周伟

【摘要】雨污水设施主要负责污水、雨水的排放、污水的处理等，属于厂区规划的重点内容，在消除厂区环境污染，维持厂区稳定与生态系统平衡等方面具有积极作用。EPC模式（Engineering Procurement Construction）作为一种总承包模式，可以使整个工程项目设计与管理更加集成化，确保工程高效开展，因此该工程模式的应用越来越广泛。工程项目建设过程中，工程组织与设计环节属于重点内容之一，在组织与设计环节优化配置空间利用，可以提升整体工程效益。雨污水设施属于厂区道路工程中最为重要的设计内容，对其优化配置进行探究，可以提升整体厂区道路工程质量。本文以白平大道雨污水设施空间优化配置为例展开研究，希望可以为雨污水设施的优化设计提供技术支持。

【关键词】EPC模式;雨污水设施;厂区道路;优化配置

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.046

设计工作是工程项目建設的初始阶段，属于EPC总承包模式下的重要环节，通过完美的设计，可以为后续采购、施工、安装等工作提供科学依据，确保工程建设的经济性、可靠性及安全性，因此保证工程设计质量至关重要。道路雨污水设施直接影响到道路洪涝等情况的发生概率，对道路整体质量影响重大，且厂区道路占地面积较大，出于节省空间、提升道路质量等方面考虑，需要充分结合工程具体情况，对雨污水设施进行空间优化设计。在雨污水设施空间优化设计时，需要充分尊重相关设计原则，并充分分析厂区工程项目具体特点，贴合工程实际情况，保障雨污水设施空间配置质量。

1、 工程概况

白平大道道路为城市主干路，EPC模式，双向四车道，红线宽度40m，设计速度40km/h，呈南北走向，北起于横一路，南延伸交多条道路，终点止于桩号 BP K4+675.78 处，道路全长 4675.78m。本次排水工程设计内容包括污水工程、雨水工程、污水处理工程、海绵设计等。该工程施工区域处于北回归线以南低纬度地区，境内受东亚季风环流控制，夏季台风暴雨多，冬季少雨，偶有低温霜冻，无霜期长，夏长冬短，总降水量约 1400mm/年。境内地表水有九洲江、南流江、郁江等水系，大小河流众多，总集雨面积为 3.836×109㎡，年平均总径流量为 32.69×108m³，对道路雨、污排水工程质量要求较高。

2、 厂区道路雨污水工程设计

2.1 排水设计原则

为保证该工程项目雨污水工程整体质量，结合项目所处区域全面降雨情况，按照如下设计原则进行雨污水工程设计：（1）雨水管铺设。在雨水管铺设上，需要充分结合道路情况，于道路红线范围内进行雨水管敷设，遵循低水地排、高水高排原则考虑雨水排水问题，并就近排入雨水管（渠）或现有水体中。工程设计中，控制雨水管道起点埋深在2.5m左右。（2）污水与雨水管设计。在雨水管与污水管设计中，应尽量减少污水提升泵站建设数量，按满流设计雨水管，按照非满流设计污水管。（3）本工程雨、污水管道汇水面积设计，以规划用地性质、现有规划路网及现状为依据进行划分。（4）污水管沿规划道路敷设。分区集中污水后，通过污水管将污水排入处理场，管道铺设在道路红线范围以内[1]。充分利用地形高差进行污水排水设计，尽量使用重力流排水，污水管道起点埋深在3.0m左右。（5）排水管设计上参照《广西玉林白平产业园一期控制性详细规划》，确定雨污水管道横断面位置图等。

2.2 排水现状及初步排水规划

本项目属于新规划片区，位于白平产业园，道路两侧以林地、水田为主，沿线不涉及其他现状排水管涵设施，采用明沟排水方式将雨水排入附近沟渠，最终排入附近水系。考虑到该区域当前无生产废水、生活废水，零星排放的污水依地势随雨水散排。结合本工程实际情况，初步设计污水规划、道路排水规划如下：（1）污水规划。白平大道污水规划分段收集排放，污水管采用重力流，自北向南经规划线路，最终排入下游水管网系统;（2）道路排水规划。雨水规划中分段收集排放，自北向南排入北侧规划河道，最终排入下游规划雨水管网系统。

