城市排水工程系統規劃城市排水工程系統規劃主要任務（1）根據城市自然環境和用水狀況，合理確定規劃期內污水處理量，污水處理設施的規模與容量，降水排放設施的規模與容量；（2）科學布局污水處理廠（站）等各種污水處理與收集設施、排澇泵站等雨水排放設施以及各級污水管網；（3）制定水環境保護、污水利用等對策與措施。城市排水工程系統規劃主要內容城市總體規劃中的主要內容：（1）確定排水制度；（2）劃分排水區域，估算雨水、污水總量，制定不同地區污水排放標準；（3）進行排水管、渠系統規劃布局，確定雨水、污水主要泵站數量、位置，以及水閘位置；（4）確定污水處理廠數量、分布、規模、處理等級以及用地范圍；（5）確定排水干管、渠的走向和出口位置；（6）提出污水綜合利用措施。城市排水工程系統規劃主要內容城市分區規劃中的主要內容：（1）估算分區的雨水、污水排放量；（2）按照確定的排水體制劃分排水系統；（3）確定排水干管的位置、走向、服務范圍、控制管徑以及主要工程設施的位置和用地范圍。城市排水工程系統規劃主要內容城市詳細規劃中的主要內容：（1）對污水排放量和雨水量進行具體的統計計算；（2）對排水系統的布局、管線走向、管徑進行計算復核，確定管線平面位置、主要控制點標高；（3）對污水處理工藝提出初步方案。城市排水工程系統規劃一.城市排水體制與排水工程系統二.城市雨水工程系統規劃三.城市污水工程設施規劃四.城市合流制排水規劃五.城市污水處理利用規劃城市排水體制與排水工程系統1.城市排水工程系統的體制2.城市排水工程系統3.城市排水工程系統布置1.城市排水工程系統的體制1.1城市排水分類1.2城市排水工程系統的體制分類1.3城市排水體制的選擇1.1城市排水分類城市排水按照來源和性質分為三類：1.生活污水2.工業廢水3.降水城市污水指排入城市排水管道的生活污水和工業廢水的總和。1.1城市排水分類1.生活污水：指人們在日常生活中所使用過的水，主要包括從住宅、機關、學校、商店及其它公共建筑和工廠的生活間，如廁所、浴室、廚房、洗衣房、盥洗室等排出的水。生活污水中含有較多的有機物和病源微生物等，需經過處理后才能排入水體、灌溉農田和再利用。2.工業廢水：指生產過程中所產生或使用過的水，來自車間或礦場。根據污染程度的不同，分為生產廢水和生產污水。生產廢水：在使用過程中，受到輕度污染或僅水溫增高的水。如機器冷卻水，通常經某些簡單處理后即可在生產中反復使用，或直接排入水體。生產污水：在使用過程中，受到較嚴重污染的水，需經處理后方可再利用或排放。這類水多半具有較大危害性。當然，也有些工業廢水含有的物質是工業原料，具有回收利用價值。3.降水：指地面上徑流的雨水和冰雪融化水。其中含有淋洗大氣及沖洗建筑物、地面、廢渣、垃圾等所挾帶的各種污集物。降水比較清潔，但初期雨水通常比較臟，含有較多污染物，雨水時間集中，徑流量達，特別是暴雨時會造成災害，需及時排除。另外，沖洗街道水、消防用后水，因性質與雨水相似，也并入雨水。通常雨水不需處理，可直接就近排入水體。1.2城市排水工程系統的體制分類排水體制：對生活污水、工業廢水和降水采用的不同的排出方式所形成的排水系統。又稱排水制度。排水體制合流制分流制完全分流制不完全分流制直排式合流制截流式合流制1.2.1合流制排水系統概念：將生活污水、工業廢水和雨水混合在一個管渠內排出的系統。分類：（1）直排式合流制（2）截流式合流制1.2.1合流制排水系統（1）直排式合流制：管渠系統的布置就近坡向水體，分若干個排水口，混合的污水不經處理和利用直接就近排入水體。優點：管渠造價低，投資省缺點：這種排水系統對水體污染嚴重這種體制在城市建設早期多使用，不少老城區都采用這種方式，因其所造成的污染危害很大，目前一般不宜采用。（圖8-1）1.2.1合流制排水系統（2）截流式合流制：在早期直排式合流制排水系統的基礎上，臨河岸邊建造一條截流干管，同時，在截流干管處設溢流井，并設污水廠。