排水管網(wǎng)第2章

排水管網(wǎng)第2章第1頁(yè)/共108頁(yè)（4）污水管道的設(shè)計(jì)，確定排水區(qū)界，劃分排水流域，管道定線和平面布置的組合，污水處理廠廠址的選擇，控制點(diǎn)的確定及泵站的設(shè)置地點(diǎn)，設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定，污水管道的銜接方法，污水管道在街道上的位置；（5）污水管道的設(shè)計(jì)計(jì)算舉例，管道平面圖和縱剖面圖的繪制。第2頁(yè)/共108頁(yè)重點(diǎn)

（1）

設(shè)計(jì)方案的確定；（2）

生活污水設(shè)計(jì)流量和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法，城市污水設(shè)計(jì)總流量的計(jì)算；（3）

污水管道中污水流動(dòng)的特點(diǎn)，水力計(jì)算的基本公式，污水管道水力計(jì)算設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)定，污水管道的埋設(shè)深度，污水管道水力計(jì)算的方法；（4）污水管道的設(shè)計(jì)，確定排水區(qū)界，劃分排水流域，管道定線和平面布置的組合，污水處理廠廠址的選擇，控制點(diǎn)的確定及泵站的設(shè)置地點(diǎn)，設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定，污水管道的銜接方法，污水管道在街道上的位置。

第3頁(yè)/共108頁(yè)難點(diǎn)

（1）

設(shè)計(jì)方案的確定；（2）

確定排水區(qū)界，劃分排水流域，管道定線和平面布置的組合；（3）

控制點(diǎn)的確定及泵站的設(shè)置地點(diǎn)，設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定；（4）污水管道的銜接方法，污水管道在街道上的位置。

第4頁(yè)/共108頁(yè)概述

1、污水管道系統(tǒng)的組成收集和輸送城市污水的管道附屬構(gòu)筑物(泵站、倒虹管等)2、設(shè)計(jì)依據(jù)①已批準(zhǔn)的當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)(地區(qū))總體規(guī)劃②排水工程總體規(guī)劃③有關(guān)的規(guī)范、規(guī)定、法律、政策等

第5頁(yè)/共108頁(yè)3、污水管道系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容①設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的確定(設(shè)計(jì)地區(qū)的面積、設(shè)計(jì)人口數(shù)等)②平面布置(管線、附屬構(gòu)筑物的平面定位)③設(shè)計(jì)流量計(jì)算和水力計(jì)算④附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算(溢流井、倒虹管、泵站等)⑤污水管道在街道橫斷面上位置的確定⑥繪制污水管道系統(tǒng)平面圖和縱剖(斷)面圖

第6頁(yè)/共108頁(yè)第一節(jié)設(shè)計(jì)資料的調(diào)查及設(shè)計(jì)方案的確定

一、收集設(shè)計(jì)資料

1、有關(guān)明確任務(wù)的資料

主要是總體規(guī)劃以及多項(xiàng)專業(yè)工程的規(guī)劃可獲及：設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)期限、設(shè)計(jì)人口、擬用的排水體制、污水處置方式；受納水體的情況、污水定額、水質(zhì)指標(biāo)；排水系統(tǒng)現(xiàn)狀，存在的問題等

第7頁(yè)/共108頁(yè)2、自然資料①地形圖

②氣象資料③水文資料④地質(zhì)資料3、有關(guān)工程的資料①道路建筑的位置，地面建筑的位置②各種地下管線的現(xiàn)狀和規(guī)劃③當(dāng)?shù)亟ú?、施工情況、電力供應(yīng)等

第8頁(yè)/共108頁(yè)二、確定設(shè)計(jì)方案不同設(shè)計(jì)方案中存在的主要問題排水工程設(shè)計(jì)方案的分析中：①

排水體制②

工業(yè)廢水與城市生活污水合并處理的可能性③

污水的分散處理與集中處理問題④

污水處理程度和污水、污泥處理工藝的選擇⑤

污水出水口位置與形式選擇問題⑥

設(shè)計(jì)期限的劃分與相互銜接的問題，(特別是污水廠的近遠(yuǎn)期劃分)⑦與給水、防洪等工程協(xié)調(diào)問題

第9頁(yè)/共108頁(yè)對(duì)城市污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案分析中：①管道布局、走向、斷面尺寸、埋設(shè)深度、管材②與障礙物相交時(shí)采用的工程措施、鐵路、河流

③

中途泵站的數(shù)目與位置

第10頁(yè)/共108頁(yè)2、方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較①

建模②

模擬③

方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較④綜合評(píng)價(jià)與決策

第11頁(yè)/共108頁(yè)3、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)原則和方法，一般可研在同等深度下計(jì)算出各方案的工程量、投資以及其它技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，然后進(jìn)行比較。注意：能達(dá)到相同目標(biāo)和要求的前提下，省錢的方案為最優(yōu)方案。常采用最大時(shí)流量做為生活污水設(shè)計(jì)流量。