2.3 排水工程设计

按照相关规范，结合本工程具体特点，采用雨、污水分流制，雨、污水管道均分布在道路双侧。结合GB50289-2016《城市工程管线综合规划规范》要求及各种管线功能，均优先布置雨水管道，辅道下尽可能避免水管穿越主干道的情况，道路红线宽度设计为40m，道路双侧非机动车道下布置雨、污水管，距中心线12.5m，污水管距离道路中心线14.5m。

2.3.1 雨水工程设计

结合本工程道路工程标准横断面特点与路幅，采用双侧布置雨水管方式，距道路中心线12.5m布置雨水管，按照120m/个设置检查井，管顶平接方式进行井内管道连接，各相交路口、沿线适当预留支管，雨水管径选择d600～d2200，水管埋深2.0m～5.3m，分段收集排放，最终排入下游规划雨水管网系统。为尽快将路面雨水排出，按照45m/组设计双篦雨水口，就近排往雨水检查井[2]。雨水口设置在各相交路口，调整设置最低点，靠近道路纵坡变坡点的雨水口须调整至纵坡最低点桩号位置。采用C15低标号混凝土回填雨水口周边0.5m范围，压实度以路基设计标准为准，平口管雨水口连接管采用Ⅱ级钢筋混凝土，连接管管径为d300，坡度为0.02。

2.3.2 污水工程设计

根据道路标准横断面设计特点与路幅宽度，污水管布置于道路双侧，距离人行道路缘石1.5m，检查井设置方式同雨水工程。同时也根据沿线及各相交路口情况，预留支管，方便周边污水接入。污水管径为DN300～DN400，埋深3.0m～7.2m，分两段收集排放，最终排入下游规划污水管网系统。

3、 基于EPC模式下的厂区道路雨污水设施空间优化配置策略

该工程建设过程中，考虑到工程排水设施的重要性，结合工程模式特点，在施工前，对雨污水设施空间进行优化配置，从提高雨污水收集与排水效率角度出发，运用检查井、一体化污水提升泵站、管材优化配置、防坠网、海绵等设计，完善该工程排水设计，提升整体雨污水排除与处理效率。

3.1 检查井设计

结合本工程实际特点，设置雨水检查井及相关辐射设施。雨水检查井设计采用混凝土结构。根据检查井盖所处位置不同，设置井盖高度，以满足实际使用需求，并确保其美观性，提升整体排水工程综合效益。当检查井盖处于人行道路、道路范围内时，井盖顶面同路面持平，当井盖处于绿化带范围内时，顶面高出原地面0.20m。为确保检查井质量，施工时洞口防护应坚固、到位。排水检查井采用先路基回填后开挖施工检查工序，待检查井建设完毕后，进行排水检查。同时在检查井设计上，为了满足后续使用需求与安全性，所有检查井井口位置设置防坠网，井座与井盖使用复合材料，将爬梯设置于井内，并避免爬梯出现生锈腐蚀等情况，确保检查井整体质量。

