第五节 排水管渠系(5)解析
合集下载
《排水管渠系统》课件
讨论排水管渠系统的常规检查和维 护活动，包括清洁、修复和预防性 维护措施。
故障解决方法
介绍排水管渠系统常见问题的排除 和解决方法，确保系统始终保持正 常运行。
应用范围和前景
1 城市建设中的应用
探讨排水管渠系统在城市建设中的广泛应用，包括建筑物、道路和城市规划。
2 发展展望
展望排水管渠系统的未来发展趋势，包括新技术、可持续性和智能化的发展方向。
参考文献
1. 《城市排水管渠系统设计手册》 2. 《排水管渠系统运行与维护指南》 3. 《现代城市排水工程技术》
设计步骤
详细介绍排水管渠系统的设计步骤，从需求分析到最终方案的确定。
2
设计参数和标准
深入探讨设计排水管渠系统所需的参数和标准，确保系统的性能和可靠性。
3
选择和配置
介绍如何根据特定需求选择和配置适当的器材和设备，以实现系统的最佳性能。
系统构建
管道的材料和规格
介绍常用的排水管材料以及选择 适当规格的方法，确保系统的耐 用性和可维护性。
确保排水管渠系统在设计和操作过程中具备最高 的安全性标准。
在满足需求的前提下，设计和实施最经济的排水 方案，以确保资源的有效利用。
3 周期性原则
4 管理性原则
考虑系统的寿命和可持续性，设计各阶段的周期 性检查和维护计划。
建立有效的管理和监控措施，以实现排水管渠系 统的高效运
通过本课件，深入了解排水管渠系统，从概述到应用范围，帮助您全面了解 该系统的定义、设计原则、系统构建、运行和维护以及未来前景。
概述
排水管渠系统是城市基础设施中至关重要的组成部分。该系统的作用和目的，以及其独特的组成和结构将在本节中 进行讨论。
设计原则
1 安全性原则
故障解决方法
介绍排水管渠系统常见问题的排除 和解决方法，确保系统始终保持正 常运行。
应用范围和前景
1 城市建设中的应用
探讨排水管渠系统在城市建设中的广泛应用，包括建筑物、道路和城市规划。
2 发展展望
展望排水管渠系统的未来发展趋势，包括新技术、可持续性和智能化的发展方向。
参考文献
1. 《城市排水管渠系统设计手册》 2. 《排水管渠系统运行与维护指南》 3. 《现代城市排水工程技术》
设计步骤
详细介绍排水管渠系统的设计步骤，从需求分析到最终方案的确定。
2
设计参数和标准
深入探讨设计排水管渠系统所需的参数和标准，确保系统的性能和可靠性。
3
选择和配置
介绍如何根据特定需求选择和配置适当的器材和设备，以实现系统的最佳性能。
系统构建
管道的材料和规格
介绍常用的排水管材料以及选择 适当规格的方法，确保系统的耐 用性和可维护性。
确保排水管渠系统在设计和操作过程中具备最高 的安全性标准。
在满足需求的前提下，设计和实施最经济的排水 方案，以确保资源的有效利用。
3 周期性原则
4 管理性原则
考虑系统的寿命和可持续性，设计各阶段的周期 性检查和维护计划。
建立有效的管理和监控措施，以实现排水管渠系 统的高效运
通过本课件，深入了解排水管渠系统，从概述到应用范围，帮助您全面了解 该系统的定义、设计原则、系统构建、运行和维护以及未来前景。
概述
排水管渠系统是城市基础设施中至关重要的组成部分。该系统的作用和目的，以及其独特的组成和结构将在本节中 进行讨论。
设计原则
1 安全性原则
排水管渠系讲义统复习
排水管渠上的附属构筑物
检查井 溢流井 跌水井 倒虹管 调节池
名词解释 简答题 计算题 论述题
考试题型
倒垃圾，造成成都市水源地柏木河轻度污染，导 致主城区大面积停水。在此之前，成都市已出现过多次饮用水危机。结合本 课程的学习，谈谈你对城市水源地选择、自来水厂选址、给水管网规划等问 题的看法。从技术、经济、卫生安全等方面分析，如出现水源地污染问题， 将对城市给水产生什么样的影响。
2010年由于持续的高温干旱天气，我国西南五省市部分地区出现严重的饮 水问题，特别是在一些缺少水源的农村地区。结合本课程的学习，从技术、 经济、卫生安全等方面谈谈你对乡村建立给水系统的想法和建议。
2010年我国南方多省市遭遇强降雨袭击，许多地区出现严重的城市内涝， 造成很大的经济损失。结合本课程的学习，从规划、设计、经济等方面谈谈 造成此问题的可能原因，以及对环境安全的影响和可以采取的处理措施
• 设计充满度——最大充满度 • 设计坡度——最小坡度 • 设计流速——最小流速、最大流速 • 设计管径 ——最小管径
设计流量Q 管壁材料n 设计管段 L 地面坡度I地
管径D 坡度I 充满度h/D 流速v
污水管网高程计算
• 控制点 • 覆土厚度 • 埋深——最小埋深、最大埋深 • 管道衔接方式——水面平接、管顶平接
2009年夏季，由于连日暴雨，上海交大闵行校区多次遭遇“水淹事件”。校 区西南处的学生生活区被淹没在积水中，最深处接近4米，也因此成了网友 眼中的“最大游泳池”和“水上威尼斯”。结合本课程的学习，浅谈对上海交大 闵行校区排水系统的构想和建议。
论述文章的写法
说明自己的思路或观点General 列举支持该思路或观点的方法、手段
Supporting sentences 支持该思路或观点的论据1；论据2；… Supporting 1；Supporting 2；… 总结性论述
申艳《水利水电工程概论》第五章渠系建筑物PPT课件
提高了管理效率。
数据处理与分析
智能化技术可以对渠系建筑物运 行数据进行实时采集、处理和分 析，为管理者提供科学决策依据，