第12頁(yè)/共108頁(yè)第二節(jié)污水設(shè)計(jì)流量的確定

污水設(shè)計(jì)流量：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，單位為l/s。污水設(shè)計(jì)流量包括生活污水和工業(yè)廢水兩大類。

第13頁(yè)/共108頁(yè)一、生活污水設(shè)計(jì)流量1、居住區(qū)

Q1——居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量(l/s)；

n——居住區(qū)生活污水定額(l/(cap·d))；

N——設(shè)計(jì)人口數(shù)；Kz——生活污水量總變化系數(shù)。

第14頁(yè)/共108頁(yè)(1)n的取值(q)①居民生活污水定額

l/(cap·d)居民每人每天日常生活中產(chǎn)生的污水量②綜合生活污水定額包括居民和公共設(shè)施(娛樂場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、浴室、商場(chǎng)、學(xué)校、機(jī)關(guān)辦公樓等)排水的污水第15頁(yè)/共108頁(yè)如果公共設(shè)施的污水量已給出，即公共設(shè)施排出的污水設(shè)計(jì)流量(l/s)已知，則n取值居民生活污水定額(平均日)值：即(70～210l/cap·d)的80～90%；如果公共設(shè)施的污水量未給出，則n取綜合生活污水定額。

第16頁(yè)/共108頁(yè)(2)N——設(shè)計(jì)期限終期的規(guī)劃人口數(shù)

該值由總規(guī)文本中查找，管道系統(tǒng)按遠(yuǎn)期人口計(jì)。

人口密度：表示人口分布的情況，即單位面積上的人口數(shù)，用cap/ha表示。

總?cè)丝诿芏龋喝丝诿芏人玫貐^(qū)面積包括街道、公園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、水體等在內(nèi)(規(guī)劃或初設(shè)用)。

街區(qū)人口密度：所用面積僅為街區(qū)內(nèi)的建筑面積(技術(shù)設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)時(shí)用)。注：1公頃＝104m2＝15畝第17頁(yè)/共108頁(yè)(3)Kz——生活水量總變化系數(shù)

日變化系數(shù)Kd：一年中最大日污水量/平均日污水量；時(shí)變化系數(shù)Kh：最大日中，最大時(shí)污水量/平均時(shí)污水量；總變化系數(shù)Kz：最大日最大時(shí)與平均日平均時(shí)污水量比值；設(shè)計(jì)中，注意：當(dāng)

Q＜5l/s時(shí)，Kz＝2.3

Q＞1000l/s時(shí)，Kz＝1.3即1.3≤Kz≤2.3第18頁(yè)/共108頁(yè)2、工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水的設(shè)計(jì)流量計(jì)算Q2：工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量(l/s)A1：一般車間最大班職工人數(shù)(cap)A2：熱車間最大班職工人數(shù)(cap)B1：一般車間職工生活污水定額，以25l/(cap·班)計(jì)B2：一般車間職工生活污水定額，以35l/(cap·班)計(jì)K1：一般車間職工生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以3.0計(jì)第19頁(yè)/共108頁(yè)K2：熱車間職工生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以2.5計(jì)C1：一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap)C2：熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap)D1：一般車間的淋浴污水定額，以40l/(cap·班)D2：高溫，污染嚴(yán)重車間的講給污水定額，以60l/(cap·班)計(jì)T：每班工作時(shí)數(shù)(h)，時(shí)間以60min計(jì)第20頁(yè)/共108頁(yè)二、工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量

m——生產(chǎn)過程中每單位產(chǎn)品的廢水量(l/單位產(chǎn)品)M——產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量T——每日生產(chǎn)時(shí)數(shù)Kz——總變化系數(shù)

第21頁(yè)/共108頁(yè)三、地下滲入量

Q4一般以單位管道延長(zhǎng)米或單位服務(wù)面積公頃計(jì)算；計(jì)算：在前幾者設(shè)計(jì)流量的基礎(chǔ)上，有時(shí)再加上10～20%的地下水滲入量。

第22頁(yè)/共108頁(yè)四、城市污水設(shè)計(jì)總流量計(jì)算

Q=Q1+Q2+Q3+Q4城市污水總的流量是居住區(qū)生活污水、工業(yè)企業(yè)生活污水和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量三部分之和；在地下水較高地區(qū)，還應(yīng)加入地下水滲入量。第23頁(yè)/共108頁(yè)城鎮(zhèn)污水總流量綜合表

平均日流量(m3/d)最高日最大時(shí)污水量(m3/h)設(shè)計(jì)流量(l/s)生活污水進(jìn)入下水道生產(chǎn)污水生活污水進(jìn)入下水道生產(chǎn)污水生活污水進(jìn)入下水道生產(chǎn)污水居住區(qū)Q1

KzQ1

Q1’

工廠Q2Q3KzQ2KzQ3Q2’Q3’合計(jì)Q1+Q2Q3Kz(Q1+Q2)KzQ3(Q1+Q2)’Q3’總數(shù)QQmaxQmax’第24頁(yè)/共108頁(yè)第三節(jié)污水管道水力計(jì)算

一、污水管道中的污水流動(dòng)特點(diǎn)

