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文檔簡介
第十二章市政工程規(guī)劃設(shè)計
第一節(jié)城市給水工程規(guī)劃
一、設(shè)計任務(wù)
總體規(guī)劃設(shè)計任務(wù)
(1)確定近、遠期供水規(guī)模;
(2)選擇近、遠期供水水源;
(3)確定給水系統(tǒng)的形式;
(4)確定凈水工藝、凈水廠規(guī)模及位置;
(5)確定輸配水管線的走向、管徑,主要加壓泵站、高位水池規(guī)模及位置。
詳細規(guī)劃設(shè)計任務(wù)
(1)確定各樞紐工程的具體位置、用地數(shù)量;
(2)管線平面和豎向設(shè)計;
(3)確定附屬構(gòu)筑物位置、規(guī)格;
(4)提出工程分期建設(shè)計劃,估算工程量、拆遷量和總造價。
二、設(shè)計條件
(1)給水規(guī)劃應(yīng)以總體規(guī)劃為主要依據(jù);
(2)道路專業(yè)規(guī)劃完成路網(wǎng)規(guī)劃圖;
(3)其他專業(yè)規(guī)劃與給水規(guī)劃同步進行;
(4)水源規(guī)劃應(yīng)有水文地質(zhì)報告或相應(yīng)的水文地質(zhì)資料。
三、設(shè)計基礎(chǔ)資料的收集
1.自然資料
(1)氣象資料:當?shù)氐臍鉁?、土壤冰凍深度、降雨量、空氣濕度、蒸發(fā)量、風向頻率(或以風玫瑰圖表示)。
(2)地表水資料:河流概況、流域面積、河床的變遷情況及斷面水文記錄、冰凍情況、衛(wèi)生及污染概況,河水利用、水質(zhì)分析及整治規(guī)劃資料,水庫性質(zhì)、用途、設(shè)計標準、各種頻率下的高、低水位和相應(yīng)庫容。
(3)地下水資料:取水地區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)勘察報告,現(xiàn)有水井的分布位置、出水量、水位變化規(guī)律及使用情況,水質(zhì)的物理、化學分析及細菌檢驗資料。(4)地形圖:總體規(guī)劃階段,水源地:1/25000~1/50000地形圖、規(guī)劃區(qū):1/5000~1/25000地形圖;詳細規(guī)劃階段,1/1000~1/2000地形圖或管線帶狀地形圖,樞紐工程:1/500地形圖。
(5)地質(zhì)資料:樞紐工程地質(zhì)工程報告,地震烈度資料。
城鎮(zhèn)資料
(1)現(xiàn)有給水情況:水源,取水方式,凈化工藝管道走向,存在的問題。
(2)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀:排水體制,管道走向、管徑,污水處理廠位置、規(guī)模、處理工藝。
(3)規(guī)劃情況:規(guī)劃用地功能分布、人口密度分布,現(xiàn)有及規(guī)劃的集中用水戶分布,生產(chǎn)用水量,時變化系數(shù)及對水質(zhì)、水壓、水溫要求,廠內(nèi)調(diào)節(jié)劑加壓設(shè)施情況。
(4)供電情況:電源位置、電壓等級、電源可靠性。
(5)當?shù)馗牛A)算編制定額及有關(guān)指標,房屋動遷、征地、用電、修復路面及其他補償費用,當?shù)刂饕ㄖ牧霞捌涔?yīng)情況與價格。
四、設(shè)計成果要求
(一)文本內(nèi)容
1.給水現(xiàn)狀
(1)給水系統(tǒng)概況:給水系統(tǒng)發(fā)展史,給水系統(tǒng)形式,工程規(guī)模,數(shù)量平衡,各水源形式,各凈水廠工藝及規(guī)模,輸配水管道數(shù)量、口徑,加壓泵站及高位水池規(guī)模,自備水源規(guī)模、數(shù)量及分布。
(2)存在的主要問題:供水能力、用水標準、水質(zhì)、配水設(shè)施等供與需的矛盾。
2.發(fā)展規(guī)劃
(1)供水規(guī)模確定用水標準,計算設(shè)計水量,確定送水天數(shù),確定取水樞紐、加壓泵站、輸水管道渠規(guī)模,水廠凈化能力,選用送水日、時變化系數(shù)。
(2)水源選擇論述各種水源方案,從水量、水質(zhì)、凈水工藝、運轉(zhuǎn)費用、工程造價等方面進行綜合比較,確定一個或多個水源。
確定取水形式及工程數(shù)量。
(3)給水系統(tǒng)選擇根據(jù)水源、供水區(qū)域的相對位置,及供水區(qū)的地形地勢、用戶對水質(zhì)、水壓的要求,確定給水系統(tǒng)的分區(qū)、分壓形式,凈水廠、加壓泵站和高位水池(塔)的位置,輸水形式及布置放向。
繪制給水系統(tǒng)組成框圖。
(4)凈水廠工藝規(guī)劃供水水質(zhì),根據(jù)水源水質(zhì)及規(guī)劃供水水質(zhì)、溫度條件,選擇凈水工藝。繪制凈水工藝流程框圖。
(5)配水系統(tǒng)布置配水干管,確定控制點自由水壓,確定消防系統(tǒng)及消火栓形式,布置消火栓,統(tǒng)計工程數(shù)量。
工程分期,投資估算根據(jù)總體規(guī)劃確定的城市發(fā)展計劃,將給水系統(tǒng)的建設(shè)分為若干個建設(shè)期,各建設(shè)期形成的給水系統(tǒng)要完整、配套。
編制詳細規(guī)劃階段工程總估算表和分期工程估算表。
(二)圖紙
總體規(guī)劃階段
(1)給水系統(tǒng)規(guī)劃總平面圖:包括水源地的位置,取水頭或水源井的位置,輸配水管的走向、管徑及長度,加壓泵站、貯水池、凈水廠、調(diào)節(jié)水池的位置及規(guī)模,分區(qū)形式,消火栓位置。
圖紙比例:大中城市為1/10000~1/25000,小城市為1/5000~1/10000,其中建制鎮(zhèn)為1/5000。圖中列出圖例,并區(qū)分新建近、遠期設(shè)施和原有設(shè)備。
(2)水源距城區(qū)較遠時,可分別繪制水源及輸水系統(tǒng)平面圖和配水系統(tǒng)平面圖。其中,水源及輸水系統(tǒng)平面圖比例可采用1/25000~1/50000。
詳細規(guī)劃階段
(1)控制性詳細規(guī)劃圖紙比例1/1000~1/2000,標繪管線位置、管徑、控制點坐標和標高,各樞紐項目的地塊界線,主要指標,消火栓及管線穿越障礙物的位置、坐標及標高。
(2)修建性詳細規(guī)劃圖紙比例1/500~1/1000,標繪各樞紐項目的邊界、平面布置形式、主要指標,管線平面位置、管徑、長度,主要控制點坐標及標高,有關(guān)設(shè)施和構(gòu)筑物的坐標、標高,與周圍永久性設(shè)施的關(guān)系,主要工程數(shù)量表。
五、方案設(shè)計
(一)用水量計算
城市用水量的組成
(1)綜合生活用水量(包括居民生活用水和公共建筑用水);
(2)工業(yè)企業(yè)用水量(包括生產(chǎn)用水和工作人員生活用水);
(3)消防用水;
(4)澆灑道路和綠地用水;
(5)未預見用水及管網(wǎng)漏失水量。
2.用水量標準
(1)綜合生活用水量標準:執(zhí)行《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GBJ13-86)綜合生活用水量定額。
(2)工業(yè)企業(yè)用水量:工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量根據(jù)工藝要求確定,工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水量根據(jù)車間性質(zhì)確定,一般可采用25?35L/(人?班)其時變化系數(shù)為2.5~3.0;工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員淋浴用水量,根據(jù)車間性質(zhì),一般采用40?60L/(人?班)延續(xù)時間為1h。當無調(diào)查資料時,可以現(xiàn)狀用水量為基數(shù),按規(guī)劃經(jīng)濟增長率和規(guī)劃年限估算:
Q=A(1+a)n
1
式中Q1規(guī)劃工業(yè)企業(yè)用水量(m3/d);
A——現(xiàn)狀工業(yè)企業(yè)用水量(m3/d);
