项目1城给排水系统组成与布置

1、项目1城市给排水系统组成与布置单元1城市给水系统组成与布置学习前导入：本单元主要介绍城市给水系统的任务与组成，包括取水、净水、 输配水工 程设施；城市给水系统的分类与形式（统一、分系统） ；给水管网的布置原则与影响因素， 给水管网布置的基本形式（树状、环状） ；输水管与配水管网定线与布置的原则与要求等。1,城市给水系统的任务及组成给水系统是由保证城镇、工矿企业等用水的各项构筑物的输配水管网组成的系统。给水工程的任务是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，再将净化后的水输送到用水区， 并向用户配水，供应各类建筑所需的生活、生产和消防等用水。 给水系统需满足以下三项要求：水量，向指定的用水地点

2、及时可靠地提供满足用户需求的用水量；水质，向指定用水地点和用户供给符合质量要求的水；水压，为用户提供符合标准的用水压力，使用户在任何时间都能取得充足的水量。给水系统一般由取水、净水和输配水工程设施构成。取水工程设施取水工程设施包括取水构筑物（包括地表水取水构筑物和地下水取水构筑物）和一级泵站，其作用是从选定的水源，抽取原水，加压后送入水处理构筑物。净水工程设施净水工程设施包括水处理构筑物和清水池。水处理构筑物的作用是根据原水水质和用户对水质的要求，将原水适当加以处理，以满足用户对水质的要求。水处理的方法有沉淀、过滤、消毒等。清水池的作用是贮存和调节一、二级泵站抽水量之间的差额水量。水处理构筑物

3、和清水池常集中布置在自来水厂内。 1.3输配水工程设施输配水工程设施包括二级泵站、输水管、配水管网、水塔和高地水池等。二级泵站将管网所需水量提升到要求的高度，以便进行输送。输水管包括将原水送至水厂的原水输水管和将净化后的水送到配水管网的清水输水管，其特点是沿线无流量。 配水管网则是将清水输水管送来的水送到各个用水区的全部管道。水塔和高地水池等调节构筑物设在输配水管网中， 用以贮存和调节二级泵站送水量与用户用水量之间的差值。管网中的调节构筑物并非一定要I取水构筑物之一一领泉站i 3水处理构筑fih4-清水池 5二筑泵站，-管网，两节构筑物设置，而二级泵站一般设在自来水厂内。图1-2地下水源的给水

4、系统示意图1 一管井群卜2一集水井i 3 一量新，4 一水塔1 S管网图1-1和图1-2为城镇给水系统示意图， 其中图1-2中，取水工程设施为管井群、 集水 池，由于未受污染的地下水水质良好，一般可省去水处理构筑物而只进行消毒。输配水工程设施承担城镇供水的输送、分配、压力调节（加压、减压）和水量调节任务，起到保障用户用水的作用。输配水工程设施一般由输水管（渠）、配水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及水量调节设施（清水池、水塔、高位水池）等构成，如图 1-3 （a）、1-3 （b）所示。输水管（渠）是指在较长距离内输送水量的管道或渠道，输水管（渠）一般不向沿线两侧供水。 如从水厂将清水输送至供

5、水区域的管道（渠）、从供水管网向某大用户供水的专线管道、区域给水系统中连接各区域管网的管道等。输水管道的常用材料有铸铁管、钢管、钢筋混凝土管、 塑料管及各类新型复合管材等，输水渠道一般由砖、砂、石、混凝土等材料砌筑。由于输水管发生事故将对供水产生较大影响，所以较长距离输水管一般敷设成两条平行管线，并在中间适当地点分段连通和安装切换阀门，以便其中一条管道局部发生故障时由另一条并行管段替代。输水管的流量一般都较大，输送距离远，施工条件差，工程量巨大，甚 至要穿越山岭或河流。输水管的安全可靠性要求很严格，特别是现代化城市建设和发展中， 远距离输水工程越来越普遍，对输水管道工程的规划和设计必须给予高度

6、重视。1-取水构筑物；2- 一级泵站；3-水处理构筑物；4-清水池;5-二级泵站；6-输水管；7-管网;8-水塔 图1-3（a）地表水源给水管道系统示意图1-地下水取水构筑物；2-集水池；3-泵站；4-输水管；5-管网图1-3（b） 地下水源给水管道系统示意图配水管网是指分布在整个供水区域内的配水管道网络。其功能是将来自于较集中点（如输水管渠的末端或贮水设施等）的水量分配输送到整个供水区域，使用户从近处接管用水。配水管网由主干管、干管、支管、连接管、分配管等构成，配水管网中还需要安装消火栓、阀门（闸阀、排气阀、泄水阀等）和检测仪表（压力、流量、水质检测等）等附属设施，以保证消防供水和满足生产调

7、度、故障处理、维护保养等管理需要。泵站泵站是输配水系统中的加压设施，一般由多台水泵并联组成，当水不能靠重力流动时， 必须使用水泵对水流增加压力，使水流有足够的能量克服管道内壁的摩擦阻力，在输配水系统中还要求水被输送到用户连接地点后有符合要求的水压，以克服用水地点的高程差及用户的管道系统与设备的水流阻力。给水管网系统中的泵站有一级泵站、二级泵站和加压泵站（又可称为三级泵站）。一级泵站从水源取水提升输送至水处理构筑物，通常均匀供水。二级泵站一般位于水厂内部，将清水池中的水加压后送入输水管或配水管网，通常分级供水。局部加压泵站则对远离水厂的供水区域或地形较高的区域进行加压，即多级加压。水量调节设施有

