第二章污水管网的设计与计算

1、第2章 给水排水管网工程规划2.1 规划原则和工作程序2.2 技术经济分析方法2.3 城市用水量预测计算2.4 给水管网系统规划布置2.5 排水管网系统规划布置2.1 规划原则和工作程序给水排水系统规划是城市总体规划工作的重要组成部分，必须与城市总体规划相协调。2.1.1给排水工程规划原则 （1）执行相关政策、法规 （2）服从城镇发展规划（以城市规划作为给排水系统规划的依据） （3）规划时兼顾给水排水工程 （4）近远期规划与建设相结合 （5）合理利用水资源和保护环境 （6）规划方案尽可能经济、高效2.1.2给排水工程规划与建设程序2.1.2给排水工程规划与建设程序主要任務1确定服务范围、规模2

2、水资源利用与保护措施3确定系统的组成与体系结构4主要构筑物位置5确定给水处理及污水处理的工艺流程与水质保证措施6管网规划和干管定线7废水处置方案与环境影响评价8工程规划的技术经济比较2.1.2给排水工程规划与建设程序2.2给排水工程技术经济分析方法技术经济分析法1.数学分析法：是将工程方案构成工程费用最小化数学模型，将工程费用作为目标函数，就工程技术要求作为约束条件，通过数学最优化求解计算，使目标函数达到最优解。2. 方案比较法：通过多方案的比较，从有限个方案中寻求经济效果最佳的方案（对比分析法）2.3给水管网系统规划布置给水管网由输水系统和配水系统组成。总要求：供给用户所需的水量、保证配水管

3、网足够的水压、水质，保证不间断供水。2.3.1给水管网布置原则 按照城市总体规划，结合实际情况，进行多方案经济技术比较 管线均匀分布给水区，保证水量、水压、水质 以最短管线铺设，节约工程投资与运行费用 保证供水安全，局部故障时，保证不间断供水或减小断水范围 尽量减少拆迁、少占或不占农田 管渠施工、运行、维护方便 规划时应远近期结合2.3.2给水管网布置的基本形式1树状管网特点：管线长度短，构造简单，投资省；安全可靠性差；水力条件差，易产生“死水区”，末端水流停滞影响水质适用：对供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工业企业。2环状管网特点：管线长度长，投资大；安全可靠性好；水力条件较好，不易产生

4、“死水区”，水锤危害轻。适用：大中城镇和工业企业采用。2.3.3给水管网定线给水管网定线是指地形平面图上确定管线的位置和走向。1.城镇给水管网一般铺设在街道下，取决于城镇平面布置，受建筑物、地形、交通要到影响。要求:干管延伸方向与水源、输水管、水池、水塔、大用户方向一致，干管间要有连接管，形成环路，避免在高级路面或重要路面下通过，分配管与接户管，安装必要阀门和管件。2.工业企业管网根据水质、水压分别布置管网，用水集中，定线较容易，但避免地下建筑物。3.输水管渠定线远距离输水时，定线比较复杂。受地形、河流、山川、交通影响。要求：与城市建设规划相协调，减少拆迁、少占农田，尽量沿现有道路定线，较少交

5、叉，避免穿越地质灾害区、岩层、高地下水位区，一般不少于两条，之间设置连接管和阀门，要有一定坡度，设置排气阀和排水阀。2.4排水管道系统规划布置2.4.1排水管网布置原则（1）按照城市总体规划，结合实际布置（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，按从主干管到干管到支管的顺序进行布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；（4）协调好与其他管道关系（5）施工、运行和维护方便（6）远近期结合，留有发展余地2.4排水管道系统规划布置2.4.2排水管道系统布置形式排水管网一般布置成树状网，根据地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况以及污水种类和污染程度

6、等分为多种形式，以地形为主要考虑因素的布置形式有以下几种： (1) 正交式： 在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。特点： 干管长度短，管径小，较经济，污水排出也迅速。由于污水未经处理就直接排放，会使水体遭受严重污染，影响环境。适用：老城镇合流制、雨水排水系统。(2) 截流式： 沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，是正交式发展的结果。特点：减轻水体污染，保护环境。适用：分流制污水排水系统。（3）平行式： 在地势向河流方向有较大倾斜的地区，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。 特点：保证干管较好的水力

