水污染控制工程上

1、1.完整的排水工程包括兩個(gè)方面：排水管渠系統(tǒng)和污水處理技術(shù)兩部分。2.排水工程的概念：指為保護(hù)環(huán)境而建設(shè)的一整套用于收集、輸送、處理和利用污水的工程設(shè)施3.水體污染的定義：排入水體的污染物在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的自凈能力，而導(dǎo)致水體的物理、化學(xué)及衛(wèi)生性質(zhì)發(fā)生變化，使水體的生態(tài)系統(tǒng)和水體功能受到破壞。4.、有機(jī)型污染 采用需氧量作為有機(jī)污染物的指標(biāo)：BOD ：生化需氧量; 20下微生物活動(dòng)降解有機(jī)物需要的氧量COD：化學(xué)需氧量；TOC：總有機(jī)碳；TOD：總需氧量;將有機(jī)物中的等氧化為所消耗的氧量第1章排水管渠系統(tǒng)一.排水工程的作用 1.保護(hù)環(huán)境免受污染，使城市免受污水之害和洪

2、水之災(zāi)。 2.衛(wèi)生防疫，保證人們健康安全 污水危害方式： 含有致病菌，傳播疾病 含有毒害物質(zhì)，導(dǎo)致公害 3.經(jīng)濟(jì)方面 污水資源化，節(jié)約用水，創(chuàng)造價(jià)值 污水處理、排洪有利于工農(nóng)業(yè)發(fā)展二排水系統(tǒng)的組成排水系統(tǒng)：排水的收集、輸送、處理和排放等設(shè)施以一定方式組合成的總體，稱為排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)由管道系統(tǒng)（排水管網(wǎng)）和污水處理系統(tǒng)（污水處理廠）組成。管道系統(tǒng)：是用于收集、輸送廢水至污水處理廠或出水口的設(shè)施。一般由排水設(shè)備、檢查井、管渠、泵站等組成。污水處理系統(tǒng)：是用于處理和利用廢水的設(shè)施。包括各種處理構(gòu)筑物和除害設(shè)施等。三、排水系統(tǒng)體制的概念：生活污水、工業(yè)廢水和雨水可以采用一個(gè)管渠來排除，也可以采用兩

3、個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立的管渠來排除，污水的這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱為排水體制。排水系統(tǒng)的體制是一個(gè)地區(qū)收集和輸送廢水的方式，簡稱排水體制（制度）。四、排水系統(tǒng)體制的分類：合流制：直排式（對(duì)水體污染嚴(yán)重，不宜采用）、截流式分流制：完全分流制和不完全分流制（適用于地形適宜附近有水體，可順利排水）1合流制所謂合流制是指用同一種管渠收集和輸送生活污水、工業(yè)廢水和雨水的排水方式。2分流制所謂分流制是指用兩個(gè)或兩個(gè)以上的管渠分別獨(dú)立收集和輸送生活污水、工業(yè)廢水和雨水的排水方式。排除生活污水、工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)。排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。新建地區(qū)排水系統(tǒng)一般采用分流制五、合流制和分流

4、制的比較：1.環(huán)保方面：截流式合流制對(duì)環(huán)境的污染較大，雨天時(shí)部分污水溢流入水體，造成污染；分流制在降雨初期有污染。2.造價(jià)方面：合流制管道比完全分流制可節(jié)省投資20%40%，但合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制，總造價(jià)看，完全分流制高于合流制。而采用不完全分流制，初期投資少、見效快，在新建地區(qū)適于采用。3.維護(hù)管理：晴天時(shí)合流制管道內(nèi)易于沉淀，在雨天時(shí)沉淀物易被雨水沖走，減小了合流制管道的維護(hù)管理費(fèi)。但是合流制污水廠運(yùn)行管理復(fù)雜。六城市污水排水系統(tǒng)的組成部分七 管道（用于哪些方面。各自的優(yōu)缺點(diǎn)）(一) 混凝土管（管徑小于450mm)混凝土管適用于排除雨水、污水。 管口有承插式、企口式和平口

