第二章污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、第2章 給水排水管網(wǎng)工程規(guī)劃2.1 規(guī)劃原則和工作程序2.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法2.3 城市用水量預(yù)測計(jì)算2.4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置2.5 排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置2.1 規(guī)劃原則和工作程序給水排水系統(tǒng)規(guī)劃是城市總體規(guī)劃工作的重要組成部分，必須與城市總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)。2.1.1給排水工程規(guī)劃原則 （1）執(zhí)行相關(guān)政策、法規(guī) （2）服從城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃（以城市規(guī)劃作為給排水系統(tǒng)規(guī)劃的依據(jù)） （3）規(guī)劃時(shí)兼顧給水排水工程 （4）近遠(yuǎn)期規(guī)劃與建設(shè)相結(jié)合 （5）合理利用水資源和保護(hù)環(huán)境 （6）規(guī)劃方案盡可能經(jīng)濟(jì)、高效2.1.2給排水工程規(guī)劃與建設(shè)程序2.1.2給排水工程規(guī)劃與建設(shè)程序主要任務(wù)1確定服務(wù)范圍、規(guī)模2

2、水資源利用與保護(hù)措施3確定系統(tǒng)的組成與體系結(jié)構(gòu)4主要構(gòu)筑物位置5確定給水處理及污水處理的工藝流程與水質(zhì)保證措施6管網(wǎng)規(guī)劃和干管定線7廢水處置方案與環(huán)境影響評價(jià)8工程規(guī)劃的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較2.1.2給排水工程規(guī)劃與建設(shè)程序2.2給排水工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析法1.數(shù)學(xué)分析法：是將工程方案構(gòu)成工程費(fèi)用最小化數(shù)學(xué)模型，將工程費(fèi)用作為目標(biāo)函數(shù)，就工程技術(shù)要求作為約束條件，通過數(shù)學(xué)最優(yōu)化求解計(jì)算，使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)解。2. 方案比較法：通過多方案的比較，從有限個(gè)方案中尋求經(jīng)濟(jì)效果最佳的方案（對比分析法）2.3給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置給水管網(wǎng)由輸水系統(tǒng)和配水系統(tǒng)組成。總要求：供給用戶所需的水量、保證配水管

3、網(wǎng)足夠的水壓、水質(zhì)，保證不間斷供水。2.3.1給水管網(wǎng)布置原則 按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行多方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 管線均勻分布給水區(qū)，保證水量、水壓、水質(zhì) 以最短管線鋪設(shè)，節(jié)約工程投資與運(yùn)行費(fèi)用 保證供水安全，局部故障時(shí)，保證不間斷供水或減小斷水范圍 盡量減少拆遷、少占或不占農(nóng)田 管渠施工、運(yùn)行、維護(hù)方便 規(guī)劃時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)近期結(jié)合2.3.2給水管網(wǎng)布置的基本形式1樹狀管網(wǎng)特點(diǎn)：管線長度短，構(gòu)造簡單，投資?。话踩煽啃圆?；水力條件差，易產(chǎn)生“死水區(qū)”，末端水流停滯影響水質(zhì)適用：對供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工業(yè)企業(yè)。2環(huán)狀管網(wǎng)特點(diǎn)：管線長度長，投資大；安全可靠性好；水力條件較好，不易產(chǎn)生

4、“死水區(qū)”，水錘危害輕。適用：大中城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)采用。2.3.3給水管網(wǎng)定線給水管網(wǎng)定線是指地形平面圖上確定管線的位置和走向。1.城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)一般鋪設(shè)在街道下，取決于城鎮(zhèn)平面布置，受建筑物、地形、交通要到影響。要求:干管延伸方向與水源、輸水管、水池、水塔、大用戶方向一致，干管間要有連接管，形成環(huán)路，避免在高級路面或重要路面下通過，分配管與接戶管，安裝必要閥門和管件。2.工業(yè)企業(yè)管網(wǎng)根據(jù)水質(zhì)、水壓分別布置管網(wǎng)，用水集中，定線較容易，但避免地下建筑物。3.輸水管渠定線遠(yuǎn)距離輸水時(shí)，定線比較復(fù)雜。受地形、河流、山川、交通影響。要求：與城市建設(shè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，減少拆遷、少占農(nóng)田，盡量沿現(xiàn)有道路定線，較少交

