《排水工程》

1、第一章 排水系統(tǒng)的概論,一、污水的分類二、排水系統(tǒng)的體制三、排水系統(tǒng)的主要組成部分 總 結(jié),一、污水的分類 1、污水的定義： 2、分別介紹這三種污水 ①生活污水 ②工業(yè)廢水 ③降水,1、污水的定義： 人類的生活和生產(chǎn)活動要用大量的水，在使用過程中水會受到不同程度的污染，改變了原來的化學成分和物理性質(zhì)（如：COD、BOD、揮發(fā)酚、重金屬含量、色度、味、溫度）

2、，這些水叫廢水或污水。 其中包括：雨水和冰雪融化水。 按照來源來分類，可分為： 生活污水、工業(yè)廢水和降水。,2、分別介紹一下這三種污水： ①生活污水---指人們?nèi)粘Ｉ钪杏眠^的水。生活污水是受到污染的廢水。包括如圖： 蛋白質(zhì) 有機物 脂肪 （較多）

3、 碳水化合物 氨氮 尿素 理后排放 肥皂和洗滌劑 灌溉 病原微生物

4、 寄生蟲卵 腸系傳染病菌,②工業(yè)廢水----指在工業(yè)生產(chǎn)中所排放的廢水。來自車間或礦場。 其特點為：水質(zhì)、水量變化大。 工業(yè)廢水按污染程度可分為：生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水。 a、生產(chǎn)廢水----指使用過程中受到輕度沾污或水溫稍有增加 的水。如：機械冷卻水。這樣廢水經(jīng)某些處理后即

5、在生產(chǎn)中重復使用或直接排放水體。 下邊是冷卻循環(huán)水利用的工藝流程圖： 水處理劑 蒸發(fā) 補一次水（蒸發(fā)、排放） 換熱設備 冷 卻 塔 部分排放  泵

6、 水處理設備（水質(zhì)穩(wěn)定）循環(huán)冷卻水、循環(huán)利用工藝流程圖,b、生產(chǎn)污水----其中所含污染物指在使用過程中受到較嚴重污染的水。多半具有危害性。 有機物 氰化物 有毒、有害物質(zhì) 鎘、鉻、鉛、汞 多氯聯(lián)苯、合成洗滌劑（藥） 放射性物質(zhì)（礦）

7、 物理性狀十分可惡（皮革、印染）,③降水----即大氣降水 包括 ★一般降雨，雨水均比較清潔，但其形成的徑流量大，如不及時排泄，會給人類帶來災害。另外，降雨初期水質(zhì)也比較差。 雨水也是排水的主要對象之一。一般情況下，雨水不需處理，可就近直接排放水體。 ★咱們講的排水系統(tǒng)就是解決這三種污水的運輸和處置的問題。,返 回,二、排水系統(tǒng)的體制（采用的排水方式）

8、 排水系統(tǒng)的體制定義 1、合流制排水系統(tǒng) a、直泄式合流制排水系統(tǒng) b、截流式合流制排水系統(tǒng) 2、分流制排水系統(tǒng) 完全分流制排水系統(tǒng) 不完全分流制排水系統(tǒng) 3、在設計中如何合理的選擇排水系統(tǒng)的體制,排水系統(tǒng)的體制（采用的排水方式）的定義： ★如前，在城市和工業(yè)企業(yè)中有 ★排水系統(tǒng)的體制（排水體制） 指用于排放生活污水

9、、工業(yè)廢水和降水這三種廢水所采用的排除方式的管渠系統(tǒng)。 ★排水體制：一般分為,1、合流制排水系統(tǒng) 指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一管渠內(nèi)排除的排水系統(tǒng)。它也是許多古老城市采用比較多的排水系統(tǒng)。a、直泄式合流制排水系統(tǒng) 直泄式合流制排水系統(tǒng)排除的混合污水 就近排放。 不足：受納水體將受到嚴重的污染。 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，排放量逐日增加，河水污染日

10、益嚴重，治理污染就提到日程。人們開始對舊的合流制排水系統(tǒng)在原來的基礎上進行改造，形成了截流式合流制排水系統(tǒng)。興建了許多污水處理廠。,直泄式合流制排水系統(tǒng)的特點： ①管渠系統(tǒng)造價低 ②如建水處理廠造價高、 運行困難。 ③管道維護費用低。,b、截流式合流制排水系統(tǒng)特點： ①沿河岸設截流干管； ②在截流干管與合流干管 交匯處或之前設益流井； ③在截流干管后設污水