8、清水池，又称清水库和高位水池（或水塔）等形式。其主要作用是调节供水与用水的流量差，也称调节构筑物。水量调节设施也可用于贮存备用水量，以保证消防、检修、停电 和事故等情况下的用水，提高系统的供水安全可靠性。设在水厂内的清水池（清水库）是水处理系统与管网系统的衔接点，既作为处理好的清水贮存设施，也是管网系统中输配水的水源点。减压设施用减压阀和节流孔板等降低和稳定输配水系统局部的水压，以避免水压过高造成管道或其他设施的漏水、爆裂、水锤破坏等。2.城市给水系统的分类与形式给水系统的分类给水系统可按下列方式分类按使用目的不同，可分为生活给水、生产给水和消防给水系统；按服务对象不同，可分为城镇给水和工业给

9、水系统；技水源种类不同，可分为地下水（井水、泉水等）和地表水（江河、湖泊、水库、海洋等）给水系统；按供水方式不同，可分为重力供水（自流供水）、压力供水（水泵供水）和混合供水系统。给水系统的形式统一给水系统统一给水系统即用同一系统供应生活、 生产和消防等各种用水， 绝大多数城市采用这一 系统。该系统适用于地形起伏不大、 用户较为集中，且各用户对水质、 水压要求相差不大的 城镇和工业企业给水工程。 如果个别用户对水质或水压有特殊要求， 可自统一给水系统取水 再进行局部处理或加压后再供给使用。 根据向管网供水的水源数目， 统一给水系统可分为单 水源给水系统和多水源给水系统两种形式，如图1-4 （a）

10、、1-4 （b）所示。21-取水设施；2-给水处理厂;3-加压泵站;4-给水管网 图1-4(a)单水源给水系统示意图1-地表水水源；2-地下水水源；3-水塔;4-给水管网图1-4(b)多水源给水系统示意图分系统给水系统因给水区域内各用户对水质、 水压要求差别较大， 或地形高差较大， 或功能分区比较明 显，且用水量较大时，可根据需要采用几个相互独立工作的给水系统分别供水。分系统给水系统和统一给水系统一样， 也可采用单水源或多水源供水。 根据具体情况，分系统给水系统 又可分为：分区给水系统、分压给水系统和分质给水系统。分区给水系统将给水管网系统划分为多个区域， 各区域管网具有独立的供水泵站， 供水

11、具有不同的水 压。分区给水管网系统可以降低平均供水压力，避免局部水压过高的，减少爆管的几率和泵站能量浪费(图1-5)。分压给水系统由于用户对水压的要求不同而分成两个或两个以上系统给水，如图1-6所示。符合用户水质要求的水，由同一泵站内不同扬程的水泵分别通过高压、低压输水管网送往不同用户。 如给水区域中用户对水压要求差别较大，采用一个管网系统，对于水压要求较低的用户就会存在较大的富余水压，不但造成动力浪费，同时对使用和维护管理都很不利，且管网系统漏损水量也会增加。采用分压给水或局部加压给水，可避免上述缺点，减少高压管道和设备用量，但需要增加低压管道和设备，管理较为复杂。分质给水系统因用户对水质的

12、要求不同而分成两个或两个以上系统，分别供给各类用户，称为分质给水系统，如图1-7 (a)、图1-7 (b)所示。1-净水厂；2-二级泵站；3-低压输水管；4-高压输水管5-低压管网；6-高压管网;7-水塔图1-6分压给水管网系统1-分质净水厂；2-二级泵站;3-输水管;4-居住区;5-工厂区(b)1-井群；2-地下水水厂；3-生活用水管网；4-生产用水管网；5-取水构筑物；6-生产用水厂图1-7分质给水管网系统城市给水系统布置形式的选择，应按照城市规划，考虑水源、地形等自然条件，根据用户对水量、水质和水压等方面的要求，全面系统地建设规划，既要保证用水的安全可靠，又要做到供水的技术可行、经济合理

13、，同时又要保护环境、能适应发展的需要，保证经济的可 持续发展。3.给水管网的布置布置原则与影响因素给水管网布置原则给水管网(包括输水管和配水管网)是给水工程的重要组成部分，担负着城镇的输水和 配水任务，其工程投资比例也最高， 在有些城镇中，约为城镇自来水厂投资的3倍。因此给水管网布置的合理与否关系到供水是否安全、工程投资和管网运行费用是否经济。给水管网在进行规划和布置时应遵循下列基本原则：根据城市规划布置管网，给水系统可分期建设，并留有充分的发展余地；布置在整个供水区内，并满足用户对水量和水压的要求；管网供水应安全可靠，当局部管线发生故障时，应尽量减小断水范围；管线布置力求简短，并尽量减少特殊

14、工程，以降低管网工程投资和日常供水费用。影响给水管网布置的因素给水系统布置必须综合考虑城市规划、水源条件、地形，用户对水量、水质和水压的要求等各方面因素。城市规划给水系统的布置，应密切配合城市和工业区的建设规划，做到通盘考虑、分期建设，既能及时供应生活、生产和消防给水，又能适应今后发展的要求。根据城市的计划人口数，居住区房屋层数和建筑标准，城市现状资料和气候等自然条件，可得出整个给水工程的设计流量；从工业布局可知生产用水量分布及其要求；根据当地农业灌溉、航运和水利等规划资料，水文和水文地质资料，可以确定水源和取水构筑物的位置；根据城市功能分区，街道位置， 用户对水量、水压和水质的要求，可以选定

15、水厂、调节构筑物、泵站和管网的位置；根据城 市地形和供水压力可确定管网是否需要分区给水；根据用户对水质要求确定是否需要分质供水等。水源条件水源的影响主要包括水源种类、水源距给水区的远近、水质条件等方面。给水系统，按水源种类，可分为地表水(江河、湖泊、蓄水库、海洋等)和地下水(浅层地下水、深层地 下水、泉水等)。城市附近的水源丰富时，往往随着用水量的增长而逐步发展成为多水源给 水系统，从不同部位向管网供水。随着用水量的增大、水质的不断恶化、城市地下水位的不 断下降，有些城市不得不采取跨流域、远距离取水方式来解决给水问题。地形地形条件对给水系统的布置有很大影响。中小城市如地形比较平坦，而工业用水量