优化管理策略。
新型材料在渠系建筑物中的应用
高性能材料
新型高性能材料如碳纤维复合材料、高分子材料等在渠系 建筑物中得到广泛应用，提高了建筑物的承载能力和耐久 性。
节能环保材料
随着环保意识的提高，节能环保材料在渠系建筑物中受到 青睐，如保温隔热材料、绿色建材等，有助于降低能耗和 减少环境污染。
合规范要求。
设备安装
根据设计要求，进行各种设备 的采购、安装和调试，确保设
备正常运行。
渠系建筑物的维护保养
日常巡检
定期对渠系建筑物进行检查， 记录设备的运行状况，及时发
现并处理异常情况。
定期保养
按照规定的时间间隔，对设备 进行全面的保养和维护，确保 设备处于良好的工作状态。
应急处理
对于突发的设备故障或事故， 及时采取有效措施进行处理， 防止事态扩大。
AutoCAD
常用的二维绘图软件，广泛应用于水 利水电工程设计领域，可进行渠系建 筑物的平面图设计和绘制。
ESRI ArcGIS
水利水电工程设计软件
专门针对水利水电工程设计的软件， 如"水工设计软件"、"水电设计软件" 等，可进行渠系建筑物的详细设计和 计算。
地理信息系统软件，可进行三维地形 建模、水资源分析、渠系规划等方面 的分析和设计。
渠系建筑物的发展历程
01
古代水利工程中的渠系建筑物
古代水利工程中，渠系建筑物主要用于灌溉和排水，如中国的都江堰、
郑国渠等。
02
近代水利水电工程中的渠系建筑物
随着工业化和城市化的发展，近代水利水电工程中渠系建筑物的规模和
数据处理与分析
智能化技术可以对渠系建筑物运 行数据进行实时采集、处理和分 析，为管理者提供科学决策依据，
优化管理策略。
新型材料在渠系建筑物中的应用
高性能材料
新型高性能材料如碳纤维复合材料、高分子材料等在渠系 建筑物中得到广泛应用，提高了建筑物的承载能力和耐久 性。
节能环保材料
随着环保意识的提高，节能环保材料在渠系建筑物中受到 青睐，如保温隔热材料、绿色建材等，有助于降低能耗和 减少环境污染。
合规范要求。
设备安装
根据设计要求，进行各种设备 的采购、安装和调试，确保设
备正常运行。
渠系建筑物的维护保养
日常巡检
定期对渠系建筑物进行检查， 记录设备的运行状况，及时发
现并处理异常情况。
定期保养
按照规定的时间间隔，对设备 进行全面的保养和维护，确保 设备处于良好的工作状态。
应急处理
对于突发的设备故障或事故， 及时采取有效措施进行处理， 防止事态扩大。
AutoCAD
常用的二维绘图软件，广泛应用于水 利水电工程设计领域，可进行渠系建 筑物的平面图设计和绘制。
ESRI ArcGIS
水利水电工程设计软件
专门针对水利水电工程设计的软件， 如"水工设计软件"、"水电设计软件" 等，可进行渠系建筑物的详细设计和 计算。
地理信息系统软件，可进行三维地形 建模、水资源分析、渠系规划等方面 的分析和设计。
渠系建筑物的发展历程
01
古代水利工程中的渠系建筑物
古代水利工程中，渠系建筑物主要用于灌溉和排水，如中国的都江堰、
郑国渠等。
02
近代水利水电工程中的渠系建筑物
随着工业化和城市化的发展，近代水利水电工程中渠系建筑物的规模和
第五章-合流管渠PPT课件
合流沟道系统的适用条件与布置特点
合流管 渠系统
全部污水不经处理直接排入水 体，对水体污染大，在环境保护上 已不容许采用。
具有截流沟道，在截流沟道上 设溢流井，当水量超过截流能力时， 超过的水量通过溢流井泄入水体， 被截流的水予以适当处理。
4
可编辑
2020/2/22
给排水系统优化研究进展
截流式合流沟道与分流制系统相比的优缺点
当溢流井离排放水 体较近且溢流井不受高 水位倒灌影响时，原则 上宜多设溢流井。
6
可编辑
当溢流井受高水位 倒灌影响时，宜减少溢 流井数量，并在溢流管 上设潮门，必要时设泵 站排水。
2020/2/22
给排水系统优化研究进展
合流制管渠设计一般规定
▪ （1）合流制排水管道的布置原则同分流制中的雨污水管道，其截流干管尽可 能布置在河岸或水体附近，以便于截流、溢流、设置污水厂就近处理，然后排 放。
12
可编辑
2020/2/22
给排水系统优化研究进展
将合流沟系改造成分流制一般需具备三个技术条件
（1）所有街坊与 庭院都需具有雨 水与污水两个沟 道系统，严格分流
（2）工厂内部的 雨水和冷却水等排 水系统与工业、 生活污水系统分开
晴天污水的浓度，最大值大多在平均值的2～3倍内，雨污混合水浓度变化很 大，最大值可超过平均值的10倍以上，这是因沟道晴天时的淤积在雨天时被 冲刷所致。 一般雨天时的加权平均BOD5值约为晴天时的70％，很少会超过晴天时的浓 度；雨天时的加权平均OC值约为晴天时的80％，但因地区不同，也有可能 会超过晴天浓度的；对于SS，雨天时的加权平均浓度约为晴天时的2倍，低 于晴天浓度的现象极为少见。 当截流雨水量增大，溢流污染物将急剧减少，当截流雨水量到达2～3mm/h 时，溢流污染物将显著减少；当截流雨水量超过2～3mm/h时，溢流污染物 的减少就不明显。 研究认为采用截流雨水量2mm/h比较适当，按全国最大小时污水平均量 1mm/h计，则截流雨水量为最大小时污水量的2倍，截流管按3倍最大小时 污水量设计。
合流管 渠系统
全部污水不经处理直接排入水 体，对水体污染大，在环境保护上 已不容许采用。