5、式。 制造方法有搗實(shí)法、壓實(shí)法和振蕩法。 缺點(diǎn)：抗蝕性較差，既不耐酸也不耐堿；抗?jié)B性也較差；管節(jié)短、接頭多。(二) 鋼筋混凝土管（管徑大于500mm)當(dāng)管道埋深較大或敷設(shè)在土質(zhì)條件不良的地段，以及穿越鐵路、河流、谷地時(shí)都可采用鋼筋混凝土管。管口：承插、企口和平口。 制造方法：搗實(shí)法、振蕩法和離心法。(三) 陶土管（工廠中用的較多）陶土管能滿足污水溝管在技術(shù)方面的各種要求，耐酸性很好，在世界各國被廣泛采用，特別適用于排除酸性廢水。 缺點(diǎn)：質(zhì)脆易碎，不宜敷設(shè)在松土中。(四) 金屬管在外力很大或?qū)B漏要求特別高的場(chǎng)合下才采用金屬管。八構(gòu)筑物：雨水口，連接暗井，溢流井，跌水井，水封井，沖洗井，換氣井，

6、防潮門，倒虹管，出水口等。1. 雨水口雨水口是在雨水溝道或合流溝道上收集地面雨水的構(gòu)筑物。設(shè)在交叉路口、路側(cè)邊溝的一定距離處以及設(shè)有道路邊石的低洼地方。雨水口的型式和數(shù)量應(yīng)按匯水面積上所產(chǎn)生的徑流量和雨水口的泄水能力來確定。 雨水口包括進(jìn)水篦、井身和連接管三部分。 型式：邊溝雨水口、側(cè)石雨水口和聯(lián)合式雨水口。雨水口分為落底（有截流進(jìn)入雨水口的粗重物體的作用）和不落底的。 連接在同一連接管上的雨水口不宜超過三個(gè)。2、檢查井為了便于對(duì)管道進(jìn)行連接、檢查和清通，必須設(shè)置檢查井。常設(shè)在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管道尺寸或坡度變化等處，相隔一定距離的直線溝道上也設(shè)檢查井。3. 跌水井當(dāng)上下游溝段出現(xiàn)較大的落差(大

7、于2m)時(shí)，一般檢查井不再適用，改用跌水井連接。跌水井是設(shè)有消能設(shè)施的窨井，它可以克服水流跌落時(shí)產(chǎn)生的巨大沖擊力，宜設(shè)在直線溝段上。形式豎管式 管徑400階梯式 管徑>4004、水封井當(dāng)某些廢水能產(chǎn)生引起爆炸或者火災(zāi)的氣體時(shí)，其廢水管道系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)水封井。水封井的作用：1.阻隔易燃?xì)怏w的流通 2.阻隔水面游火，防止其蔓延5、倒虹管穿越河流、洼地、鐵路、地下構(gòu)筑物時(shí)，需按下凹的折線方式敷設(shè)管道，稱為倒虹管。倒虹管由進(jìn)水井、下行管、平行管、上行管和出水井組成。管道直管式 中部管段折管式 兩側(cè)斜管6、出水口管道出水口：向水體中排放污水的構(gòu)筑物。污水管道的出水口應(yīng)淹沒在水中，管頂標(biāo)高在常水位以下目

8、的：使污水和水體混合，避免污水沿灘流瀉，污染環(huán)境雨水管道出水口應(yīng)露在水體面以上：晴天時(shí)河水倒灌進(jìn)管道 雨水管道出水口的管底標(biāo)高在常水位以上第二章排水管渠水力計(jì)算一、污水管渠水力設(shè)計(jì)原則管渠水力計(jì)算應(yīng)滿足下列要求：Ø 不溢流：設(shè)計(jì)時(shí)采用的流量應(yīng)是可能出現(xiàn)的最大流量；Ø 不淤積（Vmin）：流速的最低限值Ø 不沖刷管壁（Vmax）：流速的最高限值Ø 要注意通風(fēng)（充滿度h/D）：按不滿流設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)充滿度h/D在設(shè)計(jì)流量下，污水管道中的水深h與管道直徑D的比值稱為設(shè)計(jì)充滿度（或水深比）。當(dāng)h/D時(shí)稱為滿流；當(dāng)h/D1時(shí)稱為不滿流。規(guī)定最大設(shè)計(jì)充滿度原因：污水量