16、小、 对水压又无特殊要求时，可用统一给水系统；大中城市被河流分隔时，两岸工业和居民用水 一般先分别供给，自成给水系统，随着城市的发展，再考虑将两岸管网相互沟通，成为多水源的给水系统；取用地下水时，可考虑就近凿井取水，而采用分地区供水的系统；地形起伏较大的城市，可采用分区给水或局部加压给水系统。给水管网布置的基本形式尽管给水管网布置受上述原则和影响因素的制约，其形状有各种各样，一般分为两种基本形式：树状管网和环状管网，如图 1-8、图1-9所示。树状管网因管网布置成树枝状而得名，随着从水厂泵站或水塔到用户管线的延伸，其管径越来越小。树状网的供水可靠性较差，因为管网中的任一段管线损坏时，在该管线以

17、后的所有管线就会断水。另外，在树状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，甚至停滞不流动， 因此水质容易变坏。树状网中水锤作用损坏管线较严重，但这种管网的总长度较短，构造简单，投资较省。因此最适用于小城镇和小型工矿企业采用，或者在建设初期采用树状管网， 待以后条件具备时，再逐步发展成环状管网。1-二级泵站；2-管网图1-8树状管网图1-9环状管网环状管网这种管网中管线间连接成环状，当某一段管线损坏时， 可以关闭附近的阀门， 使其与其余的管线隔开，然后进行检修，水还可从其他管线供应用户，断水的地区可以缩小，从而增加供水可靠性，此外环状网还可以大大减轻因水锤作用产生的危害。但是，环状管网管线总

18、长度较大，建设投资明显高于树状管网。环状管网适用于对供水连续性、安全性要求较高的供水区域，一般在大、中城镇和工业企业中采用。在城镇建设初期可采用树状网，以后随着供水事业的发展逐步连成环状网。实际上，现有城市的给水管网，多数是将树状网和环状网结合起来。在城市中心地区，布置成环状网，在郊区则以树状网形式向四周延伸。给水管网规划布置方案直接关系到整个给水工程投资的大小和施工的难易程度，并对今后供水系统的安全可靠运行和经营管理等有较大的影响。因此，在进行给水管网具体规划布置时，应深入调查研究，充分掌握资料，对多个可行的布置方案进行技术经济比较后再加以 确定。 4.输水管和配水管网定线管网定线是指在地形

19、平面图上确定管线的走向和位置。管网定线受城镇(或工业企业，的平面布置，供水区的地形，河流、山谷、铁路等障碍物的位置，大用水户的分布情况，其 他水源及水池、水塔等调节构筑物的位置等因素的影响，应综合考虑各种影响因素，进行管网定线。输水管定线与布置输水管定线输水管包括从水源到水厂的原水输水管和从水厂到配水管网的清水输水管，输水管中途一般不配水。根据地形和地质条件，原水输送可以采用重力输水管(渠)，也可以采用压力输 水管；当长距离输水时，由于地形情况复杂， 有可能采用重力输水管和压力输水管相结合的 输水方式。清水输送一般采用压力输水管，以免在输送过程中水质受到污染，输水管定线的主要原则如下：(1)输

20、配水管渠的走向与布置应符合城市近期规划要求，同时考虑远期发展需要：输 配水管渠的走向与布置应考虑与既有地下构筑物(如铁道、地下通道、人防工程)等隐蔽工程的协调与配合；输配水管渠尽可能沿现有的道路或规划道路敷设，尽量避开城市主干道，以利施工和维护。(2)输配水管渠应选择经济合理的线路： 管线尽可能短，尽量避免穿越坡地、 障碍物； 尽量少占农田、不占良田，尽量减少青苗赔偿；尽可能结合既有地形考虑重力输水，以减少运行成本；尽可能利用现有管道，以减少工程投资，充分发挥既有的设施作用。(3)输配水管渠应保证输配水质、水量及水压满足要求：避免穿越有毒物污染及腐蚀性等地区，若必须穿越则应采取防护措施； 渠道

21、输送时，应尽可能采用暗渠，若采用明渠输 送时，则应有相应的保护水质和防止水量损失的措施；当地形起伏较大时， 采用压力输水管线的竖向高程布置，一般要求在不同输水工作条件下 ，均位于输水水力坡降线以下。输水管定线时，有时上述原则难以兼顾，此时应进行技术经济比较，以确定最佳的输水 管定线方案。输水管布置(1)为保证不间断供水，输配水管渠一般不宜少于两根。但有安全贮水池或其他安全供 水措施时，可考虑只设一根。两根以上的输水管(渠)应设连通管。连通管管径一般与输水管相同。对小管径来说，可取用输水管径的20%- 30%,但须考虑发生事故时应满足通过事故水量。城镇事故水量一般为设计用水量的70%。设有连通管

22、的输水管(渠)上，应设置必要的防止事故发生或检修时切换用的阀门。 当输水管直径w 400mm时，阀门的口径与之相同，否则可相应缩小，但不得小于输水管径 的 80%。阀门及连通管的布置一般可以参照图1-10所示的方式选用。图 1-10(a)为常用布置形式；图1-10 (b)布置的阀门较少，但管道需立体交叉、配件较多，故较少采用；当供水要求 安全系数极高，包括检修任一阀门都不得中断供水时，可采用图 1-10 (c)布置，在连通管上 增设阀门一只。(a)5阀布置(h)4阀布置-4xHrW-(c)6阀布置图1-10阀门及连通管布置输水管阀门间距，在一般情况下：当输水管长度小于3km时，可取1.01.5

