管网部分资料.docx
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管网部分资料
7．污水管网工程设计
7.1工程服务范围
鹤壁市山城区石林新城污水管网的服务范围与石林新城区和石林陶瓷产业集聚区的规划建设范围一致。
2015年石林陶瓷产业园区的范围为：
西至新石林大道以西，南至壶台公路，东至经一路，北至陶瓷大道以北，面积约3.95km2。
2015年新城区的范围为：
壶台公路以南，汤河路以北，中心西街以北，中心街以北，经四路以西，面积约3.15km2；因此，污水处理厂2015年的服务面积共计约7.10km2。
2020年石林陶瓷产业集聚区的范围为：
陶瓷一路以南，陶瓷二路以南，新石林大道以东，壶台公路以北，汤阴县界以西所围的区域，面积约7.75km2，城区的分为：
壶台公路以南，经四路以西，纬一路以北，经五路以东所围的区域，面积约8.06km2；服务面积共计约9.22km2。
因此，本工程污水管网2020年的服务面积共计约15.81km2。
7.2管材选择
7.2.1管材选择原则
近年来随着工程技术、新型材料的发展，加上大量引进国外先进技术设备，为污水管道管材的选择提供了更多的余地。
目前，国内的污水管道主要有塑料管、钢筋混凝土管、玻璃钢管等。
污水管道管材的选择，应考虑以下因素：
·水力条件好
由于污水管道为重力排水系统，为了尽可能减少污水管道的埋深，降低工程投资，要求污水管道内壁光滑。
·建设投资省
污水管道应通过技术经济比较，选择既满足使用要求，又投资省的管材。
（1）双壁波纹管
该类管材重量轻、耐腐蚀。
管材环刚度可设计，接口密封性能好，管道系统不渗漏，可防止地下水的污染。
双壁波纹管是一种新型的排水管材，双壁波纹管根据材质的不同可分为UPVC缠绕管和PE双壁波纹管。
双壁波纹管具有以下特点：
·强度大，抗压耐冲击
·内壁光滑，流通量大，同流量使用口径比混凝土管小
·管内不结垢，耐腐蚀
·采用橡胶圈承插连接，方法可靠，施工质量易保证
·质量轻，搬运安装方便
·一般情况，不需要做混凝土基础
·使用寿命长，大于50年
UPVC缠绕管管主要适用于DN≤500的管道，PE双壁波纹管主要适用DN≥400的管道。
（2）钢筋混凝土管
钢筋混凝土管是目前国内应用较广泛的排水管材，近年来社会生活使用各种洗涤剂、清洁剂后的排放废水易对混凝土管产生腐蚀，不同程度的降低了管道的使用寿命；另外混凝土管较重，施工难度大，易泄露，污染地下水。
另外，建设部2004年3月发布的关于发布《建设部推广应用和限制禁止使用技术》的公告[218号]中明确提出，自2005年1月1日开始，小于等于500mm的平口、企口钢筋混凝土排水管将不得使用于市政雨、污水管道系统。
7.2.2管材性能比较
管材
项目
UPVC
缠绕管
PE
双壁波纹管
钢筋混凝土
排水管
强度
大
大
较小
重量
轻
轻
重
市场供应
外地采购
外地采购
附近可生产
抗腐蚀性
好
好
差
施工条件
安装、起吊、
运输方便
安装、起吊、运输方便
安装、起吊、运输麻烦
接口型式
柔性或刚性
柔性或刚性
柔性
抗震性能
较好
较好
一般
使用经验
丰富
丰富
丰富
管道性能比较表
7.2.3管材的工程费用比较
管材的综合费用比较表（万元/km）
管材
管径
UPVC缠绕管
PE双壁波纹管
钢筋混凝土排水管
备注
DN300
28
32
35
不含降水
DN400
40
50
45
不含降水
DN500
55
65
60
不含降水
DN600
80
100
70
不含降水
7.2.4管材确定
根据上述管材的技术经济比较，可知DN500以下UPVC排水管的综合费用较钢筋混凝土管要低。
而且UPVC排水管施工简单，施工工期短。
对居民的生活影响较小。
另外，由于塑料管材的管壁粗糙系数较混凝土管小，所以同等管径的塑料管和钢筋混凝土管其过流能力是不同的，塑料排水管的过流能力明显要比钢筋混凝土管要大。
钢筋混凝土管道随施工较塑料排水管工期长，但对于大管径管道，较塑料管有较大的价格优势。