具有截流沟道，在截流沟道上 设溢流井，当水量超过截流能力时， 超过的水量通过溢流井泄入水体， 被截流的水予以适当处理。
4
可编辑
2020/2/22
给排水系统优化研究进展
截流式合流沟道与分流制系统相比的优缺点
当溢流井离排放水 体较近且溢流井不受高 水位倒灌影响时，原则 上宜多设溢流井。
6
可编辑
当溢流井受高水位 倒灌影响时，宜减少溢 流井数量，并在溢流管 上设潮门，必要时设泵 站排水。
2020/2/22
给排水系统优化研究进展
合流制管渠设计一般规定
▪ （1）合流制排水管道的布置原则同分流制中的雨污水管道，其截流干管尽可 能布置在河岸或水体附近，以便于截流、溢流、设置污水厂就近处理，然后排 放。
12
可编辑
2020/2/22
给排水系统优化研究进展
将合流沟系改造成分流制一般需具备三个技术条件
（1）所有街坊与 庭院都需具有雨 水与污水两个沟 道系统，严格分流
（2）工厂内部的 雨水和冷却水等排 水系统与工业、 生活污水系统分开
晴天污水的浓度，最大值大多在平均值的2～3倍内，雨污混合水浓度变化很 大，最大值可超过平均值的10倍以上，这是因沟道晴天时的淤积在雨天时被 冲刷所致。 一般雨天时的加权平均BOD5值约为晴天时的70％，很少会超过晴天时的浓 度；雨天时的加权平均OC值约为晴天时的80％，但因地区不同，也有可能 会超过晴天浓度的；对于SS，雨天时的加权平均浓度约为晴天时的2倍，低 于晴天浓度的现象极为少见。 当截流雨水量增大，溢流污染物将急剧减少，当截流雨水量到达2～3mm/h 时，溢流污染物将显著减少；当截流雨水量超过2～3mm/h时，溢流污染物 的减少就不明显。 研究认为采用截流雨水量2mm/h比较适当，按全国最大小时污水平均量 1mm/h计，则截流雨水量为最大小时污水量的2倍，截流管按3倍最大小时 污水量设计。
排水管渠系统讲解
第一章 排水管渠系统
第一节 城镇排水系统的体制和组成 第二节 排水管渠及管渠系统上的构筑物
1
第一节 城镇排水系统的 体制和组成
2
排水系统
为了系统地排除和处置各种废水而建设 的一整套工程设施。
排水体制
污水不同的排出方式所形成的排水系统 。
3
一、排水系统的体制
合流制
直排式 截留式
排水 体制
将生活污水、工业废水和 雨水混合在同一套渠道内 排除的系统
渠道系统收集和输送废水的工程设施污水厂改善水质和回收利用污水的工程设施出水口废水排入水体的工程设施排水系统15城市污水系统房屋污水渠道系统联结室内用水设备和室外渠道以排除用过的水城市污水渠道系统坊内渠道街道渠道支沟干沟总干沟收集住宅和公共建筑的污水并输送至污水厂工厂排水系统收集各车间及其他对象所排出的废水送至回收利用处理构筑物或直接排入城市排水系统车间内部渠道系统和设备厂内渠道系统其他的组成部分与城市污水系统相同16污水泵站及压力渠道污水厂出水口和事故排放口为了便于清通每段渠道都呈直线段与段之间设窨井倒虹管等第三节会学到
9
特点： 投资一般比截流式高； 雨水污水分流，环保效益较好； 将导致初污雨水直接进入水体形成污染； 适用于工矿企业和新建的城市。
10
只设有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统， 各种污水通过污水排水系统排至污水厂，经处理后排入 水体；雨水则通过地面漫流进入不成系统的明沟和小河 ，然后进入水体。
不完全分流制排水系统
）
29
铸铁管生产
进口不锈钢管
双壁大口径缠绕塑料排水管
预应力混凝土排水管
柔性接口机制排水管
UPVC排水管
30
合理选 择沟管
市场供应情况 经济上的考虑 技术上的要求
第一节 城镇排水系统的体制和组成 第二节 排水管渠及管渠系统上的构筑物
1
第一节 城镇排水系统的 体制和组成
2
排水系统
为了系统地排除和处置各种废水而建设 的一整套工程设施。
排水体制
污水不同的排出方式所形成的排水系统 。
3
一、排水系统的体制
合流制
直排式 截留式
排水 体制
将生活污水、工业废水和 雨水混合在同一套渠道内 排除的系统
渠道系统收集和输送废水的工程设施污水厂改善水质和回收利用污水的工程设施出水口废水排入水体的工程设施排水系统15城市污水系统房屋污水渠道系统联结室内用水设备和室外渠道以排除用过的水城市污水渠道系统坊内渠道街道渠道支沟干沟总干沟收集住宅和公共建筑的污水并输送至污水厂工厂排水系统收集各车间及其他对象所排出的废水送至回收利用处理构筑物或直接排入城市排水系统车间内部渠道系统和设备厂内渠道系统其他的组成部分与城市污水系统相同16污水泵站及压力渠道污水厂出水口和事故排放口为了便于清通每段渠道都呈直线段与段之间设窨井倒虹管等第三节会学到
9
特点： 投资一般比截流式高； 雨水污水分流，环保效益较好； 将导致初污雨水直接进入水体形成污染； 适用于工矿企业和新建的城市。
10
只设有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统， 各种污水通过污水排水系统排至污水厂，经处理后排入 水体；雨水则通过地面漫流进入不成系统的明沟和小河 ，然后进入水体。
不完全分流制排水系统
）
29
铸铁管生产
进口不锈钢管
双壁大口径缠绕塑料排水管
预应力混凝土排水管
柔性接口机制排水管
UPVC排水管
30
合理选 择沟管
市场供应情况 经济上的考虑 技术上的要求
排水管渠设计常识
第一节 概述