11、處理廠 晴天，部分流，易沉淀。 雨天，滿流可沖走沉淀。 ④管渠系統(tǒng)造價比較低，管道維護費用也比較低 ⑤污水處理廠處理費用較高。 水量變化不太大，但水質(zhì)變化太大，給運行管理帶來一定困難。,,截流式合流制排水系統(tǒng)突出的缺點： ①部分混合液未經(jīng)處理就直排水體，對受納水體也會造成一定的污染。 ②增加了污水處理廠的運行困難。 改善措施：

12、 ① 在溢流口附近或污水處理廠附近建設貯水池，貯存混合液，待雨后再將其送入污水處理廠處理。 ② 在管道的中、下游設調(diào)節(jié)池、處理設施（沉淀池）等，對混合液進行貯存調(diào)節(jié)，減少混合液溢流的次數(shù)和水量，去除污染物，改善水質(zhì)。雨后，再用泵抽升至污水處理廠進行處理。,2、分流制排水系統(tǒng) 分流制排水系統(tǒng)：是指建立污水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)兩個相互獨立的排水系統(tǒng)，在污水排水系統(tǒng)的管道中排除生活污水、工業(yè)廢水，在雨水排水系統(tǒng)的管

13、渠中排除雨水。 污水排水系統(tǒng)--排除 的排水系統(tǒng)。 雨水排水系統(tǒng)--排除雨水的排水系統(tǒng)。,,3、在設計中如何合理的選擇排水系統(tǒng)的體制？,環(huán)境保護方面的要求基建投資方面維護管理方面施工方面,三、排水系統(tǒng)的主要組成部分,排水系統(tǒng)是指排水的收集、運輸、處理和利用以及排放設施以一定的方式組合的總體。1、污

14、水排水系統(tǒng)的主要組成部分 城市污水排水系統(tǒng)主要排除 生活污水 工業(yè)廢水。 其主要組成部分：①室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設備 衛(wèi)生器具—水封---支管------豎管---出戶管—-檢查井（室外小區(qū)管道系統(tǒng)）,,②室外排水管道系統(tǒng) 分布在地面以下，靠重力流輸送污水至泵站，污水處理廠或水體的管道輸送系統(tǒng)?？煞譃椋?居住小區(qū)管道系統(tǒng)

15、 街道管道系統(tǒng) a、居住小區(qū)管道系統(tǒng) 敷設在居住小區(qū)，連接建筑物出戶管的污水管道系統(tǒng)。接戶管：布置在建筑物周圍，接納建筑 物各污水出戶管的污水管道。小區(qū)支管：布置在居住組團內(nèi)與接戶管 連接的污水管道。 （一般布于道路下）小區(qū)干管：接納各個管道的污水。

16、 （一般布于道路下）,,b、街道污水管道系統(tǒng) 敷設在街道下，用以排除居住小區(qū)管道流來的污水。 在市區(qū)它由城市支管、干管和主干管組成。③管道系統(tǒng)上的附屬構筑物 便于對管道系統(tǒng)定期檢查 和清通設檢查井 銜接上下游管渠管底標高 跌落差大于1m, 減緩流速 設跌水井

17、 為隔絕易燃、易爆氣體進 入排水管渠，設水封井,,檢查井底流槽的形式,檢查井底采用低標號混凝土，基礎采用碎石、卵石、碎轉(zhuǎn)夯實或低標號混凝土。 檢查井底流槽頂與上、下游管道的頂相平，或與0.85倍大管管經(jīng)處相平。 流槽兩側(cè)到檢查井內(nèi)壁的距離≥20cm，以便下井人員立足，并有0.02～0.05的坡度坡向流槽，以防積水沉積。,a、檢查井,b、雨水口 包括：進水箅、井筒和連接

18、管3部分。 進水箅：鑄鐵、砼、石制。布置時注意：箅條與水流方向平行比垂直效果好。 雨水口可分為：邊溝雨水口 邊石雨水口 聯(lián)合雨水口（邊溝雨水口、邊石雨水口） 雨水井的連接管與街道排水管的檢查井連接。當排水管直徑大于800mm時，也可在連接管與排水管連接處不另設檢查井，而設

19、連接暗井。 連接管dmin≥200mm；I=0.01；L≤25m；在其上雨水口不宜超過3個。,c、跌水井 跌水井是設有消能設施的檢查井。 有兩種：豎管式--------用于d≤400mm的管道。 溢流堰式-------用于d＞400mm的管道。 豎管式跌水井一般不作水力計算， d≥200mm時，一次落差≤6m ，D=300～400之間，一次落

