城市水工程概論第三講

1、給排水管道系統(tǒng)主講 牛曉君河南省淮陽的古城下，發(fā)掘出公元前2800年埋下 的陶制排水管，比公元前2500年埃及發(fā)現(xiàn)的排水溝 早300年河南省發(fā)掘出公元前45004000的陶排水管道陜西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宮內出現(xiàn) 了明渠和暗渠相結合的排水系統(tǒng)，秦始皇陵出土。唐代長安建造了較為完整的排水系統(tǒng)隋唐長安城大街兩側或一側均有用于排泄用水、污水的水溝，寬度均在2.5米以上。而眾多坊里街巷之間，排水溝密如蛛網，將雨水、污水及時排除城外。外郭城壕除在軍事上具有防御功能之外，還用以排泄城區(qū)雨水。 陶排水管道新石器時代龍山文化（距今4000-5000年）河南省淮陽縣平糧臺出土公元前 2350213

2、0 秦代阿房宮遺址附近 一、排水工程的發(fā)展歷史秦代阿房宮遺址附近漢長安城長樂宮漢長安城長樂宮發(fā)現(xiàn)了一組完整的排水設施，由兩座沉淀池和數(shù)段圓形或五角形排水管道組成，兩個沉淀池有管道相通，進出水管道高低計算精準，從房頂下來的雨水先匯入庭院中的沉淀池中，待雜物沉淀后，清水最后通過壓在半地下通道下面的雙排水管排到建筑之外，保證排水管道不被堵塞，只需定時清理沉淀池。排水系統(tǒng)的概念：排水系統(tǒng)的概念：指為保護環(huán)境而建設的一整套用于收集、輸送、 處理和利用污水的工程設施。 排水系統(tǒng)的內容：排水系統(tǒng)的內容：一是污水的收集、輸送部分排水管網二是污水的處理、利用部分污水處理本課程內容排水系統(tǒng)的功能與組成排水管網系統(tǒng)

3、的功能與組成排水管網系統(tǒng)類型與體制保護環(huán)境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之災促進工農業(yè)生產，保證城市可持續(xù)性發(fā)展保護人民的身體健康與正常生活污水的概念：污水的概念：在使用過程中受到了不同程度的污染，改變了原來的化學成分和物理性質的水，叫污水。按來源分生活污水工業(yè)廢水降水（降雨和降雪）城市污水水量保障水質保障水壓保障污水的類型：污水的類型：主要功能排水系統(tǒng)的組成：排水管網系統(tǒng)+廢水處理系統(tǒng)排水管網系統(tǒng)的功能與特點排水管網系統(tǒng)的功能與特點1.2 1.2 排水管網系統(tǒng)的功能與組成排水管網系統(tǒng)的功能與組成保護環(huán)境免受污染，使城市免受廢水之害和洪水之災。承擔廢水收集、輸送、高程和壓力調節(jié)和水量調節(jié)任

4、務；功能特點（1）分散性（2）連通性（3）傳輸性（4）擴展性（5）隱蔽性排水管網系統(tǒng)的構成排水管網系統(tǒng)的構成城市邊界干管支管污水廠主干管廢水收集設施排水管網排水調節(jié)池提升泵站廢水輸水管渠廢水排放口1.2 1.2 排水管網系統(tǒng)的功能與組成排水管網系統(tǒng)的功能與組成排水管網系統(tǒng)的構成排水管網系統(tǒng)的構成（1）廢水收集設施（2）排水管網（3）排水調節(jié)池（4）提升泵站（5）廢水輸水管（6）廢水排放口1.2 1.2 排水管網系統(tǒng)的功能與組成排水管網系統(tǒng)的功能與組成生活污水收集設施生活污水收集設施 雨水收集設施雨水收集設施坡地洼地排水管網排水管網排水調節(jié)池排水調節(jié)池排水系統(tǒng)體制的概念：排水系統(tǒng)體制的概念：生活

5、污水、工業(yè)廢水和雨水可以采用一個管渠 來排除，也可以采用兩個或兩個以上獨立的管 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)體制的分類：排水系統(tǒng)體制的分類：合流制：分流制：混合制：直排式、完全截流式和部分截流式三種、不完全分流制完全分流制既有分流制也有合流制的排水系統(tǒng)合流制和分流制的比較：合流制和分流制的比較：環(huán)保方面：環(huán)保方面：全部截流式合流制對環(huán)境的污染最小；部分截 留式合流制雨天時部分污水溢流入水體，造成 污染；分流制在降雨初期有污染。 造價方面：造價方面：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， 總造價看