晴天和初雨時，所有污水都排送至污水廠，經處理后排入水體。當雨量增加，混合污水的流量超過截流干管的輸水能力后，將有部分混合污水經溢流井溢出直接排入水體。優點：比直排式有了較大的改進缺點：污水廠晴、雨天水量變化較大。在雨天，仍有部分混合污水不經處理直接排入水體，對水體污染較嚴重。為了解決這一問題，可在溢流井后設貯水庫，待雨停之后，把積蓄的混合污水送污水廠進行處理，但這樣投資很大。這種體制多用于老城改建。（圖8-2）1.2.1合流制排水系統1.2.2分流制排水系統概念：將生活污水、工業廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內排出的系統。分類：（1）完全分流制（2）不完全分流制1.2.2分流制排水系統（1）完全分流制分設污水和雨水兩個管渠系統。污水管匯集生活污水、工業廢水，送至處理廠，經處理后排放和利用；雨水管匯集雨水和部分工業廢水（較潔凈），就近排入水體。優點：衛生條件較好缺點：初期雨水污染問題、投資較大新建的城市和重要工礦企業，一般應采用該形式。工廠的排水系統，一般采用完全分流制，甚至要清濁分流，分質分流。有時，需集中系統來分別排除不同種類的工業廢水。（圖8-3）1.2.2分流制排水系統（2）不完全分流制只有污水管道系統而沒有完整的雨水管渠排水系統。污水經由污水管道系統流至污水廠，經過處理利用后，排入水體；雨水通過地面漫流進入不成系統的明溝或小河，然后進入較大的水體。優點：投資省適用：主要用于有合適的地形，有比較健全的明渠水系的地方，以便順利排泄雨水。對于新建城市或發展中地區，為了節省投資，常先采用明渠排雨水，待有條件后，再改建雨水暗管系統，變成完全分流制系統。不適用：對于地勢平坦，多雨易造成積水地區，不宜采用不完全分流制。（圖8-4）1.2.2分流制排水系統1.3城市排水體制的選擇根據城市總體規劃、環境保護的要求、污水利用處理情況、原有排水設施、水環境容量、地形、氣候等條件，從全局出發，通過技術經濟比較，綜合考慮確定。下面從不同角度來進一步分析各種體制的使用情況。1.3城市排水體制的選擇（1）環境保護方面截流式合流制：優點：同時匯集部分雨水輸送到污水處理廠，有利于減少初期雨水的污染。缺點：截流主干管尺寸較大，污水廠容量也增加很多，投資費用增多；在暴雨時把一部分混合污水通過溢流井泄入水體，易造成污染。分流制：優點：靈活、能夠適應發展、符合城市衛生要求，是城市排水系統體制發展的方向。缺點：初期雨水徑流未加處理直接排入水體，對水體有一定程度的污染。1.3城市排水體制的選擇（2）工程投資方面合流制合流制泵站和污水處理廠的造價比分流制高，但管渠總長度短，所以，合流制的總造價要較分流制低。不完全分流制從初期投資看，不完全分流制只建污水排除系統而緩解雨水排除系統，便于分期建設，能節省初期投資費用，縮短施工期限，較快發揮效益，以后隨城市的發展，再建雨水管渠。1.3城市排水體制的選擇（3）近遠期關系方面在城市發展的新區，可以分期建設，先建污水管，收納污染嚴重的污水，后建雨水管或用明渠過渡；在城市發展進度很快，地形平坦，綜合開發的新區，雨水系統宜于一次建成。在地形平坦，下游有一條較充沛的水流，污水濃度較大，接到狹窄的地區，可采用合流制。舊城區多為合流制，只需在合流管出口處埋設截流管，即可初步改善環境質量，與分流制相比，工程量少，易于上馬且工時短。舊城區的合流制過渡到分流制涉及到許多問題，需因地制宜，綜合考慮，進行技術經濟比較。1.3城市排水體制的選擇（4）施工管理方面合流制優點：管線單一，減少與其它地下管線、構筑物的交叉，管渠施工較簡單。缺點：管渠中流量變化較大，對水質有一定影響，不利于泵站和污水廠的穩定運行，造成管理維護復雜，運行費用增加。分流制水質變化較小，有利于污水處理和運行管理。1.3城市排水體制的選擇混合制排水系統：既有分流制，也有合流制。產生原因：與城市發展的不同時期相聯系。