20、差≤4m。 溢流堰式跌水井一般需經(jīng)過水力計算求得?？捎秘Q管式跌水井來代替。,,d、水封井 當生產(chǎn)污水能產(chǎn)生引起爆炸或火災的氣體時，其廢水管道系統(tǒng)中必須設水封井。 水封井不宜設在車行道或行人較多的地段，并應當遠離產(chǎn)生明火的場地。 水封深度一般采用0.25m。 井上設通風管，井底設沉泥槽。,e、換氣井 主要排除排水管道系統(tǒng)內(nèi)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的氣體，以防止發(fā)生爆炸

21、、火災等，設置設有通風管的檢查井叫換氣井。,f、出水口 排水管渠排入水體的出水口的位置和形式，應根據(jù)污水水質(zhì)、下游用水情況、水體的水位變化幅度、水流方向、波浪情況、地形變遷和主導風向等因素確定。 可分為：淹沒式出水口、江心分散式出水口、一字式出水口和八字式出水口。,④污水泵站及壓力管道 在排水系統(tǒng)中受地形的限制，重力流發(fā)生困難時，應設泵站。泵站可分為： 局部泵站 中途泵站

22、 總泵站 壓力管道指：壓送從泵站出來的污水至高地自流管道、污水處理廠的承壓管道。 ⑤污水處理廠 供處理和利用污水、污泥的一系列構筑物及附屬構筑物的綜合體。 在城市中稱污水處理廠 布置在工廠中稱污水處理站,,,⑥出水口及事故排出口 出水口：指污水排入水體的管道和出口，城市排水系統(tǒng)的終點設備。 事故口：指在污水排水系統(tǒng)中途，在某些易發(fā)生故障

23、的組成部分前后，設置排放口，一旦發(fā)生故障，污水就通過事故口排入水體。（比如：泵站、污水處理廠前邊）,2、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的主要組成部分,工業(yè)廢水排水系統(tǒng)：指在工業(yè)企業(yè)中，用管道將各車間和其它排水對象所排出的不同性質(zhì)的廢水收集起來，送至廢水回收利用的構筑物，經(jīng)處理后排入水體或排入城市排水系統(tǒng)的設施的總體。主要排除工業(yè)企業(yè)內(nèi)的生活污水和工業(yè)廢水。 工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的組成： a、車間內(nèi)部管道系統(tǒng)和設備；

24、 b、廠區(qū)管道系統(tǒng)； c、污水泵站及壓力管道； d、廢水處理站； e、附屬構筑物。 說明：工業(yè)廢水排水系統(tǒng)在接入城市排水管道前宜設檢測設施。,3、雨水排水系統(tǒng),組成： 建筑物的雨水管道系統(tǒng)和設備（雨水斗、天溝、雨水口） 居住小區(qū)或雨水管渠系統(tǒng) 街道雨水管渠系統(tǒng) 排洪溝 出水口 附屬構筑物（檢查井、跌水井、溢流井）,,總結(jié)

25、：,以上講述了 污水的分類： 生活污水 工業(yè)廢水 降水 排水系統(tǒng)的體制： 分流制 合流制 體制的選擇 排水系統(tǒng)的組成： 污水排水系統(tǒng)的組成

26、 工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的組成 雨水排水系統(tǒng)的組成 這樣我們就對各種排水系統(tǒng)有一個整體的印象，從下一節(jié)開始我們來研究具體的排水系統(tǒng)工程的設計。,,,,,第二章 污水管道系統(tǒng)的設計,設計內(nèi)容：1、確定設計方案，在適當比例的總體布置圖上；劃分排水流域，布置管道系統(tǒng)2、根據(jù)設計人口數(shù)

27、、污水量標準，計算污水設計流量。3、進行污水管道水力計算；確定管道斷面尺寸，設計坡度，埋設深度等設計參數(shù)。4、確定污水管道在道路橫斷面上的位置。5、繪制管道平面圖和縱剖面圖，6、計算工程量，編制工程概、預算等文件。,一、設計資料的調(diào)查 1、明確任務的資料 2、自然因素方面的資料 3、 工程情況的資料二、確定設計方案,第一節(jié) 設計資料的調(diào)查及設計方案的確定,一、設計資料的調(diào)查 包括三個方面：