6、，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。 維護管理：維護管理：合流制污水廠維護管理復雜。晴天時合流制管 道內易于沉淀，在雨天時沉淀物易被雨水沖走， 減小了合流制管道的維護管理費。 排水管網系統(tǒng)的規(guī)劃布置布置原則與形式污水管網布置雨水管(渠)網布置廢水綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng)排水管網系統(tǒng)的布置原則與形式排水管網系統(tǒng)的布置原則與形式按總體規(guī)劃、實際情況，進行方案比較；按總體規(guī)劃、實際情況，進行方案比較；利用地形，就近排入水體，管線最短、埋深最小；利用地形，就近排入水體，管線最短、埋深最?。粎f(xié)調好與其他管道關系、銜接問題；考慮施工、運行和維護方便；考慮施

7、工、運行和維護方便；近遠期相結合，盡可能安排分期實施。順序：排水區(qū)域 、體制、干管 、支管；正交式正交式城市邊界排水流域分界線干管干管干管排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式43424140截流式截流式城市邊界排水流域分界線干管干管干管污水處理廠主干管43424140排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式平行式平行式城市邊界干管干管干管污水處理廠主干管干管4745434148464442排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式分區(qū)式分區(qū)式城市邊界排水流域分界線干管干管污水處理廠污水泵站排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式分散式分散式城市邊界排水流域分界線干管干管干管干管干管污水處理廠灌溉灌溉4342

8、4140排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式環(huán)繞式環(huán)繞式城市邊界排水流域分界線干管干管干管干管干管污水處理廠43424140排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置形式污水管網布置污水管網布置定線的定義：定線的定義： 在總平面圖上確定管道的位置位置和走向走向。（1）確定排水區(qū)界與劃分排水流域；（4）支管布置與定線；（2）選擇污水廠和出水口的位置；（5）確定控制點、需要提升的區(qū)域及設置泵站的位置；（3）干管布置與定線；規(guī)劃布置的主要內容：規(guī)劃布置的主要內容：劃分排水區(qū)域與排水流域劃分排水區(qū)域與排水流域排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)規(guī)劃的界限。排水流域是指在排水區(qū)界內，按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。（1）地形

9、（等高線：分水線等）；（2）地面的大型障礙物或鐵路；（3）面積大小。劃分依據(jù)選擇污水廠和出水口的位置選擇污水廠和出水口的位置污水廠位置的選擇：污水廠位置的選擇：污水廠在河流下游，越過所有水源，與居民區(qū)300米以上的衛(wèi)生防護距離，不被洪水淹沒，在夏季主導風向的下風向。出水口位置的選擇：越過所有水源，與居民區(qū)保持衛(wèi)生防護距離，在夏季主導風向的下風向。干管布置與定線干管布置與定線管道定線的影響因素管道定線的影響因素地形污水廠和出水口的位置所采用的排水體制管道定線時注意事項管道定線時注意事項主干管布置在堅硬密實土壤中盡量少穿河流、鐵路、山谷和高地避免與地下構筑物交叉敷設沿道路且不宜在繁忙、狹窄的街道下

10、集中流量盡量排入管道上游平面圖支管布置與定線支管布置與定線支管定線的影響因素地形街道建筑特征用戶排水方便支管管路的布置形式底邊式布置圍坊式（周邊式）布置穿坊式布置控制點、提升區(qū)域和泵站的位置控制點、提升區(qū)域和泵站的位置對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點，通常在管道起點或最低最遠點。泵站設置地點中途泵站局部泵站總泵站控制點控制點雨水管渠布置雨水管渠布置1.城市雨水管渠系統(tǒng)：雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口等構筑物組成的整套工程設施。（1）確定排水流域與排水方式；（2）雨水管渠的定線；（3）確定雨水泵房、調節(jié)池及排放口的位置；2.規(guī)劃布置的主要內容：（2）充分利用地形，就近排入水體；（5）雨水管渠采

11、用明渠和暗管相結合的形式；（3）盡量避免設置雨水泵站；（6）雨水出口的設置；（4）結合街區(qū)及道路規(guī)劃布置；3.3.規(guī)劃布置的主要內容：規(guī)劃布置的主要內容：（7）調蓄水體的布置；（8）排洪溝的設置。（1）合理布置雨水口；合理布置雨水口合理布置雨水口充分利用地形，就近排入水體充分利用地形，就近排入水體充分利用地形，就近排入水體充分利用地形，就近排入水體明渠和暗管相結合的形式明渠和暗管相結合的形式排洪溝排洪溝廢水的綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng)廢水的綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng) 廢水的綜合治理廢水的綜合治理 指對廢水進行統(tǒng)一規(guī)劃，多重治理。其主要內容有： 減少和控制廢水及污染物的排放量城市規(guī)劃與生產布局合理化充分