• 生产废水是人们在生产过程中产生的， 由于各种产品的工艺过程不同，用水量 的不同，所以生产废水的水质情况和水 量也不同。有的生产废水污染极其严重， 称为工业污水。这些被严重污染的工业 污水，会严重的污染环境，必须进行无 害化处理。也有些工业废水没有严重污 染，如冷却用水等知识温度升高，经冷 却后尚可重复使用或循环使用。
第二节 污水量及变化系数的概念
由于各地、各阶层居民生活方式不一，各种居 住条件及卫生设备条件不一，生活污水排除量 就不一样，各地各种条件居住区的排水定额如 下表。
第二节 污水量及变化系数的概念
一、变化系数
一年内最高日 污水量与平均日污水量之比，其比值称 日变化系数，同样，一天内24小时各小时的污水量也 不一致，最高日内最高时污水量与该日平均时污水量 之比，称时变化系数。定义日变化系数与时变化系数 之乘积为总变化系数。
设计管段的意义是两个检查井之间的一个管段， 如果设计流量、坡度都不变，则可取同一管径， 称为一个设计管段。
二、管段设计流量
管段设计流量包括本段的污水设计流量，集中 流量和转输前一管段的流量三个流量之和，可 按下式计算：
第四节 设计管段与管段设计流量
Q K总 F q qj
式中：Q－管段设计流量 K总－总变化系数 F－排水流域面积 q－面积比流量 qj－集中流量
第一节 管道的布置及埋深
二、管道埋深
• 最大允许埋深：一般在干燥土壤中 ，管道最大埋深不超过7～8m, 地 下水位较高，可能产生流沙的地区 不超过4～5m。
• 最小埋深：等于管直径与管道上面 的最小覆土深度之和。
• 在车行道下，管顶最小覆土深度一 般不小于0.7m。
• 冰冻地区，则要依靠防冻要求来确 定覆土深度。
排水沟道系统 水利土木工程学院PPT课件
设计径流深mm
其中，K、m、n三个系数，查表8-5。
设计排涝流量：Q=qF
适用于：大型排涝地区及没有蓄涝设施的地区
第13页/共26页
2、平均排除法
以排水面积上的设计径流量，在规定排水时间内排除的平均流 量作为设计流量。单位面积上的平均排涝流量称为平均排涝模数。
Q RF 86.4t
q R 86.4t
第5页/共26页
第二节 除涝设计标准
排水设计标准包括两方面的内容： ①排除地表多余水量的除涝标准； ②控制农田地下水位的排渍标准。
第6页/共26页
排涝要求 排渍要求
一、除涝设计标准的表达方式
一般有三种表达方式：
暴雨重现期
以某一频率（重现期）的暴雨，作物不受 涝为标准，是我国采用的方法。
表达方式
作物不受涝保证 率
单位面积上的排渍流量——排渍模数
影响因素：
气象条件 土质条件 水文地质条件 排水沟密度等
第15页/共26页
第四节 设计内、外水位的选择
设计内水位——排水沟出口处，通过设计排涝流量或排渍流量时的 水面高程。
设计外水位——承泄区设计水位。
一、设计外水位的确定 有两种情况：
（1）当 排水区设计降雨与承泄区水位同频率遭遇的可能性较大时， 采用与排水区设计暴雨同频率的承泄区3-10天的平均水位作为设计外水 位；
用流量资料
需要长系列流量观测资料，但流量资料受人类活动影响较 大，同样的暴雨产生的流量相差很大，较少采用。
用暴雨资料
√ 第11页/共26页
（一）由降雨推求排涝流量或排涝模数的分析
影响因素：
设计降雨
排涝面积的大小和形状
地面坡度
地面覆盖情况
土壤性质
其中，K、m、n三个系数，查表8-5。
设计排涝流量：Q=qF
适用于：大型排涝地区及没有蓄涝设施的地区
第13页/共26页
2、平均排除法
以排水面积上的设计径流量，在规定排水时间内排除的平均流 量作为设计流量。单位面积上的平均排涝流量称为平均排涝模数。
Q RF 86.4t
q R 86.4t
第5页/共26页
第二节 除涝设计标准
排水设计标准包括两方面的内容： ①排除地表多余水量的除涝标准； ②控制农田地下水位的排渍标准。
第6页/共26页
排涝要求 排渍要求
一、除涝设计标准的表达方式
一般有三种表达方式：
暴雨重现期
以某一频率（重现期）的暴雨，作物不受 涝为标准，是我国采用的方法。
表达方式
作物不受涝保证 率
单位面积上的排渍流量——排渍模数
影响因素：
气象条件 土质条件 水文地质条件 排水沟密度等
第15页/共26页
第四节 设计内、外水位的选择
设计内水位——排水沟出口处，通过设计排涝流量或排渍流量时的 水面高程。
设计外水位——承泄区设计水位。
一、设计外水位的确定 有两种情况：
（1）当 排水区设计降雨与承泄区水位同频率遭遇的可能性较大时， 采用与排水区设计暴雨同频率的承泄区3-10天的平均水位作为设计外水 位；
用流量资料
需要长系列流量观测资料，但流量资料受人类活动影响较 大，同样的暴雨产生的流量相差很大，较少采用。
用暴雨资料
√ 第11页/共26页
（一）由降雨推求排涝流量或排涝模数的分析
影响因素：
设计降雨
排涝面积的大小和形状
地面坡度
地面覆盖情况
土壤性质
第五节 流体在管内的流动阻力
即由上式，其平均流速为
1 1 p 2 p f 2 p f 2 u umax R R d 2 2 4l 8l 32l
或
32 lu p f d2
因为 所以有
32 lu p f d2
2 u12 p1 u2 p2 gZ1 gZ2 hf 2 2
新的无缝钢管或镀锌铁管 新的铸铁管 具有轻度腐蚀的无缝钢管 具有显著腐蚀的无缝钢管 旧的铸铁管 干净玻璃管