1、水質(zhì)特點(diǎn)

假定污水的流動(dòng)按照一般流體流動(dòng)的規(guī)律2、水流特性

流態(tài)特征——紊流非恒定流(時(shí)間)，按恒定流計(jì)算非均勻流(空間)，按均勻流計(jì)算3、重力流與壓力流重力流(高→低)第25頁(yè)/共108頁(yè)二、水力計(jì)算的基本公式

流量公式

流速公式

式中：Q——流量(m3/s)A——過水?dāng)嗝婷娣e(m2)v——流速(m/s)R——水力半徑(過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值)(m)I——水力坡度(等于水面坡度，也等于管底坡度)C——流速系數(shù)或稱謝才系數(shù)

第26頁(yè)/共108頁(yè)n——管壁粗糙系數(shù)。該值根據(jù)管渠材料而定，見表2-7。混凝土和鋼筋混凝土污水管道的管壁粗糙系數(shù)一般采用0.014。

C值一般按曼寧公式計(jì)算，即：，則第27頁(yè)/共108頁(yè)三、污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

1.設(shè)計(jì)充滿度h/D

①定義：在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深和管道直徑的比值，亦稱水深比。第28頁(yè)/共108頁(yè)②污水管道按不滿流設(shè)計(jì)的原因：A為未預(yù)見水量的增長(zhǎng)留有余地，避免污水溢出而妨礙環(huán)境衛(wèi)生。B利于管道的通風(fēng)，排除有害氣體，對(duì)防止管道爆炸有良好效果。C便于管道的疏通和維護(hù)管理。第29頁(yè)/共108頁(yè)③最大設(shè)計(jì)充滿度污水管道設(shè)計(jì)有按滿流和不滿流兩種方法，我國(guó)按非滿流進(jìn)行設(shè)計(jì)，最大設(shè)計(jì)充滿度的規(guī)定如下：

最大設(shè)計(jì)充滿度

D(mm)200～300350～450500～900≥1000(h/D)max0.550.650.700.75明渠超高≥0.2m第30頁(yè)/共108頁(yè)④充滿度水力條件：管道部分充滿時(shí)，管內(nèi)水流速度在一定條件比滿流時(shí)大。h/D=0.813v=vmaxh/D=1h/D=0.5v相等，θ大一倍h/D=0.95θ=θmax另外，國(guó)外很多國(guó)家規(guī)定按滿流設(shè)計(jì)，但應(yīng)考慮雨水和地下水滲入，加上一個(gè)附加流量或乘以一個(gè)系數(shù)來修正。

第31頁(yè)/共108頁(yè)2.設(shè)計(jì)流速v

①與設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相應(yīng)的水流平均速度叫做設(shè)計(jì)流速。②設(shè)計(jì)流速v不宜過小，否則易產(chǎn)生淤積；v不宜過大，否則易產(chǎn)生沖刷。③最小設(shè)計(jì)流速vmin是保證管道內(nèi)不發(fā)生淤積的流速。第32頁(yè)/共108頁(yè)最小設(shè)計(jì)流速vmin與下列因素有關(guān)：

A污水中所含SS的成分和粒度；B管道的水力半徑R；C管壁的粗糙系數(shù)n；流速是防止管道中淤積的重要因素，但不是唯一因素；引起污水SS沉淀的決定因素是充滿度，即水深。h小時(shí)，易淤積，h大時(shí)不易淤積。不需按管徑大小分別規(guī)定最小設(shè)計(jì)流速。第33頁(yè)/共108頁(yè)④

vmax——保證管道不被沖刷損壞的流速。

與管材有關(guān)：

非金屬管道：vmax=5m/s；

金屬管道：vmax=10m/s；明渠最大設(shè)計(jì)流速：表9.6第34頁(yè)/共108頁(yè)3.最小管徑Dmin

①

D過小極易堵塞；②

施工費(fèi)用；③

采用較大管徑可選用較小的i，使管道埋深減小。為了養(yǎng)護(hù)方便，常規(guī)定一個(gè)允許的最小管徑Dmin。街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)，Dmin=200街道下，

Dmin=300第35頁(yè)/共108頁(yè)④不計(jì)算管段：Dmin在最小設(shè)計(jì)流速vmin和最大充滿度時(shí)能通過的流量為Q，當(dāng)某管段的設(shè)計(jì)流量小于Q時(shí)，則此管段稱為不計(jì)算管段。不計(jì)算管段可以直接采用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度，不再進(jìn)行水力計(jì)算。第36頁(yè)/共108頁(yè)4.最小設(shè)計(jì)坡度

①污水管道系統(tǒng)i一般與設(shè)計(jì)地區(qū)的地面坡度基本一致；②當(dāng)?shù)貏?shì)平坦或反坡時(shí)(即管道走向地面坡度相反)時(shí)，應(yīng)規(guī)定一最小管道坡度，保證最小流速值，相應(yīng)于最小設(shè)計(jì)流速的管道坡度。③

