1、 劉志強給水排水管道系統（II）本課程的主要內容本課程的主要內容排水系統概論1污水管道系統的設計2雨水管渠系統的設計3合流制管渠系統的設計4排水管渠要求及附屬構筑物5排水工程概念、內容、作用、排水體制、排水系統的布置形式等。污水管道的設計步驟及注意事項、設計舉例。雨水管道的設計步驟及注意事項、設計舉例。合流制管道的使用條件、水力計算、改造途徑等。排水管渠斷面形式、接口、基礎、附屬構筑物等。第第1 1章章 排水系統概論排水系統概論第第1 1節節 概述概述 水在使用過程中受到不同程度的污染，改變了原有的化學成分和物理性質，這些水稱做污水或廢水。污水也包括雨水及冰雪融化水。污水的定義污水的分類生活污

2、水工業廢水 降水人們日常生活中產生工業生產中所排出的廢水地面上流泄的雨水和冰雪融化水（沖洗街道及消防用水）第一節第一節 概述概述1、生活污水 人們日常生活中用過的水. 性質：含有較多的有機物以及常在糞便中出現的病原微生物。指在工業生產中所排出的廢水，來自車間或礦場。2、工業廢水分類按照污染程度的不同分為：生產廢水和生產污水兩類。按所含主要污染物的化學性質按所含污染物的主要成分（1)主要含無機物的，包括冶金、建筑材料等工業所排出的廢水。（2)主要含有機物的，包括食品工業、煉油和石油化工工業等廢水。（3)同時含大量有機物和大量無機物的廢水，包括焦化廠、化學工業中的氮肥廠、輕工業中的洗毛廠等廢水。酸

3、性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水等第一節第一節 概述概述工業廢水量一般占城市污水的50-60。 對于工業廢水，如果水質符合污水排入城鎮下水道水質標準（CJ343-2010 ),則最好與生活污水合并處理,廠區內部污水處理廠也應以此為原則.合并處理投資省,費用低,管理簡單.1)從管理角度看：小水量幾個廠管理比一個大廠管理復雜，能耗及費用都高；2)污水生化處理成本低，效果好，為水處理的首選方法。工業廢水采用生化處理一般營養物質不夠，處理過程需加營養物質如尿素、蛋白質等 ，增加運行及管理費用。合并處理，生活污水可作為營養物質。3)工業廢水濃度若很高，處理前需稀釋。合并處理，濃度降低，可能不必稀釋。

4、原因第一節第一節 概述概述3、降水雨水、冰雪融化水、沖洗街道和消防用水。 a 污染輕，泥砂為主無機物多； b 徑流量大，水量集中，需迅速排除； c 初期降雨徑流污染較重，沉積在屋面、地面廠 區的污染物被攜帶； d 一般不處理或僅對初雨徑流處理。污水的出路排入水體灌溉農田重復使用污水排入湖泊、江河、海洋。可充分利用水體的自凈能力。污水排入農田、溝道。污水蒸發到大氣或者經過土壤滲透到地下，形成地下水。在滲透過程中，得到生物和物理處理（土地處理）。（1）自然復用（2）間接復用（3）直接復用城市污水：排入城市污水管道系統的生活污水和工業廢水。生活污水、工業廢水和雨水分系統分別排除。分類：完全分流制和不

5、完全分流制。特點： a、完全分流制兩個管道系統排除污、雨水，污水管徑小，環境衛生好。但管道多，造價高，施工麻煩。b、不完全分流制管道少，造價低，施工簡單。但道路地面狀況差，易造成積水影響道路交通和正常的生活。隨著經濟的發展可分布、分段逐步建成完全分流制系統。第二節第二節 排水系統的體制及其選擇排水系統的體制及其選擇排水系統的體制一污水的排除方式是由一個管渠系統排除，還是由兩個或兩個以上管渠系統各自獨立排除所形成的排水系統，稱排水系統的體制，簡稱排水體制。排水體制常用排水體制合流制分流制用同一個管渠系統收集和輸送城鎮污水（生活污水、工業廢水）和雨水的排水方式。特點：管道少，造價省，施工方便，但環

6、境衛生差。分類：a、雨、污水全部不處理，直接排放； b、雨、污全部簡單處理后排放（懸浮固體去除50%，不能去除溶解性物質）； c、雨、污水全部簡單處理，部分二級處理。第二節第二節 排水系統的體制及其選擇排水系統的體制及其選擇extTextTextTextText合流制a、管道長度短，造價低，養護管理簡單；b、初期雨水、初期徑流進污水廠處理；c、暴雨來時，85%雨、污混合水直接排入水體，平時沉積物在暴雨來時沖刷，帶出污染物很多；d、泵站設計流量高，而實際用量不高。因此，效率低；e、水量變化大，導致污水廠負荷變化大（沖擊負荷），影響處理效果；f、污水廠造價高，管理麻煩。Concept分流制a、管線

7、多，造價高，管理簡單；b、污水廠處理成本低，造價低；c、環境衛生有保證，適宜發展。合流制與分流制的比較比較從發展的角度看：合流制環境污染后遺癥多，雖然造價低，但今后必須改造。對于新建區：管道系統宜采用分流制。對于老區改造：宜采用截流式合流制。新建區若資金缺乏，可考慮先采用不完全分流制，后期逐步建成完全分流制。第二節第二節 排水系統的體制及其選擇排水系統的體制及其選擇二排水系統的選擇排水系統的體制的分類及各自的優缺點第二節第二節 排水系統的體制及其選擇排水系統的體制及其選擇第二節第二節 排水系統的體制及其選擇排水系統的體制及其選擇排水體制的選擇 1、從環境保護方面； 2、從造價方面； 3、從維護

8、管理方面。1、新建城市和新區：盡量采用分流制。雨水就近排入水體，大大減輕污水管道和處理廠的負荷，從整體上和長遠上看是經濟合理的。2、已形成合流制的城市暫可保留，逐步改造。3、小城鎮可采用合流制：近期作為合流制，改造后可作為分流制的雨水管道。4、工業廢水：a、符合排入下水道標準的直接排入污水管道；b、含有有毒、有害物質的，進行局部處理，達到排入下水道標準后排入污水管道；c、符合排放水體標準的生產廢水，可直接就近排入水體或雨水管道。原則使用情況第三節第三節 排水系統的主要組成部分排水系統的主要組成部分1、室內污水管道系統和設備：收集生活污水,將收集的污水排出至室外庭院街坊的污水管道中去。2、室外污

9、水管道系統：分布在地面下，匯集各出戶管的污水，依靠重力流輸送污水至泵站、污水廠或水體的管道系統。3、污水泵站及壓力管道：設置泵站的原因、分類；壓力管道：從泵站出來的污水至高地自流管道或至污水廠的承壓管段，稱壓力管道。 4、污水廠：供處理和利用污水、污泥的一系列構筑物及附屬構筑物的綜合體稱污水處理廠。 5、出水口及事故排出口排水系統：指收集、輸送、處理、再生和處置污水和雨水的設施以一定方式組合成的總體。有城市污水、工業廢水和雨水等排水系統。城市污水排水系統的主要組成部分 收集設備：各種衛生設備：用水的容器、承受污水的容器、排水系統的起端設備。如：洗臉盆、盥洗槽、洗滌池、化驗盆、大小便器、地漏等。

10、收集過程：污水從這里經水封管、支管、立管、出戶管等室內管道系統流入室外居住小區管道系統。（1）居住小區污水管道系統：敷設在居住小區內，連接建筑物出戶管的污水管道系統。（2）街道污水管道系統：敷設在街道下，用以排除居住小區管道流來的污水。在一個市區內它由城市支管、干管、主干管等組成。（3）管道系統的附屬構筑物：檢查井、跌水井、倒虹管。污水排入水體的渠道和出口稱出水口，它是整個城市污水排水系統的終點設備。事故排出口是指在污水排水系統的中途，在某些易于發生故障的組成部分前面，所設置的輔助性出水渠，一旦發生故障，污水就通過事故排出口直接排入水體。第三節第三節 排水系統的主要組成部分排水系統的主要組成部

11、分室內污水管道系統與設備室外污水管道系統事故排出口污水泵站或壓力管道手盆、便器、水封管、立管、出戶管街坊管道、街道污水管道、附屬構筑物等污水處理廠出水口城市污水排水系統的組成部分第三節第三節 排水系統的主要組成部分排水系統的主要組成部分第三節第三節 排水系統的主要組成部分排水系統的主要組成部分工業廢水排水系統的主要組成車間內部管道系統與設備污水泵站或壓力管道廠區管道系統廢水處理站 1、車間內部管道系統和設備 2、廠區管道系統 3、污水泵站及壓力管道 4、廢水處理站第三節第三節 排水系統的主要組成部分排水系統的主要組成部分雨水排水系統的主要組成雨水收集系統與設備街坊或廠區雨水管道系統街道雨水管道