非 金 属 管
橡皮软管
木管道 陶土排水管 很好平整的水泥管 石棉水泥管
0.01~0.03
0.25~1.25 0.45~0.60 0.33 0.03~0.8
当管道的绝对粗糙度恒定时，管壁粗糙度对 λ 的影响程度
流体流过粗糙管壁时的情况：
（a）层流内层的厚度＞管壁的绝对粗糙度 （b）层流内层的厚度＜管壁的绝对粗糙度
3、层流时的摩擦系数：
由上节的分析已知，层流时的速度分布为
p 2 2 u (r ) (R r ) 4l
流体在流过了长度为 l 的直管后，压强降低了
p ，造成压强降低没有其
他原因，只有流体的内摩擦，因此将由流体的内摩擦引起的压强降记作 p f
层流流动时，管壁上凸凹不平的地方被有规则的流体层覆盖，且流速又
比较缓慢，流体质点对管壁凸起的部分没有碰撞的作用，所以 层流时摩擦系数与管壁粗糙度无关。
湍流流动时，靠近管壁附近总有一层层流内层，即层流边界层。如果层
流内层的厚度大于管壁的绝对粗糙度，这时管壁粗糙度对 λ 的影响与层流
时相近。随着雷诺数的增大，层流内层变薄；当其厚度小于管壁的绝对粗糙 度时，流体质点对管壁凸起的部分发生碰撞作用，这时对摩擦系数的影响非 常明显。
1 1 p 2 p f 2 p f 2 u umax R R d 2 2 4l 8l 32l
或
32 lu p f d2
因为 所以有
32 lu p f d2
2 u12 p1 u2 p2 gZ1 gZ2 hf 2 2
新的无缝钢管或镀锌铁管 新的铸铁管 具有轻度腐蚀的无缝钢管 具有显著腐蚀的无缝钢管 旧的铸铁管 干净玻璃管
非 金 属 管
橡皮软管
木管道 陶土排水管 很好平整的水泥管 石棉水泥管
0.01~0.03
0.25~1.25 0.45~0.60 0.33 0.03~0.8
当管道的绝对粗糙度恒定时，管壁粗糙度对 λ 的影响程度
流体流过粗糙管壁时的情况：
（a）层流内层的厚度＞管壁的绝对粗糙度 （b）层流内层的厚度＜管壁的绝对粗糙度
3、层流时的摩擦系数：
由上节的分析已知，层流时的速度分布为
p 2 2 u (r ) (R r ) 4l
流体在流过了长度为 l 的直管后，压强降低了
p ，造成压强降低没有其
他原因，只有流体的内摩擦，因此将由流体的内摩擦引起的压强降记作 p f
层流流动时，管壁上凸凹不平的地方被有规则的流体层覆盖，且流速又
比较缓慢，流体质点对管壁凸起的部分没有碰撞的作用，所以 层流时摩擦系数与管壁粗糙度无关。
湍流流动时，靠近管壁附近总有一层层流内层，即层流边界层。如果层
流内层的厚度大于管壁的绝对粗糙度，这时管壁粗糙度对 λ 的影响与层流
时相近。随着雷诺数的增大，层流内层变薄；当其厚度小于管壁的绝对粗糙 度时，流体质点对管壁凸起的部分发生碰撞作用，这时对摩擦系数的影响非 常明显。
第五节 灌溉与排水工程施工方案和技术措施
第五节灌溉与排水工程施工方案和技术措施在农田灌溉与排水工程的施工中，必须制定科学合理的方案和技术措施，以确保工程质量和施工效率。
本文将从灌溉与排水工程的施工方案和技术措施两个方面展开讨论。
灌溉工程施工方案1.调查设计阶段：在施工前，必须进行细致的灌溉工程调查和设计，明确工程的具体要求和施工方案。
2.施工准备：施工前要做好充分的准备工作，包括准备施工图纸、材料、设备等。
3.施工顺序：按照先主体后次体的原则，先进行主体工程的施工，如灌溉管道的铺设等，再进行次体工程的施工。
4.施工方法：应选择适合工程要求的施工方法和工艺，保证施工质量。
灌溉工程技术措施1.灌溉管道铺设：要保证管道坡度合适、连接牢固，确保灌溉水流畅通。
2.水泵设置：选择适合工程的水泵，确保供水的充足和稳定。
3.水源保护：在施工过程中要做好水源的保护，避免污染。
4.节水措施：采取合理的灌溉制度和技术手段，减少水资源的浪费。
排水工程施工方案1.地形勘测：在施工前，要对工程区域的地形进行勘测，制定合理的排水方案。
2.排水管道设计：根据工程需求设计合适的排水管道系统，确保排水效果。
3.土方开挖：根据设计要求进行土方开挖，合理布置坡度和排水渠系。
4.安全措施：施工过程中要严格遵守安全规范，确保施工人员和设备的安全。
排水工程技术措施1.排水管道铺设：要保证排水管道的连接牢固、坡度适宜，排水通畅。
2.排水口设置：合理设置排水口，确保排水畅通无阻。
3.雨水收集：合理利用雨水，减轻排水系统的负荷。
4.维护保养：定期检查排水系统，及时清理阻塞物，防止设备损坏。
综上所述，灌溉与排水工程的施工方案和技术措施对工程的质量和效益至关重要。
只有合理制定方案和科学施工技术措施，才能完成工程建设任务，实现灌溉与排水工程效果的最大化。
培训课件：排水管渠系统共21页
培训课件：排水管渠系统
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒
培训课件：排水管渠系统21页PPT
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
培训课件：排水管渠系统
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
培训课件：排水管渠系统
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
排水工程上册第5章课件