a規(guī)劃年限內(nèi)經(jīng)濟增長率;
n——規(guī)劃年限(年)。
或以規(guī)劃年限的年工業(yè)產(chǎn)值的單位耗水量估算:
Q]=q-W
式中W——年工業(yè)產(chǎn)值(億元);
q億元產(chǎn)值日耗水量(m城市給水系統(tǒng)的規(guī)模
城市給水系統(tǒng)規(guī)模一般指最高日供水量,即上一條款各計算用水量之和,但應(yīng)扣除企業(yè)自備水源水量和循環(huán)水量。中小型城市可不計入消防水量,大城市可計入部分消防水量。
水源、輸水管道及中途加壓泵站一般按最高日平均時供水量計算,如果給
水系統(tǒng)有凈水廠及輸水距離過長,應(yīng)增加凈水廠自用水量和管道漏失量。其中,凈水廠自用水量根據(jù)原水水質(zhì)、凈水工藝及反沖洗形式的不同,可采用凈水規(guī)模的3%?10%;輸水管道的漏失量與管道長度、材質(zhì)和施工方法有關(guān)。如果水源直接向無調(diào)節(jié)設(shè)施的管網(wǎng)輸水,水源、輸水管道及加壓泵站應(yīng)按最高日最大時供水
/億元)。
—般q=2000?4000m3/億元
(3)消防用水量消防用水量應(yīng)按現(xiàn)行的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》執(zhí)行。城市(或居住區(qū))室外消防用水量按表12.1.1采用。
(4)澆灑道路和綠地用水量澆灑道路和綠地用水量,應(yīng)根據(jù)路面、綠化、氣
候和土壤條件確定。澆灑道路用水量一般為每日澆灑2?3次,標準為1?1.5L/(m3?次)澆灑綠地用水量采用1.5?2.0L/(d?m2)。
(5)未預見水量及管網(wǎng)漏失水量可按最高日用水量的15%?25%合并計算。
城市(或居住區(qū))室外消防用水量
表12.1.1
人數(shù)
(萬人)
同一時間內(nèi)
的火災次數(shù)
(次)
一次滅火用水量
(L/s)
人數(shù)
(萬人)
同一時間內(nèi)
的火災次數(shù)
(次)
一次滅火用水量
(L/s)
<1.0
1
10
<40.0
2
65
<2.5
1
15
<50.0
3
75
<5.0
2
25
<60.0
3
85
<10.0
2
35
<70.0
3
90
<20.0
2
45
<80.0
3
95
<30.0
2
55
<100.0
3
100
量計算。
凈水廠各構(gòu)筑物按最高日平均時計算。
配水廠、凈水廠、送水泵站和配水管網(wǎng)按最高日最大時供水量計算,管網(wǎng)中加壓泵站的規(guī)模為各自供水區(qū)域內(nèi)最高日供水量,并按最大時供水量計算。
城市供水的時變化系數(shù)和日變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)、規(guī)模、國民經(jīng)濟與社會發(fā)展和城市供水系統(tǒng),并結(jié)合現(xiàn)狀供水曲線和日用水變化分析確定。在缺乏實際用水資料情況下,最高日城市綜合用水量的時變化系數(shù)宜采用1.3~1.6,日變化系數(shù)宜采用1.1~1.5。個別小城鎮(zhèn)可適當加大。
(二)規(guī)劃水質(zhì)及水壓
城市供水水質(zhì)須符合現(xiàn)行的《生活飲用水衛(wèi)生標準》的要求。
生活飲用水管網(wǎng)上的最小服務(wù)水頭,一般按建筑層數(shù)確定:一層為10m,二層為12m;二層以上每增高一層增加4m。
局部地勢較高處可個別增設(shè)加壓泵站。
城市供水一般可采用低壓消防系統(tǒng),允許控制點水壓降至10m;高壓消防系統(tǒng)的水壓應(yīng)滿足直接滅火的水壓要求,隨建筑物層高、滅火水量而定。
水源選擇原則城市供水水源選擇的首要條件是水量和水質(zhì)。當有多個水源可供選擇時,必
須通過技術(shù)經(jīng)濟比較后綜合考慮確定,并符合下列條件;
(1)水量充沛可靠,不但滿足規(guī)劃水量,而且留有余地;
原水水質(zhì)符合飲用水水質(zhì)要求;
與農(nóng)業(yè)、水利綜合利用;
(4)取水、輸水、凈化設(shè)施運行安全,造價低,運行成本小和維護管理方便;
(5)具有施工條件。
符合上述條件的地下水,宜優(yōu)先作為生活飲用水水源。
地表水源
水文計算
河流水文計算的內(nèi)容是:推求各種頻率、計算枯水流量保證率。計算方法一般為經(jīng)驗頻率曲線法和理論頻率曲線法。
水文資料一般需有10~15年以上的當?shù)貙崪y資料。
取水口位置取水口位置應(yīng)選在比較穩(wěn)定的河段,并能適應(yīng)河床的演變。
在彎曲河段,應(yīng)選在水深岸陡、泥砂量少的凹岸;
(2)在順直河段,一般設(shè)在河段最窄處;
(3)在有支流匯入的順直河段,取水口與匯入口應(yīng)保持足夠的距離;
(4)在有分岔的河段,應(yīng)選在主流河道的深水地段;
在潮汐河道上,取水口盡量選在海水潮汐倒灌影響范圍以外;
水庫取水口,應(yīng)選在水庫靠近大壩附近,并遠離支流匯入口;
湖泊取水口,應(yīng)選在近湖泊出口的地方,遠離支流的匯入口,并應(yīng)注意風向,避開藻類集中區(qū)域;
取水口應(yīng)離開橋梁上、下游1.0km,離碼頭邊緣不少于100m;
當河道有污水排污口時,取水口應(yīng)選在排污口上游100m或下游1000m以外。在潮汐河道,應(yīng)通過調(diào)查,確定取水口與污染源的距離,同時宜將取水口設(shè)在河心;
在有地震影響的地區(qū),取水構(gòu)筑物不宜設(shè)在過陡的岸邊或山腳下,以及其他易崩塌的地區(qū)。
取水構(gòu)筑物形式
較大河流上取水,可采用岸邊式或河床式取水式構(gòu)筑物;
河流的最低水位不能滿足取水深度時,可采用底欄柵取水或低壩取水,水位變幅大可采用移動式取水構(gòu)筑物;
當取水量大于枯水期徑流量時,可專為取水修建給水水庫。
地下水源
水文地質(zhì)資料的深度
總體規(guī)劃階段,必須完成水文地質(zhì)普查報告,提出的地下水允許開采量滿足
D級精度要求。詳細規(guī)劃階段,必須完成水文地質(zhì)詳查報告,提出的地下水允許開采量滿足
C級精度要求。
取水構(gòu)筑物的形式
常用的地下水取水構(gòu)筑物形式有管井、大口井和滲渠。具體選擇應(yīng)依據(jù)水文地質(zhì)條件,通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。各取水構(gòu)筑物一般適用于下列地層條件:
管井適用于含水層厚度大于5m,其底板埋藏深度大于15m。
大口井適用于含水層厚度5m左右,底板埋藏深度小于15m。
滲渠適用于含水層厚度小于5m,渠底埋藏深度小于6m。采用管井取水時應(yīng)設(shè)備用井,備用井的數(shù)量一般可按10%~20%的設(shè)計水量
確定,但不得少于一口井。
輸水管道
線路選擇原則
(1)盡量做到線路短、起伏小、上石方少、造價低、少占農(nóng)田;
(2)走向和位置應(yīng)符合總體規(guī)劃,并盡可能沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃道路敷設(shè);
(3)應(yīng)盡量避免穿越河谷、山脊、沼澤、重要鐵路和泄洪地區(qū),并注意避開滑坡塌方以及易發(fā)生泥石流和高侵蝕土壤地區(qū);
應(yīng)充分利用水位高差,當條件許可時,優(yōu)先考慮重力流輸水;
路線的選擇應(yīng)考慮近遠期結(jié)合和分期實施的可能。
輸水灌(渠)布置
(1)輸水干管一般不易少于兩條,當有安全貯水池或其他安全供水措施時,也可以修建一條輸水干管;
兩條以上輸水干管應(yīng)設(shè)連通管,連通管根數(shù)應(yīng)按輸水管任何一段發(fā)生故障時,仍能通過設(shè)計水量的70%計算確定。
凈水廠設(shè)計