9、很難精確計(jì)算，應(yīng)該留有余地；有利于管內(nèi)通風(fēng)，排除有害氣體，防止爆炸；便于管道的疏通和維護(hù)管理。2.設(shè)計(jì)流速：與設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)充滿度相對(duì)應(yīng)的水流平均速度叫做設(shè)計(jì)流速；為了保證管內(nèi)不發(fā)生淤積，規(guī)定了最小設(shè)計(jì)流速為0.6m/s；為保證管道不被沖刷損壞規(guī)定了最大設(shè)計(jì)流速，金屬管道為10m/s，非金屬管道5m/s。3.最小設(shè)計(jì)坡度：相應(yīng)于管內(nèi)流速為最小設(shè)計(jì)流速時(shí)的管道坡度為最小設(shè)計(jì)坡度；5.污水管道的埋設(shè)深度（1）埋深概念：a.覆土厚度：管道外壁到地面的距離；b.埋設(shè)深度：管道內(nèi)壁到地面的距離；（2）最小覆土厚度確定污水管道最小覆土厚度時(shí)，必須考慮下列因素：必須防止管內(nèi)污水冰凍或土壤冰凍而損壞管道主要考

10、慮到北方的部分地區(qū)冬天氣溫低必須保證管道不致因?yàn)榈孛婧奢d而破壞必須滿足街區(qū)污水管銜接的要求對(duì)每一管道來說，從上面三個(gè)不同的要求來看，可以得到三個(gè)不同的管道埋深。三個(gè)值中，最大的一個(gè)即是管道的最小設(shè)計(jì)埋深。6.污水管道的銜接(1)銜接原則：盡可能提高下游管道的的高程，以減少管道埋深，降低造價(jià)；避免上游管段中造成回水而造成淤積。(2)管道銜接的方法：水面平接 上游管段末端和下游管段的起端在制定設(shè)計(jì)充滿度下水面相平。即標(biāo)高相同！管頂平接（常用） 上游管段末端和下游管段的起端的管頂標(biāo)高相同。第三章污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一污水管道系統(tǒng)的平面布置確定排水區(qū)界，劃分排水流域-選擇污水廠出水口的位置-擬定污水干管

11、及總干管的路線-確定需要抽升的排水區(qū)域和設(shè)置泵站的位置二、選擇污水廠出水口的位置原則1.城市的下風(fēng)向 2水體的下游 3.離開居住區(qū)和工業(yè)區(qū)三、管道定線和平面布置1.管道定線：在城鎮(zhèn)總平面圖上確定污水管道的位置和走向。管道平面布置：包括全部支管、干管、主干管、泵站、污水廠、出水口的具體位置和資料。定線順序：主干管、干管、支管。遵循的主要原則：應(yīng)盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出；考慮因素：地形、排水體制、污水廠和出水口位置，水文地質(zhì)條件，道路寬度，地下管線等等。地形是管道定線的主要影響因素。污水管道的布置形式（六種）正交式 截流式 平行式 分區(qū)式 分散式 環(huán)繞式（3

12、）支管取決于地形和街區(qū)建筑特征，并應(yīng)便于用戶接管排水。布置形式有：1）低邊式：當(dāng)街區(qū)面積較小而街區(qū)內(nèi)污水又采用集中出水方式時(shí)，支管敷設(shè)在服務(wù)街區(qū)較低側(cè)的街道下。2）周邊式當(dāng)街區(qū)面積較大且地勢(shì)平坦時(shí)，宜在街區(qū)四周的街道下敷設(shè)支管。3）穿坊式當(dāng)街坊或小區(qū)已按規(guī)劃確定，其內(nèi)部的污水管網(wǎng)已按建筑物需要設(shè)計(jì)，組成一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，可將該系統(tǒng)穿過其它街區(qū)，并與所穿街區(qū)的污水管網(wǎng)相連。四 污水設(shè)計(jì)流量的確定污水設(shè)計(jì)流量：是指污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過的污水最大流量。進(jìn)行污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)常采用最大日最大時(shí)流量為設(shè)計(jì)流量，其單位為L/s。包括 生活污水設(shè)計(jì)流量；工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量；地下水滲入量；城市污水設(shè)計(jì)總流