5、叉，避免穿越地質(zhì)災(zāi)害區(qū)、巖層、高地下水位區(qū)，一般不少于兩條，之間設(shè)置連接管和閥門，要有一定坡度，設(shè)置排氣閥和排水閥。2.4排水管道系統(tǒng)規(guī)劃布置2.4.1排水管網(wǎng)布置原則（1）按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際布置（2）先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，按從主干管到干管到支管的順序進(jìn)行布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線最短和埋深最小；（4）協(xié)調(diào)好與其他管道關(guān)系（5）施工、運(yùn)行和維護(hù)方便（6）遠(yuǎn)近期結(jié)合，留有發(fā)展余地2.4排水管道系統(tǒng)規(guī)劃布置2.4.2排水管道系統(tǒng)布置形式排水管網(wǎng)一般布置成樹狀網(wǎng)，根據(jù)地形、豎向規(guī)劃、污水廠的位置、土壤條件、河流情況以及污水種類和污染程度

6、等分為多種形式，以地形為主要考慮因素的布置形式有以下幾種： (1) 正交式： 在地勢向水體適當(dāng)傾斜的地區(qū)，各排水流域的干管可以最短距離沿與水體垂直相交的方向布置。特點(diǎn)： 干管長度短，管徑小，較經(jīng)濟(jì)，污水排出也迅速。由于污水未經(jīng)處理就直接排放，會(huì)使水體遭受嚴(yán)重污染，影響環(huán)境。適用：老城鎮(zhèn)合流制、雨水排水系統(tǒng)。(2) 截流式： 沿河岸再敷設(shè)主干管，并將各干管的污水截流送至污水廠，是正交式發(fā)展的結(jié)果。特點(diǎn)：減輕水體污染，保護(hù)環(huán)境。適用：分流制污水排水系統(tǒng)。（3）平行式： 在地勢向河流方向有較大傾斜的地區(qū)，可使干管與等高線及河道基本上平行，主干管與等高線及河道成一傾斜角敷設(shè)。 特點(diǎn)：保證干管較好的水力

7、條件，避免因干管坡度過大以至于管內(nèi)流速過大，使管道受到嚴(yán)重沖刷或跌水井過多。適用：地形坡度大的地區(qū)。 (4) 分區(qū)式： 在地勢高低相差很大的地區(qū)，當(dāng)污水不能靠重力流至污水廠時(shí)采用。分別在高地區(qū)和低地區(qū)敷設(shè)獨(dú)立的管道系統(tǒng)。高地區(qū)的污水靠重力流直接流入污水廠，而低地區(qū)的污水用水泵抽送至高地區(qū)干管或污水廠。優(yōu)點(diǎn)：能充分利用地形排水，節(jié)省電力。適用：個(gè)別階梯地形或起伏很大的地區(qū)。(5) 分散式： 當(dāng)城鎮(zhèn)中央部分地勢高，且向周圍傾斜，四周又有多處排水出路時(shí)，各排水流域的干管常采用輻射狀布置，各排水流域具有獨(dú)立的排水系統(tǒng)。 特點(diǎn)： 干管長度短，管徑小，管道埋深淺，便于污水灌溉等，但污水廠和泵站（如需設(shè)置時(shí)

8、）的數(shù)量將增多。適用：在地勢平坦的大城市 (6) 環(huán)繞式： 可沿四周布置主干管，將各干管的污水截流送往污水廠集中處理，這樣就由分散式發(fā)展成環(huán)繞式布置。特點(diǎn)：污水廠和泵站（如需設(shè)置時(shí)）的數(shù)量少。基建投資和運(yùn)行管理費(fèi)用小。2.4排水管道系統(tǒng)規(guī)劃布置2.4.2排水管道系統(tǒng)布置形式區(qū)域排水系統(tǒng)：將兩個(gè)城鎮(zhèn)以上地區(qū)的污水統(tǒng)一排除和處理的系統(tǒng)特點(diǎn)：一個(gè)大型污水廠替代多個(gè)小型污水廠，降低污水廠基建和運(yùn)行費(fèi)用，提高污水處理效果和運(yùn)行穩(wěn)定性2.4.3污水管道系統(tǒng)布置污水管道系統(tǒng)布置的主要內(nèi)容：1.確定排水區(qū)界，劃分排水流域（可設(shè)置若干排水流域，每個(gè)流域應(yīng)有一根或以上的干管）2.污水廠和出水口位置的選定（應(yīng)在城市