23、km;当输水管长度在 310km时，可取2.02.5km；当输水管长度在 1020km时，可取3.0 4.0km。(2)输配水管(渠)通常应根据具体情况考虑设置相应的构筑物和阀件。检查井的设置。对远距离输配管道来说，为保证输配顺畅，一般应设检查井，其设置间距要求为：当输配管管径 200mm时，最小水平净距为 3.0m。(2)配水管道与其他工程管线之间的最小间距：污水、雨水排水管：当配水管管径w200mm时，最小水平净距为 1.0m；当配水管管径200mm时，最小水平净距为 1.5 m；最小 垂直净距为0.4m；燃气管道：中、低压(PW0.4MPa)时，最小水平净距为 0.5m；次高压 (0.4

24、MPavPW0.8MPa)时，最小水平净距为 1.0m;高压(0.8MPaP w 1.6MPa)时，最小水平净 距为1.5;最小垂直净距为 0.15m；热力管：直埋及地沟，最小水平净距为1.5m；最小垂直净距为0.15m；电力电缆：直埋及管道，最小水平净距为 0.5m；最小垂直净距为 0.15m。(3)配水管道与地上杆柱的最小间距：当通信照明电压10kV时，最小水平净距为 0.5 TOC o 1-5 h z m；最小垂直净距为 0.15m；当在高压铁塔基础边时，最小水平净距为3.0m。(4)配水管道与树木、道路侧石边缘之间的最小水平净距为1.5m。(5)配水管道与铁路钢轨(或坡脚)之间的最小水

25、平净距为 5.0m。(6)配水管道与铁路(轨底)、电车(轨底)最小垂直净距为1.0m。(7)配水管道与涵洞(基础底)最小垂直净距为0.15m。(8)配水管道与沟渠(基础底)最小垂直净距为0.5m。配水管与其他工程管线交叉敷设顺序(1)配水管与其他工程管线交叉时，宜按自地面向下电力、热力、燃气、给水、雨水排 水、污水排水管线的排列顺序敷设。(2)当生活饮用水管道与污水管道或有毒液体输送管道交叉敷设时，除饮用水管道在上 行外，还不应有接口重叠；若必须下行，则应采取防护措施，如加设钢套管，且套管应伸出 交叉管的长度每边不得小于 3m,并用防水材料封闭端口。阀门、消防栓的布置原则阀门(1)干管上的阀门

26、间距一般为5001000m。(2)为满足事故管段的切断需要，其位置可结合连接管以及重要供水支管的节点设置。 一般情况下干管上的阀门可设在连接管的下游；如设置对置水塔时，则应视具体情况考虑；干管上设置阀门应该根据配水管网分段、分区检修的需要设置；支管与干管相连处，一般在支管上设置阀门，以使支管的检修不影响干管供水。(3)在城市管网上支、干管上的消防栓，均应在消防栓前装设阀门。(4)支、干管上阀门布置不应使相邻两阀门隔断5个以上的消防栓。4.2.5.2消防栓(1)管网中消防栓的间距不应大于120m。(2)城市管网中接消防栓的管径不得小于DN100。(3)消防栓应尽可能设在便于消防车施救取水的地方。

27、(4)消防栓按规定应距建筑物不小于5m,距车行道边不大于 2m,并不应妨碍交通,一般设在人行道边、交叉路口和醒目处。复习与思考题：.城市给水系统一般由哪几部分组成 ？.城市给水系统如何进行分类，有几种形式？.给水管网的布置原则是什么，影响其布置的因素有哪些?.给水管网布置的基本形式是什么，各自有什么特点？.输水管和配水管网定线与布置的基本要求有哪些？单元2城市排水系统组成与布置学习前导入：本单元主要介绍城市排水系统的组成， 包括城市污水排水系统与雨水排水 系统；排水管网的布置形式，污水排水管道布置步骤与方法， 雨水排水管渠布置原则与方法； 排水体制，包括合流制与分流制的种类、特点与改造方法等。

28、城市排水工程指为保护环境而建设的一整套用于收集、输送、处理和利用污水的工程设 施。排水工程可分为两大部分：一是污水的收集、输送部分，即排水管网系统；二是污水的 处理、利用部分，即污水处理工程。排水对象可分为生活污水、工业废水和降水三类。生活污水：是指居民在日常生活中排出的废水，主要来自住宅、机关、学校、医院、公共建筑、生活福利设施和工业企业的生活间等部分，是废水处理的重点对象；工业废水：是指工业企业在生产过程中排出的废水，主要来自各车间或矿场。许多化工生产废水，含有很高浓度的污染物质，甚至含有大量有毒 有害物质，必须给予严格的处理；降水：是指在地面上径流的雨水和冰雪融化水。这类水 径流量大而急

29、，若不及时排除，往往会积水成灾，但初降的雨水却挟带大量污染物质。因此， 流经这些地区的雨水应经适当处理后才能排入水体。.城市排水系统的组成城市污水排水系统的组成排水系统一般由污废水收集设施、排水管网、水量调节池、提升泵站、污废水输水管(渠)和排放口等组成。如图1-13所示。污废水收集设施及室内排水管网常见的污水收集设备主要为各类卫生器具。按其用途可分为便溺类用卫生器具、盥洗及淋浴用的卫生器具、洗涤用的卫生器具、地漏等。它们既是人们用水的容器，也是承受污水的容器，同时也是污水排水系统的起点设备。室内排水管道系统主要由排水干管、排水横管、排水支管组成。生活污水经室内排水管道系统流入室外居住小区管道

30、系统，如图1-14所示。排水管网排水管网指分布于排水区域内的排水管道(渠)，其功能是将收集到的污水、废水和雨 水等输送到处理地点或排放口，以便集中处理或排放。它又分为居住小区管道系统和街道管 道系统。排水管网由支管、干管、主干管等构成，一般顺延地面高程由高向低布置成树状网络。由于污水含有大量的漂浮物和气体，所以污水管道一般采用非满流管道，以保留漂浮物和气体的流动空间。雨水管道一般采用满管流，工业废水的输送管道是采用满管流或者非满管流,则应根据水质的特性决定。排水管道系统中设置有雨水口、检查井、跌水井、溢流井、水封 井、换气井、倒虹管等附属构筑物及流量等检测设施，便于系统的运行与维护管理。1-排

