水控污染工程第三章污水溝道系統(tǒng)設計

1、水控污染工程第三章污水溝道系統(tǒng)設計本章節(jié)主要內(nèi)容：本章節(jié)主要內(nèi)容：v城市污水和工業(yè)廢水設計流量的確定；v污水排水系統(tǒng)的平面布置及污水溝道的定線；v污水溝道的水力學計算及平面圖和縱剖面圖的繪制；v污水泵的選擇和污水泵站的設計。第一節(jié)第一節(jié) 污水設計流量的確定污水設計流量的確定設計流量的概念設計流量的概念 指設計期限(2030年)終了時的最大日(或最大班)最大時的污水流量，它包括生活污水設計流量和工業(yè)廢水設計流量，在地下水位較高的地區(qū)，宜適當考慮地下水滲入量。一、居住區(qū)的生活污水設計流量的確定一、居住區(qū)的生活污水設計流量的確定生活污水設計流量按每人每日平均排出的污水量、使用溝道的設計人數(shù)和總變化系

2、數(shù)計算的。其計算公式如下： (3-1)式中： qv 居住區(qū)的生活污水設計流量，L/s； qvn 居住區(qū)生活污水量標準(每人每日平均排出的污水量)(見附錄二)； N 使用溝道的設計人數(shù)； K總 總變化系數(shù)?？侹Nqqvnv360024 參數(shù)選用說明：參數(shù)選用說明： 1 1、關于生活污水量標準、關于生活污水量標準 室外排水設計規(guī)范第室外排水設計規(guī)范第2.1.12.1.1條規(guī)定：居住區(qū)生活污水量定額可按當?shù)赜脳l規(guī)定：居住區(qū)生活污水量定額可按當?shù)赜盟慷~的水量定額的80%80%90%90%采用。采用。 2 2、關于設計人口、關于設計人口 (1) (1) 按城市總體規(guī)劃確定的人口密度計算。按城市總體規(guī)

3、劃確定的人口密度計算。 (2) (2) 按人口自然增長率估算按人口自然增長率估算 3 3、 總變化系數(shù)總變化系數(shù)變化系數(shù)包含以下幾種：變化系數(shù)包含以下幾種：日變化系數(shù)（日變化系數(shù)（K K日日） 一年中最大日污水量與平均日污水量的比值。一年中最大日污水量與平均日污水量的比值。時變化系數(shù)時變化系數(shù)( (K K時時) ) 最大日中最大時污水量與該日平均時污水量的比值最大日中最大時污水量與該日平均時污水量的比值總變化系數(shù)總變化系數(shù)( (K K總總) ) 最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值K K總總= =K K日日K K時時 (3-2)(3-2)表3

4、-1是我國室外排水設計規(guī)范室外排水設計規(guī)范規(guī)定的總變化系數(shù)表。表3-1 總變化系數(shù)表污水平均日流量（l/s）515407010020050 1000總變化系數(shù)K K總總 2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.51。4 1.3 注：當污水平均日流量為中間數(shù)值時，總變化系數(shù)用內(nèi)插法求得。順便指出，在設計污水溝道時所說的平均流量一般都是指平均日流量，下文將援用這個習慣。由式(3-1)和式(3-2)得 總KAPqqvnV360024二二. . 工廠生產(chǎn)區(qū)的生活污水設計流量的確定工廠生產(chǎn)區(qū)的生活污水設計流量的確定工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水量、淋浴污水量按下式確定：360036002413222111DND

5、NTKBNKBNqv36006040836005 . 2350 . 3254321NNNNqv 代入?yún)?shù)得：三工業(yè)廢水設計流量的確定三工業(yè)廢水設計流量的確定工業(yè)廢水設計流量一般是按工廠或車間的每日產(chǎn)量和單位產(chǎn)品(每件產(chǎn)品，每噸產(chǎn)品等)的廢水量計算的，有時也可以按生產(chǎn)設備的數(shù)量和每一生產(chǎn)設備的每日廢水量進行計算。以每日產(chǎn)量和單位產(chǎn)品廢水量為基礎的工業(yè)廢水設計流量，可用下式計算： 式中： qv 工業(yè)廢水設計流量，L/s； m 生產(chǎn)每單位產(chǎn)品的平均廢水量，m3； M 產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量； T 每日生產(chǎn)時數(shù)； K總 總變化系數(shù)，因為K日=1，所以，K總=K時?？侹TMmqv36001000第二節(jié)第二節(jié)