3.2 一体化污水提升泵站设计

该工程在整体设计中，尽可能借助地势特点进行污水管道与雨水管道设计，以减少污水提升泵的使用，但整个过程中出于对地势发展及未来居民区发展等角度考虑，设计一体化污水提升泵站，以便提升整体污水处理效率及道路排水工程整体效益，以实现雨污设施空间的优化配置。之所以选择一体化预制泵站，是因为其与传统混凝土泵站相比优势较为明显，提升泵站方式系统集成化程度较高，较之传统泵站占地面积更小，施工量也较小，可广泛应用于绿化带、室外、道路等场所;还可以通过智能化泵站系统进行远程控制，实现无人值守，节省后期运维所需要成本;采用CFD模拟设计实现自清洁底部功能，最大程度避免了臭气对泵站产生影响，节省了安装除臭装置所需要的资金;配合水泵的抗阻塞性能，泵站坑底集中，集水坑内不会出现淤泥沉积。在污水提升泵选址上，需要满足以下几点要求：（1）为尽可能节省空间，提升空间利用率，一体化污水提升泵站靠近排水系统需要提升的受纳管道和管段;（2）选择地势较低点，以便减少管道埋深和泵站挖深，确保一体化污水提升泵站符合整体排水工程设计要求。结合 GB50014-2006《室外排水设计规范》，根据本工程实际情况确定新建污水提升泵2座。

3.3 管材优化配置

整个工程建设过程中，管道工程占地面积大，耗资大，为提升整体雨污排水设施空间优化配置，对本工程所需要的管材进行优选，在满足工程实际要求的情况下，选择更有利于整体排水工程需求的管道。该工程要求所用板材满足以下要求：排水管渠必须具有足够的强度;必须不透水;耐磨损、耐腐蚀;排水管渠内壁整齐光滑，尽量减小水流阻力;排水管渠尽量就地取材，考虑快速施工需求，降低施工与运输费用等。结合本工程实际情况，以及市场上当前现有的多种管材，从管材性能、使用运输及施工成本等角度对钢筋混凝土管、金属管、塑料管等多种材质管材进行比对分析。结合不同工程，对管材需求有较大差异，从工程整体效益出发，最终雨水管道管材选用推荐钢筋混凝土排水管，重力流污水管道推荐选用HDPE双壁波纹管，压力污水管推荐选用聚乙烯PE100管。

3.4 防坠网设计

该工程在道路雨污水设施空间优化配置上，需要安装检查井、阀门井等设施，考虑到这些设施井口位置存在一定安全隐患，为避免车辆或行人出现坠井情况，选择安装防坠网。参照同步设计、施工、验收等原则进行建设。考虑到防坠网所处位置的特殊性，为延长其使用寿命，选择高强度聚乙烯防腐耐潮材料，3股及以上单绳制成网绳，网体由直径8mm的网绳组成，单绳拉力在1600N及以上，防坠网直径为600-800mm，网目边长为10cm及以下，承重300kg及以上。网绳断裂强力≥3000N，耐冲击网绳不断裂≥500J[3]。整个设计过程中，使用的挂钩螺栓为304不锈钢材质，螺杆直径8mm，长度≥125mm，前端带挂钩。在防坠网挂钩螺栓安装上，需要控制在距井盖25cm深处8个井筒壁膨胀螺栓空位，顺着圆周均分在同一水平，钻孔至适合膨胀螺栓深度，并对孔洞进行清理后，将膨胀螺栓插入。待膨胀螺栓处理完毕后，对膨胀螺栓做防腐处理，螺栓杆与膨胀螺栓钩缝隙小于1.0cm，挂钩空隙1.0cm，拧紧并确定固定良好后，将防坠网悬挂。防坠网安装完毕后，要定期对其进行检查，以确保防坠网固定良好，可正常使用。

3.5 海绵设计

本工程设计中，结合道路横断面布置情况，引入海绵城市新型设计理念，使用人行道透水砖铺、人行道生物滞留带等设计作为“海绵”结构，在提升雨水整体利用率，提升道路排水工程质量的同时，保护生态环境。采用“海绵”结构设计，可以充分发挥其调蓄和净化径流雨水作用。整个工程设计与施工严格参照CJJ/T190《透水沥青路面技术规程》、CJJ/T188《透水砖路面技术规程》等规范进行。同时从整体成本考虑，应在工程施工开始前进行整体优化安排，并对所用设施成本进行预估核算，制定出科学系统的施工计划，以指导后续施工顺利推进。