13、量計(jì)算1居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：式中Q1 居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量（L/s）；qd 居住區(qū)生活污水定額（L/（人·d）；N 設(shè)計(jì)人口數(shù)；KZ 生活污水量總變化系數(shù)；2.比流量q0：單位排水面積上的平均流量 KZ可以根據(jù)左邊公式求的，當(dāng)Q<5L/S時(shí)， KZ取2.3；當(dāng)Q>1000L/S時(shí)， KZ取1.3. 3、污水總設(shè)計(jì)流量的計(jì)算Q=Qd+Q2+Q3+Qm+Q滲4.計(jì)算由控制點(diǎn)開始，從上游到下游控制點(diǎn)對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的點(diǎn)，通常在管道起點(diǎn)或最低最遠(yuǎn)點(diǎn)。5. （1）本段流量q1：是從管段沿線街坊流來的污水量（2）轉(zhuǎn)輸流量q2 ：是從上游管段和旁側(cè)管段流來的污

14、水量（3）集中流量q3：是從工業(yè)企業(yè)或其他大型公共建筑物流來的污水量（包括工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水、生活污水、淋浴污水量）第四章城鎮(zhèn)雨水管渠的設(shè)計(jì)一影響雨量分析的幾個(gè)要素1、降雨量降雨量：指降雨的絕對(duì)量，以降落在不透水面積上的雨水深度表示（降雨深度）。用H表示，單位為mm。也可用單位面積上的降雨體積表示（L/ha）。2、陣雨歷時(shí)、降雨歷時(shí)陣雨歷時(shí)：一場(chǎng)暴雨經(jīng)歷的整個(gè)時(shí)段降雨歷時(shí)：指連續(xù)降雨的時(shí)段，可以指全部降雨的時(shí)間，也可指其中個(gè)別的連續(xù)時(shí)段，用t 表示，單位為min或h 。3、降雨強(qiáng)度（暴雨強(qiáng)度）決定雨水設(shè)計(jì)流量的主要因素暴雨強(qiáng)度：指某一連續(xù)降雨時(shí)段內(nèi)的平均降雨量。即單位時(shí)間內(nèi)的平均降雨深度。用i

15、 （mm/min）表示i=H在工程上，常用單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的降雨體積q（L/s.公頃）表示i與q兩種表示方法的換算關(guān)系如下：q=167i1mm/min=10-3(m3 /m2)/min= 10-3(103L /m2)/min=1(L/m2)/min=1(L/min)/m2=10000(L/min)/hm2=10000/60 （L/s.hm2）=167 （L/s.hm2）4、降雨面積：指降雨所籠罩的面積5、匯水面積：指雨水管渠匯集雨水的面積。單位常用hm2或km2。任意場(chǎng)暴雨在降雨面積上各點(diǎn)的暴雨強(qiáng)度是不相等的，但是雨水管渠的匯水面積較小，因此可假設(shè)降雨在整個(gè)小匯水面積內(nèi)的分布是均勻的。這樣

16、，雨量計(jì)所測(cè)得的點(diǎn)雨量資料可以代表整個(gè)小匯水面積的面雨量資料。6、暴雨強(qiáng)度的頻率：是指在多次的觀測(cè)中，等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)m與觀測(cè)資料總項(xiàng)數(shù)n之比的百分?jǐn)?shù)。即：Pn=m / n ×100%式中：Pn=某值暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的頻率m：將所有數(shù)據(jù)從大到小排序之后，某值暴雨強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的序號(hào)n ：降雨量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)n=N, Pn=m/n×100%=m/N×100 %為年頻率；n=NM, Pn=m/n×100% =m/NM×100% 為次數(shù)頻率。6、暴雨強(qiáng)度的頻率： Pn=m /（n+1） ×100%7、暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期：是指在多次

17、的觀測(cè)中，等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度重復(fù)出現(xiàn)的平均時(shí)間間隔P。單位用年（a）表示。重現(xiàn)期與頻率互為倒數(shù)，即P=1/Pn按年最大值法選樣時(shí)，第m項(xiàng)暴雨強(qiáng)度組的重現(xiàn)期為其經(jīng)驗(yàn)頻率的倒數(shù)，即重現(xiàn)期：按一年多次法選樣時(shí)，第m項(xiàng)暴雨強(qiáng)度組的重現(xiàn)期：注意兩者的不同：對(duì)于年最大值法，因1年只取1個(gè)樣本，樣本之間的平均時(shí)間間隔為1年，而次樣法1年取了多個(gè)樣本，樣本之間的間隔不是1年，故要多除一個(gè)M。某一暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期等于P，是指在相當(dāng)長的一個(gè)時(shí)間序列中，大于等于該暴雨強(qiáng)度的暴雨平均出現(xiàn)的可能性是1/ P。重現(xiàn)期越大，降雨強(qiáng)度越大。確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的因素有：排水區(qū)域的重要性、功能、淹沒后果嚴(yán)重性、地形特點(diǎn)和匯水面

