市政排水管網(wǎng)設(shè)計計算及預(yù)算一、引言在現(xiàn)代城市的運(yùn)作體系中，市政排水管網(wǎng)無疑扮演著“血脈”與“腎臟”的雙重角色。它不僅肩負(fù)著及時排除雨、污水，保障城市正常生產(chǎn)生活秩序的重任，更與城市水環(huán)境質(zhì)量、內(nèi)澇防治、居民健康乃至城市可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。因此，市政排水管網(wǎng)的設(shè)計計算及預(yù)算編制工作，是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)、涉及面廣、責(zé)任重大的系統(tǒng)工程，需要工程技術(shù)人員以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、專業(yè)的知識和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行細(xì)致入微的規(guī)劃與考量。二、市政排水管網(wǎng)設(shè)計計算（一）概述市政排水管網(wǎng)設(shè)計的首要目標(biāo)是確保排水暢通、安全可靠，并在技術(shù)可行的前提下追求經(jīng)濟(jì)合理。其核心內(nèi)容包括確定排水體制、收集與分析基礎(chǔ)資料、進(jìn)行設(shè)計流量計算、開展水力計算、以及進(jìn)行管道系統(tǒng)布置與敷設(shè)設(shè)計等環(huán)節(jié)。排水管網(wǎng)通常分為雨水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)和合流制管網(wǎng)?，F(xiàn)代城市設(shè)計中，雨污分流制因其能有效控制水污染、提高污水處理效率、便于雨水資源化利用等優(yōu)點(diǎn)，已成為主流選擇。但在舊城區(qū)改造中，也需考慮現(xiàn)實(shí)條件，可能涉及截流式合流制的過渡期應(yīng)用。（二）基礎(chǔ)資料收集與分析“巧婦難為無米之炊”，詳實(shí)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料是設(shè)計工作的基石。這包括但不限于：1.地形地貌資料：區(qū)域地形圖、地面高程數(shù)據(jù)，用于管道走向、坡度、埋深等設(shè)計。2.水文氣象資料：降雨量、降雨強(qiáng)度、蒸發(fā)量、最高洪水水位等，直接關(guān)系到雨水設(shè)計流量的計算和管網(wǎng)排澇能力。3.工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料：土壤類型、地基承載力、地下水位、圖層分布等，影響管道基礎(chǔ)處理、施工方法選擇及管道防腐措施。4.城市規(guī)劃資料：總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、用地性質(zhì)、道路規(guī)劃、豎向規(guī)劃等，決定了排水管網(wǎng)的服務(wù)范圍、布局和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。5.現(xiàn)狀排水設(shè)施資料：已有排水管道、泵站、污水處理廠的位置、規(guī)格、走向、運(yùn)行狀況等，以便新老系統(tǒng)的銜接和利用。6.污染源資料：工礦企業(yè)、居民區(qū)的污水排放量、水質(zhì)特征等，為污水管網(wǎng)設(shè)計和污水處理廠規(guī)模確定提供依據(jù)。對收集到的資料需進(jìn)行仔細(xì)甄別、核對與分析，去偽存真，確保其適用性。（三）排水體制的選擇如前所述，排水體制主要有分流制和合流制及它們的組合型式。選擇時應(yīng)綜合考慮以下因素：*環(huán)境保護(hù)要求：這是首要考慮因素。雨污分流能有效避免污水對水體的污染。*現(xiàn)有排水設(shè)施狀況：舊城區(qū)改造需結(jié)合現(xiàn)狀，逐步改造合流制為分流制。*地形條件：某些地區(qū)陡峭地形可能有利于雨水的自然排放。*水體條件：受納水體的自凈能力、環(huán)境容量。*城市規(guī)模與性質(zhì)：大城市、重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)城市宜采用分流制。*經(jīng)濟(jì)效益：需綜合比較初期投資和長期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。通常，新建城區(qū)應(yīng)嚴(yán)格采用雨污分流制。（四）設(shè)計流量的確定設(shè)計流量是排水管網(wǎng)設(shè)計的基本參數(shù)，包括污水設(shè)計流量和雨水設(shè)計流量。1.污水設(shè)計流量：城鎮(zhèn)污水設(shè)計流量主要包括生活污水和工業(yè)廢水。生活污水量根據(jù)設(shè)計人口、用水量標(biāo)準(zhǔn)和污水排放系數(shù)進(jìn)行計算。工業(yè)廢水量則需根據(jù)各行業(yè)的特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝和用水量進(jìn)行估算或收集原有數(shù)據(jù)。