排水工程第一章

1、排水工程Drainage Engineering欧红香欧红香/解清杰解清南省淮阳的古城下，发掘出公元前2800年埋下 的陶制排水管，比公元前2500年埃及发现的排水沟 早300年河南省发掘出公元前45004000的陶排水管道陕西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宫内出现 了明渠和暗渠相结合的排水系统始皇陵出土唐代长安建造了较为完整的排水系统隋唐长安城大街两侧或一侧均有用于排泄雨水、污水的水沟，隋唐长安城大街两侧或一侧均有用于排泄雨水、污水的水沟，宽度均在宽度均在2.5米以上。而众多坊里街巷之间，排水沟密如蛛网，米以上。而众多坊里街巷之间，排水沟密如蛛网，将雨水、污水及

2、时排除城外。外郭城壕除在军事上具有防御功将雨水、污水及时排除城外。外郭城壕除在军事上具有防御功能之外，还用以排泄城区雨水。能之外，还用以排泄城区雨水。 排水管网系统的发展历史排水管网系统的发展历史汉代长安城直城门遗址发现两千年前巨型排水涵洞 排水管网系统的发展历史排水管网系统的发展历史陶排水管道陶排水管道新石器时代龙山文化（距今新石器时代龙山文化（距今4000-5000年）年）河南省淮阳县平河南省淮阳县平粮台出土公元前粮台出土公元前 23502130 排水管网系统的发展历史排水管网系统的发展历史秦代阿房宫遗址附近秦代阿房宫遗址附近 排水管网系统的发展历史排水管网系统的发展历史一、排水工程的发展

3、历史一、排水工程的发展历史秦代阿房宫遗址附近秦代阿房宫遗址附近汉长安城发现两千年前巨型排水涵洞汉长安城长乐宫汉长安城长乐宫发现了发现了一组完整的排水设施，由两一组完整的排水设施，由两座沉淀池和数段圆形或五角座沉淀池和数段圆形或五角形排水管道组成，两个沉淀形排水管道组成，两个沉淀池有管道相通，进出水管道池有管道相通，进出水管道高低计算精准，从房顶下来高低计算精准，从房顶下来的雨水先汇入庭院中的沉淀的雨水先汇入庭院中的沉淀池中，待杂物沉淀后，清水池中，待杂物沉淀后，清水最后通过压在半地下通道下最后通过压在半地下通道下面的双排水管排到建筑之外面的双排水管排到建筑之外，保证排水管道不被堵塞，保证排水管

4、道不被堵塞，只需定时清理沉淀池。只需定时清理沉淀池。 排水管网系统的发展历史排水管网系统的发展历史排水系统的概念与内容排水系统的概念与内容排水系统的概念：排水的收集、输送、处理和处置等设施以一定方式组合成的总体。 排水系统的内容：一是污水的收集、输送部分排水管网二是污水的处理、利用部分污水处理本课程内容本课程的主要内容本课程的主要内容概论概论排水管沟及附属构筑物排水管沟及附属构筑物污水管道系统设计污水管道系统设计雨水管道系统设计雨水管道系统设计合流制管渠系统设计合流制管渠系统设计-排水系统概念、内容、作用、排水体制、排水 管网系统的布置形式等-污水管道的设计步骤及 注意事项、设计举例-雨水管道

5、的设计步骤及 注意事项、设计举例-合流制管道的使用条件、 水力计算、改造途径等 -排水管沟断面形式、接 口基础、附属构筑物等 第一章第一章 概论概论l排水系统的功能与组成排水系统的功能与组成l排水管网系统的功能与组成排水管网系统的功能与组成l排水排水(管网管网)系统的体制系统的体制l排水排水(管网管网)系统规划布置系统规划布置保护环境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之灾促进工农业生产，保证城市可持续性发展保护人民的身体健康与正常生活1-1 排水系统的功能与组成1、功能1.1排水系统的功能与组成污水的概念：污水的概念：在使用过程中受到了不同程度的污染，改变了原来的化学成分和物理性质的水，谓之污

6、水。按来源分生活污水工业污水降水（降雨和降雪）城市污水水量保障水质保障水压保障污水的类型：污水的类型：主要功能室外排水设计规范室外排水设计规范(GB50101-2005):“(GB50101-2005):“对水体保护对水体保护要求高的地区，可对初期雨水进行截流、调蓄和处理。在缺要求高的地区，可对初期雨水进行截流、调蓄和处理。在缺水地区，宜对雨水进行收集、处理和综合利用。水地区，宜对雨水进行收集、处理和综合利用。”2 2、组成、组成排水系统的组成：排水管网系统排水系统的组成：排水管网系统+污水处理系统污水处理系统排水管网系统：排水管网系统：收集和输送污水的设施收集和输送污水的设施 包括：管渠、附