6、污水溝道系統(tǒng)的平面布置污水溝道系統(tǒng)的平面布置 一污水溝道系統(tǒng)的平面布置內(nèi)容一污水溝道系統(tǒng)的平面布置內(nèi)容 包括：確定排水區(qū)界，劃分排水流域；選擇污水廠出水口的位置；擬定污水干溝及總干溝的路線；確定需要抽升的排水區(qū)域和設置泵站的位置等。1）確定排水區(qū)界2）劃分排水流域3）選擇污水廠出水口的位置4）管道定線定線 定線定線應遵循的主要原則是： 1.應盡可能地在路線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出?？偢蓽峡偢蓽系淖呦蛉Q于污水廠和出水口的位置。因此，在大城市或地形平坦的城市，可能要建幾個污水廠，這就需要敷設幾條總干溝總干溝。 定線時應充分利用地形，一般原則如下：定線時應充分利用地形，一

7、般原則如下： a、在整個排水區(qū)域較低的地方設總干溝及干溝設總干溝及干溝，便于干溝干溝及支溝支溝的污水自流接入。 b、在地形平坦略向一邊傾斜的地區(qū)，總干溝與等高線平行敷設，干溝與等高線垂直敷設(如圖3-2，a) c、當?shù)匦涡毕蚝拥赖钠露群艽髸r，總干溝與等高線垂直，干溝與等高線平行(如圖3-2，b)。 d. 總干溝應盡量布置在堅硬密實的土壤中。如遇到劣質(zhì)土壤(松軟土、回填土、土質(zhì)不均勻等)或地下水位高的地段時，污水溝道可考慮繞道或采用其他施工措施和其他辦法加以解決。 e. 溝道定線時應盡量避免或減少與河道、山谷、鐵路及各種地下構筑物交叉 f. 一般情況下，污水溝道沿道路敷設的(與道路中心線平行)。

8、在無道路的場地，如堆場等空曠地上，溝道不應直接穿過，而必須沿道路繞過它，以免溝道被將來的建筑物或堆物壓 在下面，造成滲漏和養(yǎng)護的困難。 g. 污水干溝一般不宜在交通繁忙而狹窄的街道下,造成檢修困難。 h. 溝道定線還應考慮居住區(qū)和工業(yè)企業(yè)的遠近期規(guī)劃以及分期建設的安排,其布置與敷設應滿足近期建設的要求，同時，還應考慮遠期有無擴建的可能。 5) 5) 污水泵站的設置污水泵站的設置污水泵站一般分為中途泵站（提升泵站）中途泵站（提升泵站）和終點泵站終點泵站。中途泵站中途泵站的位置是根據(jù)溝道的最大合理埋深而決定的。污水溝道當埋深超過最大埋設深度時，需設置中途泵站抽升污水。在溝道定線時，應選擇適當?shù)亩ň€

9、位置，使之能盡量節(jié)省埋深，又可少建泵站。終點泵站終點泵站一般是設在污水廠內(nèi)處理構筑物之前。在地形復雜的城市，有些地區(qū)比較低洼，需設置局部泵站抽升污水；在一些高樓的地下室、地下鐵道和其他地下建筑物中，其污水也需要設置局部泵站抽升。 NoImagea地形坡度較小時，總干溝與等高線平行、干溝與等高線垂直布置支溝；干溝；地區(qū)干溝；攔集干溝；主干溝；出口渠渠頭；溢流日；b地形坡度較大時，總干溝與等高線垂直、干溝與等高線平行布置NoImage支溝；干溝；地區(qū)干溝；攔集干溝；主干溝；出口渠渠頭；溢流日；第三節(jié)第三節(jié) 溝道敷設的位置溝道敷設的位置規(guī)范中規(guī)定：排水管溝與其它地下管線、建筑物、構筑物等相互間的位置

10、，應符合下列要求：1 在敷設和管道時檢修不應相互影響；2 排水管道損壞時不應影響附近建筑物、構筑物的基礎或污染生活飲用水；3 排水管道宜與道路中心線平行敷設，并宜盡量設在快車道以外；4 污水管道、合流管道與生活給水管道相交時，應敷設在生活給水管道下面。NoImage 圖35街道地下管線的布置 雨水溝；雨水口；無軌電車電纜；供熱管； 污水溝；給水管；煤氣管； 線；電線第四節(jié)第四節(jié) 污水溝道的水力學設計污水溝道的水力學設計 污水溝道水力學設計的任務：污水溝道水力學設計的任務： 是根據(jù)已經(jīng)確定的溝道路線，計算和確定各設計溝段的設計流量、管徑、坡度、流速、充滿度和溝底高程。 計算次序：計算次序： 從確