1.凈水工藝選擇凈水工藝的選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、設(shè)計生產(chǎn)能力、設(shè)計供水水質(zhì),參照相似條件下水廠的運行經(jīng)驗,結(jié)合當?shù)貤l件,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,綜合研究確定。
城市供水凈水工藝形式為:
一般地表水:原水——絮凝沉淀——過濾——消毒。
(2)低溫低濁或進水懸浮物含量一般不大于100mg/L的小型給水,水質(zhì)較穩(wěn)定且無藻類;
原水——接觸過濾——消毒。
(3)高濁度水:原水——調(diào)蓄預沉或自然沉淀——混凝沉淀或澄清——過濾——消毒。
(4)一般含藻類水:原水——殺藻藥劑——混凝沉淀或澄清——過濾——消毒。
(5)低溫低濁含藻類水:原水——氣浮——過濾——消毒。
或原水——微濾——微絮凝接觸過濾——消毒。
含鐵、錳量略高于標準的地下水:原水——曝氣——過濾。
含鐵量較高、含錳量不高的地下水:原水——曝氣——過濾——過濾。
(8)含鐵、錳量均較高地下水:原水——曝氣——過濾——曝氣——過濾。
(9)含氟地下水或地表水:原水——藥劑——絮凝——沉淀——過濾。
凈水廠(配水廠)廠址選擇凈水廠或配水廠廠址的選擇應(yīng)滿足下列要求,并通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定:
給水系統(tǒng)布局合理;
(2)不受洪水威脅;
(3)充分利用地形地勢;
(4)有較好的廢水排除條件;
(5)有良好的工程地質(zhì)條件;
(6)有良好的衛(wèi)生環(huán)境,并便于設(shè)立防護地帶;
(7)少拆遷,不占或少占良田;
(8)施工、運行或維護方便。
凈水廠(配水廠)平面布置水廠應(yīng)按下列要求進行平面布置:
(1)高程布置應(yīng)充分利用原有地形坡度;
(2)構(gòu)筑物間距宜緊湊,且應(yīng)滿足各構(gòu)筑物和管線的施工要求;
(3)各構(gòu)筑物按工藝流程順暢布置;
(4)生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)的功能分區(qū)明確;
(5)新建水廠綠化占地面積不宜少于水廠總面積的20%;
(6)水廠的防洪標準不應(yīng)低于城市防洪標準,并應(yīng)留有適當?shù)陌踩6取?/p>
(八)配水系統(tǒng)
配水管網(wǎng)平面布置
(1)配水管網(wǎng)宜設(shè)計成環(huán)狀,當允許間斷供水時,可設(shè)計為樹枝狀;
(2)配水管網(wǎng)的布置,應(yīng)使干管盡可能以最短距離到達主要用水地區(qū)及管網(wǎng)中的調(diào)節(jié)構(gòu)筑物;
(3)干管的位置,應(yīng)盡可能布置在兩側(cè)均有較大用戶的道路上,兩平行干管的間距一般控制在500~1000m;
(4)城鎮(zhèn)生活飲用水的管網(wǎng)嚴禁與非生活飲用水的管網(wǎng)連接,嚴禁與各自備的生活飲用水供水系統(tǒng)直接連接;
(5)對于供水范圍較大的配水管網(wǎng)或水廠遠離供水區(qū)的管網(wǎng),應(yīng)對管網(wǎng)中是否設(shè)置水量調(diào)節(jié)設(shè)施的方案進行比較;
(6)給水管道與構(gòu)筑物的最小水平凈距見表12.1.2。
給水管道與構(gòu)筑物的最小水平凈距見表表12.1.2
構(gòu)筑物名稱
鐵路遠期路堤坡腳
鐵路遠期路塹坡頂
建筑紅線
低中壓煤氣管
與給水管的最小水平凈距
(m)
10
1.0
構(gòu)筑物名稱
熱力管
通訊及照明桿
高壓電桿支座
與給水管的最小水平凈距
(m)
1.5
1.5
1.0
3.0
構(gòu)筑物名稱
與給水管的最小水平凈距
(m)
構(gòu)筑物名稱
與給水管的最小水平凈距
(m)
次高壓煤氣管
1.5
電力電纜
1.0
高壓煤氣管
2.0
污水管
1.5
給水管道豎向布置
(1)給水管道與其他地下管線最小垂直凈距見表12.1.3。
給水管道與其他地下管線最小垂直凈距表12.1.3
管線名稱
排水管
煤氣管
熱水管
電力電纜
電信電纜
與給水管的最小垂直凈距
(m)
0.4
0.1
0.15
0.2
0.2
管線名稱
電信管道
明溝溝底
涵洞基底
鐵路軌底
與給水管的最小垂直凈距
(m)
0.1
0.5
0.15
1.0
給水管道的埋深
給水管一般敷設(shè)在地下,特殊情況及特殊要求下才考慮明設(shè);
非冰凍地區(qū),金屬管道的覆土深度不小于0.7m,非金屬管道不小于1?1.2m;
冰凍地區(qū)除按上述要求覆土外,還需要考慮土壤的冰凍深度。一般管底在冰
凍線以下的深度為:管徑dW300mm,為d+200mm:d=300-600mm時,為0.75d,d>600mm時,為0.5d。
消防設(shè)施的設(shè)置
室外消火栓的間距不應(yīng)大于120m,在較大城市可采用消防水鶴,消防水鶴的布置一般按服務(wù)半徑1000m考慮,并設(shè)在主干管和主要道路附近;
負有消防給水任務(wù)的最小管徑:當采用室外消火栓時,不應(yīng)小于100mm;當采用消防水鶴時,不應(yīng)小于150mm。
水量調(diào)節(jié)設(shè)施的選擇
配水系統(tǒng)的水量調(diào)節(jié)設(shè)施一般有:水塔、高位水池和加壓調(diào)節(jié)泵站。調(diào)節(jié)構(gòu)筑物有效容積應(yīng)根據(jù)水廠送水曲線、用水曲線及消防儲備水量等確定,當缺乏資料時,可按總有效容積占最高日供水量6%?8%計算。
水塔:因容積較小和塔高限制,一般適用于最高日供水量規(guī)模小于5000m3的小型給水系統(tǒng)。
高位水池:適用于有較高地形可以利用的中小型給水系統(tǒng)。
加壓調(diào)節(jié)泵站:適用于地形高差大,且水廠送水泵站按常壓不能正常供水的地區(qū),或地勢平坦的大型給水系統(tǒng)。
配水管網(wǎng)水力計算
(1)目的
1)求得各管段的管徑和水頭損失;
2)求出水泵的流量和揚程,確定水量調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的高度;
3)確定管網(wǎng)各節(jié)點的水壓。
(2)設(shè)計流量
1)管網(wǎng)無調(diào)節(jié)設(shè)施,按最大時用水量計算;
2)設(shè)有網(wǎng)中和網(wǎng)后調(diào)節(jié)設(shè)施的管網(wǎng),最高時用水量由泵站和調(diào)節(jié)設(shè)施同時輸入。
(3)校核要求
1)最大時流量加消防流量,核算發(fā)生消防時不利點水壓不低于10m;
2)管網(wǎng)最小流量加向調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的轉(zhuǎn)輸流量,核算最大轉(zhuǎn)輸時不利點水壓滿足設(shè)計水壓;
3)管網(wǎng)最不利管段發(fā)生損壞,用最大時用水量的70%,核算事故時最不利點的水壓滿足設(shè)計水壓。
(4)節(jié)點流量分配1)對于集中用水量,按其用水位置直接分配到節(jié)點上;2)對于居民用水,可按管段負擔的流量分配到兩端節(jié)點,也可直接根據(jù)用水分布情況計算節(jié)點流量。
(5)管網(wǎng)平差計算步驟1)繪制管網(wǎng)平差運算圖,標出各計算管段的長度和各節(jié)點的地面標高;2)計算節(jié)點流量;
3)擬定水流方向和進行流量初步分配;
4)按經(jīng)濟流速選用管網(wǎng)各管段的管徑(始端流速選上限,末端選下限);
5)計算各管段的水頭損失即h=il;
6)計算環(huán)狀管網(wǎng)各環(huán)閉合差△h,要求小環(huán)厶hW1.0?1.5m。對于多環(huán)管網(wǎng),可采用計算機管網(wǎng)平差計算軟件進行計算,并提高平差精度。
常用和較權(quán)威的計算軟件為LOOP5.0。
六、常用法規(guī)標準
(1)《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GBJ13—86)。