28、明確任務的資料 自然因素方面的資料 工程情況的資料 這里包括了設計需要的基礎數(shù)據(jù)、情況和圖紙等。1、明確任務的資料 a、明確該設計工程屬新建、改建或擴建； b、了解相關城鎮(zhèn)（地區(qū)）的總體規(guī)劃和專業(yè)工程規(guī)劃； c、明確設計范圍、設計期限、設計人口； d、

29、明確擬采用的排水體制； e、污水處置方式（直排、灌溉、處理、出口位置）； f、受納水體的位置及防治污染的要求；,,g、現(xiàn)有雨水、污水管道系統(tǒng)的走向，排出口和高程，存在問題；h、與其它管線可能的交叉；i、工程投資情況。2、有關自然因素方面的資料 ⑴地形圖 選擇適當?shù)牡匦螆D（比例尺） a、在初步設計階段，要求： 大型工程：采用設計地區(qū)和周圍25～30km范圍的總平面圖。

30、 比例尺1：10000～1：25000，等高線間距1～2m。 中小型工程：采用設計地區(qū)的總平面圖 。 比例尺1：5000～1：10000，等高線間距1～2m。 工廠：采用總平面圖的比例為1：500～1：2000， 等高線間距0.5～1m。,,b、在施工圖階段，要求： 有比例尺1:500

31、～1:2000的街區(qū)平面圖，等高線間距0.5～1m； 設置排水管道的沿線帶狀地形圖，比例尺1:200～1:1000； 擬建排水泵站和污水處理廠處、管道穿越障礙物（河、鐵路）處的地形圖，要求更加詳細，比例尺1：100～1：500，等高線間距0.5～1m。⑵氣象資料 氣溫（平均氣溫、極端最高、最低氣溫）； 風向，風速； 降雨量資料或當?shù)氐挠炅抗剑?日照情況； 空氣濕度。,,,⑶水

32、文資料 河流的流量、流速、水位、水面比降、洪水情況、水溫、含砂量及水質(zhì)分析與細菌化驗資料等。 城市、工業(yè)取水及排水情況。⑷地質(zhì)資料 土壤性質(zhì)、土壤冰凍深度、土壤的承載力； 地下水位及地下水有無腐蝕性、地震等級等。3、有關工程情況的資料 a、道路的現(xiàn)狀和規(guī)劃 b、地面建筑物和地鐵、人防工程等其它地下建筑的位置 c、地下管線的位置 d、本地區(qū)的建材、管道產(chǎn)品、電力供應情況和價格

33、 e、建筑、安裝單位的等級和裝備情況。,二、確定設計方案由以上基礎資料，設計人員可根據(jù)工程要求和特點對工程中一些原則性的、涉及面較廣的問題提出不同的解決辦法，構成不同的方案。經(jīng)過對方案進行經(jīng)濟的、技術的比較，確定最佳的方案，做為最終的設計方案。,一、生活污水的設計流量 1、居住區(qū)生活污水的設計流量計算 1）居住生活污水定額（n） 2）設計人口（N） 3）生活污水量總變化系

34、數(shù)（KZ） 2、工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量計算 二、工業(yè)廢水設計流量 三、地下水滲入量 四、城市污水設計總量,第二節(jié) 污水設計流量的確定,設計流量：污水管道及其附屬構筑物保證通過的污水最大流量。 一般按最大日最大時的平均秒流量確定，單位l/s，在無詳細調(diào)查資料時，一般取最大流量之和，包括生活污水、工業(yè)廢水。一、生活污水的設計流量 1、居住區(qū)生活污水的設計流量計算,1）居

35、住生活污水定額（n）可參考《室外排水設計規(guī)范》推薦參數(shù)選用；其中有居民生活用水定額、綜合生活用水定額。A、居民生活用水定額指每人每天洗滌、沖廁、洗澡產(chǎn)生的污水量。B、綜合生活用水定額指居民生活污水和公共設施排水總和。公共設施（娛樂場所、賓館、浴室、商業(yè)網(wǎng)點、學校和機關辦公室）參見P160附2-1。設計中，一般要用當?shù)氐挠盟~來確定排水定額。確定原則：a、給排水系統(tǒng)完善的地區(qū)可按用水定額的90%計。 b、一般地區(qū)可按用水定

