城市水系统运营与管理四

1、（一）排水管渠的断面形式应满足的要求：1. 静力学：管道必须有较大的稳定性，能稳定和坚固地承受各种荷载。2. 水力学：断面应具有最大的排水能力，在一定流速下不产生沉淀物。3. 经济：管道单长造价最低。4. 养护：断面应便于冲洗和清通淤积。一、管渠的断面形式一、管渠的断面形式 排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础（二）断面形式最常用：圆形，一般用于暗管。优点：1. 水力性能较好，水力半径最大，流速大、流量大。2. 便于预制、材料经济。3. 抗压能力强，稳定性较高，施工养护方便。其它形状：半椭圆形、马蹄形、矩形、梯形、蛋形。一、管渠的断面形式一、管渠的断面形式 排水管渠的材料、接口

2、及基础排水管渠的材料、接口及基础 排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础1. 足够的强度（外部荷载、内外压力、运输、施工冲击）2. 耐腐蚀（冲刷、磨损、腐蚀）3. 不渗漏（渗入、渗出）4. 阻力小（内壁光滑整齐）5. 就地取材（节约造价、运输成本）二、对管渠材料的要求 排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础1. 混凝土和钢筋混凝土管平口、企口混凝土排水管（500mm）限制使用，不得用于城镇市政污水、雨水管道系统 2. 陶土管（主要用于工业废水、耐腐蚀）3. 金属管（普通铸铁管、球墨铸铁管、钢管，主要用于承压）灰口铸铁管材、管件限制使用，口径400mm的管材及管件不允

3、许在污水处理厂、排水泵站及市政排水管网中的压力管线中使用。 4. 浆砌砖、石或钢筋混凝土大型管渠（主要是排水渠道）5. 塑料管（UPVC硬聚氯乙烯、HDPE高密度聚乙烯）推广使用6.玻璃钢夹砂管推广使用三、常用排水管渠三、常用排水管渠 排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础塑料管（塑料管（UPVC、HDPE等）目前应用广泛等）目前应用广泛优点：优点： 可克服温差压力，不因地震、车压导致管沟变形而漏水；可克服温差压力，不因地震、车压导致管沟变形而漏水； 管径可达管径可达3000mm，管道长，单节可达，管道长，单节可达6m，接口少且简单、，接口少且简单、严密、渗漏小；严密、渗漏小；

4、重量轻、地基处理简单，沟底整平即可；重量轻、地基处理简单，沟底整平即可； 若采用缠绕管，可现场缠绕，节省运费；若采用缠绕管，可现场缠绕，节省运费； 耐腐蚀、耐冲击。耐腐蚀、耐冲击。缺点：缺点：易老化。易老化。三、常用排水管渠三、常用排水管渠 排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、常用排水管渠三、常用排水管渠 （钢筋混泥土管）（钢筋混泥土管）企口企口式式 平口平口式式 砂基砂基础础排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、常用排水管渠三、常用排水管渠 （陶土管）（陶土管）在西安在西安出土的出土的秦代陶秦代陶土排水土排水管管排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、

5、接口及基础三、常用排水管渠三、常用排水管渠 （球墨铸铁管（球墨铸铁管 承插）承插）排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、常用排水管渠 （钢管）排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、常用排水管渠三、常用排水管渠 （HDPE波纹管）波纹管）三、常用排水管渠三、常用排水管渠 （PE管生产）管生产）排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、常用排水管渠 （UPVC管）排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、常用排水管渠 （玻璃钢夹砂管）排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础综合考虑技术经济及其它方面因素： 根据污水性质 根

6、据管道受压、埋设地点和土质条件 在满足技术要求的前提下，应尽可能就地取材四、管渠材料的选择 排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础1. 强度足够2. 不透水3. 抗蚀4. 有弹性二、分类：u 按弹性分：柔性；刚性；半柔半刚性一、对接口的要求排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口方法：（一）混凝土、钢筋混凝土管接口u 水泥砂浆抹带接口（刚性接口，1：2.5水泥：砂浆，B=120-150mm，图5-8）u 钢丝网水泥砂浆抹带接口（刚性接口，图5-9）u 石棉沥青卷材接口（柔性接口，冷底子油是由10号石油沥青或软化点为5070的煤焦沥青溶于有机溶剂（轻柴油、蒽油、