31、水管道；2-水量调节池;3-提升泵站;4-输水管道（渠）;5-污水处理厂 图1-13排水管道系统示意图铅丝网罩一 一仲顶通气管-l存水理 &洗涤盆排出管图1-14室内排水系统排水调节池指拥有一定容积的污水、废水和雨水贮存设施，用于调节排水管道流量或处理水量的差 值。通过水量调节池可以降低其下游高峰排水量，从而减少输水管渠或污水处理设施的设计 规模，降低工程造价。排水泵站排水一般按重力流输送，因此管道需按一定坡度敷设，但往往由于受到地形等条件的限 制而需要把低处的水向高处提升，这时就需要设置泵站。把上游来水提升到下游沟段内，称 中途泵站或提升泵站。把废水送入污水处理厂或排入水体，称终点泵站。按提

32、升废水性质又 可分为污水泵站、雨水泵站、污泥泵站。提升泵站应根据需要设置，当管道系统的规模较大或需要长距离输送时，可能需要设置多座泵站。因雨水的径流量较大，一般应尽量不设或少 设雨水泵站，但在必要时也要设置。排水泵站的房屋建筑一般由两部分组成：进水间和水泵 间，分为合建式（图 1-15 ）和分建式（图 1-16 ）。图1-15合建式污水泵站图1-16分建式污水泵站污废水输水管（渠）指长距离输送废水的压力管道或渠道，为了保护环境，污水处理设施往往建在离城市较 远的地区，排放口也选在远离城市的水体下游，都需要长距离输送。出水口及事故排出口排水管道的末端是废水排放口，与接纳废水的水体连接，为了保证排

33、放口部的稳定，或 者使废水能够比较均匀地与接纳水体混合，需要合理设置排放口。事故排出口是指在排水系 统发生故障时，把废水临时排放到天然水体或其他地点的设施，通常设置在某些易于发生故 障的构筑物面前面。雨水排水系统的组成雨水排水系统的任务是收集并输送地面径流的雨水并将其排至水体，主要有下列几个部 分组成。建筑物的雨水管道系统和设备建筑物的雨水管道系统和设备主要是收集工业、公共或大型建筑的屋面雨水，将其排入 室外的雨水管渠系统中。屋面雨水的收集是通过设在屋面的雨水口和天沟，经雨落管排至地 面，地面的雨水经雨水口流入雨水排水支管中，然后进入雨水排水管网系统。小区或厂区雨水管渠系统街坊或厂区雨水管渠系

34、统主要包括敷设在小区或厂区道路下的雨水管渠及其附属构筑物。街道雨水管渠系统街道雨水管渠系统主要包括敷设在街道下的雨水管渠及其附属构筑物。附属构筑物附属构筑物主要包括雨水口、检查井、跌水井、倒虹管等。雨水泵站因为雨水径流量较大，一般应尽量不设或少设雨水泵站，但在必要时也需设置，如上海、武汉等城市设置雨水泵站，用以抽出部分或全部雨水。出水口出水口是设在雨水排水系统终端的构筑物。合流制排水系统的组成与分流制相似，同样 有室内排水设备、室外居住小区以及街道管道系统。雨水经雨水口进入合流管道，在合流管 道系统的截流干管处设有溢流井。当然，上述各排水系统的组成不是固定不变的，须结合当 地条件来确定排水系统

35、内所需要的组成部分。.排水管网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等多种因素，以地形为主要考虑因素的布置形式主要有正交式、 截流式、平行式、分区式、分散式和环绕式六种，如图1-17所示。在实际情况下，单独采用一种布置形式较少，通常是根据当地条件，因地制宜地采用综合布置形式较多。正交式及截流式在地势适当向水体倾斜的地区，各排水流域的干管以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置，称正交式布置，如图 1-17 (a)所示。正交布置的特点是干管长度短，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

36、，影响环境， 这种布置形式在现代城市中仅用于排除污水。若沿河岸在敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，这种布置形式称截流式布置，如图1-17 (b)所示，所以截流式是正交式发展的结果。截流式布置对减轻水体污染，改善和保护环境有重大作用，它适用于分流制污水 排水系统，将生活污水及工业废水经处理后排入水体，也适用于区域排水系统，区域主干管 截流各城镇的污水到区域污水厂进行处理。平行式在地势向河流方向有较大倾斜的地区，为避免因干管坡度及管内流速过大，使管道受到 严重冲刷，可使干管与等高线及河道基本平行、主干管与等高线及河道成一定角度敷设，称 为平行式布置，如图1-17 (c)所示。平行式布置特

37、点是保证干管较好的水力条件，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。平行式布置适用于 地形坡度较大的地区。分区式在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流流至污水厂时，可采用分区式布置形式，如图1-17 (d)所示，这时，可分别在高区和低区敷设独立的排水管道系统。高区的污 水靠重力流垂直流入污水厂，而低区的污水用水泵送至高区干管或污水厂。这种布置只能用 于个别阶梯地形起伏很大的地区，它的优点是充分利用地形排水，节省电力，如果将高区的 污水排至低区，然后再用水泵一起抽送至污水厂是不经济的。环绕式及辐射式当城市周围有河流，或城市中心部分地势高并向周围倾斜的地区，各排

38、水流域的干管常采用辐射状分散布置，各排水流域具有独立的排水系统，如图1-17 (e)所示。这种布置具有干管长度短、管径小、管道埋深浅、便于污水灌溉等优点，但污水厂和泵站(如需要设置 时)的数量将增多。在地区平坦的大城市，采用辐射状分散布置可能是比较有利的。近年来， 由于建造污水厂用地不足，建造大型污水厂的基建投资和运行费用比相应规模的小型污水厂 经济，效益较小型污水处理厂好，管理起来比小型污水处理厂方便，污水回用潜力较大，所 以倾向于建造规模大的污水厂。因此，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形式，如图1-17 (f)所示。(a)-正交式;

