美丽乡村项目（幺铺村）给排水工程设计

王 淳 杨 帆 刘敬言 郭鹏飞 卢瑞林

（1.北京市市政专业设计院股份公司，北京 100037；2.北京市自来水集团有限责任公司朝阳营销分公司，北京 100029）

一、项目背景

党的十九大提出实施乡村振兴战略，指出“农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题，必须始终把解决好‘三农’问题作为全党工作重中之重，要坚持农业农村优先发展，按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求，建立健全城乡融合发展体制机制和政策体系，加快推进农业农村现代化”。因此，要在新农村和美丽乡村建设的基础上，着力解决突出环境问题，开展农村人居环境整治行动，实现继续发展与超越。

幺铺村地处北京市朝阳区东南部，黑庄户乡东北侧，东南与通州大稿村交界，西与苏家屯接壤，西南邻定辛庄，东北邻通州半壁店，村域面积975.2 亩，地势平坦。自1992 年实施旧村改造，逐渐实现了农民搬迁上楼，家家户户住上了配有车库的两层别墅。但是随着时代发展，作为城市中的保留村，鉴于其村镇布局，市政设施尚未完善，村内道路路网缺乏整体规划、路面破损严重、雨污水合流、给水设施陈旧等众多问题逐渐暴露，因此综合整治幺铺村的市政设施以及保证村民正常生活的基本需求十分必要。

二、现况调查

经过现场走访调查，发现该村给排水有以下问题。（1）幺铺村共有4 处供水源，均为村内自备井，水井每小时供水量为50 立方米，供水量无法满足百姓使用需求，经常出现公寓楼高层用户断水、水微现象。加之管道年久老化，管道破损漏水现象，管网覆盖率较低；（2）村内排水系统目前未能按要求进行“雨污分流”，主干道路设有合流管道；据了解下大雨时村内南侧，污水提升泵房无法承担大规模的雨水量，会出现井盖冒水及部分路段积水情况。

因此本项目首要解决幺铺村村民能喝到安全的自来水以及保障稳定的供水。并且通过解决村内雨污合流问题，改善村容村貌，减少雨季村内道路积水，杜绝生活污水对村边河道以及地下土壤的污染。

三、管线综合

本项目共有给水、雨水、污水、燃气、电力、电信共6 种管线需要布置设计。依据《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-2016），对村内道路路网进行全面梳理。首先，主干路按照常规市政道路布设车行道及人行道，车行道采用沥青混凝土路面，人行道采用彩色透水砖，全部管线随路建设。其次，别墅区楼间路宽度较窄，仅布设人行道，铺设彩色透水砖，低点设置浅碟形排水沟，排至主路雨水口，人行道下方布设污水、燃气、给水管线；最后，公寓区楼间路全部铺设沥青混凝土路面，保证行车宽度基础上，两侧配合景观设计施划停车位，全部管线随路建设。所有道路均设置照明设施，架空线全面入地。本文主要针对给排水管网的设计与施工进行介绍。

四、给排水管网设计

1、给水工程

（1）给水水源

根据现场调查，幺铺村西侧安置房项目市政施工时，一并为幺铺村接入市政供水系统，本次暂时保留现况自备水井，待预留市政管道供水之后，主要经市政管网供水。

（2）给水设计

本着最终达到饮用水普及率100%、水质合格率100%、供水管网漏损率低于5%的国家规范要求的目标，本次村内所有现况给水管道均需拆除再翻建，近期与原水源相接，待市政管道接入后，自备井废弃。

给水管道在主要道路下形成环状，其余道路均采用支状敷设，环状管网管径DN200。支状管网管径 DN100～DN150。巷道接入管径DN80。为开展节水型村庄创建工作，提高村民的节水意识，此次施工还将为全部住户安装节水型器具。

（3）管材及接口

球墨铸铁管作为给水管材具有良好的防腐性和延展性，密封效果好，安装简便，且价格低廉。硬聚氯乙烯（PVC-U）给水管和聚乙烯（PE）给水管同为塑料管材，其质量轻、耐腐蚀的优点突出，但是大口径塑料管的价格较高，而且质量不易保证，同时对施工要求较高，将直接影响供水的安全性和稳定性。因此，为保证规划道路周边地块用水的安全性和稳定性，同时保证施工的简便性，参照北京市及朝阳区目前常用的管材情况，选择球墨铸铁管作为本次给水的主要管材。

本项目设计给水管道采用球墨铸铁管管材采用K9 级，管材、管件及胶圈的性能、技术要求及检验应符合国标《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》（GB/T 13295-2013）的规定。材质应为铁素体基体的球墨铸铁管，在组织中应有一定数量的球状石墨。球墨铸铁管及管件抗拉强度Rm ≥420MPa，屈服强度RP 0.2 ≥300MPa，球墨铸铁管伸长率≥10%，管件伸长率≥5%。球墨铸铁管及管件应易于切割、钻孔和机械加工，直管布氏硬度不得大于230HBW，管件布氏硬度不得大于

250HBW。

2、排水工程

（1）现状雨污水排除及出路

①现状雨水

现状村庄均采用雨污水合流管道排除雨水及污水，据了解下大雨时村内南侧，污水提升泵房无法承担大规模的雨水量，会出现井盖冒水及部分路段积水情况。

村 北 侧 东 西 向 有 一 条W×H=1000mm×800mm 现况方沟，自西向东至东侧村庄道路接入现况W×H=1200mm×1000mm现况方沟，最后汇入东侧现况雨水沟；沿进村庄西门道路向东至村东区界有一条W×H=5000mm×2500mm 现况方沟，均自西向东排入东侧现况雨水沟，最终均汇入大稿沟；沿村庄其他各道路均分布有D=200mm 至D=500mm 的现况雨污水合流管道。