在Q一定時(shí)，相應(yīng)于vmin的i，稱為imin(最小設(shè)計(jì)坡度)。第37頁(yè)/共108頁(yè)④

由水力計(jì)算公式可知：vmin一定時(shí)，i與R有關(guān)，R不同，imin不同不同管徑時(shí)，R不同，則imin不同同一管道，h/D不同，R不同，imin也不同

當(dāng)在給定設(shè)計(jì)充滿度條件下，管徑越大，相應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度值也就越小，所以只需規(guī)定最小管徑的最小設(shè)計(jì)坡度值即可，即當(dāng)污水管道h/D＝0.5時(shí)的最小坡度作為最小設(shè)計(jì)坡度。

第38頁(yè)/共108頁(yè)⑤

h/D≥0.5時(shí)：

D200

imin

=0.004；

D300

imin

=0.003通常對(duì)同一直徑的管道只規(guī)定一個(gè)最小坡度，以半滿流時(shí)的最小坡度作為最小設(shè)計(jì)坡度。第39頁(yè)/共108頁(yè)四、污水管道的埋深

1、定義①覆土厚度：管道外壁頂部到地面的鉛垂距離；

②

埋設(shè)深度：管道內(nèi)壁底到地面的鉛垂距離，簡(jiǎn)稱“埋深”。

第40頁(yè)/共108頁(yè)2、最小覆土厚度

為降低造價(jià)，縮短工期，管道的埋設(shè)深度越小越好，但存在有一個(gè)最小值，此最小值稱為最小覆土厚度。

第41頁(yè)/共108頁(yè)3、最小覆土厚度應(yīng)滿足三個(gè)方面的要求：①

防凍：防止管道內(nèi)污水結(jié)凍，防止因土壤凍脹而損壞管道。

②

防壓：靜荷載：上面土壤；動(dòng)荷載：車輛；車行道下，最小覆土厚度≥0.7m；非車行道下的污水管道若能滿足管道銜接的要求以及無動(dòng)荷載的影響，其最小覆土厚度值也可適當(dāng)減小。

第42頁(yè)/共108頁(yè)③銜接要求：

街道污水管網(wǎng)的起點(diǎn)埋深≥街區(qū)污水管終點(diǎn)的埋深≥建筑物污水出戶管

一般污水出戶管的最小埋深一般采用0.5～0.7m，街坊污水管道起點(diǎn)最小埋深應(yīng)有0.6～0.7m。第43頁(yè)/共108頁(yè)起點(diǎn)埋深的計(jì)算，有資料時(shí)，計(jì)算公式為：

H=h+i·L+Z1-Z2+Δh

H——街道污水管的最小埋深(m)h——街區(qū)或廠區(qū)內(nèi)的污水管道起端的最小埋深(m)i——街區(qū)或廠區(qū)內(nèi)的污水管道和連接支管的坡度L——街區(qū)或廠區(qū)內(nèi)的污水管道和連接支管的總長(zhǎng)度(m)Z1——街道檢查井處地面高程(m)Z2——街區(qū)或廠區(qū)內(nèi)的污水管道起點(diǎn)檢查井處地面標(biāo)高(m)Δh——連接支管與街道污水管的管內(nèi)底高差(m)

注：房屋排出管的最小埋深一般為0.55～0.65m無資料時(shí)，一般取起點(diǎn)埋深為：居住區(qū)街道下，最小覆土≥1m；工業(yè)企業(yè)污水出口，最小覆土≥1.5m。

第44頁(yè)/共108頁(yè)4、最大埋深Hmax管道埋深允許的最大值稱為最大允許埋深。①

一般干燥土壤中：Hmax≤(7～8)m②

多水，流砂、石灰?guī)r地層中：Hmax≤5m第45頁(yè)/共108頁(yè)五、污水管道的水力計(jì)算方法

已知Q，n，ig(地面坡度)，求：D，ip(管道敷設(shè)坡度)要求vmax≥v≥vmin，h/D≤最大充滿度目的：在規(guī)定的設(shè)計(jì)充滿度和設(shè)計(jì)流速的情況下，確定能夠排泄設(shè)計(jì)流量的最合適管徑D，ip一般來講，ip=ig，這樣可減小埋深。利用水力計(jì)算圖。第46頁(yè)/共108頁(yè)第四節(jié)污水管道設(shè)計(jì)

一、確定排水區(qū)界，劃分排水流域1、排水區(qū)界：污水排水系統(tǒng)設(shè)置的界限，一般與規(guī)劃區(qū)域相同。2、排水流域：根據(jù)地形及城鎮(zhèn)的豎向規(guī)劃，劃分出的排水流域。①丘陵及地形起伏的地區(qū)，流域分界線與分水線基本一致，按等高線劃出分水線。②地形平坦無明顯分水線的地區(qū)按面積大小劃分，使干管在最大埋深的情況下，讓絕大部分污水自流排出。③如有河流或鐵路等障礙物時(shí)，具體情況具體分析。一般地，一個(gè)排水流域往往有一根以上的干管。

第47頁(yè)/共108頁(yè)二、管道定線和平面布置的組合1.

