污水管道设计

污水管道设计

一确定排水界限，划分排水流域

1确定排水界限：确定污水排水系统的界限，以建筑区划分，污水排水系统是由城镇规划的设计规划决定的。

2划分排水流域

A.地形起伏：按等高线划分水线

B.平坦地区：按面积街区划分

C.排水干管：用一条或多干管排除一个流域中的污水

二管道定线和平面布置的组合

1污水管道系统定线：在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向（名词管道定线）

2污水排水系统和平面布置的组成及定线的主要原则

A.污水排水系统管道的组成

a支管：接纳街坊污水b干管：接纳支管污水c主干管接纳干管污水

管道定线一般是按照先大后小进行的顺序进行的：即先确定污水排出口的位置级污水处理厂的厂址位置，据此再拟定污水主干管的位置和走向然后再确定各排水流域的干管和位置和走向，再在各流域内确定个支管的位置和走向

管道定线的主要原则

使污水尽量按重力流方式排出，用较短的管线排除较大面积的污水，布置中尽量减少深埋，又减少提升泵站的数量（管线短埋深浅少提升）

3影响平面布置的因素

A地形-顺坡排水

B排水体制

排水体制决定排水系统的组成（有几套排水管系统），采用分流制时两套系统应互相协调

C污水厂.出水口泵站的位置

污水厂和出水口的位置和数量决定污水主干管的位置和走向：主干管必须通向污水厂

D地址条件

a主干管必须布置在坚硬密实的土壤中，尽量避免穿越高地.基岩浅入地带或基质土壤不良地带

尽量避免与河道.山谷.铁路.各种地下建筑交叉。必须交叉时宜垂直交叉，可采用倒虹管或官桥穿过河道.山谷等

E道路及交通状况

管道不宜布置在交通繁忙而狭窄的街道下；道路较宽时可在道路两边平行布置，分别收集道路两边支管接入的污水

F排水量大的工厂和建筑物的位置

接入污水干管起端是有利的，这样管道直径大，铺设坡度可以减小，可以降低管道的埋深。G地下管线和地下构筑物情况

4干管布置

排水区域较低的地方

A干管与等高线垂直主干管与等高线平行B主干管与等高线垂直干管与等高线平行但要设置跌水井

平行式

适用范围：地势向河流方向较大倾斜的地区优缺点：可避免管道冲刷排水迅速

5支管形式

A低边式B围坊式C穿坊式

6平面图内容

三控制点确定和泵站设置地点

对管道系统埋深起控制作用的地点是控制点

1各条管道的起点就是这条管道的控制点，因为其埋深控制整条管道的埋深而整个系统的控制地点可能是

A离出水口最远的一个管道的控制点B深度较深的工厂污水排出口C地形低洼区域内的污水管道起点

2避免因个别控制点加大管道埋深的措施

采用高强度管材局部填土设提升泵站

3污水泵站的设置

在污水排水系统中，污水泵站按作用一般分为：

A分类

中途泵站：当埋深超过最大埋深时，设置泵站提高下游管道的位置

局部泵站：抽开局部污水的泵站，将局部低洼地区的污水提升到地势较高的地区的污水管道中，或者是将高层建筑的地下室.地铁各种建筑产生的污水提升到附近的城市污水管道中

终点泵站：设置在污水厂，最终提升污水泵到污水处理构筑物内

1.不满流设计（水深和管道直径的比值h/D）:A.防止污水从检查井溢出B.防止管中厌氧分解发生的沼气和汽油气体的产生爆炸C.便于管道疏通和维护管理

2.水力计算的设计规定（管道设计涉及的参数）：

A.设计充满度（污水在管道中水深h和管道直径D的比值）为什么不满流？a.流量变化大，难精确计算，预留污水增长空隙，避免污水溢出b.有利于管道通风，防止管道爆炸c.便于管道疏通和维护。

B.设计流速（和设计流量、设计充满度相应的水流平均流速）：a.最小设计流速，保证管道内不发生淤积的流速为0.6m/s b.最大涉及流速，保证管道不被冲刷损坏流速（金属管道<10m/s非金属管道<5m/s）

C.最小设计坡度：相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度交做最小设计坡度，即保证管道内污物不淤积的坡度。

D.最小管径:a.养护方便（若根据流量计算，则管径会很小）b.减小管道的深埋（此外采用较大管径，可选用较小坡度，是管道埋深减小）c.不计算管段（该管段设计流量小于最小管径、最小流速，直接选用最小管径和最小设计坡度）