7、条件，避免因干管坡度过大以至于管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水井过多。适用：地形坡度大的地区。 (4) 分区式： 在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流至污水厂时采用。分别在高地区和低地区敷设独立的管道系统。高地区的污水靠重力流直接流入污水厂，而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。优点：能充分利用地形排水，节省电力。适用：个别阶梯地形或起伏很大的地区。(5) 分散式： 当城镇中央部分地势高，且向周围倾斜，四周又有多处排水出路时，各排水流域的干管常采用辐射状布置，各排水流域具有独立的排水系统。 特点： 干管长度短，管径小，管道埋深浅，便于污水灌溉等，但污水厂和泵站（如需设置时

8、）的数量将增多。适用：在地势平坦的大城市 (6) 环绕式： 可沿四周布置主干管，将各干管的污水截流送往污水厂集中处理，这样就由分散式发展成环绕式布置。特点：污水厂和泵站（如需设置时）的数量少。基建投资和运行管理费用小。2.4排水管道系统规划布置2.4.2排水管道系统布置形式区域排水系统：将两个城镇以上地区的污水统一排除和处理的系统特点：一个大型污水厂替代多个小型污水厂，降低污水厂基建和运行费用，提高污水处理效果和运行稳定性2.4.3污水管道系统布置污水管道系统布置的主要内容：1.确定排水区界，划分排水流域（可设置若干排水流域，每个流域应有一根或以上的干管）2.污水厂和出水口位置的选定（应在城市

9、河流下游，出水口不设回水区，污水厂设置在城市夏季主导风向的下风向）3.污水管道的布置与定线（按照主干管、干管、支管的顺序，地形是主要影响因素,沿城市道路铺设）4.确定污水管道系统的控制点和泵站的设置地点（各干管的起点、最低点均为控制点，埋深应保证大部分排污点污水能够自流排出，个别点可增加地面高程或设置泵站）5.确定污水在街道下的具体位置（保证安全距离，在给水管下方，注意铺设顺序）2.4.3污水管道系统布置 各种管线在平面上布置的次序一般是，从建筑规划线向道路中心线方向依次为：电力电缆 电讯电缆 煤气管道 热力管道 给水管道 雨水管道 污水管道。 若各种管线布置时发生冲突，处理的原则是：未建让已

10、建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让无压管，可弯管让不可弯管。2.4.4雨水管渠系统布置雨水管渠布置的主要内容：确定排水流域与排水方式，进行雨水管渠的定线；确定雨水泵房、雨水调节池、雨水排放口的位置1充分利用地形，就近排入水体（1）基本原则：雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。（2）当地形坡度较大时，雨水干管布置在地形低处或溪谷线上； 当地形平坦时，雨水干管布置在排水流域的中以便于支管接入，尽量扩大重力流排除雨水的范围。（3）尽量避免设置雨水泵站，当地形平坦，且地面平均标高低于河流的洪水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设

11、雨水泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运行费用。2根据城市规划布置雨水管道 通常应根据建筑物的分布，道路布置及街坊或小区内部的地形，出水口的位置等布置雨水管道，使街坊或小区内大部分雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。雨水管道应平行道路敷设，宜布置在人行道或绿化带下，不宜布置在快车道下，以免积水时影响交通或维修管道时破坏路面。当道路大于40 m时，应考虑在道路两侧分别设置雨水管道。3、采用明渠或暗管的选择暗管：在城市市区或厂区内，由于建筑密度高，交通量大，一般采用暗管排除雨水。特点-卫生条件好、不影响交通，造价高。明渠：在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地方，一般考虑采用明渠。特点-造价低；但明渠容易淤积，孳生蚊蝇，影响环境卫生，且明渠占地大，使道路的竖向规划和横断面设计受限，桥涵费用也增加。在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地区，可采用暗渠（盖板渠）排除雨水。2.4.4雨水管渠系统布置4、合理布置雨水口，保证路面雨水顺畅排除一般在道路交叉口