1/5，且安装施工也较方便。
2020/12/22
31
❖ 接口：焊接、承插、螺口
❖ 优点：抗压、抗震、抗渗性能好，水阻小， 管长长，接头少。
❖ 缺点：价高，抗腐性差，抗侵蚀性差
2020/12/22
32
混凝土
❖ 分类：砼管、预应力砼管及防腐砼管。 ❖ 规格：管径基本都在300mm以上，大多数
都用于大流量的排水工程中。 ❖ 特点：价格较其它材料的大口径管要低，
比传统连接方法可节省40%-50%的时间。
卫生指标 PP-R组份单纯，基本成份为碳和氢，符合食品卫生规定，无毒使用PP-R管可
免去使用镀锌钢管所造成的内壁结垢，生锈而引起的水质"二次污染"，更适合于饮
用水输送，属于绿色建材。
2020/12/22
39
PPR性能
❖ ① PP-R管使用温度达95℃，短期使用温度可达 120℃，在使用温度为70℃，工作压力为1.2Mpa 条件下长期连续使用。
目前常用的金属管主要有：钢管、镀锌管、铸铁管、铜管。
❖ 铜管价格较高，主要用于热水管道。
❖ 镀锌管道仍作为建筑给水管的主要管材，它比铜管价格低，但 防腐性差，尤其是随着工业发展，水源污染，一些水厂为保证 供水的卫生指标，采取了加大投氯量的措施，使水的侵蚀性增 加，钢管内壁腐蚀结垢情况加剧，严重影响到镀锌管的使用寿 命。
12பைடு நூலகம்
2020/12/22
13
综合管道基本上由下述几部分构成：
❖ (1)本体：包括管道的一般地段和特殊地段； ❖ (2)一般地段：标准断面地段 ❖ (3)特殊地段：支线、电缆接头位置、进物孔、进人
孔等
❖ (4)通风口及出入口 ❖ (5)附属设备：排水、通风、照明、防火安全等设备。
第五节灌溉与排水工程施工方案和技术措施
第五节灌溉与排水工程施工方案和技术措施本工程灌溉与排水工程施工应注意与其它工程施工的配合与衔接。
如与田间路桥工程施工就形成交叉作业，过水管涵的施工应与田间路桥工程施工密切配合，避免二次开挖。
渠道与新修道路伴行时，必须待道路路面施工完毕后，方可进行渠道两侧的衬砌及渠底砼的浇筑，避免道路工程压实时侧压对水利工程的破坏。
灌溉与排水工程应视整个工程进展情况有计划地进行。
一、施工流程施工准备→测量放线→沟槽土方开挖→浆砌石（砼）渠道施工→土方回填→养护→报验。
二、施工工艺（一）、XXX开挖沟槽开挖之前弄清与施工相关的地下情况、已建管道情况，沟槽以逆流方向进行开挖，使已铺设的下游管道先期投入使用，供后段工程的施工排水。
根据施工设计图纸、现场地质情况及场地条件，沟槽采用人工与机械开挖相结合方式，单槽开挖，开挖深度H小于1.5m的采用直槽开挖挡土板支撑，开挖深度H大于1.5m时采用按1：0.75放坡开挖。
用机械开挖至槽底高程以上20cm左右时，采用人工清槽，以保证槽底土壤结构不被扰动或超挖，认真控制槽底高程和宽度。
当开挖到接近槽底深度时，应随时复核槽底标高，避免超挖。
开挖的槽底标高在地下水位以下时，应先设法降低地下水位。
沟槽开挖后应及时进行管道、沟渠、池槽等构件的基础施工，以免槽底土壤暴露过久，若出现超挖现象，则及时进行处理。
施工期间应注意保护与开挖的沟槽附近的地上、地下设施。
对于不明障碍物，应查明情况采取措施清除后才能施工。
（二）、模板制作与安装1、模板的设计，制作和安装保证模板结构有足够的强度和刚度，能承受混凝土浇筑和振捣的侧向压力和振动力，防止产生移位，确保混凝土结构外形尺寸准确，并有足够的密封性，避免漏浆。
2、模板采用现场制作木模板，模板的制作应满足施工图纸要求的修建物结构外形，其制作允许偏差控制在标准的规定尺度之内；支架资料采用钢脚手架，模板的金属支撑资料应符合金属支撑要求。
3、模板木材的质量达到Ⅲ等以上的材质标准，腐朽、严惩扭曲或脆性的木材严禁使用。
灌排5
第五章
灌溉渠道系统
§5—1 灌溉渠系规划 §5—2 田间工程规划
灌溉渠道系统是指从水源取水、 灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及 其附属建筑物向农田供水、 其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农 田灌水的工程系统，包括渠首工程、 田灌水的工程系统，包括渠首工程、输配水工程 和田间工程三大部分。 和田间工程三大部分。本章主要介绍输配水工程 和田间工程的规划方法。 和田间工程的规划方法。 在现代灌区建设中， 在现代灌区建设中，灌溉渠道系统和排水沟 道系统是并存的，两者互相配合，协调运行， 道系统是并存的，两者互相配合，协调运行，共 同构成完整的灌区水利工程系统，如图4 所示。 同构成完整的灌区水利工程系统，如图4-1所示。
（2）灌排相邻布置 在地面向一侧倾斜的地区， 在地面向一侧倾斜的地区，渠道只能向一侧灌水 ，排水沟也只能接纳一边的径流，灌溉渠道和排水 排水沟也只能接纳一边的径流， 沟道只能并行，上灌下排，互相配合。这种布置形 沟道只能并行，上灌下排，互相配合。 式称为灌排相邻布置； 式称为灌排相邻布置； 灌排相 见图4-5（ ） 见图 （b）。