3.6 结构整体空间优化配置

该工程设计与施工中，涉及多种雨污水设施，为保证整体空间上不显得拥挤，并保证整体排水工程质量，对各个雨污水设施位置与施工进行优化。在雨污水设施位置上，从设计角度出发分析道路与雨污水相關设施之间的关系，参照相关标准对每个位置进行细化，尽可能避免各工程出现交叉等情况。同时在结构整体空间设计上，采用GPS定位技术、BIM技术等对道路雨污水设施空间进行整体分析，精准确定每一个设施具体所在位置，并制定与完善质量控制标准，保证施工与设计一致[4]。除了设计与施工外，在厂区道路雨污水设施后续维护方面也不可以忽视，根据雨污设施使用情况，采取定期不定期检修等方式，进行维修，确保各项雨污水设施能够正常使用。

3.7雨水排水模式优化

在厂区雨水排水模式优化上，充分利用地势坡度，将雨水排入河道，要求河面防洪标高在排水口的位置做标记，以便于全面掌握雨水排水情况，充分结合厂区情况。在雨水管网分区设计上，根据地形和河流情况，分散集水、低水低排、就近排放等，将白平大道道路同周围厂区综合设计，优化设计雨水分区6个，设置在道路两侧、河岸两侧等进行设计，尽可能将区域雨水通过设置的排水口排出，详见雨水系统分区图（见图1）。将道路临近厂区雨水汇总区域分为6个区域，最终将汇入道路雨污排水管道之中，最终将雨污水尽可能汇总到污水处理区域，确保污水可以及时得到处理，在满足相应标准后排出。

道路两侧、雨污水汇总区域污水干管道设计上，充分结合区域特点，根据污水情况，适当选择相应的污水管道管径。主干管敷设在白平大道道路两侧，通过主干管输送污水至污水处理厂，污水管道管径从300mm逐渐增大到800mm，具体管网设计见图2。一共设计污水主干管6条，每条主干管管径不同，尽可能贴合厂区需求，在节约材料的同时，满足厂区雨污水设施使用需求。（1）污水1号主干管，设置其管径 d=300mm，约3.765km长，自大厂路东端开始，沿着横穿路线不断由东向西敷设至主干管;（2）污水2号主干管，设置其管径 d=300mm，约2.115km长，长门街东端起点，沿长门街由东向西敷设至主干管。（3）污水3号主干管，设置其管径 d=300mm～400mm，约2.548km长，向阳路东端起点，沿向阳路由东向西敷设至主干管。（4）污水4号主干管，设置其管径 d=300mm，约1.568km长，文姬路与北环路交叉口起点，沿北环路由东向西敷设至主干管。（5）污水5号主干管，设置其管径d=300mm，约1.785km长，青羊路东端起点，沿青羊路及青灞路由东向西敷设至主干管。（6）污水6号主干管，设置其管径d=300mm，约2.124km长，温泉路东端起点，沿温泉路由东北向西南敷设至主干管。

结束语：

综上所述，基于EPC模式下的厂区道路排水工程设计，需要充分结合工程实际情况，在雨水工程设计、污水工程设计方面参照相关国家与行业标准，以全面提升整体排水工程质量。另外，为实现道路雨污水设施的优化配置，在雨污水设施使用与设计上，可以结合道路排水工程需求，采用检查井设计、一体化污水提升泵站设计、管材优化配置、防坠网设计、海绵设计、雨水排水模式优化等进行结构整体化空间优化，全面提升工程质量，满足实际使用需求。

参考文献：

[1]魏方华.铁路站场排水设施数字化关联设计方法研究[J].铁道科学与工程学报，2019，16（5）：1337-1342.

[2]羅桃.预拌混凝土生产厂区雨污水净化处理系统研究[J].工程建设与设计，2020（9）：160-165.

[3]曾飚，孔炜.海绵城市的雨水综合回用在浦东现代设施农业园区的应用初探[J].上海水务，2016，32（1）：7-9.

[4]王政然，高欣，孙志伟.平板显示产业园区事故雨污水截留设计实例[J].给水排水，2019，45（1）：55-58.