36、額的80%計。,2）設計人口（N）設計人口指污水排水系統(tǒng)設計期、終期的規(guī)劃人口數(shù)，該值由城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃確定。污水管道服務的設計人口數(shù)=人口密度p×服務面積F人口密度：單位面積上人口數(shù)，表示人口的分布情況，單位cap/ha?？?cè)丝诿芏龋河嬎阒械牡貐^(qū)面積，包括：街道、公園、運動場、水體等在內(nèi)的人口密度。街區(qū)人口密度：計算中的面積只是街區(qū)的建筑面積時的人口密度。在初步設計中常采用總?cè)丝诿芏扔嬎阍O計人口數(shù)，在技術設計或施工

37、圖設計中常采用街區(qū)人口密度來計算設計人口密度。,3）生活污水量總變化系數(shù)（KZ）變化系數(shù)：表示污水水量變化的程度。用戶用水時刻在變化，一般居住區(qū)污水量在凌晨最小，上午6-8點，下午5-8點流量最大。變化系數(shù)分為：日變化系數(shù)（Kd）、時變化系數(shù)（Kh）、總變化系數(shù)（KZ）。,在計算生活污水設計流量時采用總變化系數(shù)，以最大日最大時污水量做為其設計流量。在具體設計中，得到KZ值是比較困難的，一般不易得到，在實際中，常采用以下公式：,2、

38、工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量計算,二、工業(yè)廢水設計流量 m可以通過調(diào)查相似企業(yè)或按照工業(yè)用水標準等來確定。 污水變化系數(shù)，在實際中，企業(yè)污水的日變化很小，近似等于1，所以工業(yè)企業(yè)的污水變化系數(shù)主要指污水的時變化系數(shù)，通過測定污水的時變化系數(shù)得到。,三、地下水滲入量地下水水位較高的地區(qū)，一般均存在地下水滲入管道的現(xiàn)象，設計時應考慮地下水滲入量Q4。四、城市污水設計總量對一個城鎮(zhèn)（地區(qū)）污水設計總量為：

39、 Q = Q1 + Q2 + Q3,管道定線和平面布置的組合 1、地形和用地布局 2、采用的排水體制對管道定線的影響 3、地質(zhì)條件 4、地下管線及構筑物的位置對定線的影響 5、管道寬度及交通情況 6、工業(yè)企業(yè)、生產(chǎn)大量污水的建構筑物對定線的影響,第三節(jié) 污水管道系統(tǒng)的定線及平面布置要求,管道定線和平面布置的組合 管道定線：指在城鎮(zhèn)（地

40、區(qū)）總平面圖上確定污水管道的位置和走向。 定線原則：應盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水、雨水能自流排出。 考慮因素：地形和用地布局 排水體制和線路數(shù)目 污水處理廠和出水口的位置 水文地質(zhì)條件

41、 道路寬度 地下管線及構筑物的位置 工業(yè)企業(yè)和生產(chǎn)大量污水的建筑物的分布情況,1、地形和用地布局 地形是影響管道定線的主要因素，定線的原則為： a、應盡可能減少埋深，少建泵站。 b、盡量采用順坡排水。 排水系統(tǒng)的布置形式有以下6中： 1）正交布置

42、 條件：地勢向水體適當傾斜 干管可最短距離沿與水體垂直方向布置 采用污水直排 特點：無污水處理廠，對水體造成污染。 盡用于雨水系統(tǒng),2）截流式布置 條件：在正交布置的基礎上改造 在河岸敷設主干管

43、 將污水引入污水處理廠 特點：減輕污染，改善環(huán)境 用于分流制污水排放系統(tǒng) 適用于合流制排水系統(tǒng) 3）平行布置 條件：地形向水體較大傾斜 防止管道受到嚴重沖刷，干管與河道平行布置 （或干管平行于等高線） 主干管與

44、河道成一夾角鋪設,特點： a、干管水量小，設計坡度大，在地形坡度的地區(qū)，采用與等高線平行布置，可以減少整個排水系統(tǒng)的埋深。 b、主干管流量大，設計坡度小，在此采用與等高線垂直（夾角）布置，埋深增加的慢。4）分區(qū)式布置條件：地勢高低相差較大，污水不能靠重力排入污水廠。 在地勢高的地區(qū)、低的地區(qū)分別設排水系統(tǒng)；高地靠重力流，低地靠水泵抽送到高地（或污水處理廠）特點：采用地形排水

45、 節(jié)省投資、經(jīng)濟,5）輻射狀分散布置條件：地勢中間高，周圍低（或地勢平坦）的地區(qū) 城市周圍有河流 各排水流域分別設獨立的排水系統(tǒng)特點：干管長度短、管經(jīng)小、埋深淺 可以使用污水進行灌溉 污水廠、泵站多 適用于大城市,6）環(huán)繞式布置條件：解決了分散布置的污水廠、泵站多的不足 建