2、斗渠的规划布置 斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、 斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、丘 陵地区的斗渠长度较短，控制面积较小。 陵地区的斗渠长度较短，控制面积较小。平原地区的 斗渠较长，控制面积较大。 斗渠较长，控制面积较大。 我国北方平原地区一些大型自流灌区的斗渠长度 一般为3~5km，控制面积为3000~5000亩。 ，控制面积为 一般为 亩 斗渠的间距主要根据机耕要求确定， 渠的间距主要根据机耕要求确定， 和农渠的长度相适应。 和农渠的长度相适应。
如图4-2所示。 ，如图 所示
在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部， 在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部，干 渠可分布在岗脊上，大体和等高线垂直， 渠可分布在岗脊上，大体和等高线垂直，干渠比降 视地面坡度而定，支渠自干渠两侧分出， 视地面坡度而定，支渠自干渠两侧分出，控制岗岭概述
灌溉渠道系统
§5—1 灌溉渠系规划 §5—2 田间工程规划
灌溉渠道系统是指从水源取水、 灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及 其附属建筑物向农田供水、 其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农 田灌水的工程系统，包括渠首工程、 田灌水的工程系统，包括渠首工程、输配水工程 和田间工程三大部分。 和田间工程三大部分。本章主要介绍输配水工程 和田间工程的规划方法。 和田间工程的规划方法。 在现代灌区建设中， 在现代灌区建设中，灌溉渠道系统和排水沟 道系统是并存的，两者互相配合，协调运行， 道系统是并存的，两者互相配合，协调运行，共 同构成完整的灌区水利工程系统，如图4 所示。 同构成完整的灌区水利工程系统，如图4-1所示。
（2）灌排相邻布置 在地面向一侧倾斜的地区， 在地面向一侧倾斜的地区，渠道只能向一侧灌水 ，排水沟也只能接纳一边的径流，灌溉渠道和排水 排水沟也只能接纳一边的径流， 沟道只能并行，上灌下排，互相配合。这种布置形 沟道只能并行，上灌下排，互相配合。 式称为灌排相邻布置； 式称为灌排相邻布置； 灌排相 见图4-5（ ） 见图 （b）。
2、斗渠的规划布置 斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、 斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、丘 陵地区的斗渠长度较短，控制面积较小。 陵地区的斗渠长度较短，控制面积较小。平原地区的 斗渠较长，控制面积较大。 斗渠较长，控制面积较大。 我国北方平原地区一些大型自流灌区的斗渠长度 一般为3~5km，控制面积为3000~5000亩。 ，控制面积为 一般为 亩 斗渠的间距主要根据机耕要求确定， 渠的间距主要根据机耕要求确定， 和农渠的长度相适应。 和农渠的长度相适应。
如图4-2所示。 ，如图 所示
在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部， 在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部，干 渠可分布在岗脊上，大体和等高线垂直， 渠可分布在岗脊上，大体和等高线垂直，干渠比降 视地面坡度而定，支渠自干渠两侧分出， 视地面坡度而定，支渠自干渠两侧分出，控制岗岭概述
排水工程(雨水管渠系统)
经验教训二
加强雨水管渠系统的维护和管理，定期进行 检查和维修，确保系统正常运行。
改进建议一
采用新型的雨水排放技术，提高排水效率， 减少城市内涝的发生。
改进建议二
加强城市排水设施的建设和管理，注重与周 边环境的协调发展。
06
未来发展趋势与展望
技术创新与应用
1 2
智能化监测
利用物联网、大数据和人工智能技术，实现对排 水管网的实时监测和预警，提高排水系统的运行 效率和安全性。
05
雨水管渠系统案例分析
成功案例介绍
成功案例一
某城市在老城区改造过程中，对原有 的雨水管渠系统进行了升级改造，采 用了新型的雨水排放技术，提高了排 水效率，减少了城市内涝的发生。
成功案例二
某城市在新城区建设中，注重规划设 计，采用了科学合理的雨水管渠系统 ，确保了城市排水顺畅，提高了居民 的生活质量。
生态修复
加强对受排水工程影响的 生态环境的修复和保护， 促进生态系统的平衡和稳 定。
THANKS
感谢观看
02
雨水管渠系统设计
设计原则与目标
确保雨水排放顺畅，防止城市内涝
设计时应充分考虑地形、水文等条件，合理规划雨水管渠布局，确保雨水能够及时、有效 地排出，避免城市内涝的发生。
保护生态环境，减少污染
在满足排水需求的同时，应尽量减少对环境的破坏和污染，如采用生态排水方式，减少污 水排放，保护水体环境。
稳定性验算
对管道进行稳定性验算，确保 管道在各种工况下的安全运行
。
04
雨水管渠系统施工与维护
施工方法与技术
挖掘技术
采用机械或人工挖掘方法，根据管渠深度和 土质情况选择合适的挖掘方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
敷设条数
一般敷设2条工作管道。穿过特殊重要构筑物的 倒虹管应敷设3条管道，2条工作，1条备用。
