第二章污水管网的设计与计算Word格式文档下载.docx
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主要任務
1确定服务范围、规模
2水资源利用与保护措施
3确定系统的组成与体系结构
4主要构筑物位置
5确定给水处理及污水处理的工艺流程与水质保证措施
6管网规划和干管定线
7废水处置方案与环境影响评价
8工程规划的技术经济比较
2.2给排水工程技术经济分析方法
技术经济分析法
1.数学分析法:
是将工程方案构成工程费用最小化数学模型,将工程费用作为目标函数,就工程技术要求作为约束条件,通过数学最优化求解计算,使目标函数达到最优解。
2.方案比较法:
通过多方案的比较,从有限个方案中寻求经济效果最佳的方案(对比分析法)
2.3给水管网系统规划布置
给水管网由输水系统和配水系统组成。
总要求:
供给用户所需的水量、保证配水管网足够的水压、水质,保证不间断供水。
2.3.1给水管网布置原则
Ø
按照城市总体规划,结合实际情况,进行多方案经济技术比较
管线均匀分布给水区,保证水量、水压、水质
以最短管线铺设,节约工程投资与运行费用
保证供水安全,局部故障时,保证不间断供水或减小断水范围
尽量减少拆迁、少占或不占农田
管渠施工、运行、维护方便
规划时应远近期结合
2.3.2给水管网布置的基本形式
1树状管网
特点:
管线长度短,构造简单,投资省;
安全可靠性差;
水力条件差,易产生“死水区”,末端水流停滞影响水质
适用:
对供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工业企业。
2环状管网
管线长度长,投资大;
安全可靠性好;
水力条件较好,不易产生“死水区”,水锤危害轻。
大中城镇和工业企业采用。
2.3.3给水管网定线
给水管网定线是指地形平面图上确定管线的位置和走向。
1.城镇给水管网
一般铺设在街道下,取决于城镇平面布置,受建筑物、地形、交通要到影响。
要求:
干管延伸方向与水源、输水管、水池、水塔、大用户方向一致,干管间要有连接管,形成环路,避免在高级路面或重要路面下通过,分配管与接户管,安装必要阀门和管件。
2.工业企业管网
根据水质、水压分别布置管网,用水集中,定线较容易,但避免地下建筑物。
3.输水管渠定线
远距离输水时,定线比较复杂。
受地形、河流、山川、交通影响。
要求:
与城市建设规划相协调,减少拆迁、少占农田,尽量沿现有道路定线,较少交叉,避免穿越地质灾害区、岩层、高地下水位区,一般不少于两条,之间设置连接管和阀门,要有一定坡度,设置排气阀和排水阀。
2.4排水管道系统规划布置
2.4.1排水管网布置原则
(1)按照城市总体规划,结合实际布置
(2)先确定排水区域和排水体制,然后布置排水管网,按从主干管到干管到支管的顺序进行布置;
(3)充分利用地形,采用重力流排除污水和雨水,并使管线最短和埋深最小;
(4)协调好与其他管道关系
(5)施工、运行和维护方便
(6)远近期结合,留有发展余地
2.4.2排水管道系统布置形式
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分为多种形式,以地形为主要考虑因素的布置形式有以下几种:
(1)正交式:
在地势向水体适当倾斜的地区,各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。
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,影响环境。
老城镇合流制、雨水排水系统。
(2)截流式:
沿河岸再敷设主干管,并将各干管的污水截流送至污水厂,是正交式发展的结果。
减轻水体污染,保护环境。
分流制污水排水系统。
(3)平行式:
在地势向河流方向有较大倾斜的地区,可使干管与等高线及河道基本上平行,主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。
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。
地形坡度大的地区。
(4)分区式:
在地势高低相差很大的地区,当污水不能靠重力流至污水厂时采用。
分别在高地区和低地区敷设独立的管道系统。
高地区的污水靠重力流直接流入污水厂,而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。
优点:
能充分利用地形排水,节省电力。
个别阶梯地形或起伏很大的地区。
(5)分散式:
当城镇中央部分地势高,且向周围倾斜,四周又有多处排水出路时,各排水流域的干管常采用辐射状布置,各排水流域具有独立的排水系统。
特点:
干管长度短,管径小,管道埋深浅,便于污水灌溉等,但污水厂和泵站(如需设置时)的数量将增多。
在地势平坦的大城市
(6)环绕式:
可沿四周布置主干管,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。
污水厂和泵站(如需设置时)的数量少。
基建投资和运行管理费用小。
区域排水系统:
将两个城镇以上地区的污水统一排除和处理的系统
一个大型污水厂替代多个小型污水厂,降低污水厂基建和运行费用,提高污水处理效果和运行稳定性
2.4.3污水管道系统布置
污水管道系统布置的主要内容:
1.确定排水区界,划分排水流域(可设置若干排水流域,每个流域应有一根或以上的干管)
2.污水厂和出水口位置的选定(应在城市河流下游,出水口不设回水区,污水厂设置在城市夏季主导风向的下风向)
3.污水管道的布置与定线(按照主干管、干管、支管的顺序,地形是主要影响因素,沿城市道路铺设)
4.确定污水管道系统的控制点和泵站的设置地点(各干管的起点、最低点均为控制点,埋深应保证大部分排污点污水能够自流排出,个别点可增加地面高程或设置泵站)
5.确定污水在街道下的具体位置(保证安全距离,在给水管下方,注意铺设顺序)
各种管线在平面上布置的次序一般是,从建筑规划线向道路中心线方向依次为:
电力电缆——电讯电缆——煤气管道——热力管道——给水管道——雨水管道——污水管道。
若各种管线布置时发生冲突,处理的原则是:
未建让已建的,临时让永久的,小管让大管,压力管让无压管,可弯管让不可弯管。
2.4.4雨水管渠系统布置
雨水管渠布置的主要内容:
确定排水流域与排水方式,进行雨水管渠的定线;
确定雨水泵房、雨水调节池、雨水排放口的位置
1.充分利用地形,就近排入水体
(1)基本原则:
雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置,要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。
(2)当地形坡度较大时,雨水干管布置在地形低处或溪谷线上;
当地形平坦时,雨水干管布置在排水流域的中以便于支管接入,尽量扩大重力流排除雨水的范围。
(3)尽量避免设置雨水泵站,当地形平坦,且地面平均标高低于河流的洪水位标高时,需将管道适当集中,在出水口前设雨水泵站,经抽升后排入水体。
尽可能使通过雨水泵站的流量减到最小,以节省泵站的工程造价和经常运行费用。
2.根据城市规划布置雨水管道
通常应根据建筑物的分布,道路布置及街坊或小区内部的地形,出水口的位置等布置雨水管道,使街坊或小区内大部分雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。
雨水管道应平行道路敷设,宜布置在人行道或绿化带下,不宜布置在快车道下,以免积水时影响交通或维修管道时破坏路面。
当道路大于40m时,应考虑在道路两侧分别设置雨水管道。
3、采用明渠或暗管的选择
暗管:
在城市市区或厂区内,由于建筑密度高,交通量大,一般采用暗管排除雨水。
特点----卫生条件好、不影响交通,造价高。
明渠:
在城市郊区,建筑密度较低,交通量较小的地方,一般考虑采用明渠。
特点---造价低;
但明渠容易淤积,孳生蚊蝇,影响环境卫生,且明渠占地大,使道路的竖向规划和横断面设计受限,桥涵费用也增加。
在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地区,可采用暗渠(盖板渠)排除雨水。
4、合理布置雨水口,保证路面雨水顺畅排除
一般在道路交叉口的汇水点、低洼地段均应设置雨水口。
此外,在道路上每隔25~50m也应设置雨水口。
5、出水口位置
分散出水口与集中出水口
6、调蓄水体的布置
7、排洪沟的设置
课后习题
1.给水排水工程规划的主要任务
2.给水排水工程的建设程序
3.给水排水工程技术经济分析方法
4.以地形为主要考虑因素,城镇排水管道系统有哪些布置形式
5.什么是控制点,在确定控制点的管道埋深时应考虑哪些因素