46、立了環(huán)繞式主干管特點：主干管較長 有較大的污水處理廠 適用于中小城市以上講述了排水系統(tǒng)的布置形式，從總體上說明了管道定線的原則。下邊從具體的管道（污水支管、污水主干管）上說明一下。,1）污水支管 污水支管的平面布置取決于地形、街區(qū)建筑特點。 原則：應便于用戶接管排水。 共用三種布置形式：低邊式布置、周邊式布置、穿坊式布置。a、低邊式布置 街區(qū)面

47、積不太大，街區(qū)污水管網(wǎng)采用集中出水方式。 街道支管可敷設在服務區(qū)較低側(cè)的街道下。,b、周邊布置 街區(qū)面積較大且地勢平坦 可在街區(qū)四周的街道下敷設污水支管。 建筑物的污水排出管可以與管道支管連接。,c、穿坊式布置 街區(qū)已規(guī)劃確定 需要穿過其它有排水系統(tǒng)的街區(qū)，并與其排水系統(tǒng)相連。,2）污水主干管 其走向取決于污水廠和出水口的位置，因此污水廠和出水口的

48、位置將影響主干管的數(shù)目和走向。 比如：大城市，地形復雜，有幾個水廠，就有幾個主干管。 中、小城市，一個污水處理廠，一個主干管。2、采用的排水體制對管道定線的影響 排水體制可分為：分流制、合流制和混合制。 a、分流制排水系統(tǒng)有兩個或兩個以上的管道系統(tǒng)。定線時必須在平面、高程上綜合考慮，相互配合，做到互不影響。,b、合流制系統(tǒng)要注意確定截流干管及溢流井的正確位

49、置。（縮短敷設距離，減少埋深，兼顧合理） c、混合制系統(tǒng) 定線時要考慮兩體制的連接方式。（防止污水對水體造成更大的污染）3、地質(zhì)條件 排水管網(wǎng)應盡量鋪設在水文地質(zhì)條件好的街道下邊；最好埋設在地下水位以下。如果不能保證敷設在地下水位以下，在施工時注意地下水向管內(nèi)滲水的問題，做好防滲。4、地下管線及構筑物的位置對定線的影響。 一般地下敷設有各種管線和設施。,管線：給水管、污水管、

50、雨水管、煤氣管、天然氣管、供熱管等。 電纜線：電話電纜、民用電纜、動力電纜、有線電視電纜、電車電纜等。 隧道：人行橫道、地下鐵道、防空隧道、工業(yè)隧道。 a、在設計中，通常先考慮排水管道在平面和垂直方向的位置，然后再考慮其它管線的位置。 原因：污水管道采用重力流，管道埋深較大，并且有很多支管，如果位置安排不當，將會造成施工和維修的困難。另外，污水管道不可避免的存在滲漏、損壞，會對周圍建筑物的

51、基礎造成危害或污染生活飲用水。 所以污水管線定線時，要求：污水管道與建筑物應有一定的距離；污水管道與生活給水管相交時，應敷設在其下。,另外，在管道綜合規(guī)劃時，要求所有地下管線盡量布置在人行道、非機動車道和綠帶下。只有不得已時，才考慮將埋深大、修理次數(shù)較少的污水、雨水管布置在機動車道下。 b、地下各種管線的布線順序： 從建筑紅線向道路中心方向為： 電力電纜—電信電纜—煤氣管線—熱力管線—給排水—污水管道—雨水管道

52、如果以這種順序布線發(fā)生矛盾時，掌握的原則是： 新建讓已建 可彎讓不可彎的 臨時讓永久 檢修次數(shù)少的讓檢修次數(shù)多的 小管讓大管 壓力管讓重力管,c、特殊情況 在地下設施擁擠的地區(qū)或車運極為繁忙的街道下，把各種管線集中安置在隧道中比較合適。但雨水管道一般不設在隧道中，而與隧道平行敷設。5、管道寬度及交通情況 定線時

53、考慮道路寬度及交通情況。 排水管線不宜設在交通繁忙而狹窄的街道下； 若道路寬度≥40m，可考慮設兩條平行的排水管道。 這樣可以減少支管數(shù)目，減少支管的地下交叉。,,6、工業(yè)企業(yè)、生產(chǎn)大量污水的建構筑物對定線的影響。 可將生產(chǎn)大量污水的工廠或公共建筑物的排污口接入污水干管起端，這樣可以增大上游干管的管徑，減少坡度，能減少整個管道系統(tǒng)的埋深。 由以上六個方面的考慮，可形成