管道定線的基本原則①污水管道系統(tǒng)的定線，即在城鎮(zhèn)總平面圖上確定污水管道的位置和走向。②污水管道系統(tǒng)的定線順序：主干管→干管→支管③定線原則：盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水重力流排出。

第48頁(yè)/共108頁(yè)2.干管布置與定線定線時(shí)一般考慮以下因素：①

地形和用地布局②

排水體制和線路數(shù)目③

污水廠和出水口的位置④

水文地質(zhì)條件⑤

道路寬度⑥

地下管線及構(gòu)筑物的位置

⑦工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況(排污大戶)第49頁(yè)/共108頁(yè)①

地形：一般是影響定線的主要因素A宜順坡排水(自然規(guī)律，水往低處流)；B在整個(gè)流域較低的地方（如集水線或河岸低處）敷設(shè)主干管及干管。而橫支管的坡度盡量與地面坡度一致；C地形平坦時(shí)，避免小流量橫支管長(zhǎng)距離平行于等高線敷設(shè)，讓其盡早接入干管；D地形平坦時(shí)，宜使干管與等高線垂直，主干管平行于等高線(正交式)；E地勢(shì)向河道的坡度很大時(shí)，主干管與等高線垂直，干管與等高線平行(平行式)。第50頁(yè)/共108頁(yè)

②

污水廠和出水口位置——決定污水主干管的走向所有管線都應(yīng)朝出水口方向輔設(shè)并組成枝狀管網(wǎng)有一個(gè)出水口或有一個(gè)污水廠就有一個(gè)獨(dú)立的排水管網(wǎng)系統(tǒng)。污水廠數(shù)目越多，主干管較短，D小污水廠數(shù)目越少，主干管較長(zhǎng)，D大

第51頁(yè)/共108頁(yè)正交式與平行式的比較

正交式平行式適用條件地形平坦地勢(shì)向水體坡度較大定線主干管與等高線平行，干管與等高線平行主干管與等高線垂直，干管與等高線垂直優(yōu)點(diǎn)污水排除迅速，埋深小減小跌水井?dāng)?shù)目，改善干管的水力條件第52頁(yè)/共108頁(yè)③

排水體制

一般講：雨水管埋深淺，居中；污水管埋深深，靠邊。分流制：兩個(gè)以上管道系統(tǒng)在平面和高程上相互配合。截流式合流制：正確地確定截留干管和溢流井的位置

第53頁(yè)/共108頁(yè)

④

水文地質(zhì)與障礙物A．主干管布置在水文地質(zhì)條件好的地方，最好均設(shè)在地下水位以上，否則在施工時(shí)應(yīng)注意地下水的影響和管網(wǎng)滲水的問題。l若管道必須過高地，可采用隧洞(涵洞)或提升泵站(多采用涵洞)l遇河道、山谷、鐵路等時(shí)，最好垂直穿過障礙物，可采用倒虹管、管橋B．盡量避免或減少與河道、山谷、鐵路及各種地下構(gòu)筑物交叉

第54頁(yè)/共108頁(yè)⑤

路寬避免設(shè)在交通繁忙而狹窄的道路下，也不宜設(shè)在無道路的空地上，通常設(shè)在污水量較大或地下管線較少一側(cè)的人行道、綠化帶或慢車道下。當(dāng)路寬＞40m，可設(shè)置兩條平行的污水管，以減少連接支管數(shù)目，減少與其它管線交叉。

第55頁(yè)/共108頁(yè)⑥排污大戶可將排污大戶(如工廠和公建)的污水排出口作為污水干管的起端(增大干管上游管徑，減少埋深)。第56頁(yè)/共108頁(yè)3.支管布置與定線

污水支管的平面布置取決于地形及街區(qū)建筑特征，并應(yīng)便于用戶接管排水。①

低邊式：街坊狹長(zhǎng)，或地勢(shì)傾斜，街坊面積?、?/p>

周邊式(圍坊式)：街坊地勢(shì)平坦，且面積較大，宜在街區(qū)四周的街道敷設(shè)污水支管③

穿坊式：街區(qū)已按規(guī)劃確定，街區(qū)內(nèi)污水管網(wǎng)按各建筑的需要設(shè)計(jì)，組成一個(gè)系統(tǒng)，再穿過其它街區(qū)并與所穿街區(qū)的污水管網(wǎng)相連

第57頁(yè)/共108頁(yè)4.管道定線方案的確定

對(duì)不同的布置方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較(在同等條件和深度下)選定最終方案。如分散處理與集中處理問題；遇高地或障礙物時(shí)的處理方式：繞行，設(shè)泵站，倒虹管；管道埋深大時(shí)是否設(shè)泵站等。

第58頁(yè)/共108頁(yè)三、控制點(diǎn)的確定和泵站的設(shè)置地點(diǎn)

1.控制點(diǎn)

定義：污水排水區(qū)域內(nèi)，對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)，如各條管道的起點(diǎn)大都是該管道的控制點(diǎn)。