9、河流下游，出水口不設(shè)回水區(qū)，污水廠設(shè)置在城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向）3.污水管道的布置與定線（按照主干管、干管、支管的順序，地形是主要影響因素,沿城市道路鋪設(shè)）4.確定污水管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)和泵站的設(shè)置地點(diǎn)（各干管的起點(diǎn)、最低點(diǎn)均為控制點(diǎn)，埋深應(yīng)保證大部分排污點(diǎn)污水能夠自流排出，個(gè)別點(diǎn)可增加地面高程或設(shè)置泵站）5.確定污水在街道下的具體位置（保證安全距離，在給水管下方，注意鋪設(shè)順序）2.4.3污水管道系統(tǒng)布置 各種管線在平面上布置的次序一般是，從建筑規(guī)劃線向道路中心線方向依次為：電力電纜 電訊電纜 煤氣管道 熱力管道 給水管道 雨水管道 污水管道。 若各種管線布置時(shí)發(fā)生沖突，處理的原則是：未建讓已

10、建的，臨時(shí)讓永久的，小管讓大管，壓力管讓無壓管，可彎管讓不可彎管。2.4.4雨水管渠系統(tǒng)布置雨水管渠布置的主要內(nèi)容：確定排水流域與排水方式，進(jìn)行雨水管渠的定線；確定雨水泵房、雨水調(diào)節(jié)池、雨水排放口的位置1充分利用地形，就近排入水體（1）基本原則：雨水管渠應(yīng)盡量利用自然地形坡度布置，要以最短的距離靠重力流將雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水體中。（2）當(dāng)?shù)匦纹露容^大時(shí)，雨水干管布置在地形低處或溪谷線上； 當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí)，雨水干管布置在排水流域的中以便于支管接入，盡量擴(kuò)大重力流排除雨水的范圍。（3）盡量避免設(shè)置雨水泵站，當(dāng)?shù)匦纹教梗业孛嫫骄鶚?biāo)高低于河流的洪水位標(biāo)高時(shí)，需將管道適當(dāng)集中，在出水口前設(shè)

11、雨水泵站，經(jīng)抽升后排入水體。盡可能使通過雨水泵站的流量減到最小，以節(jié)省泵站的工程造價(jià)和經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用。2根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道 通常應(yīng)根據(jù)建筑物的分布，道路布置及街坊或小區(qū)內(nèi)部的地形，出水口的位置等布置雨水管道，使街坊或小區(qū)內(nèi)大部分雨水以最短距離排入街道低側(cè)的雨水管道。雨水管道應(yīng)平行道路敷設(shè)，宜布置在人行道或綠化帶下，不宜布置在快車道下，以免積水時(shí)影響交通或維修管道時(shí)破壞路面。當(dāng)?shù)缆反笥?0 m時(shí)，應(yīng)考慮在道路兩側(cè)分別設(shè)置雨水管道。3、采用明渠或暗管的選擇暗管：在城市市區(qū)或廠區(qū)內(nèi)，由于建筑密度高，交通量大，一般采用暗管排除雨水。特點(diǎn)-衛(wèi)生條件好、不影響交通，造價(jià)高。明渠：在城市郊區(qū)，建筑密度較低，交通量較小的地方，一般考慮采用明渠。特點(diǎn)-造價(jià)低；但明渠容易淤積，孳生蚊蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生，且明渠占地大，使道路的豎向規(guī)劃和橫斷面設(shè)計(jì)受限，橋涵費(fèi)用也增加。在地形平坦、埋設(shè)深度或出水口深度受限制的地區(qū)，可采用暗渠（蓋板渠）排除雨水。2.4.4雨水管渠系統(tǒng)布置4、合理布置雨水口，保證路面雨水順暢排除一般在道路交叉口