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-污水管道设计-第 9 页污水管道设计一确定排水界限，划分排水流域1确定排水界限：确定污水排水系统的界限，以建筑区划分，污水排水系统是由城镇规划的设计规划决定的。2划分排水流域A. 地形起伏：按等高线划分水线B. 平坦地区：按面积街区划分C. 排水干管：用一条或多干管排除一个流域中的污水二管道定线和平面布置的组合1污水管道系统定线：在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向（名词管道定线）2污水排水系统和平面布置的组成及定线的主要原则A. 污水排水系统管道的组成a支管：接纳街坊污水b干管：接纳支管污水c主干管接纳干管污水管道定线一般是按照先大后小进行的顺序进行的：即先确定污水排出口的位置级污水处理厂的厂址位置，据此再拟定污水主干管的位置和走向然后再确定各排水流域的干管和位置和走向，再在各流域内确定个支管的位置和走向管道定线的主要原则使污水尽量按重力流方式排出，用较短的管线排除较大面积的污水，布置中尽量减少深埋，又减少提升泵站的数量（管线短 埋深浅 少提升）3影响平面布置的因素A地形-顺坡排水B排水体制排水体制决定排水系统的组成（有几套排水管系统），采用分流制时两套系统应互相协调污水厂和出水口的位置和数量决定污水主干管的位置和走向：主干管必须通向污水厂D地址条件E道路及交通状况管道不宜布置在交通繁忙而狭窄的街道下；道路较宽时可在道路两边平行布置，分别收集道路两边支管接入的污水F排水量大的工厂和建筑物的位置接入污水干管起端是有利的，这样管道直径大，铺设坡度可以减小，可以降低管道的埋深。G地下管线和地下构筑物情况4干管布置排水区域较低的地方A干管与等高线垂直主干管与等高线平行B主干管与等高线垂直干管与等高线平行但要设置跌水井平行式适用范围：地势向河流方向较大倾斜的地区 优缺点 ：可避免管道冲刷 排水迅速5支管形式A低边式B围坊式C穿坊式6平面图内容三控制点确定和泵站设置地点对管道系统埋深起控制作用的地点是控制点1各条管道的起点就是这条管道的控制点，因为其埋深控制整条管道的埋深而整个系统的控制地点可能是A离出水口最远的一个管道的控制点B深度较深的工厂污水排出口C地形低洼区域内的污水管道起点2避免因个别控制点加大管道埋深的措施采用高强度管材 局部填土 设提升泵站3污水泵站的设置在污水排水系统中，污水泵站按作用一般分为：A分类中途泵站：当埋深超过最大埋深时，设置泵站提高下游管道的位置终点泵站：设置在污水厂，最终提升污水泵到污水处理构筑物内1. 不满流设计（水深和管道直径的比值h/D）2. 水力计算的设计规定（管道设计涉及的参数）：A. 设计充满度（污水在管道中水深h和管道直径D的比值）为什么不满流？a.流量变化大，难精确计算，预留污水增长空隙，避免污水溢出b.有利于管道通风，防止管道爆炸c.便于管道疏通和维护。B.设计流速（和设计流量、设计充满度相应的水流平均流速）：a.最小设计流速，保证管道内不发生淤积的流速为0.6m/s b.最大涉及流速，保证管道不被冲刷损坏流速（金属管道<10m/s非金属管道<5m/s）C.最小设计坡度：相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度交做最小设计坡度，即保证管道内污物不淤积的坡度。D.最小管径:a.养护方便（若根据流量计算，则管径会很小）b.减小管道的深埋（此外采用较大管径，可选用较小坡度，是管道埋深减小）c.不计算管段（该管段设计流量小于最小管径、最小流速，直接选用最小管径和最小设计坡度）污水设计流量：污水排水系统各项设备极其附属构筑物应保证通过的污水最大流量设计管段：两个检查井之间，设计流量不变，且采用同样的管径和坡度的计算管段设计管段的设计流量：是下述本段流量，转输流量和集中流量三者之和每一个设计管段的设计流量可能包括以下几种流量：（1） 本段流量q1：由本设计管段的服务区上流来的污水量（2） 传输流量q2：从上游管段或者旁侧管段流来的污水量（3） 集中流量q3：从工业企业或者其他大型公共建筑流来的污水量区域排水系统：将两个以上的城镇污水统一排除和处理的系统。