54、管道系統(tǒng)的定線方案，再進行經(jīng)濟、技術評價確定后，便可組成污水管道平面布置圖。 在初步設計時，污水管道系統(tǒng)的總平面圖的內(nèi)容包括： 干管、主干管的位置，走向； 主要泵站、污水處理廠、出水口的位置。,,第四節(jié) 污水管道系統(tǒng)設計變量的基本要求,在這一節(jié)中，主要講述污水管道系統(tǒng)在平面布置、定線和敷設中各個基本變量的技術要求，也是污水管道系統(tǒng)設計中確定設計變量的基本條件。一、設計充滿度 充滿度=

55、管內(nèi)水深h/管徑D,我國污水管道設計是按非滿流進行的，這樣就存在一個管道最大充滿度的問題。 《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定了不同管徑的最大充滿度，見P34，表2-8。 最大設計充滿度 這樣規(guī)定的原因有四個。,1、安全 規(guī)定最大充滿度，在管道頂部留一部分管道斷面，來緩沖未預見水量，防止污水溢流出。 原因：雨水、地下水可能通過檢查井或管道接口滲入；另外，污水量時刻在變化，不能精

56、確計算，設計中也應留有余量。 2、通風 管內(nèi)污泥可能分解析出一些有害氣體，再有污水中含有汽油、苯、石油等易燃液體，可能含有爆炸氣體等。 因此，留一部分空間可以通風，排除有害氣體。 3、水力條件要求 管道部分充滿時，管內(nèi)水流速在一定條件下比滿流時大些。 比如：h/D=0.813時，流速v達到最大值；而h/D=0.5和1時，流速相等。流量在h/D=0.

57、95時達到最大值，而h/D=1時流量比0.5時大一倍。 4、便于管道疏通和維護管理,二、設計流速 設計流速：在設計流量（Q）、設計充滿度（h/D）下的水流平均速度（與管道坡度有關）。 規(guī)定：在管道中最小流速為0.6m/s。 在金屬管道中最大流速為10m/s。 在非金屬管道中最大流速為5m/s。 這樣規(guī)定的原因有兩

58、條： a、污水中含有懸浮物。如果設計流速過低，污水中的懸浮物就容易沉淀出來，產(chǎn)生淤泥。最小設計流速即是保證污水管道內(nèi)不發(fā)生淤積的流速。 b、設計流速過高，污水對管道管壁的沖刷損壞作用增強。為了保證管道不致被沖刷損壞而規(guī)定了管道的最大流速。,三、最小管徑 a、《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定： 在街區(qū)或工廠內(nèi)最小管徑為200mm；在街道下最小管徑為300mm。 在污水管道系統(tǒng)的

59、上游部分，設計流量小，若根據(jù)計算，則管徑會很小。若選用很小的管徑，管道極易被堵塞，使養(yǎng)護費用增加。 比如：150mm支管堵塞的次數(shù)，有時可達到200mm支管的2倍，養(yǎng)護費用增加。而200mm和150mm管道在同樣埋深的條件下，施工費用相差不多。這樣使用150mm的管道的總投資增加了。 因此為了養(yǎng)護工作的方便，規(guī)定了一個允許的最小管徑。在污水管道系統(tǒng)的上游管段，若計算管徑小于最小管徑，此時可采用最小管徑。,b、

60、不設計管段 在設計中，一般可根據(jù)最小管徑，在最小設計流速和最大充滿度情況下，通過的最大流量值，進而估算出設計管段的排水面積（最大流量是一個定值，如果地區(qū)定了，服務面積也是一個定值）與設計管段實際服務的面積進行比較，如果大于其實際服務的面積，則該管段可以采用最小管徑，而不需要再進行計算，這樣管段可稱為不設計管段。 在不計算管段中應適當設沖洗水源。比如沖洗井，定期沖洗，防止堵塞。,四、最小設計坡度 將

61、污水管內(nèi)最小設計流速時的管道坡度叫最小設計坡度。 污水管道設計坡度選擇的原則： 使管道埋深坡度與設計地區(qū)的地面坡度盡量保持一致，要保證管內(nèi)流速≥最小設計流速。 從曼寧公式可以看出：I與v成正比，與R成反比。 所以不同管徑的管道對應有不同的最小設計坡度（最小流速不同），同一管徑，充滿度不同，最小坡度也不同。,當給定充滿度時，管徑越大，相應的最小設