12、系統排洪溝雨水泵站雨水口、天溝、雨水斗第三節第三節 排水系統的主要組成部分排水系統的主要組成部分1、建筑物的雨水管道系統和設備。主要是收集工業、公共或大型建筑的屋面雨水，并將其排入室外的雨水管渠系統中去。2、居住小區或工廠雨水管渠系統3、街道雨水管渠系統4、排洪溝：洪水時，或者暴雨季節排除雨水（洪水）的溝道。5、出水口6、雨水泵站：當重力流不能排除時，設置雨水泵站。一般不設置，因為雨水流量變化大，選泵流量大，造價高，使用少，養護維修困難。 7、雨水調節池第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式 1、支管、干管、主干管的布置要順直，水流不要繞彎。 2、充分利用地形、地勢，最大可能采用重

13、力流形式，避免提升。 3、在起伏較大的地區，應將高區系統與低區系統分離，高區不宜隨便跌水，應直接重力流入污水廠，并盡量減少管道埋深。至于個別低洼低區應局部提升，做到高水高排。 4、盡量減少中途加壓站的個數，如果遇山崗盡量采用隧洞方式。排水管道的布置原則：使管道的工程量為最小，水流暢通，節省能量。第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式1、地形：重力流，管道的坡度（最小、最大） 2、城區的豎向規劃：避免與其它的管道、管線相互影響3、污水廠的位置：主干管的走向4、土壤條件：盡量避開軟弱地基，濕陷性黃土、膨脹土、多年凍土，以免增加施工難度和施工成本及工程造價。 5、河流情況：污水的出路。最

14、高水位、最低水位等，以確定排出口的形式及位置。6、地下設施：是否有地下設施妨礙管道重力流過。7、污水的種類及污染程度：雨水和輕度污染的工業廢水、施工的地下水直接排入水體。影響排水管道布置形式的因素第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式適宜于較平坦的地區雨水管道的布置。優點：干管長度短，管徑小，污水排出迅速，經濟。缺點：雨水管道的初期雨水不經處理直接排放。合流制管道污水不經處理直接排放，會嚴重污染水體，影響環境。排水系統的布置形式正交式河12333(1) 正交式第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式適宜于較平坦的地區，分流制的污水管道、合流制管道。 優點：對分流制，生活污

15、水及工業廢水經處理后排入水體，減輕污染，保護環境。且截流干管小，工程造價低；對合流制，是改造合流制的較好方法。 缺點：對合流制，雨天有部分混合雨、污水不經處理泄入水體，造成水體污染。截留式157河3332 截流式第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式 適宜于地勢向河流方向有較大傾斜的地區。干管與等高線及河道基本上平行或成很小的角度，避免干管的坡度大，引起管內流速過大，對管道造成沖刷。平行式河平行式第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式適宜于地勢高低相差很大的地區。 可分別在高區和低地區敷設獨立的管道系統。高區的污水靠重力流直接流入污水廠，低區的污水經水泵提升送至高地區干

16、管或污水廠。它適用于地形起伏很大的地區，充分利用地形排水，節省電力。分區式河1(4)分區式第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式適宜于城市面積很大，城市周圍有排水的出路（水體、灌溉）,城市中央部分地勢較高或者完全將廢水匯集于一個污水處理廠，管道造價高，不經濟。 優點：干管長度短，管徑小，管道的埋深淺，管道的造價低。 缺點：污水廠、泵站設置的數量多。分散式河(5)分散式第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式適宜條件同分散式。特點：將污水排放點匯集，減少污水廠及泵站的數量。一般來說，大型污水廠造價及運行成本低。但管道過長，管道的造價高（管徑大，埋深大）。 經驗上，污水管道造