优点：污水厂少，集约化，方便经济，污水厂占地面积小，节省土地，水质水量变化小，运行稳定，有利于形成统一水资源管理体系。缺点：工业废水量大是影响水处理效果，规模大运行困难，投入大收益慢。水泵：提升和运输液体的机器。水泵分类：（1）叶片式水泵（2）容积式水泵（3）其他类型水泵。（4）往复泵（5）轴流泵（6）混流泵（7）离心泵离心泵工作原理：离心泵的工作过程，实际上是一个能量传输和转化的过程，它把电动及高速旋转的机械能转化为被抽升水的动能和势能。第四五六七章一 截流式合流制管渠系统特点？ 1.晴天时：只有污水和工业废水，以较小的充满度全部输入污水处理厂 2.暴雨时：雨水、污水、工业废水的混合污水以满流输入污水厂，另有部分混合污水溢流到河流。3.雨势减小时：充满度减小，趋向晴天混合污水4.天晴后：生活污水加工业废水大于等于不满流全部输入污水厂。二、截流式合流制的优缺点 优点：管道单一，总的造价较低，总的工期短；街道上占地少；初期雨水全部处理。 缺点：管渠中及污水处理厂流量变化大；填埋比分流制大；周期性污染（暴雨溢流，晴天淤积）三、 合流制管渠系统的使用条件1. 排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量混合污水排入后对水体造成的污染危害程度都在允许的范围内；2. 街坊和街道建设比较完善，必须采用暗管渠排除雨水，而街道横断面又较窄，管渠的设置位置受到限制；3.地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。四、：当溢流井内的水流刚达到溢流状态时，转输的雨水量与旱流流量的比值，称为截流倍数。五 城市旧合流制排水管渠系统的改造：改合流制为分流制；改截流式合流制；对溢流的混合污水进行适当处理；对溢流的混合污水量进行控制。六 海绵城市：是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。 对管渠材料的要求：强度足够、耐磨、耐腐蚀、不透水、光滑、就地取材常用排水管道的材料及制品：1.砼管和钢筋砼管：分类：混凝土管DN<400mm L=1m轻型钢筋砼管DN=100-1800mm L=2m重型钢筋砼管DN=300-1550mm L=2m 管口:承插式 企口式 平口式 2.陶土管：由塑型粘土制成，抗腐蚀，光滑，不透水，耐磨损，质地易脆 化工常用：酸碱废水DN<800mm L管渠材料的选择原则：考虑管材的造价；根据输送水质情况进行比较选择；考虑管材的试用条件；管渠材料应尽可能就地取材，便于供应和运输排水管道的基础；组成：地基：管沟槽底的土壤部分；基础：排水管与地基间经过人工处理过的或专门建造的设施；管座：是排水管下侧与基础间的部分。作用：地基承受管子和基础的重量、管内水重、管上土压力和地面上的荷载；基础均匀分布集中荷载，减少对地基单位面积压力，使管道安全稳定运行；管座：使管子与基础连成一体，减小对地基的压力和对管子的反力。混凝土带形基础：沿管道全长敷设。适用土壤条件差、震区、重要管道处。按管座的形式，分为90°、135°、180°三种管座基础倒虹管：排水管渠遇到河流、山涧、洼地或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设，而是按下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管。组成：进水井 下行管 平行管 上行管 出水井出水口的形式：淹没式 江心分散式 一字式 八字式 污水管渠出水口一般采用非淹没式。排水管渠常见故障:污物淤塞管道；过重的外荷载、地基不均匀沉陷；污水的侵蚀作用，使管渠损坏、裂缝或腐蚀等。维护管理的主要任务：验收排水管渠；监督排水管渠使用规则的执行；经常检查、冲洗或清通排水管渠，以维护其通水能力，防止污水倒灌；修理管渠及其构筑物，并处理意外事故等。管渠的清通1、 收集、输送>污水的处理>污水的排放2、 排水工程(水污染控制工程)的定义：在城市中建设的、用于收集、输送、处理和处置污水的一整套工程设施。