(2)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GBJ14—87)。
(3)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GBJ15-88)。
(4)《室內(nèi)給水排水和熱水供應(yīng)設(shè)計規(guī)范》(JJ15—74)。
(5)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ16—87)。
《含藻類給水處理設(shè)計規(guī)范》(CJJ32—89)。
《高濁度水給水設(shè)計規(guī)范》(CJJ40—91)。
《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》(CJJ50—92)。
《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50282—98)。
《城市給水廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標準》(CJJ41-91)。
《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB50282—98)。
《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ25.1—89)。
《生活飲用水水源水質(zhì)標準》(CJ3020—93)。
《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749—85)。
《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GBJ27—88)。
《城市供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(CJJ16—88)。
《工業(yè)企業(yè)水量平衡測試方法》(CJ20—87)。
《工業(yè)用水考核指標及計算方法》(CJ21—87)。
19)《城市供水條例》(國務(wù)院令第158號)。
第二節(jié)城市排水工程規(guī)劃
排水規(guī)劃是在城市總體規(guī)劃的指導下進行的排水系統(tǒng)專項規(guī)
劃設(shè)計。規(guī)劃者要占有確實的資料,從系統(tǒng)工程的角度,結(jié)合當
地情況因地制宜地進行排水體制、排水系統(tǒng)布局、泵站、污水處
理廠及排水水體的全面規(guī)劃,從工程經(jīng)濟的角度貫徹全系統(tǒng)省資
源、省能源的方針。要將工程技術(shù)、社會經(jīng)濟、環(huán)境保護等多方面因素綜合地注入到工程規(guī)劃中來。
一、設(shè)計任務(wù)
(1)確定排水體制。
(2)劃分排水區(qū)域,估算雨水、污水總量,制定不同地區(qū)污水排放標準。
(3)確定排水管、渠系統(tǒng)規(guī)劃布局,及主要泵站的位置。
確定污水處理廠位置、規(guī)模、處理等級以及綜合利用的措施。
二、圖紙內(nèi)容
(1)確定排水分區(qū)界線和匯水總面積,規(guī)劃排放總量。
(2)排水管渠干線位置、走向、管徑和出口位置。
(3)排水泵站和其他排水構(gòu)筑物規(guī)模、位置。
(4)污水處理廠位置,用地范圍。
三、基礎(chǔ)資料收集提綱
規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)資料決定規(guī)劃設(shè)計質(zhì)量、工程造價、社會與環(huán)境效果,其可靠性不容忽視。主要資料如下:
1.自然資料
(1)自然地理及氣象資料。包括當?shù)氐臍鉁?、土壤的冰凍深度、降水量、空氣濕度、蒸發(fā)量、風向、地下水位、地質(zhì)及地形情況等。
(2)排放水體資料。河流概況、水文記錄、水位特征值、冰凍情況。河流上下游工業(yè)、企業(yè)、居民點取水及排出污水情況,河水利用情況,水質(zhì)污染情況,水質(zhì)BOD5、COD、pH值及河流整治規(guī)劃資料。
2.城鎮(zhèn)資料
(1)城鎮(zhèn)現(xiàn)狀圖。
(2)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃及給水專業(yè)規(guī)劃。
城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的排水現(xiàn)狀
(1)現(xiàn)有雨、污水排水系統(tǒng)及設(shè)施排出口位置,排水現(xiàn)狀存在的問題。
(2)城市周圍山洪排放、河道防洪能力和措施。
(3)工業(yè)企業(yè)排水量及水質(zhì)。主要工業(yè)污染源對水體的污染程度。
(4)現(xiàn)有污水灌溉、污水回用情況。
4.供電資料
(1)用電點供電的電源電壓、頻率。
(2)供電方向、電源可靠程度、工作或備用電源情況。
(3)供電方式、供電與用電點之間距離。
其他
沿海城市,考慮污水排海時,應(yīng)收集有關(guān)污水排海資料。
四、規(guī)劃方案設(shè)計
(一)排水方案設(shè)計在進行排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方案時,應(yīng)從較大范圍內(nèi)綜合考慮下列因素。
(1)與鄰近區(qū)域內(nèi)的污水與污泥處理和處置協(xié)調(diào)。一個區(qū)域內(nèi)的污水系統(tǒng),可能影響鄰近區(qū)域,特別是影響下游區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量。在確定該區(qū)域的處理水平和處理方案時,必須在較大區(qū)域范圍內(nèi)綜合考慮。幾個區(qū)域同時或幾乎同時上馬時,應(yīng)考慮合并起來處理和處置的可能性,經(jīng)濟效益會更好,但是施工時間較長,實現(xiàn)較困難。
(2)綜合利用或合理處置污水和污泥。污水和污泥可作為有用資源綜合利用,在做綜合利用或合理處置污水和污泥方案時,應(yīng)對方案的技術(shù)可靠性、經(jīng)濟合理性和衛(wèi)生影響情況等進行全面論證和評價。
(3)排水系統(tǒng)應(yīng)與鄰近區(qū)域或區(qū)域內(nèi)給水系統(tǒng)、洪水和雨水的排除系統(tǒng)協(xié)調(diào)。污水排水工程規(guī)劃應(yīng)與給水工程規(guī)劃相協(xié)調(diào),雨水排水工程應(yīng)與防洪工程協(xié)調(diào),可節(jié)省工程總造價。
(4)城鎮(zhèn)的排水系統(tǒng)應(yīng)接納工業(yè)廢水,對符合條件的工業(yè)廢水可以集中至城鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一處理,較為經(jīng)濟合理。
(5)在擴建和改建排水工程規(guī)劃時,應(yīng)通過調(diào)查,對原有排水工程設(shè)施適當改造,加以利用,充分發(fā)揮其工程效能。
(二)排水制度規(guī)劃
排水系統(tǒng)規(guī)劃首先要根據(jù)當?shù)貤l件和地形,合理選擇排水制度(分流制和合流制)。分流制指不同管渠分別收納污水和雨水(包括生產(chǎn)廢水)的排水方式。合流制指用同一管渠收納生活污水、工業(yè)廢水和雨水的排水方式。
排水制度的選擇,應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當?shù)亟涤昵闆r和排放標準、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形和水體等條件綜合考慮確定。新建地區(qū)的排水系統(tǒng)宜采用分流制,分流制可根據(jù)當?shù)匾?guī)劃實施情況和經(jīng)濟情況,分期建設(shè)污水系統(tǒng)和雨水系統(tǒng)。污水系統(tǒng)收納污染嚴重的那部分污水,輸送到污水處理廠處理;雨水由雨水系統(tǒng)就近排入水體。大大減輕了污水管網(wǎng)和處理廠的負荷,可達到花錢少,環(huán)境效益高的目的,從整體和長遠上看是經(jīng)濟合理的。初期雨水由于洗刷路面和管渠中沉積污染物,其污染程度也是相當嚴重的,因此有的國家建議對初期雨水亦予以處理。舊建城區(qū)由于歷史原因,一般已采用合流制,要改造為分流制難度較大,合流制暫可保留,逐步改造。同一城鎮(zhèn)的不同地區(qū)可采用不同的排水制度。