管材要求 金属管或钢筋混凝土管 管径 一般不小于200mm 深度 水平管的外顶距规划河底一般不小于0.5m 斜管角度 上下行管与水平线夹角不大于30°
流速
一般采用1.2～1.5m/s，不宜小于0.9m/s，也不 应小于进水管内流速。当流速达不到0.9m/s， 应加定期冲洗措施，冲洗流速不小于1.2m/s。
进出水井
倒虹管应布置在不受洪水淹没处，必要时可设 排气设施。井内应设闸槽闸板或闸门。进水井 中应备有冲洗设施。
沉泥槽 设置于上游管渠靠近进水井的检查井底部 事故排除口 设置于进水井或靠近进水井的上游管渠的检查 井中 在虹吸管内设置防沉设施
七、冲洗井
为防止流速不能保证自清的污水管道淤塞而 设置的检查井。
第五节 排水管渠系统上的附属构筑物
一、雨水口 雨水口的设置
汇水点 布设位置
截水点
十字路口处应根据雨水径流情况布置雨水口。
雨水口的设置数量
依据：汇水面积产生的径流量 截水点及来水量较小处——单箅雨水口 汇水点及来水量较大处——双箅雨水口 汇水距离较长、汇水面积较大的易积水地段
——三箅、四箅或联合式雨水口 立交道路最低点——十箅左右
b、跌落水头小于1m时，只在检查井中做成斜坡， 不做跌水设施。
c、管道在转折处一般不宜设置跌水井
d、污水管和合流制排水管道上的跌水井，宜设排气 通风管。
2、跌水井的形式
竖管式 DN≤200mm，跌差≤6m 300mm≤DN≤400mm，跌差≤4m
竖槽式
200mm≤DN≤600mm
跌差≤4m
阶梯式 ：700mm≤DN≤1650mm跌差≤2m
e、安全卫生，平箅栅条间隙不大于30mm。
二、检查井
设置条件 a、管道方向转折处 b、管道坡度改变处 c、管道断面（尺寸、形状、材质），基础、接
口变更处。 d、管道交汇பைடு நூலகம் e、直线管道上每隔一定距离处 f、特种用途处
检查井的组成
a、井底
b、井身
c、井盖
检查井的构造要求 a、能顺畅地汇集和转输水流
溢流堰式 主要尺寸及跌水方式等均应通过水力计算求得。
四、水封井
隔绝易爆、易燃气体进入 排水管渠，使排水管渠在 进入可能遇火的场地时不 致引起爆炸或火灾
水封深度一般为0.25m
五、换气井
为防止污水中产生的气体发生爆炸，甚至引起火灾， 同时也为保证在检修排水管渠时工作人员能较安全地 进行操作，有时在街道排水管地检查井上设置通风管。
井室工作高度一般为1.8m
井筒内径一般为700m，井筒高度 b、便于养护 大于4m时，应考虑将下部加大
根据需要，污水干管每隔适当距 离在检查井内设闸槽，沉泥井
检查井的形式及适用条件
形式 圆形 矩形 扇形
适用条件
D≤1500mm直线井 D≤1100mm900转弯井 D≤1100mm一侧、二侧900交汇井
冲洗井出水管上设有闸门，井内设有溢流管， 供水管的出口高于溢流管管顶。
一般适用于管径小于400mm的管道，冲洗管 道的长度一般为250m左右。
八、防潮门
为防止涨潮时潮水倒灌， 在排水管渠出水口上游 的适当位置上应设置装 有防潮门（或平板闸门） 的检查井。
九、出水口
位置
根据污水水质、下游用水情况、水体的水位变化幅 度、水流方向、波浪情况、地形变迁和主导风向等 因素确定 。
雨水口的设置间距
根据有关因素和实践经验确定，一般为25～50m。
当道路纵坡大于0.02时，雨水口间距可大于50m。 在低洼和易积水的地段，应根据需要适当增加雨水
口的数量。
雨水口的构造
进水箅：铸铁或钢筋混凝土、 石料制成。 井筒：砖砌或用钢筋混凝土预 制，也可为预制的混凝土管。 连接管:连接雨水口与街道排水 管渠检查井的管道。
雨水口的形式
雨水口的构造要求
a、平箅雨水口箅面一般宜低于附近路面30～40mm， 设在土面上时宜低50～60mm，四周路面或地面应平 顺坡向雨水口，不得形成陡坎。
b、雨水口串联时一般不宜多于3个。
c、雨水口要保证进水量大，进水效果好。
d、易于施工养护，构造简单，尽可能设计选用装配式 的雨水口。
六、倒虹吸管
定义 排水管渠遇到河流、山洞、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的管道。
组成 进水井、下行管、平行管、上行管和出水井
敷设位置及要求
污水管穿过河道、旱沟、洼地或地下障碍物不能 按照原来的高程径直通过时，应设倒虹吸管，倒 虹管尽可能与障碍物轴线垂直，以缩短距离。
高程
雨水出水口内顶最好不低于多年平均洪水位，一般 应在常水位以上。污水出水口应尽可能淹没在水体 水面以下。
形式：淹没式、江心分散式、一字式、八字 式
设置防冲措施 采用淹没式岸边出水口时，出水口与岸边的连
接部分要建挡土墙和护坡，底板要防冲加固。 设置防潮防洪闸 砌筑材料 耐浸泡、抗冻涨的材料。一般为浆砌块石。
D＝800～2000mm直线井 D＝900～2000mm一侧900交汇井 D＝900～2000mm二侧900交汇井
D＝800～2000mm转弯井，转弯角度300～900
三、跌水井 设有消能设施的检查井
1、设置条件
a、当排水管的跌落水头大于1m并处于下列情况时，宜设跌水 井。
管道中的流速过大，需要加以调节处 管道垂直陡峭地形的等高线布置，按照设计坡度将要露出 地面处 支管接入高程较低的干管处（支管跌落）或干管接纳高程 较低的支管处（上游干管跌落） 管道遇地下障碍物，必须跌落通过处 当淹没排放时，在水体前的最后一个井