7、属构筑物、泵站、排水口等包括：管渠、附属构筑物、泵站、排水口等污水处理系统：污水处理系统：处理和利用污水的设施处理和利用污水的设施 包括：各种污水处理设备，污水厂的建筑物等包括：各种污水处理设备，污水厂的建筑物等1 1、排水管网系统的功能与特点、排水管网系统的功能与特点1.2 排水管网系统的功能与组成保护环境免受污染，使城市免受废水之害保护环境免受污染，使城市免受废水之害和洪水之灾。和洪水之灾。承担污水收集、输送、高程和压力调节和承担污水收集、输送、高程和压力调节和水量调节任务；水量调节任务；功功能能特特点点（1）分散性）分散性（2）连通性）连通性（3）传输性）传输性（4）扩展性）扩展性（5）

8、隐蔽性）隐蔽性2 2、排水管网系统的构成、排水管网系统的构成1.2 排水管网系统的功能与组成城市边界城市边界干管干管支管支管污水厂污水厂主干管主干管污水收集设施污水收集设施排水管网排水管网排水调节池排水调节池提升泵站提升泵站污水输水管渠污水输水管渠污水排放口污水排放口2 2、排水管网系统的构成、排水管网系统的构成1.2 排水管网系统的功能与组成（1）污水收集设施）污水收集设施（2）排水管网）排水管网（3）排水调节池）排水调节池（4）提升泵站）提升泵站（5）污水输水管）污水输水管（6）污水排放口）污水排放口生活污水收集设施生活污水收集设施 雨水收集设施雨水收集设施坡地坡地洼地洼地排水管网排水管网

9、排水调节池排水调节池l排入水体（污水的稀释处理法）l灌溉农田（污水的土地处理法）l重复利用（中水工程）3、污水的去处、污水的去处/出路出路1、排水系统体制的概念：生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠 来排除，也可以采用两个或两个以上独立的管 渠来排除，污水的这种不同排除方式所形成的 排水系统，称为排水体制。 2、排水系统体制的分类：合流制：合流制：分流制：分流制：混合制：混合制：1.3 排水(管网)系统的体制直排式、完全截留式、部分截留式、不完全分流制、半分流制完全分流制既有分流制也有合流制的排水系统2.1 2.1 合流制合流制直排式合流制排水系统完全截留式合流制排水系统完全截留式合流制排

10、水系统截留主干沟截留主干沟工作过程工作过程：晴天以及初雨时晴天以及初雨时：截流管中是污水，入污水厂处理后排出：截流管中是污水，入污水厂处理后排出雨天雨天：雨污混合水经溢流井，一部分经截流管入污水处理：雨污混合水经溢流井，一部分经截流管入污水处理厂，一部分溢流直接入水体（或暂存）厂，一部分溢流直接入水体（或暂存）部分截留式合流制排水系统部分截留式合流制排水系统2.2 2.2 分流制分流制3、合流制和分流制的比较：环保方面：全部截流式合流制对环境的污染最小；部分截 留式合流制雨天时部分污水溢流入水体，造成 污染；分流制在降雨初期有污染。 造价方面：合流制管道比完全分流制可节省投资20%40%， 但

11、合流制泵站和污水处理厂投资要高于分流制， 总造价看，完全分流制高于合流制。而采用不 完全分流制，初期投资少、见效快，在新建地 区适于采用。 维护管理：合流制污水厂维护管理复杂。晴天时合流制管 道内易于沉淀，在雨天时沉淀物易被雨水冲走， 减小了合流制管道的维护管理费。 排水系统的体制排水系统的体制4、排水体制的选择（1 1）环境保护需要）环境保护需要（2 2）污水的重复利用）污水的重复利用（3 3）原有排水设施）原有排水设施（4 4）污水的水量、水质）污水的水量、水质（5 5）当地的地形、气候、水体等）当地的地形、气候、水体等新建地区新建地区以及以及工矿企业工矿企业一般采用一般采用分流制分流制。

12、两个例外两个例外：（1 1）少雨、缺雨地区的排水可采用合流制）少雨、缺雨地区的排水可采用合流制（2 2）靠近大河、大海附近地区的排水可采用合流制）靠近大河、大海附近地区的排水可采用合流制排水系统的体制排水系统的体制20062006年年南京市城市排水条例南京市城市排水条例十一条：十一条：城市排水实行雨水、污水分流排放制度城市排水实行雨水、污水分流排放制度1.4 排水排水( (管网管网) )系统规划布置系统规划布置排水管网系统的规划布置排水管网系统的规划布置布置原则与形式污水管网布置雨水管(渠)网布置废水综合治理和区域排水系统废水综合治理和区域排水系统排水系统规划设计任务及基建程序排水系统规划设计