一般講，整個(gè)污水管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)可能是：①

最遠(yuǎn)點(diǎn)：最遠(yuǎn)一條污水管道的起點(diǎn)(離出水口)②低洼地區(qū)點(diǎn)：處于比較低洼地區(qū)的污水管道起點(diǎn)③

具有一定深度的工廠或公建的排污口

第59頁(yè)/共108頁(yè)2.泵站①

分類

中途泵站：埋深超過或接近Hmax時(shí)設(shè)置，設(shè)置泵站提高下游管道的位置。

局部泵站：低洼地區(qū)的污水，或高層建筑地下室，地鐵等處的污水抽升到較高地區(qū)，抽升局部地區(qū)取污水的泵站。

終點(diǎn)泵站：污水管道系統(tǒng)終點(diǎn)處設(shè)置的泵站將污水抽升至第一個(gè)處理構(gòu)筑物。

第60頁(yè)/共108頁(yè)②位置：

a.考慮：環(huán)境衛(wèi)生、地質(zhì)、電源(一般要求雙電源)和施工等。b.征求：規(guī)劃、環(huán)保、城建、電力等部門意見。第61頁(yè)/共108頁(yè)四、設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定

管段——Q、D、i不變的一段管道。節(jié)點(diǎn)——每個(gè)設(shè)計(jì)管段的上流端和下游端

第62頁(yè)/共108頁(yè)設(shè)計(jì)管段的劃分①兩個(gè)檢查井之間的管段采用的設(shè)計(jì)Q不變，且采用同樣的D和i，這種管段稱為設(shè)計(jì)管段。②劃分方法：可以采用同樣D和i的連續(xù)管段，就可以劃作一個(gè)設(shè)計(jì)管段，(即Q和ig變化不大或無變化處)；有集中流量進(jìn)入或有旁側(cè)管道接入的檢查井均可作為設(shè)計(jì)管段的起止點(diǎn)。A.根據(jù)管渠布置圖，凡是預(yù)計(jì)有流量接入及坡度改變的檢查井均為設(shè)計(jì)管段的起止點(diǎn)。B.為便于計(jì)算，節(jié)點(diǎn)應(yīng)編號(hào)。

第63頁(yè)/共108頁(yè)2.設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量

包括以下幾種：①

本段流量q1——管段沿線街坊產(chǎn)生的污水量②

轉(zhuǎn)輸流量q2——從上游管段和旁側(cè)管段流入設(shè)計(jì)管段的污水量③

集中流量q3——是從工業(yè)企業(yè)或其它大型公建流來的污水量集中流量包括：本段集中流量：直接進(jìn)入設(shè)計(jì)管段轉(zhuǎn)輸集中流量：從上游管段或旁側(cè)管段轉(zhuǎn)輸而來

第64頁(yè)/共108頁(yè)3.本段流量q1的計(jì)算

①居民生活污水流量采用面積比例或管長(zhǎng)比例進(jìn)行分配——比流量。②不是直接分配設(shè)計(jì)流量，分配平均日流量，在計(jì)算設(shè)計(jì)流量時(shí)，再乘以總變化系數(shù)。③全部加到上游節(jié)點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn)流量。

第65頁(yè)/共108頁(yè)

q1＝F·q0·Kzq1——設(shè)計(jì)管段的本段流量(l/s)F——設(shè)計(jì)管段服務(wù)的街坊面積(ha)Kz——生活污水量總變化系數(shù)(本段)q0——比流量，即單位面積的本段平均流量，

l/(s·ha)

n——居住區(qū)生活污水定額(l/(cap·d)，p——人口密度(cap/ha)第66頁(yè)/共108頁(yè)五、污水管道的銜接

1、污水管道銜接的原則①避免上游管段中形成回水而造成淤積。

②盡可能抬高下游管段的高程，以減少管道埋深，降低造價(jià)；

第67頁(yè)/共108頁(yè)2、管道銜接方法

水面平接：

D相同時(shí)多采用，ig較小時(shí)多用上游管終端和下游管起端的水面標(biāo)高相同缺點(diǎn)：施工不便，易發(fā)生誤差；優(yōu)點(diǎn)：減少管道埋深。第68頁(yè)/共108頁(yè)管頂平接：

D不同時(shí)多采用，ig較大時(shí)多用上游管終端和下游管起端的管頂標(biāo)高相同缺點(diǎn)：便于施工，增加埋深；優(yōu)點(diǎn)：保證水流平穩(wěn)，不易回水。管底平接：特殊情況下，如下游管道地面坡度急增時(shí)，下游管徑可能小于上游管徑，管底平接的方法

第69頁(yè)/共108頁(yè)第70頁(yè)/共108頁(yè)3、無論采用哪種銜接方法，要保證：①下游管段起端的水面和管底標(biāo)高均不得高于上游管段終端的水面和管底標(biāo)高；②D相同采用管頂平接，則可能出現(xiàn)管底埋深增加的問題；③D不同采用水面平接，則可能出現(xiàn)下游水面高于上游水面的問題。