综上所述，本工程的污水管道管材推荐采用以下方案：
·300mm≤DN≤500mm的污水管道采用UPVC缠绕管；
·DN≥600mm的污水管道采用钢筋混凝土管。
7.3污水管网设计
7.3.1设计原则
根据石林新城的地形特点和排水管网现状，确定本工程的设计原则为：
·污水管网按远期2020年设计，近期2015年校核；
·为满足管网污水收集、排放要求，污水干管按远期规划服务范围设计，同时考虑近远期相结合、分期建设，以充分发挥污水处理厂和污水管网的投资效益；
·综合考虑区内的地形地势、道路建设时序、地下水位、施工条件及与现状污水管网的衔接利用等因素，合理确定污水干管走向、平面位置及高程；
·综合考虑区内的地形地势，合理确定污水干管走势，尽量减少污水提升设施；
·合理确定污水提升泵站位置，尽量少的提升污水，以达到节约能源的目的。
·采用先进合理的施工技术，减少施工难度。
充分利用地形坡度，尽量减小管道埋深，使污水靠重力自流。
尽量少拆迁，在布管顺畅、经济合理的基础上，减少对企事业单位正常生产、工作和居民生活的影响；
·严格按照国家相关标准和规范设计；
·管材的选择要符合国家产业政策和环保要求，保护环境和地下水资源，力求做到经济合理使用；
·符合城市发展规律和规划要求，方便检修和维护管理。
7.3.2污水管网布置
石林新城城区地形西高东低，南北起伏较大，呈丘陵状。
根据污水管网布置原则结合石林新城城区地形特点及道路建设时序等实际情况，考虑近、远期结合、经济合理、统筹兼顾等进行污水管网布置，以最小的工程量来收集最大范围内的污水，使得服务范围内产生的生活污水与生产废水能够接入污水管网。
根据石林新城的地形特点，确定污水主干管沿经四路、壶台公路布置，污水干管沿东西方向道路布置，污水支管沿南北向道路布置。
具体布置如下：
·沿经四路（中心街以北~壶台公路以南）布置污水主干管，在壶台公路和经四路交叉口处向西进入污水处理厂；管径为DN800。
·沿壶台公路（新中源大道以东~经四路以西）布置污水主干管，在壶台公路和经四路交叉口处向西进入污水处理厂；管径为DN1000、DN800和DN600。
·沿中心大道（新城大道~中心街）布置污水干管，在经四路与中心街交叉口处进入纬三路污水主干管；管径为DN500和DN600。
·沿新城大道（纬二路~中心大道）布置污水干管，在新城大道与中心大道交叉口处进入中心大道污水干管；管径为DN400，DN500。
·沿壶台公路（沿河一路以东~新中源大道以西）布置污水干管，在新中源大道与壶台公路交叉口处进入壶台公路污水主干管；管径为DN300，DN400，DN600。
·沿壶台公路（经四路以东~经一路以西）布置污水干管，经四路与壶台公路交叉口处进入壶台公路污水主干管；管径为DN600。
·沿纬二路、纬四路、纬六路、中心大道、健康路布置污水支管，进入中心大道路上的污水干管，管径DN300。
·沿中心西街、幸福一路、幸福路布置污水支管，进入中心街路上的污水干管，管径DN300。
·沿沿河一路、沿河二路、沿河三路、新石林大道、新中源大道布置污水支管，进入壶台公路路上的污水干管，管径DN300、DN400。
·沿经一路、经四路布置污水支管，进入壶台公路路上的污水干管，管径DN300、DN400、DN500。
7.3.3污水管网计算
·污水管道水力计算公式
设计中管道计算采用公式如下：
V＝C（R·I）1/2
C＝1/n·R1/6
V＝1/nR2/3I1/2
式中：
V——流速
C——谢才系数，采用曼宁公式计算
n——管壁粗糙系数，双壁波纹管取0.010，钢筋混凝土
管取0.014
R——水力半径（m）
I——水力坡度
·管网计算
管道计算按给排水设计规范中对有关参数的规定，对不同管径分别取不同的设计充满度、流速及坡度来进行污水管道计算。
通过比较，本次设计选择的管径分别为300mm、400mm、500mm、600mm、800mm、1000mm。
根据管道的最小覆土深度（一般取0.7m）和管道周围街坊的污水能够汇入到污水管网，本次设计管道的起点埋深确定为2.0米。