12、利用水體、土壤的環(huán)境容量發(fā)展經濟、節(jié)能的水處理技術廢水中有用物質的回收及綜合利用發(fā)展區(qū)域性廢水及水污染整治系統(tǒng) 城市A城市B城市C流域水體污染變遷示意圖流域水體污染變遷示意圖1 1流域水體污染變遷示意圖流域水體污染變遷示意圖2 2城市A城市B城市C總污水廠排水管網系統(tǒng)的布置原則與形式排水管網系統(tǒng)的布置原則與形式按總體規(guī)劃、實際情況，進行方案比較；按總體規(guī)劃、實際情況，進行方案比較；利用地形，就近排入水體，管線最短、埋深最??；利用地形，就近排入水體，管線最短、埋深最??；協(xié)調好與其他管道關系、銜接問題；考慮施工、運行和維護方便；考慮施工、運行和維護方便；近遠期相結合，盡可能安排分期實施。順序：排水

13、區(qū)域 、體制、干管 、支管；布布置置原原則則形形式式平形式；平形式；正交式。正交式。（1）確定排水區(qū)界與劃分排水流域；（4）支管布置與定線；（2）選擇污水廠和出水口的位置；（5）確定控制點、需要提升的區(qū)域及設置泵站的位置。（3）干管布置與定線；污水管網和雨水管渠的布置內容污水管網和雨水管渠的布置內容（1）確定排水流域與排水方式；（2）雨水管渠的定線；（3）確定雨水泵房、調節(jié)池及排放口的位置；污水管道系統(tǒng)的設計步驟污水管道系統(tǒng)的設計步驟 設計資料的調查設計方案的確定設計計算設計圖紙的繪制污水管網設計的主要任務與內容：污水管網設計的主要任務與內容： 1. 設計資料的調查和設計方案的確定2污水管網總

14、設計流量及各設計管段流量計算；3污水管網各管段直徑、埋深、銜接設計與水力計算；4污水提升泵站設置與設計；5污水管網施工圖繪制。3.1 3.1 設計資料的調查及方案確定設計資料的調查及方案確定設計資料調查設計資料調查 設計任務資料設計任務資料：有關的法令、法規(guī)、制度；城市的 總體規(guī)劃及其他基礎設施情況 自然資料：自然資料： 地形資料，包括地形圖、等高線氣象資料，包括氣溫、風向、降雨量等水文資料，受納水體流量、流速、洪水位地質資料，包括地下水位、地耐力、地震等級工程資料工程資料： 道路、通訊、供水、供電、煤氣等 設計方案確定：設計方案確定： 包括排水體制的選擇、排水系統(tǒng)的布置形式。3.2 3.2

15、污水設計流量的計算污水設計流量的計算A A 設計污水量定額設計污水量定額 用水量定 額污水定額、排放系數(shù)1污水設計流量污水設計流量 指污水管道及其附屬構筑物能保證通過的最大流量，設計流量包括生活污水量和工業(yè)廢水量。 2 2、污水定額包括、污水定額包括 居民生活污水定額綜合生活污水定額工業(yè)廢水定額3 3、污水定額確定、污水定額確定（1）居民生活污水定額和綜合生活污水定額可由手冊查得，也由用水定額來確定（排放系數(shù)采用80%-90%，排放系數(shù)采用0.8-0.9）。（2）工業(yè)廢水定額由國家和行業(yè)的用水量和廢水量查得，也可參考同行業(yè)單位的廢水量情況。3.2 3.2 污水設計流量的計算污水設計流量的計算注

16、意：注意：污水管網是最高日最高時污水排放流量進行設計，用水量是按最高日用水定額和時變化系數(shù)確定的，而污水量是按平均日污水量和相應的總變化系數(shù)確定的。B B 污水量的變化污水量的變化 日變化系數(shù)日變化系數(shù)K Kd d在設計年限內，最高日污水量與平均日 污水量的比值 。KZ=Kd Kh時變化系數(shù)時變化系數(shù)K Kh h在設計年限內，最高日最高時污水量與 該日平均時污水量的比值 。總變化系數(shù)總變化系數(shù)KzKz在設計年限內，最高日最高時污水量與 平均日平均時污水量的比值 。經驗數(shù)值表 經驗計算公式 （1）居民生活污水總變化系數(shù)的確定： 污水平均日流量（L/s）總變化系數(shù) （KZ）52.3152.0401

17、.8701.71001.62001.55001.4 10001.32.3 Qd5L/S1.3 Qd5L/S5L/SQd1000L/S11. 07 . 2dQB B 污水量的變化污水量的變化 （3）工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水總變化系數(shù)的確定： （2）工業(yè)廢水總變化系數(shù)的確定： 經驗數(shù)值表（Kd=1） 實地調查研究和分析 工業(yè)種類總變化系數(shù) （KZ）冶金冶金1.0-1.1化工化工1.3-1.5紡織紡織1.5-2.0生活污水：一般車間采用3.0，高溫車間采用2.5。淋浴污水：1h之內流量不變化。B B 污水量的變化污水量的變化 C C 污水設計流量計算污水設計流量計算 （1）居民生活污水設計流量 )