建設初期，周圍水體良好，并受建設資金限制，多采用合流制，甚至直排式；隨著城市發展和水環境惡化，逐漸在水體岸邊進行截流，排入污水處理廠；新建城區往往直接按雨、污分流規劃設計，有的結合舊區改造，變合流制為分流制。現狀：一種是分流制區域和合流制區域相互獨立，分別明顯；另一種是同一區域既有分流制管道，又有合流制管道，甚至是同一干管中同時接納污水和雨水混合水流。因地制宜的采用不同的排水體制都是合理的。2.城市排水系統工程城市排水系統的組成：排水管道（管網）：收集和輸送廢水的設施，包括排水設備、檢查井、管渠、泵站等。污水處理系統（污水廠）：改善水質和回收利用污水的工程設施，包括城市及工業企業污水廠（站）中的各種處理物和除害設施。出水口：使廢水排入水體并與水體很好混合的工程設施。2.1生活污水排水系統2.2工業廢水排水系統2.3雨水排水系統2.1生活污水排水系統任務：收集居住區和公共建筑的污水送至污水廠，經處理后排放或在利用。組成：（1）室內污水管道系統和設備（2）室外污水管道系統（3）污水泵站（4）污水處理廠（5）出水口2.1生活污水排水系統2.2工業廢水排水系統任務：將車間及其它排水對象所排除的不同性質的廢水收集起來，送至回收利用和處理構筑物或排放。經回收、處理后的水，可再利用，也可排入水體或排入城市排水系統。若水質比較干凈可以不經處理直接排入水體。組成：（1）車間內部管道系統和設備（2）廠區管道系統（3）廢水泵站和壓力管道（4）廢水處理站（5）出水口（渠）2.3雨水排水系統任務：收集徑流的雨水，并將其排入水體。組成：（1）房屋雨水管道系統和設備（2）街坊或廠區雨水管渠系統（3）街道雨水管渠系統（4）雨水泵站及壓力管（5）出水口（渠）2.城市排水工程系統布置2.1城市排水工程系統的布置形式2.2城市排水工程系統的布置要素2.1城市排水工程系統的布置形式根據地形、豎向規劃、污水處理廠位置、周圍水體情況、污水種類和污染情況及污水處理利用的方式、城市水源規劃、大區域水污染控制規劃等來確定城市排水系統的平面布置。（1）正交式布置（2）截流式布置（3）平行式布置（4）分區式布置（5）分散式布置（6）環繞式布置（7）區域性布置2.1城市排水工程系統的布置形式（1）正交式布置概念：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與水體垂直相交的方向布置。優點：干管長度短、口徑小，污水排出迅速，造價經濟。缺點：污水為經處理直接排放，使水體污染嚴重。適用范圍：在現代城市中僅用于排除雨水。2.1城市排水工程系統的布置形式（2）截流式布置概念：對正交式布置，在河岸再敷設總干管，將各干管的污水截流送至污水廠。優點：減輕水體污染，改善和保護環境。缺點：對截流式合流制排水系統，因雨天有部分混合污水排入水體，易造成水體污染。適用范圍：分流制污水排水系統，將生活污水及工業廢水經處理后排入水體；區域排水系統，區域總干管截流各城鎮的污水送至城市污水廠進行處理。2.1城市排水工程系統的布置形式（3）平行式布置概念：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，使管道收到嚴重沖刷或跌水井過多，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傾斜角敷設。2.1城市排水工程系統的布置形式（4）分區式布置概念：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處理廠時，分別在高、低區敷設獨立的管道系統。高區污水以重力流直接流入污水廠，地區污水利用水泵抽送至高區干管或污水廠。優點：充分利用地形排水、節省電力、經濟適用范圍：個別階梯地形或起伏很大的地區。2.1城市排水工程系統的布置形式（5）分散式布置概念：當城市周圍有河流，或城市中央部分地勢高，地勢向周圍傾斜的地區，各排水流域的干管常采用輻射狀分散布置，各排水流域具有獨立的排水系統。