排水工程 第2章污水管道系统设计4

第4节污水管道的设计一、确定排水区界，划分排水流域排水区界：是污水排水系统设置的界限。凡是采用完善卫生设备的建筑区都应设置污水管道。排水流域：排水区界内由山坡、河流、沟渠等分水线所分割而成的排水小区排水区界排水流域排水流域排水流域排水流域分水线二、管道定线和平面布置的组合污水管道系统的定线：定义：在城镇(地区)总平面图上确定污水管道的位置和走向，称污水管道系统的定线。意义：正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。步骤：管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。定线应遵循的主要原则是：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。（一）管道定线详细原则：(1)排水管道系统的规划设计应符合城市总体规划，并应与其它单项工程建设密切配合，相互协调。(2)经济合理地确定管网密度，排水管渠尽量分散，避免集中，排水路线尽量短捷。(3)截流干管尽可能布置在河岸或水体附近较低处，以便于干管接入。(4)城镇污水管渠应考虑城市工业废水的接入，满足排入城市下水道水质标准的工业废水直接排入下水道，不满足标准的在厂内进行预处理后排入下水道。(5)排水管渠应尽量避免穿越不易通过的地带和构筑物；也不宜穿越有待规划和发展的大片空地，以避免影响整块地的功能和价值。(6)排水管渠系统应与地形地势变化相适应，顺坡排水，尽量使污水重力排除，不设或少设中途提升泵站。(7)合理比较和选择整个排水系统的控制点及控制点标高，以使整个管网系统埋深与投资合理。(8)在条件允许时，分流制排水系统的雨水，特别是初期雨水，可考虑初步处理后排入水体，合流制排水系统可修建溢流井，以尽量减少对受纳水体的影响。(9)充分考虑污水厂位置对管线的影响。(二)污水厂厂址选择污水处理厂的厂址应根据城市总体规划，结合污水厂规模和城市地形等因素综合考虑。在一个城市中，如果地形条件允许，应尽可能将污水集中，减少污水厂个数。污水厂的确定通常应考虑以下因素：(1)污水厂处于城市下风向，并与居住区之间有一定间距。厂址区周围有充分的绿化空间，以保护周边环境。(2)污水厂厂址在城市较低处，以避免管网中过多设置中途泵站。(3)污水厂通常按远期规模征地，因此厂址区应具有足够的面积。(4)厂址区有较好的地质条件。(5)厂址区易于做到三通一平。(6)处理出水能自流排入受纳水体，受纳水体具有足够的环境容量。定线时通常考虑的几个因素是：地形和用地布局；排水体制和线路数目；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。1、干管、主干管的定线正交、截留、平行、分区、分散、环绕2、支管得定线平坦地形：避免小流量横支管长距离平行于等高线敷设；干管垂直等高线，主干管平行于等高线。大坡度地形：主干管垂直等高线，干管平行于等高线支管的布置形式：1，低边式布置：当街区面积不太大，街区污水管网可采用集中出水方式时，街道支管敷设在服务街区较低侧的街道下，称为低边式布置。2、周边式布置当街区面积较大且地势平坦时，宣在街区四周的街道敷设污水支管，建筑物的污水排出管可与街道支管连接，称为周边式布置。3、穿坊式布置街区已按规划确定，街区内污水管网按各建筑的需要设计，组成一个系统，再穿过其它街区并与所穿街区的污水管网相连，称为穿坊式布置。三、控制点的确定和泵站的设置地点控制点：在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。可能的控制点：离出水口最远的管道的起点一点，通常就是整个系统的控制点。具有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点，也可能成为整个管道系统的控制点。确定控制点的标高：一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。对此通常采取一些措施：加强管材强度；填土提高地面高程以保证最小覆土厚度；设置泵站提高管位等方法，减小控制点管道的埋深，从而减小整个管道系统的埋深，降低工程造价。泵站的设置：在排水管道系统中，由于地形条件等因素的影响，通常可能需设置中途泵站，局部泵站和终点泵站。泵站设置的具体位置应考虑环境卫生、地质、电源和施工条件等因素，并应征询规划、环保、城建等部门的意见。中途泵站局部泵站总泵站（终点泵站）局部泵站终点泵站中途泵站四、设计管段及设计流量的确定1．设计管段及其划分设计管段：两个检查井之间的管段采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，称它为设计管段。设计管段划分D、I不变有集中流量进入点有旁侧管道接入点2．设计管段的设计流量(1)本段流量q1——是从管段沿线街坊流来的污水量；(2)转输流量q2——是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；(3)集中流量q3，——是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量。本段流量可用下式计算：q1=F×q0×Kzql——设计管段的本段流量(L／s)；F——设计管段服务的街区面积(ha)；Kz——生活污水量总变化系数；q0——单位面积的本段平均流量，即比流量(L/(s·ha));可用下式计算：n——居住区生活污水定额(L/(cap．d)p——人口密度(cap/ha)。五、污水管道的衔接1.在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方都需要设置检查井2.衔接时应遵循两个原则：a．尽可能提高下游管段的高程，以减少管道埋深，降低造价；b．避免上游管段中形成回水而造成淤积。3.衔接方法水面平接管顶平接说明：同径管：水面平接异径管：管顶平接跌水连接旁侧管与干管的连接旁侧管标高高于干管：旁侧管跌水干管标高高于旁侧管：干管跌水六、污水管道在街道上的位置1、综合考虑其它管线、设施、构筑物在城市道路下的位置。综合规划，统筹安排，以利施工和日后的维护管理。管线布置的顺序一般是：从建筑红线向道路中心线方向为：电力电缆——电信电缆——煤气管道——热力管道——给水管道——污水管道——雨水管道。避让原则：新建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让重力流管，可弯让不可弯的，检修次数少的让检修次数多的。管隧的设置；雨水管平行于管隧路宽大于40米，设双污水管管道间最小净距，见附录P174