11、定控制點開始，從上游到下游，計算和確定各個設計溝段的有關數(shù)據(jù)。 控制點：控制點： 是對整個溝道系統(tǒng)的高程起控制作用的地點。一般是位于離污水廠或出水口最遠處或排水流域中，地面高程最底處； 設計溝段的設計流量組成：設計溝段的設計流量組成： (1)(1)沿線流量沿線流量 從本溝段服務的街坊流來的流量。 (2) (2)集中流量集中流量 從工廠(生產(chǎn)車間及生活區(qū))或公共建筑來的流量 (3) (3)轉(zhuǎn)輸流量轉(zhuǎn)輸流量 從上游溝段和旁側溝段來的流量。NoImage 圖37 某城鎮(zhèn)污水干溝平面布置圖表表3-4 3-4 某城鎮(zhèn)污水干溝設計流量計算表某城鎮(zhèn)污水干溝設計流量計算表溝段溝段編號編號沿線流量沿線流量集中流

12、量集中流量總設計總設計流量流量q qv v(L.s(L.s-1-1) ) 本段流量本段流量轉(zhuǎn)輸轉(zhuǎn)輸流量流量( (L.sL.s- -1 1) )累計累計平均平均流量流量qq0 0S S(L.s(L.s-1-1) )總變總變化系化系數(shù)數(shù)K K總總累計累計設計設計流量流量q q1 1(L.s(L.s-1-1) )本段本段流量流量( (L.sL.s-1-1) )轉(zhuǎn)輸轉(zhuǎn)輸流量流量( (L.sL.s-1-1) )累計設累計設計流量計流量q q2 2(L.s(L.s- -1 1) )街街坊坊編編號號S/S/hahaq q0 0(L.s(L.s- -1 1. .haha-1-1) )q q0 0S S(L.s

13、(L.s- -1 1) )(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)=(5)=(3)(3)x(4)x(4)(6)(6)(7)=(7)=(5)(5)+(6)+(6)(8)(8)(9)=(9)=(7)(7)x(8)x(8)(10)(10)(11)(11)(12)=(12)=(10)(10)+(11)+(11)(13)=(13)=(9)(9)+(12)+(12)5-45-4 2929 292929294-34-37 70.690.694.94.9 4.94.92.32.31111 2929292940403-23-28 80.690.695.55.54.94.910.410.42.12.

14、122225 52929343456562-12-18 80.690.695.55.510.410.415.915.92.02.03232 343434346666NoImage圖3-8 溝道管徑、長度和高程等標注方法 NoImage 第五節(jié)第五節(jié) 溝道施工圖的繪制溝道施工圖的繪制為了便于施工和管理，溝道平面圖應分段繪制并裝訂成冊，圖的比例尺通常采用1：500。圖上除應繪出初步設計平面圖上的項目以外，還應繪出現(xiàn)有的地面設施(人行道邊線、房屋界線、樹木、電桿木、各種窨井、水準點等)和所有的現(xiàn)存地下各種管線。如圖3-10所示。技術設計中的溝道剖面圖是溝道施工和管理的最主要的圖紙之一。圖上除繪出初步

15、設計剖面圖上的項目以外，還應繪出或注明溝道材料和基礎做法，與溝道直交的其他地下管線的資料，設計溝道的走向和改向角度。圖的水平比例尺通常采用1:1 000，垂直比例尺1:100。如圖3-11所示。NoImageNoImage第六節(jié)第六節(jié) 污水泵站的設計污水泵站的設計排水泵站設計中要解決的問題有：排水泵站設計中要解決的問題有：(1)泵組的選擇；(2)進水池容積的決定；(3)泵站的建筑設想及泵組與管道的布置；(4)起重設備的選擇和布置；(5)電器設備和自動化設備的選擇；(6)施工方法的確定；(7)泵站的建筑與結構設計。一、污水泵的選擇一、污水泵的選擇水泵應根據(jù)最大時，平均時和最小時人流量以及相應的全揚程(凈揚程、總水頭損失、自由水頭)，按照水泵的特性曲線進行選擇，每個泵房的水泵宜選用同一型號，且不宜少于2臺，并應有備用。二、進水池二、進水池 進水池既要滿足水泵吸水管和其他設備(格柵等)安裝上的要求，又要滿足水泵能正常工作的容積要求。進水池最高水位和最低水位之間的容積稱為進水池的有效容積有效容積，有效容積有效容積應不小