7、煤油、汽油及苯等）调制成的溶液 ）u 橡胶圈接口（柔性接口）u 预制套环石棉接口（半刚拌柔接口）u 水泥砂浆承插接口（刚性接口，1：2.5水泥：砂浆）（二）、塑料管接口u 承插橡胶圈接口u 承插粘接接口u 螺旋接口（大口径塑料缠绕管，接口处有内外棱槽）排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口方法：（三）金属管接口u 铸铁管一般为承插接口，承插口填料有： 麻石棉水泥； 麻膨胀水泥； 麻铅； 橡胶圈石棉水泥。u 钢管有焊接和法兰连接两种。排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口方法：（四）钢筋混凝土管顶管施工常用接口 钢胀圈连接（刚性接口）。常用于平口钢筋混

8、凝土管，钢胀圈用6-8mm厚、宽300-400mm的钢板卷焊而成。环的外径小于管内径30-40mm。顶管就位后拆除钢胀圈，管道接口处填油麻、石棉水泥打实。排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口方法：（四）钢筋混凝土管顶管施工常用接口 企口连接（可刚可柔）。刚性接口填充油毡垫、石棉水泥或膨胀水泥砂浆，柔性接口填充橡胶圈、垫片和水泥砂浆。企口连接不适合长距离顶管。排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口方法： T 形接口。在两管段之间插入一 T 形钢套管，钢套管与两侧管段的插入部分均有橡胶密封圈。排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口

9、方法： F 形接口。F 形接口是 T 形接口的发展，钢套管是一个钢筒，与管段的一端浇注成一体，形成插口。管段的另一端做成插头，上有密封圈的凹槽。相邻管段连接时，先在插头上装好密封圈，在插口上装好木垫片，然后将插头插入插口就完成连接。排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口方法：排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口方法： 混凝土或铸铁内套环石棉水泥接口 沥青油毡、石棉水泥接口 麻辫（或塑料圈）石棉水泥接口排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础三、接口方法：（五）酸性废水管道需采用耐酸的接口材料如： 环氧树脂浸石棉绳 玻璃布和煤焦油 高分子

10、材料配制的柔性接口。 国外主要采用承插口加橡皮圈及高分子材料的柔性接口。排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础一、基础组成：地基沟槽底的土壤部分（承重、承受压力和荷载）基础管子与地基间经人工处理过的或专门建造的部分（均布荷载）管座管子下侧与基础之间的部分（稳管、减少对基础的压力和对管子的反力）二、管道基础的要求：足够的承载能力可靠的稳定性三、常用的管道基础：砂土基础（弧形素土基础、砂垫层基础）混凝土枕基混凝土带基排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础28排水管渠系统上的构筑物 检查井检查井 跌水井跌水井 水封井水封

11、井 换气换气井井 冲洗井冲洗井 溢流溢流井井 测流井测流井 雨水口雨水口、 连接暗连接暗井井 倒虹管倒虹管、管桥管桥出水口出水口29检查井作用：便于定期检查、清通。作用：便于定期检查、清通。要求：为了便于清通检查井之间的管段要求：为了便于清通检查井之间的管段应是直通的，既不弯曲断面又没有变化。应是直通的，既不弯曲断面又没有变化。设置：管道交汇处、转弯、管道尺寸或设置：管道交汇处、转弯、管道尺寸或坡度改变、跌水处及相隔一定距离的直坡度改变、跌水处及相隔一定距离的直线管段上。线管段上。组成：基础、井底、井身、井盖和盖座。组成：基础、井底、井身、井盖和盖座。材料：砖、石、混凝土或钢筋混凝土。材料：砖

12、、石、混凝土或钢筋混凝土。30跌水井设置：当检查井中上下游管渠的管底设置：当检查井中上下游管渠的管底落差大于落差大于2 2米。米。跌水井内应有减速、防冲及消能设施。跌水井内应有减速、防冲及消能设施。形式：竖管式（适应于管径等于或小形式：竖管式（适应于管径等于或小于于400mm400mm管道）、溢流堰式（适应于管道）、溢流堰式（适应于大于大于400mm400mm管道）。管道）。当上下游管渠的管底跌落差小于当上下游管渠的管底跌落差小于1m1m时，时，只把检查井低部作成斜坡，不做跌水。只把检查井低部作成斜坡，不做跌水。管道转弯处不宜设跌水井。管道转弯处不宜设跌水井。31水封井当工业废水中能产生引起爆

