污水干管過(guò)河方式研究污水干管沿濱河道路或河道岸邊敷設時(shí)，與其他河流交叉或需要橫跨河流繼續往下游敷設時(shí)，污水管線(xiàn)過(guò)河方式主要有以下幾種：管橋方式、倒虹吸方式、泵站增加方式以及結合河道地形過(guò)河。

1管橋方式

污水干管需要跨過(guò)河流時(shí)一般考慮利用現狀橋梁管廊或設置管橋過(guò)河。利用現狀橋梁管廊過(guò)河方式簡(jiǎn)單、造價(jià)省，不影響河道景觀(guān)。但現狀橋梁一般考慮在人行道板下預留管線(xiàn)走廊，管廊底標高與車(chē)行道標高基本一致，一般壓力管線(xiàn)（給水）或非重力流管線(xiàn)（電力、通信等）能從管廊通過(guò)，而重力流管線(xiàn)由于在道路下敷設，具備一定覆土埋深，無(wú)直接利用管廊過(guò)橋條件，而且現行橋梁規范明確指出不允許重力流污水管線(xiàn)利用橋梁管廊過(guò)河。設置管橋過(guò)河方式在污水干管過(guò)河案例中很普遍，應用很廣泛。但對于山地城市河流而言，一般污水干管特別是污水主干管過(guò)河位置，河道一般兩岸陡峭，河道深度20～30m，有的甚到達到上百米。對于這種河道，設置管橋造價(jià)高，而且需考慮與周邊景觀(guān)的協(xié)調性。所以，對于跨越山地城市河流污水干管而言，設置管橋過(guò)河并不是首先方案。

2倒虹吸方式

當渠道與道路或河溝高程接近，處于平面交叉時(shí)，需要修一構筑物，使水從路面或河溝下穿過(guò)，此構筑物通常叫做倒虹吸[2]。污水干管與河流交叉需跨越河流時(shí)是否采用倒虹吸結構方式，主要應考慮兩方面因素。

進(jìn)出水井高差因素。倒虹吸管是利用上下游管道的高差來(lái)克服污水在倒虹吸管道及進(jìn)出水井的阻力損失[3]。倒虹吸管設置首先應考慮污水干管在河道兩側須有高差，倒虹吸管阻力損失計算公式[4]：△h=iL+∑ξv22g+h1△h-倒虹吸管阻力損失，m；i-倒虹吸管每米長(cháng)度阻力損失，即水力坡度；L-倒虹吸管總長(cháng)度，m；ξ-局部阻力系數；v-倒虹吸管流速，m/s；g-重力加速度，m/s2；h1-進(jìn)出水井水頭施工保護系數，一般取0.05～0.1m。一般倒虹吸管阻力損失中沿程損失占總阻力損失的90％，所以，合理選用管道斷面，減少倒虹吸管水力坡度是減少沿程損失關(guān)鍵，但必須考慮管道流速滿(mǎn)足較小流速條件。在進(jìn)行污水管線(xiàn)定線(xiàn)方案設計時(shí)，可按局部損失約占沿程損失值的5％～10％考慮。從以上分析可以看出，河道兩側污水干管水位高差為倒虹吸管能否設置的關(guān)鍵因素。

河流橫斷面形態(tài)因素。河流橫斷面形態(tài)因素主要考慮三個(gè)方面：河流寬度、河流岸坡高度及坡度、河流水深。河流橫斷面形態(tài)主要決定倒虹吸管道設施條件。（1）河流寬度影響分析河流越寬，倒虹吸管道越長(cháng)，河道兩側污水干管需要水位高差越大，并且管道水下施工部分增長(cháng)，相應施工難度增大。所以，倒虹吸應選在河流寬度較窄位置，盡量正交通過(guò)。（2）河流岸坡影響分析河流岸坡應有利于倒虹吸管道及進(jìn)出水井豎井實(shí)施。山地城市河流在與主流河道匯合位置，岸坡一般為陡峭巖坡且高差大。由于倒虹吸上下行管與水平線(xiàn)夾角應不大于30°，如增加倒虹吸豎井深，不利于豎井實(shí)施及后期維護。所以，倒虹吸管可考慮設置在河流岸坡較緩位置，便于倒虹吸管上行管與下行管實(shí)施安裝。（3）河流水深影響分析河流水深主要對倒虹吸管道水下施工產(chǎn)生影響。倒虹吸管道一般設置于河底，管道水下施工主要有：圍堰施工、沉管施工、暗挖施工等。①?lài)�堰施工：主要用于河流水深較淺，允許斷流或分段圍堰施工河段。一般土袋圍堰施工適用于水深小于3m，水流速度小于1.5m/s河段；對于水深超過(guò)3m河段，則需要根據河床基礎條件設置鋼板樁圍堰或雙壁鋼圍堰[5]，成本顯然會(huì )增加。②沉管施工：適用于水深較深，河道不允許斷流河段，國內沉管施工已有水深10m以上沉管成功施工案例。沉管施工主要包括鋼管或PE制作、基槽開(kāi)挖、吊管下水、橫管及沉管、拋石回填等五個(gè)主要工序。管道制作、焊接可在岸邊工作或采用浮船施工，基槽開(kāi)挖可利用挖泥船進(jìn)行水下開(kāi)挖，下管前注意先鋪砂石作為墊層，沉管時(shí)考慮兩岸固定管位坐標。③暗挖施工：主要用于河床基礎較好水深較深河段。目前國內一般頂管法施工適用管徑900～4000mm；對于150～900mm管徑范圍管段，可采用微型隧道法施工。