(三)城市污水量預測
城市污水量的預測應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃設(shè)想、工業(yè)企業(yè)發(fā)展性質(zhì)和人民生活條件等因素確定。
城市污水量包括生活污水量和工業(yè)廢水量。
1.污水量標準
居民生活污水定額和綜合生活污水定額根據(jù)當?shù)夭捎玫挠盟~,結(jié)合建筑內(nèi)部給排水設(shè)施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定??砂串?shù)赜盟~的80%~90%采用。
居民生活污水指居民日常生活中洗滌、沖刷、洗澡等產(chǎn)生的污水。綜合生活污水指居民生活污水和公共設(shè)施排水二部分的總和,公共設(shè)施排水指娛樂場所、賓館、浴室、商業(yè)網(wǎng)點、學校和機關(guān)辦公樓等地方產(chǎn)生的污水。
在按用水定額確定污水定額時,對給排水系統(tǒng)完善的地區(qū)可按用水定額的
90%計,一般地區(qū)可按用水定額的80%計。
《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GBJ13—86)中的居民生活用水定額和綜合生活用
水定額摘錄見表12.2.1、表12.2.2。
居民生活用水定額(平均日)[L/人?d]
表12.2.1
分區(qū)
城市規(guī)模
特大城市
大城市
中、小城市
-一-
140?210
120~190
100~170
一
110~160
90~140
70~120
三
110~150
90~130
70~110
注:1.特大城市指:市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口100萬及以上的城市;大城市指:市區(qū)近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口50萬及以上,不滿100萬的城市;中、小城市指:市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口不滿50萬的城市。
2.一區(qū)包括:貴州、四川、湖北、江西、浙江、福建、廣東、廣西、海南、上海、云南、江蘇、安徽、重慶;
二區(qū)包括:黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、寧夏陜西、內(nèi)蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區(qū);
三區(qū)包括:新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古河套以西和甘肅黃河以西的地區(qū)。
3.國家經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和特區(qū)城市,根據(jù)用水實際情況,用水定額可酌情增加。
綜合生活用水定額(平均日)圧/人?d]
表12.2.2
J城市規(guī)模分區(qū)
特大城市
大城市
中、小城市
-一-
210~340
190~310
170~280
一
150~240
130~210
110~180
三
140~230
120~200
100~170
注:同表12.2.1下注。工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水量和淋浴污水量的確定,應(yīng)與國家現(xiàn)行的《室外給水設(shè)
計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定協(xié)調(diào)。
工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水量按單位產(chǎn)品的廢水量計算,或按工藝流程和設(shè)備排水量計算,或按實測水量計算。
2.污水量變化系數(shù)(1)居民區(qū)生活污水量總變化系數(shù)見表12.2.3。
生活污水量總變化系數(shù)KZ值表12.2.3
污水平均日流量(L/s)5154070100200500三1000
總變化系數(shù)2.32.01.81.71.61.51.41.3
注:1.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。
2.當居住區(qū)有實際生活污水量變化資料時,可按實際數(shù)據(jù)采用。
(2)工業(yè)廢水量的變化系數(shù)根據(jù)生產(chǎn)工藝過程及生產(chǎn)性質(zhì)確定。
3.污水量計算公式(見表12.2.4)
生活污水量和工業(yè)廢水量計算公式表12.2.4
名稱
計算公式
符號說明
1.居住區(qū)?;钗鬯?/p>
qNK
Q=q__若(L/s)
86400
q——每人每日平均污水量定額
[L/(人?d)];
N設(shè)計人口數(shù)(人)
設(shè)計最大流量
KZ——總變化系數(shù)
m——生產(chǎn)過程中單位產(chǎn)品的廢水量定
額(L/單位產(chǎn)品);
2.工業(yè)企業(yè)工業(yè)廢
水設(shè)計最大流量
m-MK
Q=g(L/s)
3600T
M—每日產(chǎn)品數(shù)量;
K總變化系數(shù),根據(jù)工藝或經(jīng)驗決
g
定;
T——工業(yè)企業(yè)每日工作小時數(shù)(h)
3.工業(yè)企業(yè)?;钗?/p>
水設(shè)計最大流量
Q=£N1\+$2"2\(L/S)
3600T
q1——一般車間每班每人污水量定額
[L/(人?班)],一般以25L計;
q2——熱車間每班每人污水量定額
[L/(人?班)],一般以35L計;
N1——一般車間最大班工人數(shù)(人)n2——熱車間最大班工人數(shù)(人)
T——每班工作小時數(shù)(h)
4.工業(yè)企業(yè)淋浴用
水設(shè)計最大流量
Q二$3N3+$4N4(L/S)
3600
q3不太臟車間每班每人淋浴水量定
額[L/(人?班)],一般以40L計;
q4——較臟車間每班每人淋浴水量定額[L/(人?班)],一般以60L計;
N——不太臟車間最大班使用淋浴的人數(shù)(人)
N——較臟車間最大班使用淋浴的人數(shù)(人)
(四)雨水量計算
1.基本參數(shù)
(1)設(shè)計降雨重新期P一般按表12.2.5選用。
設(shè)計降雨重新期(a)表12.2.5
地形地區(qū)使用重要性質(zhì)
地形分級
地面坡度
一般居住區(qū)、
一般道路
中心區(qū)、使館區(qū)、工廠區(qū)、
倉庫區(qū)、干道、廣場
特殊重要地區(qū)
有兩向地面排水
出路的平緩地帶
<0.002
0.333?0.5
0.5~1
1~2
有一向地面排水
出路的地形
0.002?0.01
0.5~1
1~2
2~3
無地面排水出路
的地面洼地
>0.01
1~2
2~3
3~5
注:“地形分級”與“地面坡度”是地形條件的兩種分類標準,符合其中的一種情況即
可按表選用。如兩種不利情況同時占有,則宜選用表內(nèi)數(shù)據(jù)的高值。
(2)設(shè)計降雨歷時t即按設(shè)計匯流時間計算,一般分管渠內(nèi)流行時間和地面匯流時間兩部分,計算公式見表12.2.6。
設(shè)計降雨歷時t計算公式表12.2.6
名稱
計算公式
符號說明
地面匯流時間(min);
t2
-官渠內(nèi)流仃時間(min);
設(shè)計降雨歷時t(min)
t=t+mt?
2
12
m
-延緩系數(shù),暗管m=2,明渠
m=1.2
選定地面匯流時間J,主要依據(jù)地面坡度和降雨強度,其值可參見表12.2.7。