18、/(360024111SLNqKQiiZ式中：Q Q1 1居住生活污水設計流量，L/s； q q1i1i居住生活污水量標準（L/(d.人)），按室 外排水設計規(guī)范選用，歐洲的典型值為 200（L/(d.人)），美國的典型值為250450 （L/(d.人)）； N N1i1i設計使用年限所服務的人口數(shù)，按規(guī)劃部門根據(jù)統(tǒng)計資料提供；K KZ Z總變化系數(shù)。（2）工業(yè)廢水設計流量 )/(6 . 3)1 (222222SLTfNqKQiiiii式中：Q Q2 2工業(yè)廢水設計流量，L/s； q q2i2i各工礦企業(yè)廢水量定額（m3/單位水量）； N N2i2i各工礦企業(yè)最高日生產量； T T2i2i各工

19、礦企業(yè)最高日生產小時數(shù)，h； f f2i2i各工礦企業(yè)生產用水重復利用率； K K2i2i各工礦企業(yè)廢水量的時變化系數(shù)。C C 污水設計流量計算污水設計流量計算 （3）工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設計流量 )/(360036003333333SLNqTNqKQbibiiaiaaiiah式中：Q Q3 3工企業(yè)生活污水和淋浴污水設計流量，L/s； q3aiq3ai各工礦企業(yè)車間職工生活用水定額（L/cap.班）一般車間： 25，高溫車間:35。； q3biq3bi各工礦企業(yè)車間職工淋浴用水定額（L/cap.班）一般車間： 40，特殊車間:60。； N3ai N3ai ；N3biN3bi各工企業(yè)最高

20、日職工生活用水和淋浴用水總人數(shù)； T3aiT3ai各工礦企業(yè)最高日每班工作小時數(shù)，h； f2if2i各工礦企業(yè)生產用水重復利用率； Kh3aiKh3ai各工礦企業(yè)車間最高日生活污水量班內時變化系數(shù)，一般車 間:3.0，高溫車間:2.5。C C 污水設計流量計算污水設計流量計算 （4）公共建筑污水設計流量 )/(360044444SLTKNqQiihii式中：Q Q4 4公共建筑污水設計流量； q q4i4i各公共建筑最高日污水量標準，L/（用水單位.每天），一般按室內給水排水和熱水供應設計規(guī)范推薦的參數(shù)選用，排水量大的建筑也可以通過調查或參考相近建筑選用。 ； T T4i4i各公共建筑最日排水

21、小時數(shù)，h； N N4i4i設計使用年限所服務的用水單位數(shù)，按規(guī)劃部門根據(jù)統(tǒng)計資料提供；K Kh4ih4i各公共建筑污水時變化系數(shù)。C C 污水設計流量計算污水設計流量計算 生活污水設計流量生活污水設計流量 居民生活污水 公共建筑生活污水 工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水 工業(yè)廢水設計流量工業(yè)廢水設計流量 （4）城市污水設計總流量 Qh=Q1+Q2+Q3+Q4+Q滲Q Q滲滲指地下水滲入量，一般以單位管道延長米或單位服務面積公頃計算，日本規(guī)定采用經驗數(shù)據(jù)，按每人每日最大污水量的10%-20%。C C 污水設計流量計算污水設計流量計算 污水設計流量的計算：污水設計流量的計算：（1）居民生活污水設計流量

22、）居民生活污水設計流量 （2）工業(yè)廢水設計流量）工業(yè)廢水設計流量 （3）工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設計流量）工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設計流量 （4）公共建筑污水設計流量）公共建筑污水設計流量 )/(360024111SLNqKQiiZ)/(26 . 3)21 (2222SLiTifiNiqiKQ)/(360033336003333SLbiNbiqiaTiaNaiqiahKQ)/(436004444SLiTihKiNiqQ3.3 3.3 管段設計流量的計算管段設計流量的計算管段管段 指污水管網中流量和管道敷設坡度不變的一段管道稱為管段。管段設計流量管段設計流量 指管段上游端匯入污水流量和該管段

23、的收集污水量作為管段的輸水流量，稱為管段設計流量。節(jié)點節(jié)點 每個設計管段的上游端和下游端被稱為污水管網的節(jié)點，節(jié)點一般設有檢查井。A A 污水管網的節(jié)點與管段污水管網的節(jié)點與管段 B B 節(jié)點設計流量計算節(jié)點設計流量計算 分分類類 本段流量集中流量1234ABCDq5轉輸流量C C 管段設計流量計算管段設計流量計算 1234ABCDq5注意：注意： 管段流量進行疊加時，集中流量是設計流量直接的加和，本段流量和轉輸流量是平均流量的加和后，經Kz調整才為設計流量。Q管段=KzQ平均+Q工廢+Q工生+淋浴+Q公建原始資料：原始資料：給定某市的街坊平面圖，居住區(qū)街坊人口密度為給定某市的街坊平面圖，居住

24、區(qū)街坊人口密度為350350人人/ /公頃，污水量標準為公頃，污水量標準為120L/(120L/(人人.d).d)，火車站和公共，火車站和公共浴室的設計污水量分別為浴室的設計污水量分別為3L/s3L/s和和4L/s4L/s，工廠甲和工廠，工廠甲和工廠乙的工業(yè)廢水設計流量分別為乙的工業(yè)廢水設計流量分別為25L/s25L/s與與6L/s6L/s。生活污。生活污水及經過局部處理的工業(yè)廢水全部送至污水處理廠進水及經過局部處理的工業(yè)廢水全部送至污水處理廠進行處理。工廠甲廢水排出口的管底埋深為行處理。工廠甲廢水排出口的管底埋深為2.0m2.0m 。污水管道的設計舉例污水管道的設計舉例平面圖平面圖管道定線管

25、道定線計算步驟及過程：計算步驟及過程：211/ )/(360024hmSLAiNqqiiA比流量比流量（單位面積上的平均流量）的計算：（單位面積上的平均流量）的計算：生活污水流量生活污水流量（本段流量、轉輸流量）的計算：（本段流量、轉輸流量）的計算：)/(AqQiASL平生活污水設計流量生活污水設計流量的計算：的計算：)/(AqKQiAzSL設污水管道水力計算的設計參數(shù)：污水管道水力計算的設計參數(shù)：設計充滿度（h/D）設計流速（v）最小管徑（D）最小設計坡度（i）3.3 3.3 污水管道的設計參數(shù)污水管道的設計參數(shù)埋設深度設計充滿度（設計充滿度（h/Dh/D）指設計流量下，管道內的有效水深與管

26、徑的比值。h/D =1時，滿流h/D 1時，非滿流室外排水設計規(guī)范室外排水設計規(guī)范規(guī)定，最大充滿度為：規(guī)定，最大充滿度為：管徑（D）或暗渠高（H） （mm） 最大充滿度（h/D） 2003003504505009001000 0.55(0.60)0.65(0.70)0.70(0.75)0.75(0.80) hD為什么污水管道應按非滿管流設計？為什么污水管道應按非滿管流設計？1、預留一定的過水能力，防止水量變化的沖 擊，為未預見水量的增長留有余地；2、有利于管道內的通風；3、便于管道的疏通和維護管理。設計流速與設計流量和設計充滿度相應的污水平均流速。最小設計流速：是保證管道內不發(fā)生淤積的流速，與

27、污水中所含雜質有關；國外很多專家認為最小流速為0.6-0.75m/s，我國根據(jù)試驗結果和運行經驗確定最小流速為0.6m/s。雜質水的生產管道適當加大，明渠為0.4m/s。最大設計流速：是保證管道不被沖刷破壞的流速，與管道材料有關；金屬管道的最大流速為10m/s，非金屬管道的最大流速為5m/s。* * * *國內一些城市污水管道長期運行的情況說明，國內一些城市污水管道長期運行的情況說明，超過上述最高限值，并未發(fā)生沖刷管道的現(xiàn)象。超過上述最高限值，并未發(fā)生沖刷管道的現(xiàn)象。最小管徑1 1、為什么要規(guī)定最小管徑？、為什么要規(guī)定最小管徑？ 街坊管最小管徑為200mm，街道管最小管徑為300mm。2 2、

28、什么叫不計算管段？、什么叫不計算管段？ 在管道起端由于流量較小，通過水力計算查得的管徑小于最小管徑，對于這樣的管段可不用再進行其他的水力計算，而直接采用最小管徑和相應的最小坡度，這樣的管段稱為不計算管段。有適當沖洗水源時，可考慮設沖洗井。最小設計坡度相應于最小設計流速的坡度為最小設計坡度，最小設計坡度是保證不發(fā)生淤積時的坡度。規(guī)定：管徑200mm的最小設計坡度為0.004；管徑 300mm的最小設計坡度為0.003；管徑400mm 的最小設計坡度為0.0015。（1）（2）（3）污水管道的埋設深度兩個意義：兩個意義：決定污水管道最小覆土厚度的因素：冰凍線的要求地面荷載滿足街區(qū)連接管連接要求覆土

29、厚度埋設深度地面管道覆土厚度埋設深度 室外排水設計規(guī)范室外排水設計規(guī)范規(guī)定：無保溫措施的生活污水規(guī)定：無保溫措施的生活污水管道，管底可埋設在冰凍線以上管道，管底可埋設在冰凍線以上 ；有保溫；有保溫措施或水溫較高的管道，距離可以加大。措施或水溫較高的管道，距離可以加大。污水管道的埋設深度規(guī)范要求：污水管道的埋設深度規(guī)范要求：0.15m埋設深度管道冰凍線0.15m地面 國外規(guī)范規(guī)定：污水管道最小埋深，應根據(jù)當?shù)氐酿B(yǎng)護國外規(guī)范規(guī)定：污水管道最小埋深，應根據(jù)當?shù)氐酿B(yǎng)護經驗確定。無養(yǎng)護資料時，采用如下數(shù)值：管徑小于經驗確定。無養(yǎng)護資料時，采用如下數(shù)值：管徑小于500mm500mm，管底在冰凍線上管底在冰

30、凍線上0.3m0.3m；管徑大于；管徑大于500mm500mm，為，為0.5m0.5m。防止地面荷載破壞管道的要求：防止地面荷載破壞管道的要求：動荷載靜荷載 0.7mH=h+IL+Z1-Z2+h（0.6-0.7）滿足街坊管連接要求滿足街坊管連接要求式中：H街道污水管網起點的最小埋深，m； h街坊污水管起點的最小埋深，0.60.7m； Z1街道污水管起點檢查井檢查井處地面標高，m； Z2街坊污水管起點檢查井檢查井處地面標高，m； I街坊污水管和連接支管的坡度； L街坊污水管和連接支管的總長度，m； h連接支管與街道污水管的管內底高差，m。 污水管道的銜接銜接的原則：避免上游管段回水淤積； 盡可能

31、地提高下游管段的高程，減小埋深， 降低造價。銜接的方式銜接的方式水面平接水面平接管頂平接管頂平接跌水連接（跌水連接（1m1m時，可設跌水井時，可設跌水井）管底平接（管底平接（特殊情況特殊情況）污水管道在街道上的位置污水管道在街道上的位置 與其他管線、構筑物有一定的距離；與其他管線、構筑物有一定的距離； 與給水管相交時，設于給水管下方；與給水管相交時，設于給水管下方； 盡量避免敷設在機動車道下，設在人行道下。盡量避免敷設在機動車道下，設在人行道下。 污水管道在街道上的位置污水管道在街道上的位置主要掌握的內容：主要掌握的內容：管段設計流量的計算管段設計流量的計算設計參數(shù)設計參數(shù)設計充滿度（h/D）

32、設計流速（v）最小管徑（D）最小設計坡度（i）埋設深度原始資料：原始資料：給定某市的街坊平面圖，如下頁圖。居住區(qū)街坊人口密給定某市的街坊平面圖，如下頁圖。居住區(qū)街坊人口密度為度為350350人人/ /公頃，污水量標準為公頃，污水量標準為120L/(120L/(人人.d).d)，火車站，火車站和公共浴室的設計污水量分別為和公共浴室的設計污水量分別為3L/s3L/s和和4L/s4L/s，工廠甲和，工廠甲和工廠乙的工業(yè)廢水設計流量分別為工廠乙的工業(yè)廢水設計流量分別為25L/s25L/s與與6L/s6L/s。生活。生活污水及經過局部處理的工業(yè)廢水全部送至污水處理廠進污水及經過局部處理的工業(yè)廢水全部送至

33、污水處理廠進行處理。工廠甲廢水排出口的管底埋深為行處理。工廠甲廢水排出口的管底埋深為2.0m2.0m 污水管道的設計舉例污水管道的設計舉例平面圖管道定線管道定線 4.1 4.1 水管材料和配件水管材料和配件管道材料應該符合以下要求： .密閉性能好減少水量漏失，降低產銷差率，避免管網檢修時外界污水滲入。.化學穩(wěn)定性管道內壁具有耐腐蝕性，不會受到水中各種物質的侵蝕，同時也不會向水中析出有毒有害物質。4 4 管道材料管道材料. .水力條件好水力條件好內壁光滑、不易結垢、減少水頭損失，內壁光滑、不易結垢、減少水頭損失，降低常年供水電耗。降低常年供水電耗。. .施工維修方便施工維修方便盡可能縮短維修所造

34、成的停水時間。盡可能縮短維修所造成的停水時間。. .建設投資省建設投資省管網建設費用占總費用的管網建設費用占總費用的50%-70%50%-70%，管，管材的價格占管道綜合工程材的價格占管道綜合工程50%50%以上。以上。. .使用壽命長使用壽命長管網擴建對城市交通、環(huán)境產生很大影管網擴建對城市交通、環(huán)境產生很大影響，一般按永久性工程設施進行設計。響，一般按永久性工程設施進行設計。金屬管材金屬管材 1）鋼管（Steel pipe SP） 直縫焊接鋼管螺旋焊接鋼 無縫鋼管 不銹鋼管 鍍鋅鋼管 鋼塑復合管2）鑄鐵管（Cast iron pipe CIP） 灰口鑄鐵管（GCIP） 離心灰口鑄鐵管 半連

