压力降法（关闭阀门后1小时压力降＞0.02MPa判定渗漏），雨水管采用闭水试验（管段灌满水浸泡24小时，渗漏量≤允许值）。修复：小口径PE管采用热熔修补器，球墨铸铁管采用哈夫节（管径≤300mm时），大口径管道需开挖换管（做好断水接驳方案，采用临时供水措施）。2.检查井损坏井盖缺失/破损：2小时内更换同规格井盖（市政道路采用D400级荷载），井座损坏时采用混凝土预制井圈更换。井壁渗漏：采用环氧树脂涂料（厚度≥1mm）做内壁防腐，裂缝处用速凝水泥封堵。3.排水不畅排查：通过CCTV检测定位堵塞点（如树根侵入、建筑垃圾堆积），结合管网坡度判断是否存在倒坡。处理：采用机械疏通（管道疏通器）或化学清洗（慎用强酸，避免腐蚀管道），严重堵塞需开挖清理。（三）维护优化策略1.智慧化升级加装管网压力、流量传感器（采样频率≥1次/分钟），通过物联网平台实时监测，异常数据自动预警（如压力骤降触发渗漏报警）。建立BIM模型整合设计与运维数据，模拟管网老化趋势，提前制定改造计划。2.管网改造老旧铸铁管（使用超30年）逐步更换为PE管或球墨铸铁管，改造时保留现状支管接口，减少停水范围。雨水系统增设调蓄池（容积按30分钟降雨径流量设计），缓解雨季内涝压力。3.生态化维护雨水口增设截污挂篮（拦截树叶、垃圾），定期清理后转运至垃圾站，减少管道淤积。利用雨水花园、渗透池收集道路径流，降低雨水管渠负荷，同时补充地下水。四、结语室外给排水系统的设计与维护