62、計坡度也越小，最小管徑對應的最小坡度越大，對設計不利，所以只需規(guī)定最小管徑的最小坡度即可。 具體規(guī)定如下： 管徑DN200的管道最小設計坡度為0.004， 管徑DN300的管道最小設計坡度為0.003。五、污水管道的埋深 污水管道的埋設深度有兩種意義： a、覆土厚度—指管外壁頂部到地面的距離。 b、埋設深度—指管內(nèi)壁底到地面的距離。

63、這兩個數(shù)值均說明管道的埋設深度。,,一般污水處理項目，污水管網(wǎng)建設投資占總投資的50-70%，而管道的埋深又是構成污水管道造價的決定因素。它將直接影響挖填溝槽、溝槽支撐、排地下水、基礎管道鋪設的投資?？傮w來說，管道埋深越大，造價越高，施工期越長，設計時盡量減少管道系統(tǒng)的埋深。為了滿足技術要求，覆土厚度的最小限制叫最小覆土厚度。,關于最小埋設深度，我們設計中應同時考慮以下幾個方面：1、寒冷地區(qū)污水管道埋設深度 在

64、華北、東北、西北及內(nèi)蒙的部分地區(qū)屬于季節(jié)性凍土區(qū)。污水管道的埋設主要考慮防止冰凍。一方面要防止管內(nèi)污水冰凍；另一方面要防止土壤凍脹而損害管道。 a、管道污水的冰凍情況 如果管道埋設在冰凍層，由于污水是具有一定溫度的（比如：資料表明，東北寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)冬季生活污水溫度在4-15℃。一般以地表水作為給水水源所排生活污水水溫在4-10 ℃之間；以地下水作為給水水源所排生活污水水溫在8-15 ℃之間），并且管道具有一定

65、埋設深度，污水又具有一定的流速，處于不斷的流動狀態(tài)，因此對管道內(nèi)的污水來說一般是不冰凍的。 但是對于出戶管及起始端污水支管來說就易發(fā)生冰凍。原因是污水水量小，管道坡度小，易堵塞、沉積，易冰凍。,許多實踐證明，如果減少污水管道埋深，加大污水管道坡度，能使易發(fā)生冰凍的支管不發(fā)生冰凍。 b、土壤凍脹 1）亞粘土、亞砂土凍結(jié)時，土壤中水分向凍結(jié)面遷移，使凍結(jié)水量增加，土壤體積增大。 2）粘土層能使水

66、分遷移受阻，所以凍脹小。 3）粗砂和砂礫層冰凍時，重力水向下流走，使變成冰的水量減少，因此不具有凍脹性。 由于凍脹性較強的土層凍結(jié)時水分向凍結(jié)面遷移，土層凍脹有隨深度增加而減弱的規(guī)律性，約在凍土層深度2/3處，凍脹現(xiàn)象消失，因此污水管道頂部埋在2/3凍層線上，可避免凍脹的危害或受凍脹危害影響比較小。,在《室外排水設計規(guī)范》中規(guī)定： 無保溫措施的生活污水管道或水溫和它接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設在冰凍線以下

67、0.5m，并應保證管頂最小覆土厚度； 有保溫措施或水溫較高的管道，管底在冰凍線以上的距離可以加大，其數(shù)值應根據(jù)該地區(qū)或條件相似地區(qū)的經(jīng)驗確定，并應保證管頂最小覆土厚度。2、地面荷載要求的管道埋設深度 管道承受的地面荷載包括： 土壤靜荷載（埋深越小，其越小）、 地面運動車輛產(chǎn)生的動荷載 （埋深越小，其越大）。,,土壤靜荷是覆土對管壁的壓力，埋深越小，

68、靜荷載越小。 車輛運動對管道產(chǎn)生的動荷載垂直壓力是隨深度增加，向管道兩側(cè)傳遞，只有一小部分集中壓力傳到管道上。 所以管道埋深越大，動荷載越小。因此，從土壤靜荷考慮，埋深越小越好；從運荷載考慮，埋深越深越好。 結(jié)合考慮，各地埋管經(jīng)驗證明：在車行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7ｍ；非車行道下，要求能滿足管道銜接，其覆土厚度可適當減少。,3、滿足街區(qū)污水連管銜接要求的管道埋深。 要使城市污水能順利排出,要求: