iA排水系统概论教案.ppt

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1、iA排水系统概论 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望雨水管渠系统的组成雨水管渠系统的组成雨水口雨水口雨水管渠雨水管渠检查井检查井出水口出水口雨水泵站雨水泵站雨水管渠系统的任务雨水管渠系统的任务 及时地汇集并排出暴雨形成的地面径流。及时地汇集并排出暴雨形成的地面径流。以保障城市人民的生命财产的安全及工农以保障城市人民的生命财产的安全及工农业生产的正常进行，达到既合理又经济的业生产的正常进行，达到既合理又经济的要求。要求。雨水管渠的主要设计内容雨水管渠的主

2、要设计内容收集基础资料收集基础资料确定当地的暴雨强度公式确定当地的暴雨强度公式确定设计参数确定设计参数划分排水流域划分排水流域雨水管渠的定线雨水管渠的定线计算设计流量和进行管渠的水力计算计算设计流量和进行管渠的水力计算绘制管渠的平面图及纵剖面图绘制管渠的平面图及纵剖面图雨量分析雨量分析目的目的 确定降雨历时、暴雨强度与降雨重现期确定降雨历时、暴雨强度与降雨重现期之间的关系，以此作为雨水设计管渠设之间的关系，以此作为雨水设计管渠设计的依据，计的依据，估算排水管渠断面的尺寸估算排水管渠断面的尺寸 。分析要素 降雨量降雨历时暴雨强度降雨面积及汇水面积降雨频率和重现期降雨量：降雨的绝对量，指某场降雨落

3、降雨量：降雨的绝对量，指某场降雨落在不透水平面上的水层深度。在不透水平面上的水层深度。vv年平均降雨量年平均降雨量vv月平均降雨量月平均降雨量vv年最大日降雨量年最大日降雨量 降雨历时：连续降雨的时段降雨历时：连续降雨的时段降雨面积：降雨所笼罩的面积降雨面积：降雨所笼罩的面积汇水面积：雨水管渠汇集雨水的面积汇水面积：雨水管渠汇集雨水的面积暴雨强度暴雨强度 指某一连续降雨时段内的平均降雨量，即指某一连续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降雨深度。单位时间的平均降雨深度。工程上常用单位时间内单位面积上的降雨体工程上常用单位时间内单位面积上的降雨体积表示积表示q(L/haq(L/ha s)s)

4、。降雨频率：等于或大于某特定值的暴雨强降雨频率：等于或大于某特定值的暴雨强度出现的次数度出现的次数m与观测资料总项数与观测资料总项数n之比。之比。降雨重现期：等于或大于某特定值的暴雨降雨重现期：等于或大于某特定值的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间。强度可能出现一次的平均间隔时间。暴雨强度公式暴雨强度公式q:q:设计暴雨强度（设计暴雨强度（设计暴雨强度（设计暴雨强度（L/sha)P:L/sha)P:设计重现期（设计重现期（设计重现期（设计重现期（a a）t t：降雨历时（：降雨历时（：降雨历时（：降雨历时（minmin）A A1 1、c c、b b、n n：地方参数：地方参数：地方参数：地方参

5、数确定暴雨强度公式的步骤确定暴雨强度公式的步骤收集当地气象台的自记雨量记录（一般收集当地气象台的自记雨量记录（一般不少于不少于1010年）年）对雨量资料进行统计对雨量资料进行统计根据根据pitpit关系求解关系求解b b、n n、A A1 1、c c各个各个参数，得到当地暴雨强度公式参数，得到当地暴雨强度公式 计算抽样误差和暴雨公式均方差计算抽样误差和暴雨公式均方差 雨水管渠设计流量的确定雨水管渠设计流量的确定雨雨水水管管渠渠设设计计流流量量计计算算公公式式（极极限限强强度法）度法）：Q=q F Q=q F式中：式中：式中：式中：Q QQ Q雨水设计流量雨水设计流量雨水设计流量雨水设计流量(L

6、/s)(L/s)(L/s)(L/s)径流系数，其数值小于径流系数，其数值小于径流系数，其数值小于径流系数，其数值小于1 1 1 1；F F F F汇水面积汇水面积汇水面积汇水面积(ha)(ha)(ha)(ha)q q q q设计暴雨强度设计暴雨强度设计暴雨强度设计暴雨强度(L/(sha)(L/(sha)(L/(sha)(L/(sha)雨水径流成因雨水径流成因地面点上的产流过程地面点上的产流过程 植物截留植物截留降雨降雨 余水余水 地面径流地面径流 土壤渗流土壤渗流流域上的汇流过程流域上的汇流过程流域：流域：沟、溪沟、溪地面径流地面径流 低洼处低洼处 江河江河 城市：城市：雨水管渠雨水管渠地面径

7、流地面径流 雨水口雨水口 江河江河极限强度法原理极限强度法原理 承认降雨强度随降雨历时的增长而减小承认降雨强度随降雨历时的增长而减小的规律性的规律性汇水面积的增长与降雨历时成正比汇水面积的增长与降雨历时成正比汇水面积随降雨历时的增长较降雨强度汇水面积随降雨历时的增长较降雨强度随降雨历时增长而减小的速度更快随降雨历时增长而减小的速度更快 当当t0时，时，t增大，增大，F不变，不变，q减小，减小，Q减小减小 极限强度理论的内容极限强度理论的内容当汇水面积上最远点的雨水达集流点时，当汇水面积上最远点的雨水达集流点时，全面积汇流，雨水管渠的流量最大。全面积汇流，雨水管渠的流量最大。当降雨历时等于当降雨

8、历时等于汇水面积上最远点的雨水汇水面积上最远点的雨水达集流点的集流时间时，雨水管道的雨量达集流点的集流时间时，雨水管道的雨量最大。最大。假设条件假设条件降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变汇水面积随集流时间增长的速度为常数汇水面积随集流时间增长的速度为常数 雨水管段的设计流量计算雨水管段的设计流量计算各管段的雨水设计流量等于该管段承担的所有汇各管段的雨水设计流量等于该管段承担的所有汇水面积和设计暴雨强度的乘积。水面积和设计暴雨强度的乘积。集水时间的确定集水时间的确定t=t1+mt2 t1:地面集

9、水时间地面集水时间 t2:管内雨水流行时间管内雨水流行时间 m:m:折减系数折减系数 地面集水时间地面集水时间t t1 1的确定的确定 影响因素：影响因素：地形坡度地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、地面铺砌、地面种植情况、水流路程水流路程、道路纵坡和宽度、暴雨强度、道路纵坡和宽度、暴雨强度等。等。室外排水设计规范规定：一般采用室外排水设计规范规定：一般采用t1=515min。管渠内雨水流行时间管渠内雨水流行时间t2的确定的确定 L L：各管段的长度：各管段的长度(m)(m)；v v：各管段满流时的水流速度：各管段满流时的水流速度(m/s)(m/s)；6060：单位换算系数，：单位换算系数，1m

10、in=60s 1min=60s 折减系数折减系数m值的确定值的确定 按极限强度法计算的重力流雨水管道存在按极限强度法计算的重力流雨水管道存在空隙容量。空隙容量。折减系数折减系数m实际是苏林系数与管道调蓄利实际是苏林系数与管道调蓄利用系数两者的乘积。用系数两者的乘积。室外排水设计规范建议：暗管室外排水设计规范建议：暗管m=2.0，明渠，明渠m=1.2。在陡坡地区，暗管。在陡坡地区，暗管m=1.22.0。径流系数的确定径流系数的确定影响因素：影响因素：地面覆盖情况地面覆盖情况、地面坡度、地貌、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面铺砌、降雨历时、暴建筑密度的分布、路面铺砌、降雨历时、暴雨强度、暴雨雨

11、型等雨强度、暴雨雨型等 vv平均径流系数平均径流系数vv区域综合区域综合径流系数径流系数 一般市区的综合径流系数取一般市区的综合径流系数取=0.50.8，郊区取郊区取=0.40.6 设计重现期的确定设计重现期的确定影响因素：影响因素：汇水面积的地面建设性质、地形特点、汇水面汇水面积的地面建设性质、地形特点、汇水面积和气象特点等。积和气象特点等。重现期一般选用重现期一般选用0.50.53a3a，对于重要地区，一，对于重要地区，一般选用般选用2 25a5a。在同一个排水系统中可采用同一个设计重现在同一个排水系统中可采用同一个设计重现期或不同的设计重现期。期或不同的设计重现期。特殊情况雨水设计流量的

12、计算特殊情况雨水设计流量的计算 当汇水面积的轮廓形状很不规则，即汇水面积呈当汇水面积的轮廓形状很不规则，即汇水面积呈当汇水面积的轮廓形状很不规则，即汇水面积呈当汇水面积的轮廓形状很不规则，即汇水面积呈畸形增长时（包括几个相距较远的独立区域雨水畸形增长时（包括几个相距较远的独立区域雨水畸形增长时（包括几个相距较远的独立区域雨水畸形增长时（包括几个相距较远的独立区域雨水的交汇）；汇水面积地形坡度变化较大或汇水面的交汇）；汇水面积地形坡度变化较大或汇水面的交汇）；汇水面积地形坡度变化较大或汇水面的交汇）；汇水面积地形坡度变化较大或汇水面积各部分径流系数有显著差异时，就可能发生管积各部分径流系数有显著

13、差异时，就可能发生管积各部分径流系数有显著差异时，就可能发生管积各部分径流系数有显著差异时，就可能发生管道的最大流量不是发生在全部面积参与径流时，道的最大流量不是发生在全部面积参与径流时，道的最大流量不是发生在全部面积参与径流时，道的最大流量不是发生在全部面积参与径流时，而发生在部分面积参与汇流时而发生在部分面积参与汇流时而发生在部分面积参与汇流时而发生在部分面积参与汇流时。处理方法：计算各种可能情况下的雨水设计流计算各种可能情况下的雨水设计流量，取最大值量，取最大值径流调节径流调节 设置调节池设置调节池 可供利用的调节池有：天然洼地、谷塘可供利用的调节池有：天然洼地、谷塘或池塘，以及人工修建

14、的调节池。或池塘，以及人工修建的调节池。调节水池常用的布置形式调节水池常用的布置形式 n n溢流堰式调节水池溢流堰式调节水池 设置在干管一侧，有进水管和出水管。设置在干管一侧，有进水管和出水管。进水管较高，出水管较低进水管较高，出水管较低 底部流槽式调节水池底部流槽式调节水池 当进水量小于出水量时，雨水经设在池最底部的当进水量小于出水量时，雨水经设在池最底部的渐缩断面流槽全部流入下游干管而排走。渐缩断面流槽全部流入下游干管而排走。当进水量大于出水量时，池内水位逐渐上升，直当进水量大于出水量时，池内水位逐渐上升，直到进水量减少至小于下游干管的通过能力时，到进水量减少至小于下游干管的通过能力时，池

15、内水位才逐渐下降，至排空为止池内水位才逐渐下降，至排空为止 调节池容积的计算调节池容积的计算 调节池内最高水位与最低水位之间的容调节池内最高水位与最低水位之间的容积为有效调节容积积为有效调节容积：调节池上游干管设计流量：调节池上游干管设计流量（m3/s）：相应于：相应于Q Qmaxmax时的设计降雨历时（时的设计降雨历时（s）：下游干管设计流量的降低系数：下游干管设计流量的降低系数调节池下游干管设计流量计算调节池下游干管设计流量计算 Q：调节池下游干管汇水面积上的雨水：调节池下游干管汇水面积上的雨水 设计流量设计流量 校核调节池的放空时间校核调节池的放空时间出水管管径的估算：出水管管径的估算：

16、V=5001000m3 D=150250mm V=10002000m3 D=200300mm 放空时间按照水力学中变水头下的非稳定流进行放空时间按照水力学中变水头下的非稳定流进行计算，不得超过计算，不得超过24h 24h，然后按照调节池放空时间要，然后按照调节池放空时间要求校核选用的出水管管径是否满足求校核选用的出水管管径是否满足 雨水管渠系统的设计和计算雨水管渠系统的设计和计算雨水管渠系统平面布置雨水管渠系统平面布置原则原则利用地形排水利用地形排水地形坡度较大地区：雨水管布置在地形洼处或溪谷线上地形坡度较大地区：雨水管布置在地形洼处或溪谷线上地形坡度较大地区：雨水管布置在地形洼处或溪谷线上地

17、形坡度较大地区：雨水管布置在地形洼处或溪谷线上地形平坦地区：雨水管布置在排水流域中间地形平坦地区：雨水管布置在排水流域中间地形平坦地区：雨水管布置在排水流域中间地形平坦地区：雨水管布置在排水流域中间出水口形式出水口形式分散出水口：雨水排入池塘或小河分散出水口：雨水排入池塘或小河分散出水口：雨水排入池塘或小河分散出水口：雨水排入池塘或小河集中出水口集中出水口集中出水口集中出水口河流水位变化大的地区河流水位变化大的地区河流水位变化大的地区河流水位变化大的地区地形平坦地区地形平坦地区地形平坦地区地形平坦地区雨水管道布置与城市规划相协调雨水管道布置与城市规划相协调 雨水管道平行道路布置雨水管道平行道路

18、布置 处理协调好雨水管道与地下构筑物及其它处理协调好雨水管道与地下构筑物及其它管线的相交管线的相交合理布置雨水口合理布置雨水口 雨水口应设置在街道交叉路口的汇水点、雨水口应设置在街道交叉路口的汇水点、低洼处低洼处 道路上平均间隔道路上平均间隔303080m80m应设置一雨水口应设置一雨水口有条件时应尽量采用明渠排水有条件时应尽量采用明渠排水 城郊或新建工业区、建筑密度低的地区及交通城郊或新建工业区、建筑密度低的地区及交通城郊或新建工业区、建筑密度低的地区及交通城郊或新建工业区、建筑密度低的地区及交通量小的地区量小的地区量小的地区量小的地区 尽量采用道路边沟排水以减少管道用量尽量采用道路边沟排水

19、以减少管道用量尽量采用道路边沟排水以减少管道用量尽量采用道路边沟排水以减少管道用量设置排洪沟排出雨洪径流设置排洪沟排出雨洪径流设计充满度设计充满度 管道设计充满度按满流考虑管道设计充满度按满流考虑 明渠超高明渠超高0.20m0.20m 街道边沟超高街道边沟超高0.03m0.03m雨水管渠水力计算的设计参数雨水管渠水力计算的设计参数 设计流速设计流速最小流速：最小流速：管道管道0.75m/s0.75m/s 明渠明渠0.40m/s0.40m/s最大流速：最大流速：管道：金属管道管道：金属管道10m/s10m/s 非金属管道非金属管道5m/s 5m/s 最小管径及最小设计坡度最小管径及最小设计坡度

20、雨水管道：雨水管道：DNDNminmin=300=300 i iminmin=0.003=0.003雨水口连接管：雨水口连接管：DNDNminmin=200=200 i iminmin=0.010=0.010最大埋深最大埋深 干燥土壤：干燥土壤：778m8m多水、流沙、石灰岩地层：多水、流沙、石灰岩地层：5m5m管道衔接方式管道衔接方式管顶平接管顶平接雨水管渠水力计算方法雨水管渠水力计算方法已知条件：已知条件：已知条件：已知条件：n n n n、Q QQ Q未知条件：未知条件：未知条件：未知条件：i i i i参照地面坡度或相应管径的最小坡参照地面坡度或相应管径的最小坡参照地面坡度或相应管径的

21、最小坡参照地面坡度或相应管径的最小坡 度，假定管底坡度度，假定管底坡度度，假定管底坡度度，假定管底坡度 D D D D、v v v v 从水力计算图或表中求得从水力计算图或表中求得从水力计算图或表中求得从水力计算图或表中求得公式公式雨水管渠系统的设计步骤雨水管渠系统的设计步骤收集和整理设计地区的各种原始资料收集和整理设计地区的各种原始资料收集和整理设计地区的各种原始资料收集和整理设计地区的各种原始资料划分排水流域和管道定线划分排水流域和管道定线划分排水流域和管道定线划分排水流域和管道定线 划分设计管段划分设计管段划分设计管段划分设计管段 划分并计算各设计管段的汇水面积划分并计算各设计管段的汇水

22、面积划分并计算各设计管段的汇水面积划分并计算各设计管段的汇水面积 确定各排水流域的平均径流系数值确定各排水流域的平均径流系数值确定各排水流域的平均径流系数值确定各排水流域的平均径流系数值 确定设计重现期确定设计重现期确定设计重现期确定设计重现期P P P P、地面集水时间、地面集水时间、地面集水时间、地面集水时间t t t t1 1 1 1 求单位面积径流量求单位面积径流量求单位面积径流量求单位面积径流量q q q q0 0 0 0 列表进行雨水干管及支管的水力计算列表进行雨水干管及支管的水力计算列表进行雨水干管及支管的水力计算列表进行雨水干管及支管的水力计算 绘制雨水管道平面图及纵剖面图绘制

23、雨水管道平面图及纵剖面图绘制雨水管道平面图及纵剖面图绘制雨水管道平面图及纵剖面图 洋河镇雨水设计基础资料洪水位：洪水位：16.5m16.5m常水位：常水位：14.3m14.3m暴雨强度公式暴雨强度公式123456立体交叉道路排水尽量缩小汇水面积尽量缩小汇水面积取用较高的排水设计标准取用较高的排水设计标准雨水口的布设位置要便于拦截径流雨水口的布设位置要便于拦截径流管道布置应于其它市政管道综合考虑管道布置应于其它市政管道综合考虑适当加大管道断面适当加大管道断面设置排水及降低地下水位的措施设置排水及降低地下水位的措施排洪沟的设计与计算排洪沟的设计与计算设计防洪标准设计防洪标准uu一般以洪峰流量计算的

24、设计频率表示一般以洪峰流量计算的设计频率表示uu根据城市、工厂的性质，规模大小、受淹根据城市、工厂的性质，规模大小、受淹后损失和修复难易等因素综合考虑确定后损失和修复难易等因素综合考虑确定uu一般设计重现期为一般设计重现期为1010100a100a设计洪峰流量设计洪峰流量uu洪水调查法：深入现场，勘察洪水位的痕洪水调查法：深入现场，勘察洪水位的痕迹，推出它发生的频率，选择和测量河槽迹，推出它发生的频率，选择和测量河槽断面。断面。Q=A vuu推理公式法推理公式法适用于流域面积为适用于流域面积为404050km50km2 2的地区，以及山区的地区，以及山区城镇。城镇。：洪峰径流系数：洪峰径流系数

25、：洪峰径流系数：洪峰径流系数 S S S S：暴雨雨力：暴雨雨力：暴雨雨力：暴雨雨力(mm/h)F(mm/h)F(mm/h)F(mm/h)F：流域面积：流域面积：流域面积：流域面积 ：流域的集流时间：流域的集流时间：流域的集流时间：流域的集流时间(h)n(h)n(h)n(h)n：暴雨强度衰减系数：暴雨强度衰减系数：暴雨强度衰减系数：暴雨强度衰减系数uu地区性经验公式地区性经验公式F:F:流域面积流域面积K K、n n：随地区及洪水频率而变化的系数和：随地区及洪水频率而变化的系数和 指数指数设计原则uu在设计流量确定后，渠线走向应多方案比较在设计流量确定后，渠线走向应多方案比较在设计流量确定后，

26、渠线走向应多方案比较在设计流量确定后，渠线走向应多方案比较uu合理利用地形坡度排水合理利用地形坡度排水合理利用地形坡度排水合理利用地形坡度排水uu排洪沟的布置应与城镇或厂区的总体规划密切配合排洪沟的布置应与城镇或厂区的总体规划密切配合排洪沟的布置应与城镇或厂区的总体规划密切配合排洪沟的布置应与城镇或厂区的总体规划密切配合uu充分利用原有的天然沟道充分利用原有的天然沟道充分利用原有的天然沟道充分利用原有的天然沟道uu渠线走向应选在地形较平缓，地质稳定地带，并要求渠线走向应选在地形较平缓，地质稳定地带，并要求渠线走向应选在地形较平缓，地质稳定地带，并要求渠线走向应选在地形较平缓，地质稳定地带，并要

27、求渠线短渠线短渠线短渠线短uu最好将水导至城市下游，以减少河水顶托最好将水导至城市下游，以减少河水顶托最好将水导至城市下游，以减少河水顶托最好将水导至城市下游，以减少河水顶托uu尽量避免穿越铁路和公路尽量避免穿越铁路和公路尽量避免穿越铁路和公路尽量避免穿越铁路和公路uu尽量减少弯道尽量减少弯道尽量减少弯道尽量减少弯道uu排洪沟采用明渠还是暗管要视具体情况而定排洪沟采用明渠还是暗管要视具体情况而定排洪沟采用明渠还是暗管要视具体情况而定排洪沟采用明渠还是暗管要视具体情况而定设计要求设计要求uu平面布置要求平面布置要求进口形式进口形式直插式直插式侧流堰式侧流堰式进口布置要创造良好的导流条件，一般布置

28、进口布置要创造良好的导流条件，一般布置成喇叭口形成喇叭口形进口段长度不得小于进口段长度不得小于3m3m，可取渠中水深的，可取渠中水深的5 51010倍。倍。uu出口段出口段要使水流均匀平缓扩散，防止冲刷。要使水流均匀平缓扩散，防止冲刷。应设置于地形地质良好的地段，并采取应设置于地形地质良好的地段，并采取护砌措施。护砌措施。当排洪沟直接排入河道时，出口宜逐渐当排洪沟直接排入河道时，出口宜逐渐加宽成喇叭口形状。加宽成喇叭口形状。当排洪沟穿越防洪堤时，应在出口设置当排洪沟穿越防洪堤时，应在出口设置涵洞。涵洞。uu联结段联结段尽量布置成直线，若有弯道，要保证转尽量布置成直线，若有弯道，要保证转弯处良好

29、的水流条件。弯处良好的水流条件。排洪沟的宽度发生变化时应设渐变段，排洪沟的宽度发生变化时应设渐变段，以防引起冲刷和涡流现象，渐变段长度以防引起冲刷和涡流现象，渐变段长度可取底宽差的可取底宽差的5 52020倍。倍。排洪沟穿越道路应设桥涵。排洪沟穿越道路应设桥涵。uu纵坡的确定纵坡的确定 根据地形、地质、护砌、原有排洪沟坡度以及根据地形、地质、护砌、原有排洪沟坡度以及冲淤情况等条件确定，通常不小于冲淤情况等条件确定，通常不小于1 1。纵坡过大，需设置跌水或陡槽。纵坡过大，需设置跌水或陡槽。uu最大流速最大流速 防止山洪对沟底及沟壁的冲刷。防止山洪对沟底及沟壁的冲刷。排洪沟不同的铺砌其最大设计流速

30、也不同。排洪沟不同的铺砌其最大设计流速也不同。uu最小流速最小流速 防止排洪沟产生淤积。防止排洪沟产生淤积。uu排洪沟的断面形式、材料及其选择排洪沟的断面形式、材料及其选择 断面形式：矩形或梯形断面形式：矩形或梯形 最小断面尺寸：最小断面尺寸：BHBH0.4m 0.4m0.4m 0.4m 铺砌材料：片石或块石铺砌材料：片石或块石排洪沟的水力计算uu排洪能力计算排洪能力计算uu矩形断面矩形断面 uu梯形断面梯形断面 水力要素计算水力要素计算uu已知已知Q Q、i i 渠道断面渠道断面uu已知已知Q Q或或v v、n n、渠道断面、渠道断面 i iuu已知渠道断面、已知渠道断面、n n、i Q i

31、 Q 水力计算水力计算合流制管渠系统的设计合流制管渠系统的设计截流式合流制系统的工作情况截流式合流制系统的工作情况晴天晴天 截流管以非满流将生活污水、工业废水送往截流管以非满流将生活污水、工业废水送往污水厂进行处理。污水厂进行处理。雨天雨天 Qq Qq时，混合水全部送入污水处理厂时，混合水全部送入污水处理厂 Qq Qq时，部分混合水送入污水厂，部分水从时，部分混合水送入污水厂，部分水从溢流井溢出直接进入水体溢流井溢出直接进入水体截流式合流制系统的使用条件截流式合流制系统的使用条件vv雨水稀少地区雨水稀少地区vv排水区域内有一处或多处水源充沛的水体排水区域内有一处或多处水源充沛的水体vv必须采用

32、暗管渠排除雨水，但街道横断面必须采用暗管渠排除雨水，但街道横断面较窄管渠位置受限较窄管渠位置受限vv地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没位时，岸边不受淹没布置特点布置特点n n管渠的布置应使所有服务面积上的污废水均能合管渠的布置应使所有服务面积上的污废水均能合管渠的布置应使所有服务面积上的污废水均能合管渠的布置应使所有服务面积上的污废水均能合理地排入管渠，并以尽可能短的距离坡向水体。理地排入管渠，并以尽可能短的距离坡向水体。理地排入管渠，并以尽可能短的距离坡向水体。理地排入管渠，并以尽可能短的距离坡向水体。n n沿水体岸边布置与水体平行的截

33、流干管，在截流沿水体岸边布置与水体平行的截流干管，在截流沿水体岸边布置与水体平行的截流干管，在截流沿水体岸边布置与水体平行的截流干管，在截流干管的适当位置上设置溢流井干管的适当位置上设置溢流井干管的适当位置上设置溢流井干管的适当位置上设置溢流井n n须合理确定溢流井的数目和位置，既要减小对水须合理确定溢流井的数目和位置，既要减小对水须合理确定溢流井的数目和位置，既要减小对水须合理确定溢流井的数目和位置，既要减小对水体的污染，又要减小截流干管的尺寸及长度体的污染，又要减小截流干管的尺寸及长度体的污染，又要减小截流干管的尺寸及长度体的污染，又要减小截流干管的尺寸及长度n n在合适的排水区域内，合流

34、制排水系统的上游可在合适的排水区域内，合流制排水系统的上游可在合适的排水区域内，合流制排水系统的上游可在合适的排水区域内，合流制排水系统的上游可只设污水管道只设污水管道只设污水管道只设污水管道合流制排水管渠的设计流量合流制排水管渠的设计流量n n第一个溢流井中上游管渠的设计流量第一个溢流井中上游管渠的设计流量 Q=Q Q=Qs s+Q+Qi i+Q+Qr rQ QQ Qs s s s：生活污水设计流量：生活污水设计流量：生活污水设计流量：生活污水设计流量 Q Q Q Qi i i i：工业废水设计流量：工业废水设计流量：工业废水设计流量：工业废水设计流量Q QQ Qr r r r：雨水设计流量

35、：雨水设计流量：雨水设计流量：雨水设计流量n n实际工程中，若实际工程中，若Q Qs s+Q+Qi i5 5 Q Qr r，则，则Q Qs s、Q Qi i可不计。可不计。n n雨水设计流量往往比生活污水及工业废水雨水设计流量往往比生活污水及工业废水设计流量大得多，因此，生活污水及工业设计流量大得多，因此，生活污水及工业废水设计流量对管径和坡度的影响很小。废水设计流量对管径和坡度的影响很小。：生活污水平均流量：生活污水平均流量：工业废水最大班平均流量：工业废水最大班平均流量 旱流流量旱流流量溢流井下游管渠的设计流量溢流井下游管渠的设计流量n n雨水设计流量雨水设计流量Q QQ Qr r r r

36、：溢流井下游排水面积上的雨水设计流量：溢流井下游排水面积上的雨水设计流量：溢流井下游排水面积上的雨水设计流量：溢流井下游排水面积上的雨水设计流量n n n n0 0 0 0：截流倍数，溢流时截流的雨水与旱流流量之比。：截流倍数，溢流时截流的雨水与旱流流量之比。：截流倍数，溢流时截流的雨水与旱流流量之比。：截流倍数，溢流时截流的雨水与旱流流量之比。与污水水量、水质以及总变化系数，水体的卫生要与污水水量、水质以及总变化系数，水体的卫生要与污水水量、水质以及总变化系数，水体的卫生要与污水水量、水质以及总变化系数，水体的卫生要 求、水文、气象等有关。求、水文、气象等有关。求、水文、气象等有关。求、水文

37、、气象等有关。规范规定取用规范规定取用规范规定取用规范规定取用1 1 1 15 5 5 5，通常采用，通常采用，通常采用，通常采用n n n n0 0 0 03 3 3 3。截流倍数截流倍数n n0 0在居住区内排入大河流（在居住区内排入大河流（Q Q10m10m3 3/s)/s)n n0 01 12 2在居住区内排入小河流（在居住区内排入小河流（Q=5Q=510m10m3 3/s)/s)n n0 03 35 5在区域泵站和总泵站前及排水总管端部在区域泵站和总泵站前及排水总管端部n n0 00.50.52 2在处理构筑物旁在处理构筑物旁n n0 00.50.51 1工厂区工厂区 n n0 01

38、 13 3n n溢流井下游管渠的设计流量合流制排水管渠的水力计算合流制排水管渠的水力计算 n n水力计算内容 合理确定溢流井的位置和数目合理确定溢流井的位置和数目溢流井上游合流管渠的计算溢流井上游合流管渠的计算截流干管和溢流井的计算截流干管和溢流井的计算晴天旱流情况校核晴天旱流情况校核n n计算方法计算方法 溢流井上游合流管渠的计算与雨水管溢流井上游合流管渠的计算与雨水管 渠的计算基本相同渠的计算基本相同 按满流进行计算按满流进行计算 合流制雨水重现期一般比同一情况下合流制雨水重现期一般比同一情况下 雨水设计重现期提高雨水设计重现期提高10102525设计参数的选择设计参数的选择充充 满满 度

39、度流流 速速管管 径径埋埋 深深同雨水管道同雨水管道0.20.5m/s对于平底管道宜在沟底做低水流槽对于平底管道宜在沟底做低水流槽旱流流速旱流流速溢流井的形式截流槽溢流堰式溢流井溢流堰式溢流井n n跳跃堰式溢流井跳跃堰式溢流井洋河镇部分区域合流制管网计算洋河镇部分区域合流制管网计算生活污水比流量：q00.21L/s.han0=3旧合流制改造途径旧合流制改造途径n n改合流制为分流制比较彻底的改造方法 适用条件：住房内部卫生设备完善 工厂内部可清浊分流 城市街道的横断面有足够的位置 n n改直排式合流制为截流式合流制 保留合流制，修建合流管渠截流干管及溢流井n n对溢流混合污水进行适当处理 溢流

40、污水溢流污水细筛滤细筛滤沉淀沉淀水体水体消消毒毒溢流污水溢流污水蓄水池蓄水池截流干管截流干管污水厂污水厂暴雨后暴雨后n n修建全部处理的污水处理厂 对降雨量较少或对环境质量要求特别高的城市，可通过修建大型污水处理厂和蓄水水库，对全部雨污混合污水进行处理。n合流制与分流制的衔接合流制与分流制的衔接对溢流污水的管理对溢流污水的管理n n合流制污水科学管理的内容合流制污水科学管理的内容 工程措施：对溢流污水的水量进行控制，工程措施：对溢流污水的水量进行控制，对水质进行处理。对水质进行处理。非工程措施：对公众进行环保教育，对非工程措施：对公众进行环保教育，对点污染源进行科学管理等。点污染源进行科学管理

41、等。n n加强对溢流水量的调查研究加强对溢流水量的调查研究 当接受超设计标准的水量时，溢流污水当接受超设计标准的水量时，溢流污水的处理设施的处理效果会有很大的影响。的处理设施的处理效果会有很大的影响。因此，要注意超设计标准水量的排除问因此，要注意超设计标准水量的排除问题。题。n n加强对溢流水质的管理加强对溢流水质的管理影响因素城市的环境卫生状况城市的环境卫生状况城市污水的水质状况城市污水的水质状况城市排水管网的清通与养护质量城市排水管网的清通与养护质量气候特点气候特点处理工艺处理工艺一般采用沉淀和过滤等物理方法一般采用沉淀和过滤等物理方法当系统中有大的污水调节水库时，当系统中有大的污水调节水

42、库时，可以考虑生物处理方法可以考虑生物处理方法排水管渠的材料、接口及基础排水管渠的材料、接口及基础管道断面形式常用管材w钢管或铸铁管钢管或铸铁管 优点：质地坚固、抗压、抗震性强，每节管优点：质地坚固、抗压、抗震性强，每节管 长，接头少长，接头少 缺点：价高、钢管的耐酸碱性差缺点：价高、钢管的耐酸碱性差 适用条件：受高内压、高外压或对抗渗漏要适用条件：受高内压、高外压或对抗渗漏要 求特别高的场合，如泵站的进出求特别高的场合，如泵站的进出 水管，穿越地下其它管线或铁路、水管，穿越地下其它管线或铁路、河流、谷地等河流、谷地等w混凝土管或钢筋混凝土管混凝土管或钢筋混凝土管 优点：造价低，可预制也可现场

43、浇制，可根优点：造价低，可预制也可现场浇制，可根据需要制作不同承压管，而且采用预制管时，据需要制作不同承压管，而且采用预制管时，现场施工时间短。现场施工时间短。缺点：管节较短、接头较多；大口径管重量缺点：管节较短、接头较多；大口径管重量大，不易搬运；不耐酸碱。大，不易搬运；不耐酸碱。适用条件：钢筋混凝土管适用于自流管、压适用条件：钢筋混凝土管适用于自流管、压力管或穿越铁路、河流、谷地等；混凝土管力管或穿越铁路、河流、谷地等；混凝土管适用于管径较小的无压管。适用于管径较小的无压管。w陶土管陶土管 优点：耐酸碱，抗蚀性强，便于制造优点：耐酸碱，抗蚀性强，便于制造 缺点：质脆、不宜远运；管节短、接头

44、多，管缺点：质脆、不宜远运；管节短、接头多，管 径小。径小。适用条件：排除侵蚀性污水或管外有侵蚀性地适用条件：排除侵蚀性污水或管外有侵蚀性地 下水的自流管。下水的自流管。w砖砌沟渠砖砌沟渠 优点：可砌筑成多种形式的断面；抗蚀性较优点：可砌筑成多种形式的断面；抗蚀性较 好；可就地取材。好；可就地取材。缺点：断面小于缺点：断面小于800mm800mm时不易施工；现场施时不易施工；现场施 工的时间较长。工的时间较长。适用条件：大型下水道工程适用条件：大型下水道工程w聚氯乙烯塑胶硬质管（聚氯乙烯塑胶硬质管（PVCPVC管）管）优点：管材轻，可节省施工费用；耐酸碱，抗蚀优点：管材轻，可节省施工费用；耐酸

45、碱，抗蚀 性强，与其它管材相比水力条件好。性强，与其它管材相比水力条件好。缺点：价格较高（但不比钢筋混凝土管高很缺点：价格较高（但不比钢筋混凝土管高很 多），易老化。多），易老化。适用条件：污水处理厂的各种配管工程和中水工适用条件：污水处理厂的各种配管工程和中水工 程。程。w其它管材其它管材 玻璃纤维筋混凝土管、丙烯晴管、丁二烯管、玻璃纤维筋混凝土管、丙烯晴管、丁二烯管、苯乙烯管、构架管、加筋热固性树脂管、强苯乙烯管、构架管、加筋热固性树脂管、强化塑料管化塑料管管渠材料的选择管渠材料的选择 根据排除污水的性质，综合考虑技术、经济根据排除污水的性质，综合考虑技术、经济及其它方面的因素，合理选择管

46、渠材料。及其它方面的因素，合理选择管渠材料。排水管道的接口排水管道的接口w水泥沙浆抹带接口水泥沙浆抹带接口 适用条件：地基土质条件较好的雨水管道，或适用条件：地基土质条件较好的雨水管道，或位于地下水位以上的污水支线上。企口管、平位于地下水位以上的污水支线上。企口管、平口管、承插管均可使用。口管、承插管均可使用。w钢丝网水泥沙浆抹带接口钢丝网水泥沙浆抹带接口 适用条件：地基土质较好的具有带形基础的雨适用条件：地基土质较好的具有带形基础的雨水、污水管道，以及水头低于水、污水管道，以及水头低于5m5m的低压管。的低压管。w石棉沥青卷材接口石棉沥青卷材接口 适用条件：地基沿管道纵向沉陷不均匀的地适用条

47、件：地基沿管道纵向沉陷不均匀的地区。平口管和企口管均可使用。区。平口管和企口管均可使用。w预制套管接口预制套管接口 适用条件：地基软弱地段，或地基经处理后管道适用条件：地基软弱地段，或地基经处理后管道可能产生不均匀沉陷且位于地下水位以下，内压可能产生不均匀沉陷且位于地下水位以下，内压低于低于10m10m的污水管道上。的污水管道上。w橡胶圈接口橡胶圈接口 适用条件：施工地段土质较差、地基硬度适用条件：施工地段土质较差、地基硬度不均匀，或地震地区。不均匀，或地震地区。w顶管施工常用的接口形式顶管施工常用的接口形式 混凝土或铸铁内套环石棉水泥接口混凝土或铸铁内套环石棉水泥接口 污水管道污水管道 沥青

48、油毡、石棉水泥接口或麻辫（塑料圈）沥青油毡、石棉水泥接口或麻辫（塑料圈）石棉水泥接口。石棉水泥接口。雨水管道雨水管道承插式铸铁管油麻石棉水泥接口承插式铸铁管油麻石棉水泥接口 铸铁管排水管道铸铁管排水管道排水管道的基础排水管道的基础v管道基础的组成：地基、基础、管座管道基础的组成：地基、基础、管座常用的管道基础v砂土基础砂土基础 弧形素土基础弧形素土基础适用于槽底无地下水，土质能适用于槽底无地下水，土质能保证挖成弧形，管径小于保证挖成弧形，管径小于600mm600mm、管顶覆土厚、管顶覆土厚度在度在0.70.72.0m2.0m之间的街坊污水管道。之间的街坊污水管道。砂垫层基础：适用于无地下水、坚

49、硬岩石地区，砂垫层基础：适用于无地下水、坚硬岩石地区，管道直径小于管道直径小于600m600m、管顶覆土厚度、管顶覆土厚度0.70.72.0m2.0m的排水管道。的排水管道。v混凝土带形基础：适用于任何潮湿土壤，槽底混凝土带形基础：适用于任何潮湿土壤，槽底为未在施工中受到扰动的老土，管径为为未在施工中受到扰动的老土，管径为2002002000mm2000mm，覆土厚度为，覆土厚度为0.70.76.0m6.0m的管道。的管道。v混凝土枕基：适用于干燥土壤中的雨水管道或混凝土枕基：适用于干燥土壤中的雨水管道或不重要的污水支管。不重要的污水支管。排水管渠系统上的构筑物排水管渠系统上的构筑物雨水口雨水

50、口v雨水口的设置雨水口的设置布设位置布设位置汇水点汇水点截水点截水点十字路口处应根据雨水径流情况布置雨水口。十字路口处应根据雨水径流情况布置雨水口。vv雨水口的设置数量雨水口的设置数量 依据：汇水面积产生的径流量依据：汇水面积产生的径流量截水点及来水量较小处截水点及来水量较小处单箅雨水口单箅雨水口汇水点及来水量较大处汇水点及来水量较大处双箅雨水口双箅雨水口汇水距离较长、汇水面积较大的易积水地段汇水距离较长、汇水面积较大的易积水地段三箅、四箅或联合式雨水口三箅、四箅或联合式雨水口立交道路最低点立交道路最低点十箅左右十箅左右雨水口的设置间距雨水口的设置间距 根据有关因素和实践经验确定，一般为根据有