13、任务及基建程序1、排水管网系统的布置原则、排水管网系统的布置原则按总体规划、实际情况，进行方案比较；按总体规划、实际情况，进行方案比较；利用地形，就近排入水体，管线最短、埋深最小；利用地形，就近排入水体，管线最短、埋深最小；协调好与其他管道关系、衔接问题；协调好与其他管道关系、衔接问题；考虑施工、运行和维护方便；考虑施工、运行和维护方便；近远期相结合，尽可能安排分期实施。近远期相结合，尽可能安排分期实施。1.4 1.4 排水管网系统的规划布置排水管网系统的规划布置顺序：排水区域顺序：排水区域 、体制、干管、体制、干管 、支管；、支管；一般遵循两点：一般遵循两点：（1）依据地形：高水高排，低水低

14、走）依据地形：高水高排，低水低走（2）管与路一致）管与路一致2 2、排水系统的布置形式、排水系统的布置形式没有固定的形式，结合具体情况布置没有固定的形式，结合具体情况布置形形式式平形式平形式正交式正交式正交式正交式城市边界城市边界排排水水流流域域分分界界线线干管干管干管干管干管干管434241402 2、排水系统的布置形式、排水系统的布置形式截流式截流式城市边界城市边界排排水水流流域域分分界界线线干管干管干管干管干管干管污水处理厂污水处理厂主干管主干管43424140排水系统的布置形式排水系统的布置形式平行式平行式城市边界城市边界干管干管干管干管干管干管污水处理厂污水处理厂主干管主干管干管干管

15、排水系统的布置形式排水系统的布置形式4745434148464442分区式分区式城市边界城市边界排排水水流流域域分分界界线线干管干管干管干管污水处理厂污水处理厂污水泵站排水系统的布置形式排水系统的布置形式分散式分散式城市边界城市边界排排水水流流域域分分界界线线干管干管干管干管干管干管干管干管干管干管污水处理厂灌溉灌溉灌溉灌溉排水系统的布置形式排水系统的布置形式43424140环绕式环绕式城市边界城市边界排排水水流流域域分分界界线线干管干管干管干管干管干管干管干管干管干管污水处理厂排水系统的布置形式排水系统的布置形式434241401.41.4排水管网系统的规划布置排水管网系统的规划布置3、废水

16、的综合治理和区域排水系统、废水的综合治理和区域排水系统 废水的综合治理 指对废水进行统一规划，多重治理。其主要内容有： 减少和控制废水及污染物的排放量城市规划与生产布局合理化充分利用水体、土壤的环境容量发展经济、节能的水处理技术废水中有用物质的回收及综合利用发展区域性废水及水污染整治系统 城市城市A城市城市B城市城市C流域水体污染变迁示意图流域水体污染变迁示意图1 1流域水体污染变迁示意图流域水体污染变迁示意图2 2城市城市A城市城市B城市城市C总污水厂总污水厂4、排水系统规划设计任务及基建程序、排水系统规划设计任务及基建程序1.41.4排水管网系统的规划布置排水管网系统的规划布置任务任务:

17、:排水管道系统的规划设计排水管道系统的规划设计 污水厂的规划设计污水厂的规划设计扩大初步设计扩大初步设计施工图设计施工图设计基基建建程程序序可行性研究阶段可行性研究阶段设计阶段设计阶段施工阶段施工阶段竣工验收交付使用阶段竣工验收交付使用阶段 第一章第一章 概论概论思考题：思考题：（1）污水有哪些类型？）污水有哪些类型？（2）排水管网系统具有哪些功能）排水管网系统具有哪些功能? 其网络特点是什么？其网络特点是什么？（3）排水管网系统有哪些部分组成？）排水管网系统有哪些部分组成？（4）何为排水系统体制？）何为排水系统体制？ 如何选择？如何选择？（5）排水管网的布置的原则与形式？）排水管网的布置的原则与形式？（4）排水系统的基建程序）排水系统的基建程序?排水体制合流制用同一套管渠系统收集和输送污水和雨水的排水方式直排式截留式分流制用不同管渠系统分别收集和输送各种污水和雨水的排水方式完全分流制不完全分流制半分流制有污水排水系统，又有雨水排水系统只有污水排水系统，没有完整的雨水系统既有污水排水系统，又有雨水排水系统。在雨水干沟上设雨水跳越井可截流初期雨