39、(b)-截流式;(c)-平行式;(d)-分区式;(e)-分散式;(f)-环绕式1-城镇边界；2-排水流域分界线；3-干管;4-主干管;5-污水厂;6-泵站;7-出水口图1-17城镇排水管道系统布置形式.污水排水管道布置污水管渠系统的平面布置在城镇和工业企业进行污水管渠系统规划设计时，首先要在总平面图上进行污水管渠系统的平面布置，一般有以下内容：确定排水区界，划分排水区域；确定污水处理厂及出水口的位置；进行污水主干管、干管、支管的平面布置及污水排水泵站位置的选择等。确定排水区界，划分排水流域排水区界是指排水系统设置的边界，排水界限之内的面积，即为排水系统的服务面积， 它是根据城镇规划的建筑界限确

40、定的。在排水区界内，根据地形及城市和工业区的竖向规划，划分排水流域，即在排水区界内按等高线或地形划出分水线。在地势平坦，无明显分水线的地区，应使干线在合理的埋深情况下，尽量使绝大部分污水能够重力排水。每个流域中往往有一个或一个以上的干管，根据流域地势标明污水流向和污水需要提升的地区。污水厂及出水口数目及位置污水厂及出水口数目和位置直接影响主干管的数目和定向，它涉及排水系统是分散布置还是集中布置的问题。 所谓分散布置，就是每个排水区域的排水系统自成体系，单独设置污水厂和出水口；集中布置是各区域形成一个排水系统，所有区域的污水汇集到一个污水厂进行处理后排放。一般来说，采用分散布置时，主干管长度短，

41、管道埋深可能较小，但需设多 个污水处理厂；采用集中布置时，主干管长，管道埋深可能较大， 但只需建一个大型污水处理厂。具体采用分散布置还是集中布置形式，主要取决于城市地形的变化情况、城市规模和布局、污水的水量与水质以及污水利用情况等。一般来说，在大城市由于面积大， 地形复杂，布局分散，易于分散布置，需设几个污水厂和排水口。污水出水口一般位于城市河流下游，特别应设在城市给水系统取水构筑物和河滨浴场下 游，并保持一定距离，出水口应避免设在河水区，防止河水污染，污水处理厂位置一般与出水口靠近，以减少排放渠道的长度。污水厂一般也在河流下游，并要求在城市夏季最小频率风向的上风侧，与居住区或公共建筑有一定的

42、卫生防护距离。当采取分散布置，设有几个污水厂与出水口时，将使污水厂位置的选择复杂化，可采取以下措施弥补：控制设在上游污水厂的污水排放量，将处理后的污水引至灌溉田或生物塘；延长排放渠道长度，将污水引至下游再排放；提高污水处理程度，进行二级处理等。另外，因城市建设用地紧张，土地也将对 污水厂选址产生影响。排水管道定线在城市总平面图上进行污水管道的平面布置，称为管道定线。管道定线一般按主干管、 干管、支管的顺序进行。在总体规划中，只决定污水主干管、干管的走向与平面位置；在详 细规划中，还要决定污水支管的走向及位置。管道定线应遵循的主要原则是 ：充分利用地形，在管线较短、埋深较小的情况下，使污水能够自

43、流排除。污水干管的布置形式按干管与地形等高线的关系分为平行式和正交式两种。平行式布置是污水干管与等高线平行，而主干管则与等高线基本垂直，适应于城市地形坡度很大时，可以减少管道的埋深， 避免设置过多的跌水井，改善干管的水力条件(见图1-18(a)。正交式布置是干管与地形等高线垂直相交，而主干管与等高线平行敷设，适应于地形平坦略向一边倾斜的城市。由于主干管管径大，保持自净流速所需的坡度小，其走向与等高线平行是合理的(见图1-18(b)。(h)正交式1支管总一干管;3地区干管科一截流干管卢一主干管;6出口渠；7溢流口逐一泵站;9污水厂；1。一污水濯假田；11 一河流图1-18干管的平行布置和正交布置

44、污水支管的布置形式污水支管的平面布置取决于地形、建筑平面布局和方便用户接管，一般有3种形式：低边式：将污水支管布置在街道地形较低一边，其管线较短，适于街区狭长或地形倾斜时，如图1-19(a)所示。低边式fh)围坊式图1-19污水支管的布置(2)围坊式：将污水支管布置在街区四周，适于街区(坊)地势平坦且面积较大时，如图1-19(b)所示。(3)穿坊式：污水支管穿过街区，而街区四周不设污水管，其管线较短，工程造价低，适 于街区内部建筑规划已确定或街区内部管道自成体系时，如图1-19(c)所示。污水管道的具体位置污水管道在街道上的位置污水管道一般沿道路敷设并与道路中心平行。当道路宽度大于40m且两侧

45、街区都需要向支管排水时，常在道路两侧各设一条污水管道。在交通繁忙的道路上应尽量避免污水管道横 穿道路以利维护。城市街道下常有多种管道和地下没施，这些管道和地下设施互相之间，以及与地面建筑之间，应当很好地配合。污水管道与其他地下管线或建筑设施之间的互相位置，应满足下列要求：保证在敷设和检修管道时互不影响。污水管道损坏时，不致影响附近建筑物及基 础，不致污染生活饮用水。 污水管道与其他地下管线或建筑设施的水平和垂直最小净距，应根据两者的类型、标高、施工顺序和管线损坏的后果等因素，按管道综合设计确定，参照表1-1采用。表1-1排水管道与其他管线(构筑物)的最小净距 X称水平冷距fm）1垂立净距（th