18、積的大小等。重現(xiàn)期的最小值不宜低于0.33年，一般選用0.53年。重要的干道、區(qū)域，一般選用25年。二、暴雨強(qiáng)度公式暴雨強(qiáng)度公式是反映暴雨強(qiáng)度q(i)、降雨歷時(shí)t、重現(xiàn)期P三者之間的關(guān)系，是設(shè)計(jì)雨水管渠的依據(jù)。我國室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，我國采用的暴雨強(qiáng)度公式的形式為：式中： q設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L/s.公頃； P設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，年； t降雨歷時(shí)，min； A1,c,b,n地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行確定。三 雨水管渠設(shè)計(jì)流量的確定雨水管道設(shè)計(jì)流量一般采用的推理公式Qs雨水設(shè)計(jì)流量(L/s) A匯水面積(ha) i降雨強(qiáng)度(mm/min)q降雨強(qiáng)度(L/(s.ha) K換算系數(shù)等于167 徑流系數(shù)其數(shù)值

19、小于1二、流域上的匯流過程從流域上最遠(yuǎn)一點(diǎn)的雨水流至出口斷面的時(shí)間稱為流域的集流時(shí)間或集水時(shí)間。當(dāng)流域最邊緣線上的雨水達(dá)到集流點(diǎn)A時(shí)，在A點(diǎn)匯集的流量其匯水面積擴(kuò)大到整個(gè)流域，即全部流域面積參與徑流，此時(shí)在A點(diǎn)產(chǎn)生最大流量。 設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度一般和降雨歷時(shí)成反比，隨降雨歷時(shí)的增長而降低。 t t4時(shí)，只有一部分面積參與徑流，與t=t4時(shí)相比較，此時(shí)暴雨強(qiáng)度大于t=t4時(shí)的暴雨強(qiáng)度，但匯水面積小。根據(jù)公式計(jì)算得來的雨水徑流量小于t=t4時(shí)的徑流量。t t4時(shí)，全部流域面積參與徑流。與t=t4時(shí)相比較，此時(shí)匯水面積沒有增加，而暴雨強(qiáng)度小于t=t4時(shí)的暴雨強(qiáng)度。根據(jù)公式計(jì)算得來的雨水徑流量小于t=t4時(shí)

20、的徑流量。因此，我們得到兩個(gè)重要結(jié)論：1. 全部匯水面積參與徑流時(shí)，a點(diǎn)流量最大。2. 當(dāng)降雨歷時(shí)等于全流域集流時(shí)間時(shí)，a點(diǎn)產(chǎn)生的徑流量最大。此時(shí)暴雨強(qiáng)度q、降雨歷時(shí)t和匯水面積F都達(dá)到極限，這就是極限強(qiáng)度理論的核心內(nèi)容。三極限強(qiáng)度理論降雨在某一匯水面積全部上發(fā)生。 承認(rèn)降雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)的增長而減小的規(guī)律性，同時(shí)認(rèn)為匯水面積的增長與降雨歷時(shí)成正比，而且匯水面積隨降雨歷時(shí)的增長較降雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)增長而減小的速度更快。 降雨公式中的降雨歷時(shí)t與該匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的集流時(shí)間t4相等，即t=t4，此時(shí)全面積參與徑流，產(chǎn)生最大流量。 在集流時(shí)間t4時(shí)段內(nèi)的瞬時(shí)暴雨強(qiáng)度恰恰位于設(shè)計(jì)暴雨的雨峰（此時(shí)暴雨