運行維護因素。由于污水管道內沉積物及懸浮物較多，在倒虹吸管容易沉積堵塞管道。所以，在進(jìn)水井應考慮設置沉泥井，同時(shí)考慮在進(jìn)水井前設置格柵攔截懸浮物。倒虹吸管道應控制設計流速大于0.9m/s，設計時(shí)可考慮設置兩根管道，按近期流量時(shí)交替運行其中一條管道，流量逐步增加后考慮兩條管道同時(shí)運行。在進(jìn)出水位置考慮設置高壓水沖洗口，沖洗水可利用河水或自來(lái)水進(jìn)行沖洗。

3泵站增加方式

當河流兩岸污水干管無(wú)水位高差時(shí)，污水干管需設置泵站增加，泵站增加方案考慮泵站壓力管線(xiàn)過(guò)河方式。泵站壓力管線(xiàn)過(guò)河方式主要有三種：①利用道路橋梁管廊過(guò)河；②單設管橋過(guò)河；③河底敷設（頂管，沉管等）。

利用道路橋梁管廊過(guò)河方式分析：對主干路、次干路、支路的橋梁，橋面為混合車(chē)道時(shí)，人行道或檢修道路緣石宜高出車(chē)行道路面0.25～0.4m[7]。所以，道路橋梁管廊一般可布設管道斷面約DN150～DN300，若超過(guò)DN300，則需加高人行道或檢修道路緣石高度。從荷載平衡考慮，污水壓力管線(xiàn)可雙側對稱(chēng)布置。污水壓力管線(xiàn)利用道路橋梁管廊過(guò)河方式簡(jiǎn)單，實(shí)用，造價(jià)低，屬于較為常用過(guò)河方式。根據《城市橋梁設計規范》（CJJ11-2011）第條，“不得在橋上敷設污水管、壓力大于0.4MPa燃氣管和其他可燃、有毒或腐蝕性的液、氣體管線(xiàn)”。筆者認為此條主要針對于在橋梁上敷設重力流污水管線(xiàn)，重力流污水管線(xiàn)存在泄露及沼氣外溢問(wèn)題，影響橋梁結構施工保護。而污水壓力管線(xiàn)泄露的可能性小，在做好事故應對措施的基礎上，可將污水壓力管線(xiàn)設置于橋梁管廊，主要措施有：①考慮在管廊內預留污水壓力管事故溢出地漏，防止污水浸泡橋梁結構構件；②在橋梁管廊內每隔一定距離增設自來(lái)水沖洗龍頭，發(fā)生事故時(shí)及時(shí)沖洗。在設計階段可對其進(jìn)行專(zhuān)項論證，征求橋梁主管部門(mén)及環(huán)保部門(mén)意見(jiàn)。

單設管橋過(guò)河方式分析：污水泵站壓力管線(xiàn)單設管橋過(guò)河方式考慮因素主要有：①河流洪水位影響；②河流景觀(guān)影響；③經(jīng)濟性因素。（1）河流洪水位影響因素山地城市河流由于縱坡大，水流急，洪水位一般較低，管橋基本不受洪水位影響。但在支流與主流交叉位置，由于受主流河道洪水倒灌頂托影響，支流洪水位與主流河道洪水一致，則管橋設置時(shí)應按主流河道洪水位進(jìn)行考慮。（2）河流景觀(guān)影響因素管橋修建時(shí)應考慮管橋對河流景觀(guān)的影響。管橋修建將影響河道景觀(guān)通透性，盡量避免污水干管位于橋梁與河道底部標高的中間位置，既影響美觀(guān)，又影響河道行洪。（3）經(jīng)濟性因素相對于其他幾種管線(xiàn)過(guò)河方式，管橋的造價(jià)較高。由于管橋屬于市政設施附屬構筑物，以簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、實(shí)用為主，在河流較寬河段，如果橋梁跨度較大，則造價(jià)將大幅度增加，而采用小跨徑橋梁將形成較多的橋墩，影響河道整體景觀(guān)。

4利用河道地形過(guò)河

由于山地城市河流縱坡大，縱向上多跌水段。所以，利用河道縱坡高差，可在上游河道適當位置過(guò)河，可減少污水干管與河道底標高高差。利用山地城市河道縱坡大特點(diǎn)，在上游過(guò)河需考慮三方面因素：（1）河道兩岸用地因素：河道兩岸用地需為綠化保護用地或允許設置污水干管用地。（2）岸坡地形因素：岸坡地形相對較緩，有設置污水干管條件。（3）河道縱坡因素：河道縱坡大，在短距離內有跌水等高落差，有條件在短距離內減少污水干管底標高與河底標高差。

結論

山地城市污水干管定線(xiàn)應研究河流洪水位、河道橫斷面、縱向地形特點(diǎn)，結合污水干管跨河區域地形特點(diǎn)合理選擇過(guò)河方式。過(guò)河方式在考慮過(guò)河構筑物技術(shù)，經(jīng)濟，施工保護，美觀(guān)實(shí)用等因素前提下，還需考慮施工條件，后期維護管理問(wèn)題。