優點：干管長度短、口徑小、管道埋深淺、便于污水灌溉。缺點：污水廠和泵站的數量多適用范圍：地形平坦的大城市2.1城市排水工程系統的布置形式（5）環繞式布置概念：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也較小型廠經濟等原因，故不希望建造數量多規模小的污水廠，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，即在四周布置總干管，將干管的污水截流送往污水廠。2.1城市排水工程系統的布置形式（7）區域性布置概念：把兩個以上城鎮地區的污水統一排除和處理的系統。優點：使污水處理設施集中化大型化，有利于水資源的統一規劃管理、節省投資、運行穩定、占地少缺點：管理復雜，工程效益慢。適用范圍：城鎮密集區與區域水污染控制的地區，并應與區域規劃相協調。2.2城市排水工程系統的布置要素(1)污水排放系統的形式分散布置：每個排水流域的排水系統自稱體系，單獨設污水處理廠和出水口。大城市，用地布局分散，地形變化較大，宜采用分散布置；集中布置：各排水流域組合成為一個排水系統，所有污水匯集到一個污水處理廠處理排放。中小城市，用地布局集中，地形起伏不大，無天然或人為障礙物阻隔，宜采用集中布置。2.2城市排水工程系統的布置要素（2）污水處理廠及出水口位置污水處理廠一般位于城市河流下游，在城市夏季最小頻率風向的上風側，與居住區或公共建筑有一定的衛生防護距離。污水出水口一般位于城市河流下游，特別應在城市給誰系統曲水構筑物和河濱浴場下游，并保持一定距離（通常至少100m），出水口應避免設在回水區，防止回水污染。（3）污水的利用和處理方式污水利用：處理后的污水進行農田灌溉或水產養殖，或直接對污水進行土地處理。城市污水重復利用隨著水資源的日益匱乏而越來越受到重視。污水的不同處理方式對城市排水系統的布置也產生影響。2.2城市排水工程系統的布置要素（4）工業廢水和城市污水的關系工業廢水中的生產廢水一般由工廠直接排入水體或排入城市雨水管渠。情況一：工廠獨立進行無害化處理后直接排放情況二：一般性的生產污水直接排入城市污水管道，而有毒害的生產污水經過無害化處理后直接排放或先經預處理后再排往城市污水廠合并處理。2.2城市排水工程系統的布置要素（5）污水主干管的位置在保證干管能接入的前提下盡量使整個地區管道埋深最淺。主干管布置在集水線上或地勢較低的街道上，不宜設置在交通頻繁的街道上，宜設在次要街道上，便于施工和維修。盡量避免減少主干管與河流、鐵路等的交叉，避免穿越劣質土壤地區。（6）泵站的數量位置排水管道為保證重力流，都有一定坡度，一定距離后，管道將埋深很深，造成工程量太大和施工困難，所以采取在管道中途設置提升泵站的方法，來減少管道的埋深。根據技術經濟比較來綜合確定，盡量減少泵站的使用。2.2城市排水工程系統的布置要素（7）雨水管渠布置根據地形條件，按分水線劃分排水區域，各區域的雨水管渠一般采取與河湖正交布置，以便采用較小的管徑，以較短距離將雨水迅速排除。（8）排水管與豎向設計的關系根據地形條件，按分水線劃分排水區域，各區域的雨水管渠一般采取與河湖正交布置，以便采用較小的管徑，以較短距離將雨水迅速排除。2.2城市排水工程系統的布置要素（9）排水方式的選擇傳統的排水系統采用重力流排水方式缺點：管徑大、埋設深、開挖面積大、工程費用高不適應：地域廣闊、人口密度低、地形地質有限的地區近年來的排水系統采用壓力式或真空式優點：管徑小、工程量小、施工方便、建設周期短、建設費用低、方便污水廠選址缺點：管理維護要求高適應：地形地質變化大的地區，管網密集、施工困難的地區，居民分散、人口密度低的別墅、觀光區等一些特殊地段上。城市雨水工程系統規劃規劃對策：在進行城市排水規劃時，除了建立完善的雨水管渠系統外，應對城市的整個水系進行統籌規劃，保留一定的水塘、洼地、截洪溝，考慮防洪的“攔、蓄、分、泄”功能。