21、強(qiáng)度為最大值）時(shí)，全部匯水面積上的雨水徑流都流入集流點(diǎn)，集流點(diǎn)發(fā)生最大流量在雨水管道的設(shè)計(jì)中,采用的降雨歷時(shí)t等于匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水流達(dá)集流點(diǎn)的集流時(shí)間t4，此時(shí)暴雨強(qiáng)度、匯水面積都是相應(yīng)的極限值，根據(jù)公式確定的流量應(yīng)是最大值。這便是雨水管道設(shè)計(jì)的極限強(qiáng)度理論。極限強(qiáng)度理論包括兩部分內(nèi)容：1.當(dāng)匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水流達(dá)集流點(diǎn)時(shí)，全面積產(chǎn)生匯流，雨水管道的設(shè)計(jì)流量最大；2.當(dāng)降雨歷時(shí)等于匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水流達(dá)集流點(diǎn)的集流時(shí)間時(shí)，雨水管道需要排除的雨水量最大。四、設(shè)計(jì)管段流量的確定1、集水時(shí)間t(0)的確定集水時(shí)間由地面集水時(shí)間t1和管道內(nèi)雨水流動(dòng)的時(shí)間t2兩部分之和組成式中：t1地面集水

22、時(shí)間；指雨水從匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)流到第一個(gè)雨水口a的時(shí)間.m 折減系數(shù)；規(guī)范規(guī)定：暗管m =2，明渠m =1.2，在陡坡地區(qū)的暗管m1.22。t2雨水在管道內(nèi)流行時(shí)間。2.地面集水時(shí)間t1的確定根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：地面集水時(shí)間t1視距離長短、地形坡度和地面覆蓋情況而定，一般采用5-15min。 一般在建筑密度較大、地形較陡、雨水口分布較密的地區(qū)，t1可采用5-8min;在建筑密度小、地形平坦、雨水口稀疏的地區(qū)，t1可取10-15min。起點(diǎn)井上游地面流行距離以不超過120150m為宜3.雨水在管道內(nèi)流行時(shí)間t2式中：L上游各管段的管長，m；v各管段滿流時(shí)的水流速度，m/s。 在確定了集水時(shí)

23、間t和重現(xiàn)期P后，雨水管渠的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式流量公式可改寫成:雨水管渠的設(shè)計(jì)流量公式可改寫成:五、地面徑流與徑流系數(shù)地面徑流量與總降雨量的比值稱為徑流系數(shù)，其值小于1。1、徑流系數(shù)的確定 地面徑流系數(shù)的值與以下幾個(gè)因素有關(guān)：匯水面積上的地面材料性質(zhì)、地形地貌、植被分布、降雨歷時(shí)、暴雨強(qiáng)度以及暴雨雨型有關(guān)。 目前，在雨水管渠的設(shè)計(jì)中，通常按照地面材料性質(zhì)確定徑流系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。我國排水設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)徑流系數(shù)取值的規(guī)定見下表不同地面的徑流系數(shù)值如果匯水面積由不同的地面組合而成，整個(gè)匯水面積上的平均徑流系數(shù)可按以下公式來求：區(qū)域綜合徑流系數(shù)六 雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求是:能通暢、

24、及時(shí)地排走城鎮(zhèn)或工廠匯水面積內(nèi)的暴雨徑流量。雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：1.盡量利用池塘、河浜受納地面徑流，最大限度地減少雨水管道的設(shè)置；2.利用地形就近排入水體；3.考慮采用明渠；應(yīng)結(jié)合具體條件確定；4.避免設(shè)置雨水泵站；雨水口應(yīng)根據(jù)地形以及匯水面積確定。一般來說，在道路交叉口的匯水點(diǎn)、低洼地段、道路直線段一定距離處（2550m）均應(yīng)設(shè)置雨水口。道路交叉口處雨水口的設(shè)置凡是箭頭相對(duì)的一定要設(shè)置雨水口；凡是箭頭相背的不設(shè)雨水口；凡是箭頭或可設(shè)可不設(shè)雨水口七雨水管渠水力計(jì)算的設(shè)計(jì)參數(shù)1、設(shè)計(jì)充滿度：管道按滿流設(shè)計(jì)，h/D=1(明渠應(yīng)有 0.2m的超高，街道邊溝應(yīng)有0.03m的超高)、設(shè)計(jì)流速：最小流