第71頁(yè)/共108頁(yè)4.跌水連接當(dāng)管道敷設(shè)地區(qū)的地面坡度很大時(shí)，為了調(diào)整管內(nèi)流速所采用的管道坡度將會(huì)小于地面坡度。為了保證下游管段的最小覆土厚度和減少上游管段的埋深，可根據(jù)地面坡度采用跌水連接。旁側(cè)管道與干管交匯處，或若旁側(cè)管道的管底標(biāo)高比干管的管底標(biāo)高大很多時(shí)，為保證干管有良好的水力條件，最好在旁側(cè)管道上先設(shè)跌水井后再與干管相接。

第72頁(yè)/共108頁(yè)第73頁(yè)/共108頁(yè)六、污水管道在街道上的位置

1、與建筑物有一定間距2、置于生活給水管下面3、盡量布置在人行道下，非機(jī)動(dòng)車道、綠化帶下4、在地下設(shè)施擁擠的地區(qū)或車運(yùn)極為繁忙的街道下，把污水管道與其它管線集中安置在隧道中是比較合適的，但雨水管道一般不設(shè)在隧道中，而是與隧道平行敷設(shè)。5、路寬＞40m時(shí)，兩側(cè)布污水管

第74頁(yè)/共108頁(yè)6、污水管道與其它地下管線或構(gòu)筑物的水平和垂直最小凈距，最好由城市規(guī)劃部門或工業(yè)企業(yè)內(nèi)部管道綜合部門根據(jù)其管線類型和數(shù)量、高程、可敷設(shè)管線的位置等因素制訂管線綜合設(shè)計(jì)確定。附錄2-3所列排水管道與其它地下管線(構(gòu)筑物)的最小凈距，可供管線綜合時(shí)參考。7、管線布置的順序一般是，從建筑紅線向道路中心線方向?yàn)椋弘娏﹄娎|——電信電纜——煤氣管道——熱力管道——給水管道——污水管道——雨水管道。若各種管線布置發(fā)生矛盾時(shí)，處理的原則是，新建讓已建的，臨時(shí)讓永久的，小管讓大管，壓力管讓重力流管，可彎讓不可彎的，檢修次數(shù)少的讓檢修次數(shù)多的。

第75頁(yè)/共108頁(yè)第五節(jié)污水管道設(shè)計(jì)及計(jì)算實(shí)例

一、設(shè)計(jì)階段及要求

1.

規(guī)劃（1）排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)步驟：①

收集設(shè)計(jì)資料(總規(guī)情況、自然、現(xiàn)狀、工業(yè)排水情況、當(dāng)?shù)貙?duì)污水處理出路的規(guī)劃等)②

確定設(shè)計(jì)方案③

給制排水系統(tǒng)規(guī)劃圖(有時(shí)需現(xiàn)狀圖)第76頁(yè)/共108頁(yè)總規(guī)：①

干管、主干管位置走向管②

泵站、污水廠、出水口位置、用地規(guī)模詳規(guī)：①

干管、主干管、位置走向、管徑、管長(zhǎng)、坡度②

污水廠、泵站、出水口位置、規(guī)模、用地范圍、標(biāo)高等③

在主干道上的位置和道路斷面圖第77頁(yè)/共108頁(yè)（2）總體規(guī)劃：a.主要內(nèi)容有：①

規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的排水的自然狀況；②

確定排水體制，污水廠廠址的選擇；③排水系統(tǒng)的分區(qū)；④

污水泵站的位置及控制指標(biāo)(用地、高程等)；⑤

排水管道的布局及走向(布局及走向)；⑥

排水量估算；⑦污水處理方案。第78頁(yè)/共108頁(yè)b.成果：①

規(guī)劃文本②

規(guī)劃說明書③

排水工程規(guī)劃圖(若甲方未提供現(xiàn)狀圖)第79頁(yè)/共108頁(yè)(3)控制性詳規(guī)：a.內(nèi)容：b.成果：①

地形分析①

文本②

現(xiàn)狀分析②

說明書③

排水量計(jì)算③

現(xiàn)狀圖④

排水管道定線④

規(guī)劃圖⑤

污水處理方案第80頁(yè)/共108頁(yè)(4)修建性詳規(guī)：a.內(nèi)容：①

排水現(xiàn)狀詳細(xì)情況(排水檢查井的形式大小等)②

排水管的布置及走向③

明確接入點(diǎn)標(biāo)高④

對(duì)原有排水設(shè)施的利用情況⑤

對(duì)水體的保護(hù)措施⑥

污水處理方案，設(shè)備選型等第81頁(yè)/共108頁(yè)b.成果：①

說明書②

現(xiàn)狀圖(管徑、標(biāo)高、走向、檢查井位置)③

規(guī)劃圖(管徑、管長(zhǎng)、坡度、控制點(diǎn)標(biāo)高、污水處理構(gòu)筑物位置、占地、選型等)第82頁(yè)/共108頁(yè)2.設(shè)計(jì)(技術(shù)設(shè)計(jì))