表內(nèi)數(shù)據(jù)系按有鋪裝的道路邊溝上的流速提出,如一部分或全部是土路或土地,應(yīng)再酌加10%~30%。
表12.2.7
地面匯流時間(min)
q>400
丄S
qs=300~400
qs=200~300
qs=100?200
qs<100
5
5.5
6
6.5
7
6
6.5
7
7.5
8
7
7.5
8
8.5
9
8
8.5
9
9.5
10
地面匯流時間
地面坡度
S>0.01
S=0.005?0.01
S=0.002?0.005
SV0.002
注:1.q是按所設(shè)定的設(shè)計降雨重現(xiàn)期、歷時為5min算出的降雨強度。
丄S
2.表內(nèi)數(shù)據(jù)適用于地面匯流距離小于150m的市區(qū)內(nèi)大多數(shù)情況,當?shù)孛鎱R流距
離大于150m時,應(yīng)將地面匯流時間酌情延長,但一般不宜超過15min。
覆蓋種類
各種屋面、混凝土和瀝青路面
徑流系數(shù)
0.90
覆蓋種類
干砌磚石和碎石路面
大塊石鋪砌路面和瀝青表面處
0.60
理的碎石路面
非鋪砌土地面
公園或綠地
徑流系數(shù)
0.40
0.30
0.15
3)各種單一覆蓋徑流系數(shù)見表12.2.8。
表12.2.8
單一覆蓋徑流系數(shù)
0.45
級配碎石路面
城市綜合徑流系數(shù)參見表12.2.9。
城市綜合徑流系數(shù)表12.2.9
徑流系數(shù)
0.5?0.8
0.4?0.6
區(qū)域情況
市區(qū)
郊區(qū)
2.雨水量計算公式
1)雨水管渠計算公式見表12.2.10。
雨水管渠計算公式表
12.2?10
名稱
計算公式
符號說明
—設(shè)計徑流系數(shù);
q
-按設(shè)計降雨重現(xiàn)期p與歷
設(shè)計雨水流量Q(L/s)
Q二屮qF
時t
所算出的設(shè)計降雨強度
[L/(s
?ha)];
F—-
設(shè)計匯水面積(ha)
P——
-設(shè)計降雨重現(xiàn)期(a);
A1
—重現(xiàn)期為1年的設(shè)計降雨
的雨力;
c
設(shè)計雨力變動參數(shù),是反映
設(shè)計降雨各歷時不同重現(xiàn)期的強
167A(1+clgp)
度變化程度的參數(shù)之一;
設(shè)計降雨強度q[L/(s?ha)]
q=1
(t+b)n
t
-設(shè)計降雨歷時(min);
b——
-設(shè)計降雨歷時附加參數(shù);
n
設(shè)計降雨歷時指數(shù)。b、n
二個參數(shù)聯(lián)用,共同反映同重現(xiàn)
期的設(shè)計降雨隨歷時延長其強度
遞減變化的情況
2)合流管道計算公式見表12.2.11
合流管道計算公式表12.2.11
計算公式
1.合流管道的總設(shè)
計流量
Q=Q+Q+Q
zSgy
=Q+Q
hy
2.溢流井以后管段
的設(shè)計流量
Q=(n+1)Q+Q'+Q'
Z0hyh
符號說明
QZ——總設(shè)計流量(L/s);
QS——設(shè)計生活污水量(L/s);
Q——設(shè)計工業(yè)廢水量(L/s);
g
Q——設(shè)計雨水量(L/s);
y
Qh——溢流井以前的旱流污水量
(L/s);
Q'——溢流井以后管段設(shè)計流量z
(L/s);
n截流倍數(shù),即開始溢流時所截
0
留的雨水量與旱流污水量之比;
Q'——溢流井以后匯水面積的設(shè)計y
雨水量(L/s);
Q'——溢流井以后的旱流污水量h
(L/s);
截留倍數(shù)n根據(jù)旱流污水的水質(zhì)和水量及其總變化系數(shù)、水體衛(wèi)生要求、
0
水文、氣象條件等因素經(jīng)計算確定,一般采用1~5。合流管道的短期積水會污染環(huán)境,散發(fā)臭味,引起較嚴重的后果,合流制管道的雨水設(shè)計重現(xiàn)期可適當高于同一情況下的雨水管道設(shè)計的重現(xiàn)期。
(五)排水管、渠系統(tǒng)布局及設(shè)計
排水系統(tǒng)布局排水系統(tǒng)布置原則既要使管道工程量為最小,又要使水流暢通,節(jié)省能量。
(1)支管、干管、主干管的布置要順直,水流不要繞彎。
(2)充分利用地形地勢,最大可能采用重力流形式,避免提升。
(3)在起伏較大的地區(qū),應(yīng)將高區(qū)系統(tǒng)與低區(qū)系統(tǒng)分離,高區(qū)不宜隨便跌水,應(yīng)直接重力流入污水廠,并盡量減少管道埋深。至于個別低洼地區(qū)應(yīng)局部提升,做到高水高排。
(4)盡量減少中途加壓泵站的個數(shù),如果遇到山崗盡量采用隧洞方式。
排水管渠通用原則
各種排水管渠通用原則見表12.2.12。
排水管渠設(shè)計通用原則
表12.2.12
通用原則
(1)
符合地形趨勢、順坡排水。
(2)
須與街坊布置或小區(qū)規(guī)劃相配合。
1.系統(tǒng)布置
(3)
經(jīng)濟合理,管網(wǎng)密度合適,排水線路最短。
盡可能分散,避免集中。
(5)
截留干管盡可能布置在河岸或水體附近。
2.出路選定
(1)利用天然排水系統(tǒng)或已建排水干線為出路。
(2)要在流量和高程二個方面都保證能夠順利排出。
(1)
3.匯水面積劃分
(2)
依據(jù)地形并結(jié)合街坊布置或小區(qū)規(guī)劃進行劃分。面積不宜過大。
(3)
形狀盡可能比較規(guī)則。
與毗鄰系統(tǒng)統(tǒng)籌等考慮,做到均勻合理。
4.線路選擇
(1)根據(jù)總體規(guī)則,統(tǒng)籌考慮。
(2)盡量避免穿越不容易通過的地帶和構(gòu)筑物。
(1)出口控制高(水體的洪水位、干管內(nèi)底高)
(2)起點控制高(起點本身為低洼地,有排水要求的地
5.控制高確定
下室、管道將來計劃向上游延伸等)。
(3)管段中各點控制高(接入的支管,利用已建管涵與
各種地下管線的交叉等)
3.管渠水力計算管渠水力計算見表12.2.13。
管渠水力計算公式表12.2.13
名稱
計算公式
符號說明
流量公式
Q二AV
Q設(shè)計流量(m3/s);
A水流有效斷面面積(m2);
V流速(m/s);
流速公式
V=—-R2/3-i1/2
n
n粗糙系數(shù);
R水力半徑(m),R-A/P,
P為濕周(m);
i水力坡降;
V流速(m/s);
管渠粗糙系數(shù)宜按表12.2.14采用。
管渠粗糙系數(shù)表12.2.14
管渠類別
粗糙系數(shù)n
管渠類別
石棉水泥管、鋼管
0.012
漿砌磚渠道
0.012?0.014
漿砌塊石渠道
陶土管、鑄鐵管
0.013
干砌塊石渠道
混凝土管、鋼筋混凝土
管、水泥砂漿抹面渠道
0.013?0.014
土明渠(包括帶草皮)
粗糙系數(shù)n
0.015
0.017
0.020?0.025
0.025?0.030
4.污水管道一般規(guī)定(見表12.2.15)
污水管道一般規(guī)定表12.2.15
項目
充滿度
最小坡度
流速
最小管徑
見表12.2.16
般規(guī)定
5.覆上
(1)廠區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水管、生活污水管、街坊內(nèi)的生活污水管200mm。
(2)城市街道下的生活污水管300mm。
(3)按計算所得的管徑、如果小于最小管徑,則采用規(guī)定的最小管徑。當污水管道系統(tǒng)上游管段的受水面積很小時,設(shè)計時可先估算管徑,如估算的管徑小于最小管徑,就可采用最小管徑,不必進行詳細的水力計算。這些上游管段稱為不計算管段。
(1)荷載要求:最小覆土在車行道下一般不小于0.7m。
(2)冰凍要求:
1)無保溫措施時,管內(nèi)底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m。
2)有保溫措施或水溫較高的管道,可根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗埋得淺些,以上兩種情況均不宜小于0.7m。
(3)最大覆土:不宜大于6m。
(4)理想覆土:在滿足各方面要求的前提下,爭取維持在1?2m。
6.