35、續(xù)灰口鑄鐵管 稀土鑄鐵管 延性鑄鐵管（球墨鑄鐵管 DCIP） 退火球墨鑄鐵管 鑄態(tài)球墨鑄鐵管3）有色金屬管 銅管 鋁管非金屬管材非金屬管材1）水泥壓力管（CP） 石棉水泥管（ACP） 自應力管（SSCP） 預應力管（PCP） 管芯纏絲預應力管（三階段管） 振動擠壓預應力管（一階段管） 鋼筒預應力管（PCCP）2）塑料管 硬聚氯乙烯管（UPVC） 聚乙烯管（PE） 高密度聚乙烯管（HDPE） 中密度聚乙烯管（MDPE） 低密度聚乙烯管（LDPE） 聚乙烯夾鋁復合管（HAH） 交聯(lián)聚乙烯管（PEX） 聚丙烯管（PP） 聚丁烯管（PB） 工程塑料管（ABS） 玻璃鋼管（GRP） 大口徑鋼管通常選用A

36、3鎮(zhèn)靜鋼鋼板焊制，管材及管件容易加工，強度高，韌性好，能承受高的內外壓，對復雜地形適應性強。 鋼管剛度小，易變形，襯里及外防腐成本高，必要時還需作陰極保護，施工過程中焊接工作量大，有缺陷的焊縫會出現(xiàn)應力集中，出現(xiàn)爆裂事故。 管節(jié)拼裝時縱向焊縫要錯開300mm以上。出廠前應逐根作水壓試驗，試壓值為管線試驗壓力的1.25倍。 鍍鋅鋼管存在銹蝕問題，影響水質和使用年限，已經停止在飲用水方面的應用，主要用于消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)。生活用水采用的鍍鋅鋼管為內襯聚乙烯或聚丙烯的鍍鋅鋼管。鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式，一種是內部襯涂聚乙烯，另一種是在薄鍍鋅鋼管內部擠壓聚乙烯管。前一種方式涂襯層既不容易粘牢，也不

37、容易襯勻；后一種方式效果較好，鋼塑復合管的連接管件內部，也都襯有聚乙烯。 灰口鑄鐵管口徑小、材質不穩(wěn)定，發(fā)生爆管事故較多，在供水工程中基本不再采用。 球墨（延性）鑄鐵管用低硫、低磷的優(yōu)質鑄鐵熔煉后，經球化處理，使其中的碳以球狀游離石墨的形式存在，消除了片狀石墨引起的金屬晶體連續(xù)性被割斷的缺陷，既保留了鑄鐵的鑄造性、耐腐蝕性，又增加了抗拉性、延伸性、彎曲性和耐沖擊性。 石棉水泥管六十年代在部分城市使用過，目前基本不再使用。 自應力管用425號或525號普通硅酸鹽水泥、325號或425號礬土水泥和二水石膏，按適當比例加工制成，所用鋼筋為低碳冷撥鋼絲或鋼絲網，規(guī)格一般在100600mm之間，強度較低

38、，容易出現(xiàn)二次膨脹及橫向斷裂，工藝簡單，制管成本較低，在小城鎮(zhèn)及農村供水系統(tǒng)中使用較普遍。 預應力管包括一階段管、三階段管、鋼筒預應力管三種，相對于金屬管而言工藝簡單、造價低，使用比較普遍；但管道重量大、運輸安裝不方便。 鋼筒預應力管是鋼筒與混凝土的復合管，管芯為混凝土，在管芯外壁或中部埋入厚1.5mm的鋼筒，采用機械張拉在管芯上纏繞一層或兩層施加環(huán)向預應力的高強度鋼絲，然后在外部噴水泥砂漿保護層。PCCP管與鋼管比較 壁厚遠大于鋼管，剛性強，能承受較大的外荷載，對基礎及回填土要求不高； 采用鋼制承插口柔性連接，可邊開挖、邊安裝、邊試壓、邊覆土，施工快捷； 有13的借轉角，適應于軟土地區(qū)由于基