25、速0.75m/s,(明渠流最小流速為0.40m/s)最大流速10m/s（金屬管），5m/s（非金屬管）.、最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度：雨水管最小管徑為300mm，相應(yīng)的最小坡度為0.003；雨水口連接管最小管徑為200mm，最小坡度為0.01、最大埋深與最小埋深：同污水管道的規(guī)定第五章排水泵站的設(shè)計(jì)一 排水泵站的功能和設(shè)置地點(diǎn)排水泵站的功能:1.把離地面較深的污水或雨水提升到離地面較淺的位置上;2.減小管道埋深、降低施工難度、減少工程費(fèi)用.排水泵站的組成：水泵間（排水泵及附屬設(shè)備）、集水池、輔助間排水泵站的分類按排水性質(zhì)分污水泵站 雨水泵站 合流泵站 污泥泵站按作用分中途泵站 將上游來水提升至下游

26、管道內(nèi)終點(diǎn)泵站 總干管的終端，把廢水排入水體，或把廢水送二常用排水泵1離心泵離心泵分臥式（輪軸平放）和立式（輪軸豎放）兩種形式特點(diǎn)：流量小較，揚(yáng)程高，常用于提升污水應(yīng)用：城市排水系統(tǒng)中常采用立式泵。立式泵缺點(diǎn)：軸向推力很大，各零件易遭磨損，對(duì)安裝技術(shù)要求較高，檢修不如臥式泵方便。立式泵優(yōu)點(diǎn)：（1）占地面積較小，能節(jié)省造價(jià)；（2）水泵和電動(dòng)機(jī)可以分別安放在適宜的地方。2軸流泵軸流泵的主流方向與泵軸平行。n軸流泵的特點(diǎn)是流量大，揚(yáng)程低，吸水高度很低，僅有12m。n軸流泵常用于輸送雨水，廣泛應(yīng)用于城市雨水防洪泵站，大型污水泵站，農(nóng)業(yè)排灌泵站以及大型工礦企業(yè)的冷卻水泵站中。3混流泵混流泵構(gòu)造基本上于離

27、心泵相同，只是葉輪的設(shè)計(jì)不同，泵內(nèi)主流方向介于輻射和軸向之間。4螺旋泵特點(diǎn)：揚(yáng)程低，流量范圍較大，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低（無需做泵房）；無阻塞問題；低速運(yùn)行，機(jī)械磨損小，運(yùn)行費(fèi)用低，葉輪外露，維修方便；電耗低；但占地大。應(yīng)用：灌溉、排澇、提升污水和污泥。尤其用于污水處理廠的污泥提升方面。缺點(diǎn)：（1）占地較大；（2）揚(yáng)程低（一般為36米）。5螺桿泵螺桿泵應(yīng)用范圍很廣，可輸送所有流動(dòng)介質(zhì)甚至非流動(dòng)物料。螺桿泵因其可變量輸送、自吸能力強(qiáng)、可逆轉(zhuǎn)、能輸送含固體顆粒的液體等特點(diǎn)，在排水工程中，廣泛地被使用在輸送濕污泥和絮凝劑藥液方面。6潛水泵隨著防腐措施和防水絕緣性能的不斷改善，電動(dòng)泵組可以制成能放在水中的泵

28、組，稱潛水泵。特點(diǎn)：無需正規(guī)的泵站，占地面積小；管路簡單，配套設(shè)備少。三排水泵引水設(shè)備1.在排水泵站中，當(dāng)水泵高程在進(jìn)水池啟動(dòng)水位以下時(shí)，則水泵及其吸水管內(nèi)時(shí)刻充滿著水，水泵可直接啟動(dòng)，這種泵站稱自灌式泵站。反之，則必須人工引水入泵，水泵才能啟動(dòng)。常用的引水設(shè)備：n真空泵系統(tǒng)；n水射器（泵）2.有效容積：進(jìn)水池最高水位和最低水位之間的容積。有效高度一般為1.52.0米。有效容積確定：進(jìn)水池的有效容積不小于最大一臺(tái)泵的5分鐘出水量。進(jìn)水池容積還與水泵的操作方式有關(guān)，人工操作每小時(shí)不宜多于4次，自動(dòng)操作每小時(shí)不宜多于6次。3.污水泵站的建筑型式1 污水泵站建筑形式 按泵站與集水井的組合方式區(qū)分合建