46、）建筑物见注3 给水管见注40. 15_排水管1.50. 15低压1,00.15中压1.50. 15煤”管道高压2.00.15特高压5.00.15_热力管沟1. 50. 15电力电缆1.00.5逋，电缆I.U直接埋邸51穿管0L15乔木见注5地上柱杆（中心）1.5 道路恻而边缘1.5铁路她注6轨底L2电车路轨2.01.0颦主管架基础2.0 油管1.5d 25_压缩空气管L 50. 15 辕气管1.5仇25乙烘管J.50.25 电车电缆0. 5明渠梁底0.5涵祠础底0. J5注：】表列数字除注明者外.水平净距均指外壁净距.垂出由距系指卜面管道的外原叮上面管道基础间净距2.果联充分措施（如结构措施

47、）后，表列敢字可以或小:.3.与在筑物水平净坪：管道基础浅干建筑物基据时.一般不小于上5日压力管不小于，。加）；管道联珊源于建筑物机础时.桩计算硼定.但不小于3nm电与给水管水平净距：蟒水管首往小于或等于200时，不小于7. 5口培水管管精大于测mm耐.不小于 3ke与生活给水管道交其时，河水管道、合流管道在生活外水管道下而的箍立净跟不应小于亚4巾.当不 雌避免在生活蛤水料道上面穿耕时，通电手以加固加固长度不庖小于生活给水管迫外桂加4 m.工特乔水中心距第不小于15%皿范高大乔木时.螂不小于工q e穿越铁踏时应厚味垂立通过，沿胆行程路敷设时应用路堤坡御或路至城顶不小于5 ni图1-20和图1-

48、21分别为某城市街道地下管线的布置和某工业区道路地下管线的布置示 例。在城市地下管线较多， 地面情况复杂的街道下， 可以把城市地下管线集中设置在专用隧 道内。9X7-O10.00 m- rr二二&二二二20.00 th40.00 in图1-20某城市街道地下管线的布置15.00 tn16.00 tn15,00 m L -W - 46.00 m图1-21某工业区道路地下管线的布置污水管道埋深和覆土厚度管道埋设深度是指管底内壁到地面的距离，如图1-22所示。管道的埋设深度对整个管道系统的造价和施工影响很大。管道埋深越大，造价越高，施工期就越长。有的管道埋深增加23m,成本将增加l倍以上。管道的埋深

49、有一个最大限值，称为最大埋深，一般应根据 技术经济指标及施工方法确定。在干燥土壤中，最大埋深一般不超过 78m,在多水、流砂、石灰岩地层中，一般不超过5nl管道的覆土厚度指管道外壁顶部到地面的距离，如图 1-22所示。尽管管道埋深越小越 好，但管道的覆土厚度有一个最小限值，叫最小覆土厚度，其值取决于以下3个因素：在寒冷地区，必须防止管内污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道。污水在管道中 冰冻的可能性与土壤的冰冻深度、污水水温、流量及管道坡度等因素有关。因污水水温冬季也在4c以上，所以没有必要把各个管道埋在冰冻线下，没有保温措施的生活污水管道或水 温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋在冰冻线以

50、上0.15m。近年来的实践证明，设计时加大1到2号管径，并适当放大坡度，污水管道还可以提高埋深0.60.8m。有保温措施或水温较高的污水管，其管底标高还可加大。+-V aV叱粉上厚度埋设深度图1-22管道埋深与覆土厚度为防止管壁被地面荷载压坏，管顶需有一定的覆土厚度，其取决于管道的强度、荷载的大小及覆土的密实程度等。规定车行道下最小覆土厚度不小于0.7m,在管道保证不受外部重压损坏时，可适当减小。(3)必须满足管道之间的衔接要求。在气候温暖的平坦地区，管道的最小覆土厚度往往取决于房屋排出管在衔接上的要求。房屋污水出户管的最小埋深，通常为 0.50.6m,所以污水支管起点埋深一般不小于0.60.

51、7m。街道污水管起点埋深(见图1-23),可按下式计算：二一后连淄支臂街区内，水管 图p管街道污水管图1-23街道污水管最小埋深示意图H =h +iL +Zi -Z2 +Ah(1-1 ) TOC o 1-5 h z 式中 h 一街道污水管的最小埋深，mh 一街区污水管道起端的最小埋深，m;乙一街道污水管检查井处地面标高，m;Z2 一街区污水管起端检查井处地面标高，m;一街区污水管和连接支管的坡度，m;L 一街区污水管和连接支管的总长度，m;h 一连接支管与街道污水管管内底高差，m对一个具体的管段，从上述三个因素出发， 可以得到三个不同的管底埋深或管顶覆土厚 度值，这三个数值中的最大一个就是这一

52、管道的允许最小覆土厚度。根据经验，最大覆土不宜大于6m在满足各方面要求的前提下，理想覆土厚度为12nl在排水区域内，对管道系统的埋设深度起控制作用的点称为控制点，各条管道的起点大都是这些管道的控制点。 这些控制点中离出水口或污水厂最远或最低的一点，就是整个系统的控制点。这些控制点管道的埋深，往往影响整个污水管道系统的埋深。在规划设计时，尽 量采取一些措施来减少控制点管道的埋深，如加强管道强度；填土提高地面高程以保证最小覆土厚度；必要时设置泵站提高管位等。3.2.3污水管道的衔接污水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方都需设检查井，其中在考虑检查井内上下游管道衔接时应遵循以下原则

53、：尽可能提高下游管段的高程，以减少埋深，降低造价；避免上游管段中形成回水而造成淤积；不允许下游管段的管底高于上游管段的管底。管道的衔接方法主要有水面平接、管顶平接和跌水衔接三种，见图 1-24。水面平接管限平接践水瓶接图1-24管道的衔接水面平接指污水管道水力计算中，上、下游管段在设计充满度下水面高程相同。同径管段往往使下游管段的充满度大于上游管段的充满度，为避免上游管段回水而采用水面平接。在平坦地区，为减少管道埋深，异管径的管段有时也采用水面平接。但由于小口径管道的水面变化大于大口径管道的水面变化，难免在上游管道中形成回水。管顶平接指污水管道水力计算中，上、下游管段的管顶内壁位于同一高程。采

