第 10 章 排水管渠材料及附属构筑物

110.1排水管渠的断面及材料10.1.1排水管渠的断面形式排水管渠的断面形式要求•静力学上，具有一定的抗荷载能力，坚固稳定，抗压抗折，不破裂、不变形；•水力学上，尽可能大的排水能力，不淤积，不沉淀；•经济上，造价低；•管理维护上，便于疏通、清洗。2排水管渠的断面形式圆形半椭圆形马蹄形水力特性好排水能力大抗压能力强便于预制节省材料抗压能力强节省材料用于污水流量大且变化小高度小于宽度可减小埋深造价低、易淤积适用大流量、变化小、出水位置受限制3矩形水力条件差可现场预制适用于排洪沟等明渠或路面狭窄地区梯形只适用于明渠蛋形下部窄流量小时流速也较大不淤积清通养护方便4半椭圆形马蹄形拱顶矩形蛋形矩形弧形流槽的矩形带低流槽的矩形梯形常用沟渠断面510.1.2排水管渠材料的要求•具有一定的强度，抗压抗折•抗冲刷、耐磨损•有抗腐蚀，浸蚀能力•不透水•内壁光滑、阻力小•货源充足、价格便宜排水管渠材料的要求6常用的排水管渠混凝土和钢筋混凝土管陶土管金属管砖石浆砌或钢混大型管渠石棉水泥管其他管渠，包括木管、竹管、塑料管、玻璃钢管等7(1)混凝土和钢筋混凝土管优点：制造方便，成本低，抗压能力强，适用于大管径缺点：抗酸、碱和浸蚀能力低；抗渗透性能低；管节短，接头多，施工困难；重量大，搬运不便(2)陶土管特点：内外壁光滑；不透水性能好，耐磨损、抗腐蚀；强度低，抗压抗折能力差，管径较小，一般在300mm以下适用条件：居民区室外排水管、工业废水中8(3)金属管(钢管和铸铁管)特点：成本高，较少采用；抗高压、抗渗透能力强；内壁光滑，阻力小；长度大，接头少；抗酸、碱腐蚀和抗地下水浸蚀能力低，需作防腐处理适用条件：震区，对渗透要求高的地区9特点：现场浇筑，抗压、抗震、抗腐蚀能力强，无法预制适用条件：大管径，管径大于2.0m(4)砖石浆砌或钢混大型管渠(5)石棉水泥管特点：表面光滑、不透水；抗腐蚀性强；重量轻；质脆，易折断，不耐磨损(6)其他管渠:木,竹,塑料,玻璃钢等10管渠材料的选择管渠材料应尽可能就地取材，便于供应和运输考虑管材的造价根据输送水质情况，进行比较选择考虑管材的适用条件11排水管渠接口的要求•足够的强度•不透水•抗腐蚀、浸蚀•具有一定的弹性排水管渠接口的分类柔性接口：允许有3-5mm的纵向交错或较小的角度。适用于地基软硬不一、受力不均匀，震区等地。但施工复杂，造价高。如沥青卷材、橡胶圈刚性接口：不允许有相对的位移。适用于地基条件好的地区，施工简单，应用广泛，如水泥砂浆接口半柔半刚性接口：介于柔性和刚性之间，如石棉水泥接口1210.2排水管渠系统上的构筑物检查井跌水井水封井换气井冲洗井溢流井测流井雨水口、连接暗井倒虹管、管桥出水口13排水管渠附属构筑物-雨水口雨水口的作用:收集雨水的构筑物雨水口的组成进水箅:通常为铸铁制，也有混凝土制。一般一个平箅雨水口可排泄15~20L/s的地面径流量。进水箅设在道路交叉口、低洼地、路侧边沟等处，间距25~50m井筒:通常采用砖砌结构，或钢筋混凝土浇制，深度小于1.0m。其形式有：带沉泥井和不带沉泥井两种连接管:连接管的管径大于200mm，坡度大于0.01，长度小于25m。在同一连接管上雨水口的个数不多于3个14边沟雨水口侧石雨水口15排水管渠附属构筑物-检查井为便于对管道进行检查和清通。检查井一般设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠上。检查井的组成井底:基础为卵石、碎石或混凝土浇筑，井底为半圆形或弧形，水力条件好，减小阻力井身:砖砌结构，水泥砂浆抹面。