39、礎處理不均勻而產生的不均勻沉降； 內壁表面光滑，水頭損失小； 耐腐蝕性好，壽命一般可達60a以上； 管線綜合造價和維修費用低； 可節(jié)約鋼材40%70%。PCCP管與普通預應力混凝土管相比 PCCP管的抗?jié)B性能由內置的焊接鋼筒保證，普通預應力混凝土管的抗?jié)B能力取決于混凝土的密實性； PCCP管采用鋼制承插口，可以保證工作面間隙差1.6mm，而普通預應力混凝土管承插口工作面間隙差12mm，其水密性和耐久性都不如PCCP管 ； 施工過程中可利用鋼制承插口采用多種形式的限制性接頭或現(xiàn)場焊接接頭，減少因需平衡推力而設置止推擋墩的費用。水泥管材的缺點： 1、水泥工業(yè)對環(huán)境造成的污染嚴重，生產加工能耗高，浪

40、費資源。 2、重量大、不便于運輸、施工復雜、工程周期長。 3、連接質量低、易泄漏（PCCP管除外）。 4、與塑料管道相比，水泥管道光滑度較差，可能在內壁滋生細菌，影響水質。 5、壽命短，水泥管抗腐蝕性差。 塑料給水管制造能耗低(以長度計，僅為金屬管道的18.7)、內表面光滑、水力條件優(yōu)越、不生銹、不結垢、水質衛(wèi)生、沒有管道二次污染、重量輕、加工和接口方便、安裝勞動強度低、節(jié)約綜合施工費用；但管材強度低、對基礎及回填土要求較高、膨脹系數(shù)較大、需考慮溫度補償措施、抗紫外線能力較弱、存在應變腐蝕問題（以蠕變系數(shù)來表示）。 熱固性塑料管（GRP）通常是指玻纖維增強樹脂塑料管，又稱玻璃鋼管。玻璃鋼管的特

41、點是強度較高，重量輕，耐腐蝕，不結垢，內壁光滑，阻力小，在相同管徑、相同流量條件下，比金屬管道和混凝土管道水頭損失小，節(jié)省能耗。但玻璃鋼管生產工藝復雜，價格較高，相對而言管壁薄，屬于柔性管道，對基礎與回填要求較高，也存在應變腐蝕問題。管道接口管道接口 鋼管：焊接、法蘭連接、承插連接； 鑄鐵管：法蘭連接、承插連接； 混凝土管：一般采用承插連接； 塑料管：法蘭連接、承插連接、溶劑粘結、熱熔或電熔連接。 管材、管件的接口原則上不推薦剛性接口，在爆管搶修中，也盡量安裝柔性快速搶修接頭。2022-5-29給排水塑料管道給排水塑料管道2022-5-29107塑料管材的種類塑料管材的種類 硬聚氯乙烯管（U-

42、PVC管） 高密度聚乙烯管（HDPE管） 交聯(lián)高密度聚乙烯管（HDPE-X管） 聚丙烯管（PP管） 復合管 骨架爭強塑料管 玻璃鋼管 管件2022-5-29108性能比較性能比較綜合比較：綜合比較： 盡管各種塑料上水管每米單價在市場上都有一個初步的定勢，同樣 32MM 的管材， UPVC 管 60 元米；PE管 75 元米；PPR 管 220 元米；PEX 管 280 元米；鋁塑復合管 340 元米；PB 管 450 元米(以最新零售價為例)，但在經濟上作綜合比較并非易事。這是因為塑料上水管的綜合價格不僅指管材本身的價格，還包括管件、連接工具、安裝工時費用、管材損耗比例以及安裝可靠性的維護期限

43、等因素在內，故使用者應根據(jù)以上綜合指標來作經濟分析選定。下表為綜合比較， 常用塑料上水管實用性能比較常用塑料上水管實用性能比較表表 管材種類 UPVC 管 PP-R 管 PE 管 PEX 管 鋁塑復合管 PB 管 工作溫度 （度） -5?t?45 -20?t?95 -50?t?65 -50?t?110 -40?t?95 -30?t?110 最大使用年限 （年） 50 50 50 50 50 70 主要連接方式 粘接 熱熔 電熔（擠壓） 熱熔 電熔 擠壓 擠壓 擠壓（熱熔電熔） 接頭可靠性 一般 較好 較好 好 好 好 產生二次污染 可能有 無 無 無 無 無 管材種類 UPVC 管 PP-R 管 PE 管 PEX 管 鋁塑復合管 PB 管 最大管徑 （MM） 400 125 400 110 110 50 綜合費用 約占鍍鋅管的 60%左右 高出鍍鋅管50%左右 高出鍍鋅管20%左右 高出鍍鋅管一倍左右 高出鍍鋅管一倍以上 高出鍍鋅管二倍以上 2022-5-29109幾種塑料冷熱水管的差別： 品種 項目 PP-R PE PE-X PE-AL-PE UPVC 衛(wèi)生性能 綠色產品 綠色產品 衛(wèi)生 衛(wèi)生 較衛(wèi)生 耐熱保濕 優(yōu) 耐熱一般保溫良 良 良 良 連接方式 熱熔 熱熔 機械 機械 溶劑膠接 主要用途 冷熱水、