3、 排水工程（水污染控制工程）基本任务：是保护环境免受污染，以促进工农业生产的发展和保障人民的健康和正常生活；（1）收集各种五岁并及时将其输送至适当地点；（2）妥善处理后排放或再利用。4、 排水工程的作用：（1）保护和改善环境，消除污水危害；（2）有利于人们的健康；（3）充分利用水资源5、 污水概念场的目标追求：（1）让污水再生，深度去除有毒有害物质。（2）提高污水处理厂能源自给率，最终零能耗。（3）污泥最终走向社会和自然，减少对外部化学品的使用。（4）感官舒适、建筑和谐、环境互通。6、 污水或废水的概念：水在使用过程中受到不同程度的污染，改变了原有的化学成分或物理性质，这些污染后的水叫污水或废水。7、 污水分类：按照来源分：生活污水、 工业废水（生产废水、生产污水）、 降水8、 城市污水的定义：是指排入城镇污水排水系统的生活污水和工业废水。污水量的计量单位L、m3污水污染程度的计量单位mg/L、g/m39、 排水系统定义：排水的收集、运输、处理和排放等设施以一定方式组合成的总体、为排水系统。10、 排水系统的组成：（1）管道系统（排水官网），包括排水设备、检查井灌渠，水泵站等工程设施。（2）污水处理系统（污水处理厂），包括城市及企业污水厂中的各种建筑物。11、 (一)排放水体：河流：典型例子桂林七里店、第四、北冲污水处理厂；深海排放：上海竹园、浙江宁波、福建厦门（二）灌溉农田;(三)、重复使用：自然复用； 间接复用：注入地下，补充地下水; 直接复用：污水处理后，直接作工业用水、小区杂用水。12、 合流制排水系统定义：将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。13、 合流制排水系统分类：（1）直接合流制：是排除的混合污水不是经处理直接就近排入水体。缺点是受纳水体遭受严重污染。（2）截留式合流制：这种系统是在临河边建造一条截留干管，同时在合流干管与截留干管相交前或相交处设置溢流井，并在截留干管下游设置污水厂； 缺点：仍有部分混合污水未经处理排入水体。14、 分流制排水系统定义：将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除。15、 分流制排水系统分类：（1）按排除污水的性质不同分为污水排水系统和雨水排水系统；（2）按排除雨水的方式不同分为：*完全分流制污水排水系统，雨水排水沟系统；*不完全分流制只有污水排水系统16、 合流制与分流制的优缺点比较（1） 环境保护方面截流式合流制暴雨初期，管中沉淀物被冲起，经溢流井流入水体，加上部分混合污水溢入水体，造成一定的污染完全分流制存在雨天污染，单污染程度较少。（2） 造价方面截流式合流制管网造价低，泵站和污水处理厂造价高。完全分流制管网造价高，泵站和污水处理厂造价低。总体上来讲：完全分流制的总投资相对要高（3） 从维护和运行管理方面看截流式合流制管道在晴天时容易堵塞（与管道的设计流量、流速、坡度有关），污水流量变化大，污水处理厂易受到冲击（因为是生物法），运行和管理不便完全分流制流量稳定、流速变化小、管道不易堵塞，对污水厂冲击较小，运行维护较简单。混合制排水系统在一个城市中，既有合流制又有分流制，对于整个城市来讲，他的排水体制就是混合制。混合制的优缺点介于合流制与分流制之间。17、 排水系统布置形式（1）正交式（雨水）： 适用范围：地势向水体适当倾斜的地区且排放雨水。 优缺点：干管长度短，管径小，排放迅速。（2）截流式： 适用范围：分流制、区域污水排水系统，有时也应用于合流制排水系统 优缺点：污染较小，但合流制存在雨水污染（3）平行式： 使用范围：地势向合流方向较大倾斜的地区； 优缺点：可避免管道冲刷、排水迅速。（4）分区式： 使用范围：地势高低相差很大的地区（低到高） 优缺点：充分利用地形，节省电力。（5）分散式（地势平坦大城市）： 适用范围：城市周围有河流或城市中央部分高的地区。 优缺点：干管长度短、管径小、排水迅速、但污水厂数量增加。（6）环绕式： 使用范围：城市周围有河流或城市中央部分高的地区 优缺点：可减少污水厂数量，减少投资。