通常为圆形，在大管径交汇处，可用矩形、扇形井盖:为铸铁或混凝土制。为防止雨水流入，通常高于地面16检查井17排水管渠附属构筑物-倒虹管穿越河流、洼地、铁路、地下构筑物时，需按下凹的折线方式敷设管道，称为倒虹管。倒虹管由进水井、下行管、平行管、上行管和出水井组成18倒虹管设计时注意事项•进水井应设事故排出口，堵塞时污水有出路•倒虹管与河流等障碍物尽量垂直布置，减小距离•倒虹管布置时，一般并列设置两条•倒虹管与河床底的垂直距离不小于0.5m19防止倒虹管淤积措施•设计流速规定为1.2~1.5m/s，最小不能小于0.9m/s•在进水井设置冲洗措施，冲洗流速大于1.2m/s•进入进水井前，应设置沉积槽•上行与下行管与水平夹角不应大于30度•最小管径为200mm•在进水井中设置闸门，以调节流量•在虹吸管内设置防沉装置20出水口位置和形式应根据出水水质、水体的水位及其变化幅度、水流方向、下游用水情况、边岸变迁(冲、淤)情况和夏季主导风向等因素确定，并要取得当地卫生主管部门和航运管理部门的同意。污水和受水水体需充分混合时，出水口常长距离伸入水体。雨水出水口设在常水位以上。出水口与河道连接处，一般设置护坡或土墙。出水标高比水体水面高出很多时，应考虑设置单级或多级跌水设施。21采用护坡的出水口采用挡土墙的出水口22跌水井当上下游沟段出现较大的落差(大于1m)时，一般窨（yìn）井不再适用，改用跌水井连接。跌水井是设有消能设施的窨井，它可以克服水流跌落时产生的巨大冲击力，宜设在直线沟段上。形式竖管式阶梯式23竖管式跌水井阶梯式跌水井2425四、窨井窨井，又称检查井，主要是为了检查、清通和连接沟道而设置的。常设在沟道交汇、转弯、管道尺寸或坡度变化等处，相隔一定距离的直线沟道上也设窨井。26井底流槽的形式27井盖及盖座轻型铸铁井盖及盖座轻型钢筋混凝土井盖及盖座28窨井窨井，又称检查井，主要是为了检查、清通和连接沟道而设置的。常设在沟道交汇、转弯、管道尺寸或坡度变化等处，相隔一定距离的直线沟道上也设窨井。29井底流槽的形式30水封井当工业废水中含有易燃挥发性物质时，它的沟道空间常出现爆炸性气体，为防止这种气体进入车间，在连接车间内、外沟段的窨井中应设置水封，这种窨井叫水封井。水封深度一般为0.25m。31溢流井在合流沟道与截留沟道的交接处，设置溢流井以完成截留(晴天)和溢流(雨天)的作用。截留槽式溢流井32跳越井一般用于半分流制排水系统，设在截留沟道与雨水沟道的交接处。跳越井33冲洗井当污水在沟道内的流速不能保证自清时，为防止淤积可设置冲洗井。冲洗井一般适用于管径小于400mm的较小沟道，冲洗沟道长度一般为250m左右。类型人工冲洗自动冲洗34潮门井为防止潮水或河水倒灌进排水沟道，在排水沟道出水口上游的适当位置应设置潮门井（或平板闸门）的检查井）。潮门井35排水管渠的管理和养护常见故障：淤塞、管渠损坏、裂缝、腐蚀管理养护的任务a、验收排水管渠b、监督排水管渠使用规则的执行c、检查、冲洗或清通排水管渠d、修理管渠及其构筑物，并处理意外事故36排水管渠的清通水力清通用水对管道进行冲洗。机械清通当管渠淤塞严重，淤泥已粘结密实时，采用骨骼形松土器、弹簧刀和锚式清通工具、胶皮刷、钢丝网、铁牛等工具进行清通。37引进国外先进的管道清污车VACTOR系列管道清污车AQUATECH系列喷射清洗真空清污车排水管网清通机器人可处理排水管网中淤塞和树根堵塞等特殊情况安置排水管网检测设备通过电视摄像机了解管道内的沉淀、堵塞、杂物和破损情况