17、價近似于污水廠造價較合理。環繞式河1145774232(6) 環繞式第四節第四節 排水系統的布置形式排水系統的布置形式各布置形式的適用條件正交布置正交布置：在地勢向水體適當傾斜的地區，各排水流域的干管可以最短距離沿與水體垂直相交的方向布置，這種布置稱為正交布置。截流式布置截流式布置：在正交式布置的基礎上，沿河岸再敷設主干管，并將各干管的污水截流至污水廠，這種布置形式稱截流式布置。平行式布置平行式布置：在地勢向河流方向有較大傾斜的地區，為了避免因干管坡度及管內流速過大，使管道受到嚴重沖刷，可使干管與等高線及河道基本上平行、主干管與等高線及河道成一定斜角敷設，這種布置也稱平行式布置。第四節第四節

18、排水系統的布置形式排水系統的布置形式分區布置分區布置：在地勢高低相差很大的地區，當污水不能靠重力流流至污水廠時，可采用分區布置形式。輻射狀分散布置輻射狀分散布置：當城市周圍有河流，或城市中央部分地勢高、地勢向周圍傾斜地區，各排水流域具有獨立的排水系統。這種布置具有干管長度短、管徑小、管道埋深可能淺、便于污水灌溉等優點，但污水廠和泵站（如需要設置時）的數量將增多。在地形平坦的大城市，采用輻射狀分散布置可能是比較有利的。環繞式布置環繞式布置：由于建造污水廠用地不足以及建造大型污水廠的基建投資和運行管理費用也較建小型廠經濟等原因，而傾向于建造規模大的污水廠，所以由分散式發展成環繞式布置。這種布置形式

19、是沿四周布置主干管，將各干管的污水截流送往污水廠。（1）采用循環利用和重復利用系統，盡量減少廢水排放量；（2）按不同水質分別回收利用廢水中的有用物質，創造財富；（3）利用本廠和廠際的廢水、廢氣、廢渣，以廢治廢。而無廢水無害生產工藝、閉合循環重復利用及不排或少排廢水，是控制污染的有效途徑.（4）當工業企業位于城市內，應盡量考慮將工業廢水直接排入城市排水系統，利用城市排水系統統一排除和處理。（5）工業廢水排入城市排水系統的水質，應不影響城市排水管渠和污水廠等的正常運行，不對養護管理人員造成危害，不影響污水處理廠出水和污泥的排放和利用為原則。第五節第五節 工業企業排水系統和城市排水系統的關系工業企業

20、排水系統和城市排水系統的關系在規劃工業企業排水系統時，對于工業廢水的治理，應首先從改革生產工藝和技術革新入手，力求把有害物質消除在生產過程之中，做到不排或少排廢水。對于必須排出的廢水，還應采取下列措施：第六節第六節 廢水的綜合治理和區域排水系統廢水的綜合治理和區域排水系統 與廢水的綜合治理有關的因素 1)合理的生產布局和城市規劃； 2)合理利用水體、土壤等自然環境的自凈能力; 3)嚴格控制廢水和污染物的排放量； 4)做好區域性綜合治理及建立區域排水系統。區域排水系統的構成及作用、優點1) 區域：按照地理位置、自然資源和社會經濟發展情況劃定的，可以在一個更大范圍內統籌安排經濟、社會和環境的發展關

21、系。2)區域排水系統：將兩個以上城鎮地區的污水統一排除和處理的系統。3)區域排水系統由區域干管、主干管、泵站、污水廠等組成4)區域排水系統的特點：經濟；節省土地；利于運行管理；河流等水資源利用與污水排放的體系合理化，且可能形成統一的水資源管理體系等方面的優點。第六節第六節 廢水的綜合治理和區域排水系統廢水的綜合治理和區域排水系統在確定區域排水系統方案時，應考慮的問題1)近期和遠期的全部污水量和水質2)通過采取改革生產工藝、廢水部分或全部循環利用以及本廠和廠際的重復利用等措施，盡量減少工業廢水的排放量；3)應考慮工業廢水與生活污水混合處理的可能性，及雨水和生產廢水混合排除和利用的合理性； 4)對用水和取水點的河水水質，應預計到當位于該點上游的全部排水對象的污水排入時產生的后果。需要新建、改建或擴建排水工程的城市、工業企業和工業區。設計任務：規劃設計、收集、輸送、處理和利用各種污水的一整套工程設施和構筑物，即排水管道系統和污水廠的規劃與設計。它是在區域規劃以及城市和工業企業的總體規劃基礎上進行的。第七節第七節 排水系統的規劃設計原則和任務排水系統的規劃設計原則和任務排水工程的設計對象排水工程的設計對象排水系統的建設程序排水系統的建設程序（1）可行