此外，還需考慮城鎮(zhèn)公共設(shè)施排水及一定的地下水滲入量（地下水滲入量應(yīng)嚴(yán)格控制）。計算時應(yīng)采用最高日最高時流量。2.雨水設(shè)計流量：雨水設(shè)計流量的計算是雨水管網(wǎng)設(shè)計的核心，目前國內(nèi)廣泛采用的是推理公式法。其基本公式為：Q=q×ψ×F，其中Q為雨水設(shè)計流量，q為設(shè)計雨強(qiáng)，ψ為徑流系數(shù)，F(xiàn)為匯水面積。*設(shè)計雨強(qiáng)q：通常根據(jù)當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式，按一定的設(shè)計重現(xiàn)期（如一年、三年乃至更高，根據(jù)區(qū)域重要性和經(jīng)濟(jì)性確定水面率等因素綜合確定）和暴雨歷時計算得出。*徑流系數(shù)ψ：與匯水面積內(nèi)的地面覆蓋情況、土壤性質(zhì)、坡度等有關(guān)，范圍在0到1之間。不同用地性質(zhì)，如屋面、路面、綠地等，其徑流系數(shù)各異，需加權(quán)平均。*匯水面積F：指雨水管渠所服務(wù)的水平投影面積，需合理劃分。推理公式法簡單實(shí)用，但也有其局限性，對于大型、復(fù)雜區(qū)域，可能需要考慮更精細(xì)的水文模型進(jìn)行模擬分析。（五）水力計算水力計算的目的是根據(jù)設(shè)計流量，確定管道的管徑（或渠高寬）、坡度、流速和充滿度，并驗(yàn)算管道的輸水能力和是否滿足浸沒、不淤不沖等水力條件。目前，排水管道水力計算通常采用均勻流公式，即曼寧公式：V=(1/n)×R^(2/3)×I^(1/2)，Q=V×A，其中V為流速，n為管壁粗糙系數(shù)，R為水力半徑，I為水力坡度（近似等于管底坡度），Q為流量，A為水流有效斷面面積。在進(jìn)行水力計算時，應(yīng)遵循以下原則：*充滿度：污水管和合流管按最大充滿度設(shè)計，雨水管和合流管按滿流設(shè)計。*流速：最低流速應(yīng)保證不發(fā)生淤積（自凈流速），最高流速應(yīng)不超過管材的最大允許流速，以防沖刷。*坡度：應(yīng)盡量與地面坡度一致，以免增加埋深，但需保證最小設(shè)計坡度，以滿足最小流速要求。*管徑：最小管徑有規(guī)范要求，以保證施工和維護(hù)便利。水力計算是一個反復(fù)試算和調(diào)整的過程，需借助專業(yè)的水力計算軟件或Excel表格輔助進(jìn)行，以提高效率和準(zhǔn)確性。（六）管道布置與敷設(shè)1.管道布置原則：*應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃，結(jié)合道路、地形、豎向規(guī)劃、現(xiàn)狀管網(wǎng)，力求管線短捷、順暢，降低工程造價和運(yùn)行費(fèi)用。*污水管應(yīng)盡可能在街巷兩側(cè)布置，雨水管宜布置在道路中間或街溝內(nèi)，考慮用戶接管方便。*避免穿越復(fù)雜地形、不良地質(zhì)地段和重要構(gòu)筑物，必須穿越時應(yīng)采取可靠措施。*干管應(yīng)盡可能布置在排水區(qū)域地勢較低處，向水體或污水處理廠方向敷設(shè)。2.管道埋深：管道埋深應(yīng)滿足最小覆土厚度要求（考慮車馬荷載、冰凍深度、地面植被等），并保證下游管段的接入可能性。但埋深過大不僅增加施工難度和造價，還可能受到地下水位和地質(zhì)條件的限制，此時可能需要設(shè)置污水提升泵站。3.管材選擇：管材應(yīng)根據(jù)承受的內(nèi)外壓力、外部荷載、土壤性質(zhì)、施工條件、經(jīng)濟(jì)因素及對水質(zhì)的影響等因素綜合選用。常用的排水管材有混凝土管、鋼筋混凝土管、塑料管（如UPVC、HDPE管）、球墨鑄鐵管等。塑料管具有內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、重量輕、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，在市政排水工程中應(yīng)用日益廣泛。4.附屬構(gòu)筑物：排水管網(wǎng)系統(tǒng)還包括一系列附屬構(gòu)筑物，如檢查井、雨水口、跌水井、溢流井、倒虹管、出水口等。這些構(gòu)筑物的設(shè)計和設(shè)置應(yīng)滿足排水通暢、檢修方便、安全可靠的要求。三、市政排水管網(wǎng)工程預(yù)算編制市政排水管網(wǎng)工程預(yù)算是確定工程造價、控制工程投資、進(jìn)行招投標(biāo)和工程結(jié)算的重要依據(jù)，其編制質(zhì)量直接關(guān)系到項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性和可行性。（一）預(yù)算編制依據(jù)預(yù)算編制必須有章可循，主要依據(jù)包括：*國家及地方發(fā)布的有關(guān)工程建設(shè)和造價管理的法律法規(guī)、政策文件。*經(jīng)批準(zhǔn)的初步設(shè)計或施工圖設(shè)計文件及相關(guān)說明。