污水设计流量：污水排水系统各项设备极其附属构筑物应保证通过的污水最大流量

设计管段：两个检查井之间，设计流量不变，且采用同样的管径和坡度的计算管段

设计管段的设计流量：是下述本段流量，转输流量和集中流量三者之和

每一个设计管段的设计流量可能包括以下几种流量：

（1）本段流量q1：由本设计管段的服务区上流来的污水量

（2）传输流量q2：从上游管段或者旁侧管段流来的污水量

（3）集中流量q3：从工业企业或者其他大型公共建筑流来的污水量

区域排水系统：将两个以上的城镇污水统一排除和处理的系统。

优点：污水厂少，集约化，方便经济，污水厂占地面积小，节省土地，水质水量变化小，运行稳定，有利于形成统一水资源管理体系。

缺点：工业废水量大是影响水处理效果，规模大运行困难，投入大收益慢。

水泵：提升和运输液体的机器。

水泵分类：（1）叶片式水泵（2）容积式水泵（3）其他类型水泵。（4）往复泵（5）

轴流泵（6）混流泵（7）离心泵

离心泵工作原理：离心泵的工作过程，实际上是一个能量传输和转化的过程，它把电动及高速旋转的机械能转化为被抽升水的动能和势能。

第四五六七章

一．截流式合流制管渠系统特点？

1.晴天时：只有污水和工业废水，以较小的充满度全部输入污水处理厂

2.暴雨时：雨水、污水、工业废水的混合污水以满流输入污水厂，另有部分混合污水溢流到河流。

3.雨势减小时：充满度减小，趋向晴天混合污水

4.天晴后：生活污水加工业废水大于等于不满流全部输入污水厂。

二、截流式合流制的优缺点

优点：管道单一，总的造价较低，总的工期短；街道上占地少；初期雨水全部处理。

缺点：管渠中及污水处理厂流量变化大；填埋比分流制大；周期性污染（暴雨溢流，晴天淤积）

三、合流制管渠系统的使用条件

1.排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量混合污水排入后对水体造成的污染危害程度都在允许的范围内；

2.街坊和街道建设比较完善，必须采用暗管渠排除雨水，而街道横断面又较窄，管渠的设置位置受到限制；

3.地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。

四、1.截流倍数n0：当溢流井内的水流刚达到溢流状态时，转输的雨水量与旱流流量的比值，称为截流倍数。

五．城市旧合流制排水管渠系统的改造：改合流制为分流制；改截流式合流制；对溢流的混合污水进行适当处理；对溢流的混合污水量进行控制。

六．海绵城市：是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。

对管渠材料的要求：强度足够、耐磨、耐腐蚀、不透水、光滑、就地取材

常用排水管道的材料及制品：1.砼管和钢筋砼管：分类：混凝土管DN<400mm L=1m轻型钢筋砼管DN=100-1800mm L=2m重型钢筋砼管DN=300-1550mm L=2m 管口:承插式企口式平口式 2.陶土管：由塑型粘土制成，抗腐蚀，光滑，不透水，耐磨损，质地易脆化工常用：酸碱废水DN<800mm L=300-1000mm管口：承插式平口式3.金属管：分类：铸铁管钢管常用：压力管道，泵站进出水管，倒虹管4.塑料管：PVC-U塑料管5.砖石浆砌或刚钢混大型管渠特点：现场浇筑，抗压、抗震、抗腐蚀能力强，无法预制试用条件：大管径，断面大于1.5m

管渠材料的选择原则：考虑管材的造价；根据输送水质情况进行比较选择；考虑管材的试用条件；管渠材料应尽可能就地取材，便于供应和运输

排水管道的基础；组成：地基：管沟槽底的土壤部分；基础：排水管与地基间经过人工处理过的或专门建造的设施；管座：是排水管下侧与基础间的部分。作用：地基承受管子和基础的重量、管内水重、管上土压力和地面上的荷载；基础均匀分布集中荷载，减少对地基单位面积压力，使管道安全稳定运行；管座：使管子与基础连成一体，减小对地基的压力和对管子的反力。混凝土带形基础：沿管道全长敷设。适用土壤条件差、震区、重要管道处。按管座的形式，分为90°、135°、180°三种管座基础

倒虹管：排水管渠遇到河流、山涧、洼地或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设，而是按下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管。组成：进水井下行管平行管上行管出水井

出水口的形式：淹没式江心分散式一字式八字式污水管渠出水口一般采用非淹没式。