①可行性研究

②初步設(shè)計(jì)：

a.干管和主干管的位置、走向、管徑、管長(zhǎng)、坡度；b.泵站、污水廠、出水口的位置、占地等、主干管斷面圖c.技術(shù)設(shè)計(jì)：全部支管、干管、主干管位置走向、管徑、管長(zhǎng)、坡度；全部泵站、污水廠、出水口位置、用地大小、標(biāo)高等；干管、主干管的斷面圖③施工圖設(shè)計(jì)：能按圖施工

第83頁(yè)/共108頁(yè)二、設(shè)計(jì)實(shí)例

初步設(shè)計(jì)深度1、定線①地勢(shì)向河流坡度不大，均為3.5‰(L=1000m，高差3m)②

采用正交式布置③

一般一根干管服務(wù)兩列街坊第84頁(yè)/共108頁(yè)2、街區(qū)編號(hào)并計(jì)算其面積①

若公建的設(shè)計(jì)流量已知，則減去公建面積；否則應(yīng)計(jì)算在內(nèi)②

面積劃分(地勢(shì)較平時(shí))：低邊式、圍坊式、穿坊式③

用箭頭注明污水走向第85頁(yè)/共108頁(yè)3、劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量①

將支管接入點(diǎn)，流量有變化的點(diǎn)，作為設(shè)計(jì)管段的起止點(diǎn)，并編號(hào)；②

列表計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量Q

a.若已知公建的流量，則污水定額用居民生活污水定額b.若未知公建的流量，則污水定額用綜合生活污水定額第86頁(yè)/共108頁(yè)4、水力計(jì)算——列表①

管長(zhǎng)L→量及(用比例尺)②

設(shè)計(jì)流量Q→表2-12③

地面標(biāo)高→從地形圖上查及或內(nèi)插得來④最好加一項(xiàng)地面坡度ig→作為ip的參考值⑤

由Q，參考ig定出D、v、ip、h/D等⑥由D，L，ip，h→水面高Hw，管內(nèi)底高Hp⑦

由HP，Hg→埋深H及覆土厚(H-D)第87頁(yè)/共108頁(yè)水力計(jì)算應(yīng)注意的問題：(1)計(jì)算起點(diǎn)埋深的選定：(應(yīng)考慮①0.7m最小覆土；②冰凍線；③與各街區(qū)或工廠內(nèi)污水管的銜接)當(dāng)有詳細(xì)資料時(shí)，應(yīng)計(jì)算確定，計(jì)算公式為：H=h+i·LZ1-Z2+Δh無資料時(shí)，一般取起點(diǎn)埋深為：①

居住區(qū)街道下；最小覆土≥1m②

工業(yè)企業(yè)污水出口，最小覆土≥1.5m第88頁(yè)/共108頁(yè)(2)一般情況下，v下游≥v上游；特殊情況下(如ip由大變小)，允許v下游＜v上游；(3)一般情況下，因Q下游≥Q上游，D下游≥D上游，特殊情況下(如ip驟然增大)，D下游＜D上游；但當(dāng)D=250～300時(shí)，只能減小一級(jí)；當(dāng)≥350時(shí)，按水力計(jì)算定，最多不得超過二級(jí)。(4)任何情況下，保證下游水面標(biāo)高≤上游水面標(biāo)高，下游管內(nèi)底高≤上游管內(nèi)底標(biāo)高；(5)注意校核覆土厚度是否≥0.7m第89頁(yè)/共108頁(yè)(6)陡坡地段，為防止管道沖刷，一般ip＜ig，此時(shí)采取跌水井以滿足覆土要求。關(guān)于跌水井的規(guī)定：①

跌落水頭≤1m時(shí)，可不設(shè)跌水井，直接用檢查井；②

跌落水頭為1～2m時(shí)，宜設(shè)跌水井；③

跌落水頭大于2m時(shí)，必須設(shè)跌水井；

④

D與Hd的關(guān)系

管徑≤200250～400≥450最大一次跌水高度Hmaxd≤6m≤4m水力計(jì)算第90頁(yè)/共108頁(yè)(7)管道轉(zhuǎn)變和交接處，其水流轉(zhuǎn)角不應(yīng)小于90°。但當(dāng)D≤300mm時(shí)，且跌水水頭＞0.3m時(shí)，可不受限制。(8)檢查井的最大間距：(9)接入檢查井的支管不宜超過3條。

D(mm)200～400500～700800～10001100～1500＞1500，且≤2000Lmax(m)30507090100第91頁(yè)/共108頁(yè)幾個(gè)值得注意的問題：(1)

不計(jì)算管段的確定(2)

平坡或反坡地區(qū)管段設(shè)計(jì)l

污水管最大管徑，表達(dá)式9.7l

對(duì)于控制下游管段埋深的管網(wǎng)前端管段l

附圖1，污水管道直徑選用圖第92頁(yè)/共108頁(yè)5、繪制管道平面圖和縱剖面圖(1)平面圖①初設(shè)比例：1∶5000～1∶10000管道(粗線)檢查井(細(xì)線)及編號(hào)、污水廠、出水口、指北針(風(fēng)玫瑰)