*現(xiàn)行的工程量清單計價規(guī)范、預(yù)算定額（或消耗量定額）、單位估價表及取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。*工程所在地的人工、材料、機(jī)械臺班市場價格信息或造價管理部門發(fā)布的指導(dǎo)價。*施工組織設(shè)計或施工方案。*現(xiàn)場勘察資料及工程承發(fā)包合同或協(xié)議。*其他相關(guān)資料，如工具書、標(biāo)準(zhǔn)圖集等。（二）費(fèi)用構(gòu)成市政排水管網(wǎng)工程費(fèi)用通常由以下幾部分構(gòu)成：1.分部分項(xiàng)工程費(fèi)：這是預(yù)算的核心部分，指各專業(yè)工程的分部分項(xiàng)工程應(yīng)予列支的各項(xiàng)費(fèi)用，包括人工費(fèi)、材料費(fèi)、施工機(jī)具使用費(fèi)、管理費(fèi)和利潤。例如，土方開挖與回填、管道鋪設(shè)、基礎(chǔ)澆筑、檢查井砌筑、閉水試驗(yàn)等。2.措施項(xiàng)目費(fèi)：為完成工程項(xiàng)目施工，發(fā)生于該工程施工前和施工過程中的技術(shù)、生活、安全、環(huán)境保護(hù)等方面的非工程實(shí)體項(xiàng)目的費(fèi)用。如腳手架搭拆費(fèi)、夜間施工增加費(fèi)、二次搬運(yùn)費(fèi)、冬雨季施工增加費(fèi)、已完工程及設(shè)備保護(hù)費(fèi)、排水降水費(fèi)等。3.其他項(xiàng)目費(fèi)：包括暫列金額、暫估價（材料、工程設(shè)備、專業(yè)工程）、計日工、總承包服務(wù)費(fèi)等。4.規(guī)費(fèi)：根據(jù)國家法律、法規(guī)規(guī)定，由省級政府和省級有關(guān)權(quán)力部門規(guī)定必須繳納或計取的，應(yīng)計入建筑安裝工程造價的費(fèi)用。如社會保險費(fèi)（養(yǎng)老、醫(yī)療、失業(yè)、工傷、生育保險）、住房公積金、工程排污費(fèi)等。5.稅金：國家稅法規(guī)定的應(yīng)計入建筑安裝工程造價內(nèi)的增值稅銷項(xiàng)稅額。（三）預(yù)算編制方法與步驟目前，我國市政工程預(yù)算普遍采用工程量清單計價模式。其基本步驟如下：1.熟悉圖紙和資料：透徹理解設(shè)計意圖、工程范圍、技術(shù)要求，核對工程量清單（若有）。2.列項(xiàng)與工程量計算：根據(jù)設(shè)計圖紙和工程量計算規(guī)則，對分部分項(xiàng)工程進(jìn)行詳細(xì)列項(xiàng)，并準(zhǔn)確計算各分項(xiàng)工程的工程量。這是預(yù)算編制中最繁瑣也最關(guān)鍵的一步，要求細(xì)致準(zhǔn)確。3.套用定額或確定綜合單價：對于采用定額計價的項(xiàng)目，套用相應(yīng)的預(yù)算定額基價，并進(jìn)行人工、材料、機(jī)械臺班價格的調(diào)整，計算出定額直接費(fèi)。對于采用工程量清單計價的項(xiàng)目，則需根據(jù)市場行情、企業(yè)自身技術(shù)和管理水平，自主確定各清單項(xiàng)目的綜合單價（包括人工、材料、機(jī)械、管理費(fèi)、利潤及一定風(fēng)險費(fèi)用）。4.計算措施項(xiàng)目費(fèi)、其他項(xiàng)目費(fèi)、規(guī)費(fèi)和稅金：根據(jù)相關(guān)規(guī)定和費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。5.匯總造價：將上述各項(xiàng)費(fèi)用匯總，得到工程總造價。6.撰寫編制說明：闡述預(yù)算編制的依據(jù)、采用的定額和取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、主要材料價格來源、存在的問題及其他需要說明的事項(xiàng)。7.復(fù)核與審查：對編制成果進(jìn)行仔細(xì)復(fù)核，必要時進(jìn)行內(nèi)部或外部審查，確保預(yù)算的準(zhǔn)確性和合理性。（四）預(yù)算控制與優(yōu)化預(yù)算編制不僅僅是簡單的算錢，更要體現(xiàn)其控制和優(yōu)化功能。在編制過程中，應(yīng)注意：*方案比選：在設(shè)計階段，對不同的管道走向、管材選擇、施工方法等方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最優(yōu)方案。*限額設(shè)計：以批準(zhǔn)的投資估算為控制目標(biāo)進(jìn)行初步設(shè)計，再以初步設(shè)計概算控制施工圖設(shè)計和預(yù)算，確保造價不超限額。*材料價格控制：材料費(fèi)用在排水管網(wǎng)工程中占比較大，應(yīng)多方詢價，選擇質(zhì)優(yōu)價廉的材料，并考慮材料價格波動風(fēng)險。*優(yōu)化施工組織：合理的施工組織設(shè)計能有效降低措施項(xiàng)目費(fèi)和其他費(fèi)用。四、結(jié)語市政排水管網(wǎng)的設(shè)計計算與預(yù)算編制是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，它要求工程技