管道坡度最大为29.2‰，最小为0.6‰。
其中300mm管道坡度最大为29‰，最小为2‰。
400mm管道坡度最大为29.2‰，最小为1.5‰。
500mm管道坡度最大为12.5‰，最小为5.7‰。
600mm管道坡度最大为8.5‰，最小为1‰。
800mm管道坡度最大为13.8‰，最小为0.8‰。
1000mm管道坡度为0.6‰。
再根据管道长度，来求得管道的坡降，进而求出管道的管底标高。
由各节点的地面标高和各管道的管底标高，可求出各节点的管道埋深，管道的最大埋深为7.09m，位于污水干管进污水厂前段。
并按近期（2015年）进行校核。
远期最小流速0.60m/s，近期最小流速限值为0.6m/s。
7.4污水管网主要工程量
本工程共新建污水管网20.309公里。
污水管网主要工程量表
序号
名称
规格
材料
单位
数量
备注
1
UPVC缠绕管
DN300
UPVC
米
6472
2
UPVC缠绕管
DN400
UPVC
米
4761
3
UPVC缠绕管
DN500
UPVC
米
1135
4
钢筋混凝土管
d600
钢砼
米
2965
5
钢筋混凝土管
d800
钢砼
米
1819
6
钢筋混凝土管
d1000
钢砼
米
157
7
街坊支管
DN300
UPVC
米
3000
合计
米
20309
7.5主要附属设施
·检查井
在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处及直线管段上每隔一定距离处设置检查井。
检查井形式采用圆形，材料采用砖彻。
污水管道管径为DN300~DN500mm时，选用Φ1000砖砌圆形污水检查井；管径为DN600mm时，选用Φ1250砖砌圆形污水检查井；管径为DN800mm和DN1000mm时，选用Φ1500砖砌圆形污水检查井。
污水管网附属设施表
序号
名称
规格
材料
单位
数量
备注
1
圆形污水检查井
Φ1000
砖砌
座
450
2
圆形污水检查井
Φ1250
砖砌
座
130
3
圆形污水检查井
Φ1500
砖砌
座
120
7.6管道施工
管道施工方法有开槽法和顶管法，本工程中主要方法是考虑采用开槽法。
开槽法包括开挖沟槽、下管和稳管、接口、砌筑检查井、质量检查、土方回填如收尾工作。
·排水钢筋混凝土管采用承插连接、橡胶圈柔性接口、砂石基础，特殊土层按有关规范进行处理。
·UPVC缠绕管道采用橡胶圈柔性接口、砂砾垫层基础，特殊土层按有关规范进行处理。
·污水管埋深较浅时采用开槽法施工，埋深较大时采用人工或机械顶管法施工。
地下水位较高处，施工期间应作好沟槽的降水，确保管道基础在地下水以上，不允许带水施工。
·沟槽回填应分层夯实，如沟槽位于道路以内，密实度要求达到道路设计要求。
·根据城市管线综合设计的要求，污水管道布置在道路慢车道上。
7.7污水管网维护措施
（1）排水设施管理单位应按照现行行业标准《污水排入城市下水道水质标准》的要求，对排放污水的用户定期进行排放水质的抽样检测，并建立管理档案。
（2）在分流地区，严禁雨污混接，影响污水处理厂进水水质，破坏生物菌群的生长。
（3）管道应定期进行地面检查、下井检查、潜水检查等，管道维护和检查的安全要求应符合现行行业标准《排水管道维护安全技术规程》（CJJ16）的规定。
（4）检查井维护内容包括清掏积泥、洗刷井壁等。
（5）管道维护应符合以下规定：
·当采用转杆疏通或钩棍疏通时，应先检查电动机或钻头。
·当采用绞车疏通时，在井口和管口转角处，应使用转向滑轮，不得使用钢索与井口和管口直接摩擦。
·当采用绞车疏通时，最后一次通过的通沟车，其直径应比该管径小一档。
·当采用水力疏通的水量不足时，宜采用闸门或者管塞积蓄水量，抬高上游水位后，放水冲洗。
·当采用水力冲洗不能完全清除管底污泥时，宜同时采用水力通沟浮球，或者采用射水疏通。
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