29、式 常用，進(jìn)水間與泵組間下層在同一高程上，水泵軸線低于進(jìn)水室中水位分建式 少用，可用于土質(zhì)差、施工困難、進(jìn)水間深度大的場(chǎng)合，缺點(diǎn)是水泵啟動(dòng)需用引水設(shè)備2污水泵站建筑形式 按泵站平面形狀矩形 便于安排設(shè)備,需開挖法施工圓形 對(duì)土質(zhì)要求低，可采用沉井法施工組合 地下部分圓形，地上部分矩形，適用于小型泵站四排水泵站水力計(jì)算1、泵站設(shè)計(jì)流量的確定排水泵站的設(shè)計(jì)流量一般均按最高日最高時(shí)污水流量決定。一般小型排水泵站(最高日污水量在5000m3以下)，設(shè)l-2套機(jī)組；大型排水泵站(最高日污水量超過15000m3)設(shè)3-4套機(jī)組。泵的選擇主要考慮：流量和揚(yáng)程。要使泵的運(yùn)行盡可能低在高效段，同時(shí)滿足揚(yáng)程的需要

30、。泵的揚(yáng)程=靜揚(yáng)程+水頭損失+安全水頭泵的流量：依最大設(shè)計(jì)流量和最小設(shè)計(jì)流量確定。泵站中管路系統(tǒng)的局部水頭損失：沿程水頭損失：Hf=i×L由v=(R2/3×i1/2)/n 五 污水泵站水力計(jì)算舉例某工業(yè)城鎮(zhèn),居住區(qū)生活污水的平均流量為8.5L/s,KZ=2.1.鎮(zhèn)上有甲、乙兩個(gè)工廠，工廠甲三班制工作，設(shè)計(jì)流量為26L/s，工廠乙一班制工作，生活污水和工業(yè)廢水在8h內(nèi)均勻排出，設(shè)計(jì)流量為6L/s?，F(xiàn)要求對(duì)污水管網(wǎng)的終點(diǎn)泵站進(jìn)行設(shè)計(jì)。已知污水處理廠第一個(gè)水池（沉砂池）的水面高程為45.50m，終點(diǎn)泵站處的地面高程為41.50m，泵站入流管管徑為350mm，水面高程36.45m，

31、管底高程36.24m。試確定水泵的揚(yáng)程和流量。污水泵站水力計(jì)算舉例泵站的設(shè)計(jì)流量：應(yīng)考慮Qmax和QminQmax居住區(qū)生活污水最大流量工廠甲設(shè)計(jì)流量工廠乙設(shè)計(jì)流量8.5×2.1+26+6=49.85L/s50L/sQmin居住區(qū)生活污水最小流量工廠甲、乙設(shè)計(jì)流量居住區(qū)生活污水最小時(shí)流量可以按照平均日流量的1估算，則居住區(qū)生活污水最小流量8.5×86400×1÷3600 2L/s Qmin226+634L/s 泵站的設(shè)計(jì)流量應(yīng)能適應(yīng)3450L/s間的任何流量最小揚(yáng)程沉砂池水面標(biāo)高泵站進(jìn)水間的最高水位泵站進(jìn)水間的最高水位泵站入流管水面標(biāo)高格柵水損格柵水損8

32、15cm泵站進(jìn)水間的最高水位36.45-0.10=36.35(格柵水損取10cm)最小揚(yáng)程45.50-36.35=9.15m泵站進(jìn)水池最低水位在最高水位下1.50m處揚(yáng)程的上限最小揚(yáng)程1.50m=9.15+1.50=10.65m可見凈揚(yáng)程在之間。實(shí)際選泵的揚(yáng)程時(shí)，還要加上管線水頭損失（約2.0m）和自由水頭1.0m。這樣就可以根據(jù)確定的流量和揚(yáng)程對(duì)水泵選型。選用4PW型水泵3臺(tái)，轉(zhuǎn)速n=960r/min，2用一備。查水泵特性曲線有，其高效工作段的流量為2233L/s，總揚(yáng)程為12.0-10.5m 。進(jìn)水池池容可根據(jù)一臺(tái)泵5min的揚(yáng)水量確定。水泵的最大流量為33L/s，則進(jìn)水池池容33×60×5/1000=10m3。則進(jìn)水池池有效