②现状污水

现状村庄内部现况污水管道同雨水管道排除相同；在村庄南侧建有污水沉淀池及污水提升泵站，但在大雨时会出现井盖冒水及部分路段积水情况；在村庄南侧由北向南有一条D=500mm 的污水管道，向南排入南侧约800m 处的定福庄再生水厂的进水管中。

（2）排水设计

①雨水工程

结合现况实际排水情况，对本村的雨水管道进行了翻建及梳理。现况管道除村东北侧及东侧现况方沟保留做雨水管沟外，其他均新建。保留的雨水方沟分别为幺铺北一街东侧现况方沟尺寸为1000mm×800mm，现况幺铺东三路上现况方沟尺寸为1200mm×1000mm。此部分方沟因长期排放污水，淤积较严重，需要在实施时进行清淤。在保证人身安全的情况下，建议采用人工清淤，同时渣土需考虑外运。

设计下游依旧为村内西南侧的大稿沟和村东侧的现况大稿沟支沟。在村内主要道路下均铺设雨水管道，沿线设置雨水口，而对于别墅区的宅前道路均采用浅碟形边沟排水，最终汇入相交的主干道。设计管径为D=400mm 至D=1000mm。

因村东侧现况大稿沟支沟常年排放污水，对周边环境及居民生活造成很大影响，本次工程在实现雨污分流的前提下，对此现况沟渠进行改造，对于上游段局部改造成雨水管道，在接入村内现况W×H=5000mm×2500mm 方沟之后，改为5000mm×2500mm 的盖板方沟，盖板、侧墙及底板均采用500mm 厚的钢筋混凝土结构，混凝土标号选用C35，采用φ-HPB300 级、φ-HRB400 级钢筋，钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率，并做150mm 混凝土垫层，垫层采用C15 混凝土。改造长度为360m。

②污水工程

本次工程在所有宅前道路及主干路均需铺设污水管道，收集和消纳所有村民产生的污水量，并在管道末端设置化粪池，达到预处理之后排入南侧现况D=500mm 污水管道，最终排入定福庄再生水厂。设计管径为D=300mm 至D=500mm。在村庄内结合绿地及村庄的分布设置5 座容积为100m3化粪池，采用玻璃钢材质。

（3）管材及接口

排水管材目前比较常用的为钢筋混凝土管材及HDPE 高密度聚乙烯双壁管。HDPE 高密度聚乙烯双壁管，其优点是管材强度较高、耐压高、延伸性好、重量轻，管道内壁光滑，水头损失小，耐化学腐蚀性，同时施工方便。钢筋混凝土管作为较成熟的排水管材，有其自身优势。首先，就地取材。钢筋混凝土结构中，砂和石料所占比例很大，水泥和钢筋所占比例较小，砂和石料一般都可以由建筑工地附近提供。其次，耐久、耐火。钢筋埋放在混凝土中，经混凝土保护不易发生锈蚀，因而提高了结构的耐久性。最后，现浇式或装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好，刚度大。缺点也很明显，自重较大，运输及施工便利性较聚乙烯管差。

综上所述，从节省投资、管材性能、供货等综合因素，本项目选用传统的钢筋混凝土管材作为排水管。排水管道采用钢筋混凝土管，方沟选用混凝土模块形式。根据北京市建设委员会、北京市规划委员会“京建发[2015]86 号文”规定，对于D ＜1000mm 管道的排水管道使用钢筋混凝土承插口管道。对于管径D ≥1000mm的排水管道采用钢筋混凝土企口管，橡胶圈接口，管线管基选用标准图集《混凝土排水管道基础及接口》（06MS201-1），雨水管道采用150°砂石基础，污水管道采用180°砂石基础。

本工程改造不仅解决了村内雨污合流问题，同时保障了村民饮用水的水质。本次改造铺设饮用水管线16378 延米，改造铺设雨水管线7500 延米，铺设污水管线14378 延米。

3、施工方法

本次管线设计涉及管线种类多，又为现况村镇改造项目，需要在不影响村民正常生活的前提下，进行新旧管线更换，这也是本项目的难点之一；同时需新建雨水管道以达到雨污分流，使村庄周边环境得到进一步提升。本次采用单侧施工方法，现况给水、燃气、污水现况管道一般为同侧布置，待新建管线施工完成，再拆除现况管线，为其余管线提供位置，部分路段临时修建给水及污水管道，保证村民使用，达到以人为本的设计理念；设计过程中充分考虑施工组织秩序，在保证现况管线正常运行的前提下，进行新建管线施工。管线综合精细化设计，充分考虑管线施工组织秩序，最大程度减少对村民生活的影响。设计阶段对施工时序考虑充分，大大减少了因施工问题导致对村民正常生活的影响。

五、结论

通过一系列措施对幺铺村进行全面治理，首先，拆除村内违法建设，治理村庄环境，实施绿化美化，有效改善村容村貌。其次，加强农村基础设施和村庄公共服务设施建设。基础设施方面：进一步完善农村道路、路灯、停车场等配套基础设施，有效改善村内居民出行条件。最后，全面提升饮用水水质，完成村庄供水设施建设，解决村内管网老化、供水难问题，从而进一步提高农村饮水安全保障水平；在保证每家每户都有干净的自来水喝的同时，村内实现雨污水分流，雨水随新建管道排入现况大稿沟支沟，污水通过化粪池预处理后再经过村内提升泵井最终排入定福庄再生水厂，从源头保护河水的干净以及村周边环境。着力解决突出环境问题，积极推进新农村建设，实施乡村振兴战略。