54、用管顶平接时，可以避免上游管段产生回水，但增加了下游管段的埋深，管顶平接一般用于不同口径 管道的衔接。有时当上、下游管段管径相同而下游管段的充满度小于上游管段的充满度时(如由小坡度转入较陡的坡度时)，也应采用管顶平接。当坡度突然变陡时，下游管段的管径可小于上游管段的管径，但宜采用跌水井衔接，而避免上游管段回水。城市污水管道一般都采用管顶平接法。在坡度较大的地段，污水管道可采用阶梯连接 或跌水井连接。无论采用哪种衔接方法，下游管段的水面和管底部都不应高于上游管段。污水支管与干管交汇处，若支管管底高程与干管管底高程相差较大时，需在支管上设置跌水井，经跌落后再接入干管，以保证干管的水力条件。4,雨水

55、排水管渠布置雨水管渠布置的主要任务，是要使雨水能顺利的从建筑物、车间、 ，厂区或居住区内排 泄出去，既不影响生产， 又不影响人民生活， 达到既合理又经济的要求，布置中应遵循下列 原则。充分利用地形，就近排入水体雨水水质虽然与它流经的地面情况有关，但一般来说，是比较清洁的，可以直接排入湖泊、池塘、河流等水体。一般不至于破坏环境卫生和水体的经济价值。所以，管渠的布置应 尽量利用自然地形的坡度，以较短的距离，以重力流方式排入水体。当地形坡度较大时，雨 水管道宜布置在地形较低处；当地形较平坦时，宜布置在排水区域中间。 应尽可能扩大重力流排除范围，避免设置雨水泵站。当必须设置时，应力求使通过泵站的流量减

56、小到最低限度， 以降低泵站的造价和运行费用。雨水管渠接入池塘或河道的出水口构造一般比较简单，造价不高，增多出水口不致大量增加基建费用，而由于雨水就近排放，管线较短，管径也较小，可以降低工程造价。因此， 雨水干管的平面布置宜采用分散式出水口的管道布置形式，这在技术上、经济上都是较合理的，如图1-25。图1-25分散式出水口雨水管道布置当河流的水位变化很大，管道出口离水体很远时，出水口的建造费用很大，这时不宜采用过多的出水口，而应考虑集中式出水口的管道布置形式，如图 1-26。1一干管以一集中出水口图1-26集中式出水口雨水管道布置雨水管渠布置应与城镇规划相协调街区内部的地形、道路布置和建筑物的布

57、置是确定街区内部雨水地面径流分配的主要因素。街区内的地面径流可沿街、巷两侧的边沟排除。道路通常是街区内地面径流的集中地，所以道路边沟最好低于相邻街区的地面标高。应尽量利用道路两侧边沟排除地面径流，在每一集水流域的起端 100200m可以不设置雨水管渠。雨水管渠常沿街道铺设，但是干管（渠）不宜设在交通量大的街道下，以免积水时影响交通。雨水干管（渠）应设在排水区的低处道路下，干管（渠）在道路横断面上的位置最好 位于人行道下或慢车道下，以便检修。就排除地面径流的要求而言，道路纵坡最好在0.3% 6班围内。雨水口的设置在街道两侧设置雨水口， 是为了使街道边沟的雨水通畅地排入雨水管渠，而不致漫过路面。街

58、道两旁雨水口的纵向间距， 主要取决于街道纵坡、 路面积水情况以及雨水口的进水量， 一般为3080mo1-27所示。街道交汇处雨水口设置的位置与路面的倾斜方向有关，如图一 dr L11 f I 1 J J. t 才( I S）雨水口布置 3）雨水口位置1一路边石2雨水口i3一道路路面图1-27道路交叉口雨水口布置根据具体条件合理采用明渠或暗管雨水管渠系统是采用管道还是采用明渠，直接涉及工程投资、环境卫生及管道养护等方面的问题，应因地制宜，结合具体条件确定。采用明渠可以降低工程造价，但在市区和厂区内，由于建筑物密度大，交通量大，会给 生产和生活带来诸多不便；另外，明渠与道路交叉点多， 使之增建许多

59、桥涵，如果管理不善，容易淤积，滋生蚊蝇，影响环境卫生。所以，在市区街道上一般采用管道排出雨水。在城市 郊区或新建的工业区及建筑密度较低，交通量较小的地方，可以采用明渠，以节省工程费用，降低造价。5.排水体制生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠来排除，也可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。排水系统的体制 主要有合流制和分流制两种基本形式。合流制排水系统合流制排水系统的种类合流制排水系统就是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的系统。合流制管渠系统特点是结构简单， 管渠总长度小，与分流制相比，截流干管管径大，泵站和污水处理厂

60、规模大，雨天径流时，部分生活污水也溢流到水体， 造成一定程度的污染， 晴天时， 管渠内流量小，流速低，易淤积。合流制管渠系统的使用条件是排水区域内有水源充沛的水体，足够大的环境容量，使污染程度控制在允许范围之内，街道比较完善，必须采用暗管排除雨水，而街道又比较狭窄， 管渠的设置位置受到限制时，可以考虑采用合流制。根据污水汇集后的处置方式不同，又可把合流制分为下列三种情况：直排式混合的污水（包括生活污水、工业废水和雨水）不经处理直接排入水体的污废水排除方 式称直排式合流制排水系统。这种系统是最早出现的排水系统，国内许多城市仍然采用这种 合流制排水系统。如图1-28所示。布置管道时使其就近坡向水体