連接
7.坡度驟變
的處理
(1)管道在檢查井內(nèi)連接,一般采用管頂平接。
(2)不同直徑管道也可采用設(shè)計水面平接。
(3)在任何情況下進水管底不得低于出水管底。
(1)管道坡度驟然變陡,可由大管徑變?yōu)樾」軓健?/p>
當管徑為200~300mm時,只能按生產(chǎn)規(guī)格減小一級。
當管徑大于等于400mm時,應(yīng)根據(jù)水力計算確定,但減小不得超過二
項目一般規(guī)定
8.小管核算
級。
(2)管道坡度驟然變緩,應(yīng)逐漸過渡。
(1)當有公共建筑物位于管線始端時,應(yīng)加入該集中流量進行滿流復核。
(2)流量很小而地形又平坦的上游支線,可采用不計算管段、管徑采用最小管徑,按最小坡度控制。
9.水流轉(zhuǎn)角(1)管道轉(zhuǎn)彎和交接處,其水流轉(zhuǎn)角不應(yīng)小于90°。
(2)當管徑小于等于300mm,跌水水頭大于0.3m時,可不受此限制
污水管道最大允許流速、最大設(shè)計充滿度、最小設(shè)計流速、最小設(shè)計坡度表12.2.16
管徑
最大允許流
速(m/s)
最大
設(shè)計
在設(shè)計
充滿度
下最小
按照設(shè)計充滿度
下最小設(shè)計流速
控制的最小坡度
(mm)
金屬
管
非金
屬管
充滿
度
設(shè)計流速
(m/s)
坡度
相應(yīng)流速
(m/s)
150
0.007
0.72
200
0.55
0.005
0.74
300
0.7
0.0027
0.71
400
0.65
0.002
0.77
500
0.0016
0.81
600
0.0013
0.82
700
0.70
0.0011
0.84
800
<10
<5
0.8
0.001
0.88
900
0.0009
0.90
1000
0.0008
0.91
1100
0.0007
0.91
1200
0.9
0.0007
0.97
1300
0.75
0.0006
0.94
1400
0.0006
0.99
1500
1.0
0.0006
1.04
>1500
0.0006
最小
計算
最小計
算充滿
充滿
度
度下不
淤流速
(m/s)
0.25
0.4
0.30
0.5
0.35
0.6
相應(yīng)流
坡度
速
(m/s)
0.005
0.40
0.004
0.43
0.002
0.40
0.0015
0.42
0.0012
0.43
0.001
0.50
0.0009
0.52
0.0008
0.54
0.0007
0.54
0.0006
0.54
0.0006
0.62
0.0006
0.66
0.0005
0.63
0.0005
0.67
0.0005
0.70
按最小計算充滿
度下不淤流速控
制的最小坡度
注:1.n-0.014。
2.在計算污水管道充滿度時,不包括淋浴或短時間內(nèi)突然增加的污水量,但當管
徑小于或等于300mm時,應(yīng)按滿流復核。
3.含有金屬、礦物固體或重油雜質(zhì)的生產(chǎn)污水管道,其最小設(shè)計流速宜適當加大
5.雨水管渠一般規(guī)定
雨水管渠的一般規(guī)定見表12.2.17
雨水管渠的一般規(guī)定表12.2.17
項目
一般規(guī)定
雨水管道
雨水明渠
1.充滿度或超高
充滿度一般按滿流計算
超咼:一般不宜小于0.3m,最小不得小于0.2m。
2.流速
滿流時最小設(shè)計流速一般不小于0.75m/s。
起始管段地形平坦,最小設(shè)計流速可不小于0.60m/s。
最大允許流速同污水管道
最小設(shè)計流速一般不小于0.4
m/so
最大允許流速見表12.2.18
3?最小管徑、斷面、坡度
(1)雨水支干官最小官徑300mm,最小設(shè)計坡度0.002。
(2)雨水口管最小管徑200mm,設(shè)計坡度不小于0.01
(1)底寬:梯形明渠最小0.3m。
(2)邊底:鋪砌明渠一般米用
1:0.75?1:1,土明渠一般采用
1:1.5?1:2
4.覆土或挖深
最小覆土在車行道下一般不小于0.7m。
局部條件不許可時,須對管道進行包封加固。
在冰凍深度<0.6m的地區(qū),也可采用無覆土的地面或暗河。
最大復土與理想復土同污水管道
明渠應(yīng)避免穿過高地。
當不得已需局部穿過時,應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較,然后再定該段采用明渠還是暗渠
5.管渠連接或與構(gòu)筑物
的連接
管道在檢查井內(nèi)連接,一般采用管頂平接。
不同斷面管道必要時也可采用局部管段管底平
明渠支渠接入干渠見“轉(zhuǎn)彎”中的規(guī)定。
明渠接入暗渠,一般有跌差,其護砌及端墻、格柵等做法均按進
項目
一般規(guī)定
雨水管道
雨水明渠
接。
(3)在任何情況下進水管
底不得低于出水管底。
水口處理,并在斷面上設(shè)漸變段。
(3)暗渠接入明渠,也宜安排適量跌差,其端墻及護砌做法按出水處理。
(4)明渠與橋涵連接
1)要考慮水流斷面收縮、流速變化等因素造成水面維咼的影響,必要時需對橋涵的過水能力進行核算。
2)橋涵過水斷面應(yīng)按明渠水面達到設(shè)計超高時的泄水量計算。
3)橋涵流水面可適當?shù)陀谇?,對于管涵,其降低高度宜?.20?0.25倍管徑,降低部分不計入過水斷面。
4)橋涵上游和下游的一段明渠應(yīng)加鋪砌。
6?折角或轉(zhuǎn)彎
在管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑或改變處、跌水處、以及直線管段上每隔一定距離處。
(1)明渠線路轉(zhuǎn)折處水流轉(zhuǎn)角不小于90°。
(2)轉(zhuǎn)折段須設(shè)置曲線,其中心線半徑,土明渠不小于水面寬的5倍,鋪砌明渠不小于水面寬的2.5倍。
7.跌水
(1)土明渠跌差小于lm,流量小于2000L/S時,可用0.3m厚的漿砌石鋪砌。
(2)土明渠跌差大于lm,流量大于2000L/S時,按水工構(gòu)筑物設(shè)計規(guī)范計算。
明渠最大設(shè)計流速表12.2.18
土質(zhì)或改造
水深h為
0.4?1.0m時的流
速(m/s)
土質(zhì)或改造
水深h為
0.4?1.0m時的流
速(m/s)
粗砂或低塑性粉質(zhì)粘土
0.8
草皮護面
1.6
粉質(zhì)粘土
1.0
干砌塊石
2.0
粘土
1.2
漿砌塊石或漿砌磚
3.0
石灰?guī)r或中砂巖
4.0
混凝土
4.0
注:當水深h<0.4m或h>1.0m時,表中最大設(shè)計流速應(yīng)乘以下列系數(shù):
TOC\o"1-5"\h\z
h<0.4m,0.85;
1.0m<h<2.0m,1.25;
h三2.00m,1.40。
合流管道的一般規(guī)定
合流管道一般規(guī)定見表12.2.19。
合流管道一般規(guī)定表12.2.19
1.
充滿度
2.
流速
3.
最小管徑、最小坡度
同雨水管道
4.
覆土
5.
連接
6.溢流井安裝
7.設(shè)計流量計算
須合理確定溢流井的位置和數(shù)目
生活污水量的總變化系數(shù)可采用1。
工業(yè)廢水流量宜采用最大生產(chǎn)班內(nèi)的平均值。
淋浴水量:短時間內(nèi)工廠區(qū)的高峰值不到設(shè)計流量的30%,可不予計入。
設(shè)計降雨量重現(xiàn)期可適當高于同一情況下的雨水管道設(shè)計標準。
在按晴天流量校核時,工業(yè)廢水量和生活污水量的計算方法同污水管道。
8.旱流流速
(1)一般不小于0.2?0.5m/s。
(2)對于平底管道宜在溝底做低水流槽
7.排水泵站
泵站的位置泵站位置建于需要提升的管道處,或距排放水體較近的地方,具體位置應(yīng)盡量避免拆遷、占地。
站址必須進行地形和地質(zhì)勘查,避免因土質(zhì)不良,影響構(gòu)筑物的穩(wěn)定性和增加工程造價。站址宜盡量選在無洪水淹沒和不會有嚴重積水的地區(qū)。
泵站一般設(shè)計成獨立的院落。為防噪聲和污染,美化環(huán)境,應(yīng)用綠化帶與其他建筑隔離。隔離帶寬度,一般不小于30m。
泵站的規(guī)模泵站建設(shè)規(guī)模的大小應(yīng)能滿足流量發(fā)展的需要。由于水質(zhì)(雨
水、污水、合流污水、工業(yè)污水、污泥)不同,或抽升規(guī)律(常年抽升、季節(jié)抽升和中途加壓抽升)不同,其泵站規(guī)模也有所不同。
泵站占地面積一般根據(jù)流量、泵站性質(zhì)確定,參見表12.2.20,表中不包括地下式泵站。
各種泵站不同流量占地面積表12.2.20
設(shè)施等面積。
2.污水處理廠內(nèi)的泵房占地面積由處理廠平面布置決定。
8.排水管渠規(guī)劃設(shè)計通用步驟
各種排水管渠均根據(jù)確定的方案進行設(shè)計,其主要步驟見表12.2.21。
排水管渠規(guī)劃設(shè)計通用步驟
表12.2.21
通用步驟
污水管道
雨水管渠
合流管道
1.總平面設(shè)計
2.干支線的平面設(shè)計
布置支干管渠系統(tǒng)。
確定排水出路。
(3)規(guī)劃干支管渠的匯水面積。
確定各干支管渠的準確線路位置。
確定各干支管(渠)的井位、井號(計算斷面、斷面號)。
確定每一井間長度、線段長度及總長度。
項目
通用步驟
污水管道
雨水管渠
合流管道
3.設(shè)計標準、數(shù)據(jù)確定
(1)確定設(shè)計人口數(shù)或產(chǎn)品數(shù)。
(2)確定設(shè)計污水日
量定額。
(3)確定總變化系數(shù)。
(1)確定設(shè)計降雨里重現(xiàn)期。
(2)確定設(shè)計地面匯流時間。
(3)確定設(shè)計徑流系數(shù)。
(1)與雨、污水管道相同的標準分布參照確定。
(2)確定截流倍數(shù)
4.水力計算
進行水力計算
5.干支線的縱斷面設(shè)計
(1)確定全系統(tǒng)的控制高程。
(2)根據(jù)水力計算的最后成果,確定各干線的斷面、縱坡、高程
(六)城市污水處理
城市污水的水質(zhì)