13、炸或火当工业废水中能产生引起爆炸或火灾的气体时，管道中必须设置水封灾的气体时，管道中必须设置水封井。井。作用：阻隔易燃气体流通，阻隔水作用：阻隔易燃气体流通，阻隔水面游火。面游火。位置：设在产生上述废水的生产装位置：设在产生上述废水的生产装置、储罐区等的废水排出口处。置、储罐区等的废水排出口处。32换气井作用：避免有机物发作用：避免有机物发酵产生的气体遇火爆酵产生的气体遇火爆炸，排除有害气体，炸，排除有害气体，保证工人检修安全。保证工人检修安全。33溢流井设置：截流式合流制排水系统。设置：截流式合流制排水系统。作用：晴天截流混合污水进污水作用：晴天截流混合污水进污水厂，雨天部分混合污水溢流入水

14、厂，雨天部分混合污水溢流入水体。体。形式：截流槽式、溢流堰式形式：截流槽式、溢流堰式34冲洗井作用：污水管道内的流速不作用：污水管道内的流速不能保证自请时，为防止淤塞。能保证自请时，为防止淤塞。分类：人工冲洗、自动冲洗。分类：人工冲洗、自动冲洗。设置：管径小于设置：管径小于400mm400mm的管的管道上。道上。35测流井作用：测定过水流量。作用：测定过水流量。测流设备：堰、文丘里测流设备：堰、文丘里管、量水槽。管、量水槽。36雨水口设置：设在雨水管道或合流管道上。设置：设在雨水管道或合流管道上。作用：收集地面雨水。作用：收集地面雨水。位置：交叉路口、路侧边沟等低洼位置：交叉路口、路侧边沟等低

15、洼处。处。构造：进水箅、连接管、井身。构造：进水箅、连接管、井身。形式：边沟式、侧石式、联合式形式：边沟式、侧石式、联合式。37连接暗井设置：当管径大于设置：当管径大于800mm800mm时，雨水口的时，雨水口的连接管可通过连接暗连接管可通过连接暗井与雨水管道连接。井与雨水管道连接。38倒虹管设置：排水管道遇到河流、山涧、洼地或设置：排水管道遇到河流、山涧、洼地或地下构筑物时。地下构筑物时。组成：进水井、管道、出水井。组成：进水井、管道、出水井。形式：直管式、折管式。形式：直管式、折管式。注意的问题：注意的问题：应尽可能与障碍物正交，穿越河道的倒虹应尽可能与障碍物正交，穿越河道的倒虹管应选择不

16、易被冲刷的地段及埋深较小的管应选择不易被冲刷的地段及埋深较小的部位。部位。管顶与河床垂直距离不易小于管顶与河床垂直距离不易小于0.5m0.5m工作管线不少于两条。工作管线不少于两条。39防止淤积的措施提高管内流速，一般采用提高管内流速，一般采用1.21.5m/s,1.21.5m/s,不易小于不易小于0.9m/s0.9m/s，当达不到，当达不到0.9m/s 0.9m/s 时，应加定期冲洗措施。时，应加定期冲洗措施。最小管径最小管径200mm200mm。进水井低部设沉泥槽。进水井低部设沉泥槽。折管式倒虹管的上行管与水平线夹角折管式倒虹管的上行管与水平线夹角小于或等于小于或等于30300 0。合流制

17、管道设倒虹管时，应按旱流污合流制管道设倒虹管时，应按旱流污水量校核流速。水量校核流速。40管 桥设置：当管道穿越谷地时，设置：当管道穿越谷地时，可架桥敷设管道。可架桥敷设管道。优点：易于施工、造价低。优点：易于施工、造价低。适用：小流量。适用：小流量。41出水口位置：根据排水水质、下游用水情况、水体流位置：根据排水水质、下游用水情况、水体流量、水位变化、波浪等确定量、水位变化、波浪等确定设置：设置：当污水需和水体水流充分混合时，出水口长距当污水需和水体水流充分混合时，出水口长距离伸入水体分散出水。离伸入水体分散出水。污水管渠出水口采用淹没式，管顶标高在常水污水管渠出水口采用淹没式，管顶标高在常水位下。雨水管渠出水口采用非淹没式，其管底位下。雨水管渠出水口采用非淹没式，其管底标高最好在水体最高水位以上以免水体水倒灌。标高最好在水体最高水位以上以免水体水倒灌。形式：一字型、八字型、门字型。形式：一字型、八字型、门字型。42排水管渠运行与管理排水管渠运行与管理43排水管渠运行与管理排水管渠运行与管理44排水管渠运行与管理排水管渠运行与管理45排水管渠运行与管理排水管渠运行与管理46排水管渠运行与管理排水管渠运行与管理47排水管渠运行与管理排水管渠运行与管理48排水管渠运行与管理排水管渠运行与管理49排水管渠运行与管理排水管渠运行与管理50排水管渠运行与管理排水