經(jīng)由城市下水道系統(tǒng)集中起來的污水稱為城市污水。其組成如圖12.2.1所示。
生活污水
城市污水
L家庭污水
公共污水
L醫(yī)院污水
工業(yè)廢水(經(jīng)去除重金屬、
(糞便污水、雜用污水、包括洗浴、洗滌、廚用等)
(公共建筑場所污水)
(經(jīng)消毒預處理)
中和等預處理)
初雨徑流
圖12.2.1城市污水組成
城市污水的水質(zhì),在主要方面具有生活污水的一切特征,但因工業(yè)的規(guī)模和性質(zhì)的不同,又受工業(yè)污水的影響。
典型的生活污水,其水質(zhì)大體在一定范圍變化,參見表12.2.22。
典型的生活污水水質(zhì)示例
表12.2.22
濃度(mg/L)
中常
總固體(TS)
1200
720
350
溶解性總固體
850
500
250
非揮發(fā)性
525
300
145
揮發(fā)性
325
200
105
懸浮物(SS)
350
220
100
非揮發(fā)性
75
55
20
濃度(mg/L)
中常
低
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
揮發(fā)性
可沉降物(mg/L)生化需氧量(bod5)
溶解性
懸浮性
總有機碳(TOC)
化學需氧量(COD)
溶解性
懸浮性
可生物降解部分
溶解性
懸浮性
總氮(N)
有機氮
游離氮
275
20
400
200
200
290
1000
400
600
750
375
375
85
35
50
165
10
200
100
100
160
400
150
250
300
150
150
40
15
25
80
100
50
50
80
250
100
150
200
100
100
20
12
22
亞硝酸鹽
23
24
總磷(P)
15
硝酸鹽
25
26
無機磷
10
27
氯化物
200
100
60
28
29
堿度(CaCO3)
油脂
200
150
100
100
50
50
有機磷
城市污水的設(shè)計水質(zhì),可根據(jù)排水規(guī)范的有關(guān)規(guī)定計算。生活污水中的BOD5及SS值,按近年我國實測資料,分別在20~35g/(人?d)和35~50g/(人?d)的范圍。工業(yè)污水的設(shè)計水質(zhì),可參照已有同類型工業(yè)的數(shù)據(jù)采用,其BOD5及SS可折合人口當量計算。
為了盡量減少工業(yè)污水對城市污水水質(zhì)的干擾,排入城市排水系統(tǒng)水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行《污水綜合排放標準》和各行業(yè)污染物排放標準的有關(guān)規(guī)定,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定,對系統(tǒng)內(nèi)主要工業(yè)污水進行核實,采取必要的預處理措施,使工業(yè)廢水接入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)后,對城鎮(zhèn)排水管渠不堵塞,不損壞,不產(chǎn)生易燃、易爆和有毒氣體,不傳播病菌和病原體,不危害養(yǎng)護工作人員,不妨礙污水的生物處
理和污泥的厭氧消化,不影響污水處理廠出水和污泥的排放。
城市污水的排放條件
污水排入水體,一般符合《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》(TJ36—79)中的有關(guān)規(guī)定。
同時應(yīng)符合現(xiàn)行《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》及《污水綜合排放標準》中的有關(guān)規(guī)定。
除一般要求外,各地方和部門根據(jù)水體用途不同,將各地水體劃分為不同的等級和類別,要求不同的排放水質(zhì)。
我國的《海水水質(zhì)標準》(GB3097—82)中的按照海水的用途,將海水水質(zhì)分為三類:
第一類適用于保護海洋生物資源和人類的安全利用(包括鹽場、食品加工、海水淡化、漁業(yè)和海水養(yǎng)殖等用水),及海上自然保護區(qū)。
第二類適用于海水浴場及風景游覽區(qū)。
第三類適用于一般工業(yè)用水、港口水域和海洋開發(fā)作業(yè)區(qū)等。
現(xiàn)行《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》依據(jù)地面水水域使用目的和保護目標將其劃分為五類:
I類主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)。
II類主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等。
II類主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)。
R類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。
V類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。
同一水域兼有多類功能的,依最高功能劃分類別。有季節(jié)性功能的可劃分類別。
設(shè)計時,應(yīng)注意了解當?shù)丨h(huán)保部門所規(guī)定的水體等級,以便采用相應(yīng)的適當
排放標準。
城市污水處理程度的確定
城市污水排入受納水體時,其處理程度及方法應(yīng)根據(jù)水體上下游用途、污水的水質(zhì)和水量,考慮水體的稀釋和自凈能力等,使出水口處和水體利用處的水質(zhì)符合國家和地方的有關(guān)標準。目前,我國有《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》的“地面水水質(zhì)衛(wèi)生要求”和“地面水中有害物質(zhì)的最高容許濃度”,《污水綜合排放標準》,《漁業(yè)水質(zhì)標準》,《海洋水質(zhì)標準》,各行業(yè)污染物排放標準以及地方水污染物排放標準等。
當有地方水污染物排放標準時,處理程度及方法由該標準和污水的水質(zhì)與水量確定;當暫無地方水污染物排放標準時,應(yīng)以《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》和各種水用途的水質(zhì)標準為目標,根據(jù)水體水質(zhì)現(xiàn)狀、水體稀釋自凈能力和污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律等,計算水體對各種污染物的允許負荷量,從而確定污染物的排放量。再根據(jù)污水的水質(zhì)和水量,確定其處理程度和方法。
污水的處理程度可按下式計算:
C—C
E=——eX100(%)
C
i
式中C——未處理污水中某種污染質(zhì)的平均濃度(mg/L);
i
C允許排入水體的已處理污水中該種污染質(zhì)平均濃度(mg/L);
e
城市污水處理程度的主要污染指標,一般用bod5及SS。有時,當工業(yè)污水影響較大時,尚可輔以COD作為參考指標。
《污水綜合排放標準》使地面水域功能要求和污水排放去向,對向地面水域和城市下水道排放的污水分別執(zhí)行一、二、三級標準。
特殊保護水域,指國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》I類、II類水域,不得新建排污口,現(xiàn)有的排污單位由地方環(huán)保部門從嚴控制,以保證受納水體水質(zhì)符合規(guī)定用途的水質(zhì)標準。重點保護水域,指國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》II類水域和《海水水質(zhì)標準》II類水域,對排入本區(qū)水域的污水執(zhí)行《污水綜合排放標準》的一級標準。一般保護水域,指國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》W、V類水域和《海水水質(zhì)標準》II類水域,排入本區(qū)污水執(zhí)行《污水綜合排放標準》的二級標準。
對排入城鎮(zhèn)下水道并進入二級污水處理廠進行生物處理的污水執(zhí)行三級標準。
對排入未設(shè)置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)下水道的污水,必須根據(jù)下水道出水受納水體的功能要求,分別執(zhí)行一級或二級標準。
污水處理廠二級生物處理后出水水質(zhì)要求見表12.2.23。
污水處理廠出水水質(zhì)要求表12.2.23
指標
一級標準(mg/L)
二級標準(mg/L)
bod5
20
30
SS
60
120
COD
20
30
當環(huán)境容量潛力很大時,利用水體的稀釋和自凈能力,能取得暫時的經(jīng)濟上
的好處,但需慎重考慮。污染物質(zhì)中有可生物降解和不可生物降解的,前者可在水體中自凈,后者則只是稀釋。
城市污水處理工藝流程的選擇污水處理的目的之一是保護水環(huán)境不受污染,處理后的出水水質(zhì)達到水質(zhì)標準。目的之二是污水回用,污水處理后出水用于農(nóng)田灌溉、城市景觀和工業(yè)生產(chǎn)等,為此處理水要求滿足相應(yīng)用戶的要求。
(1)深度凈化工藝流程城市污水經(jīng)處理和凈化后用于工業(yè)生產(chǎn)用水在國內(nèi)外都已有所實踐。世界上有些城市已建立了以城市污水為水源的工業(yè)用水系統(tǒng)(工業(yè)水道)。要滿足工業(yè)用水的水質(zhì)要求,必須將污水、二級處理水進行深度凈化。深度凈化的單元處理技術(shù)和流程
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