1、雨水管渠的布置2、雨水管渠水力計算3、排水管材、泵站及管道附屬構筑物城市雨水排放系統組成排澇泵站水閘雨水管渠系統1.雨水管渠的布置1.1城市雨水管渠系統規劃的內容雨水管渠系統的任務：及時排除暴雨形成的地面徑流。地面徑流：降落至地面上的雨水，部分被植物截流、滲入土壤和填充洼地，其余部分沿地面流入雨水管渠和水體。城市雨水管渠系統的組成：雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口等城市雨水管渠系統規劃的主要任務：（1）確定或選用當地暴雨強度公式；（2）確定排水流域與排水方式，進行雨水管渠的定線；（3）確定雨水泵房、雨水調節池、雨水排放口的位置；（4）決定設計流量計算方法與有關參數；（5）進行雨水管渠的水力計算，確定管渠尺寸、坡度、標高及埋深。1.2雨水管渠系統布置的要求（1）充分利用地形，就近排入水體。根據地面標高和河道水位，劃分自排區和強排區。自排區：利用重力流自行將雨水排入河道強排區：需設雨水泵站提升排入河道根據分散和直捷的原則，多采用正交式布置，使雨水管渠盡量以最短的距離重力流排入水體。只有當水體位置較遠且地形較平坦或地形不利的情況下，才需要設置雨水泵站。當地形坡度較大時，雨水干管宜布置在地形低處或溪谷線上；當地形平坦時，雨水干管宜布置在排水流域的中間，以便盡可能擴大重力流排除雨水的范圍。（2）盡量避免設置雨水泵站。雨水泵站的投資大，且在一年中運轉時間短，利用率低，所以應盡量靠重力流排水。（3）結合街區及道路規劃布置。雨水管渠應平行道路敷設，宜布置在人行道或草地帶下，不宜布置在快車道下，也不宜設在交通量大的干道下。從排除地面徑流，道路縱坡最好0.3%~6%。1.2雨水管渠系統布置的要求（4）結合城市豎向規劃。進行豎向規劃時，應充分考慮排水的要求，以便能合理利用自然地形就近排除雨水，還要滿足管道埋設最不利點和最小覆土要求。（5）雨水管渠采用明渠或暗管應結合具體確定。市區：一般采用暗管排除雨水；郊區或建筑密度低、交通量小的地方：采用明渠排除雨水。（6）雨水出口的設置。雨水出口的布置形式有分散和集中兩種。當出口的水體離流域很近，水體的水位變化不大，洪水位低于流域地面標高，出水口的建設費用不大時，宜采用分散出口，以便雨水就近排放，使管線較短，減小管徑。反之，則可采用集中出口。1.2雨水管渠系統布置的要求（7）調蓄水體的布置。在公園、校園、運動場、廣場、停車場、花壇下修建雨水人工貯留系統，使所降雨水盡量多的分散貯留。可與景觀規劃、消防規劃結合起來，起到游覽、休閑、娛樂、消防貯備用水的作用，在缺水區，可以把貯存的水量用于市政綠化和農田灌溉。（8）雨水口的布置。在道路交叉路口的匯水點、低洼處設置雨水口，不宜設在對行人不便的地方。街道兩旁雨水口的間距一般為25~60m。（9）城市中靠近山麓建設的中心區、居住區、工業區，除了應設雨水管道外，尚應考慮在規劃地區周圍或超過規劃區設置排洪溝，以攔截從分水嶺以內排泄下來的洪水，使之排入水體，保證避免洪水的損害2.雨水管渠水力計算2.1水力計算的設計規定（1）雨水管道的斷面形式：一般采用圓形。當直徑超過2m時，也可采用矩形、半橢圓形或馬蹄形。明渠一般采用矩形或梯形。（2）最小管徑和最小設計坡度：雨水支干管最小管徑300mm，相應最小設計坡度0.002；雨水口連接管最小管徑200mm，設計坡度不小于0.01。梯形明渠底寬最小0.3m。（3）覆土與埋深：最小覆土在車行道下一般不小于0.7m；在冰凍深度小于0.6m的地區，可采用無覆土的地面式暗溝；最大埋深與理想埋深同污水管道。明渠應避免穿過高地。（4）管道在檢查井內連接，一般用管頂平接。不同斷面管道必要時也可采用局部管段底平接。（5）滿流時管道內最小設計流速不小于0.75m/s，起始管段地形平坦，最小設計流速不小于0.6m/s。最大允許流速10m/s（金屬管）5m/s（非金屬管）。2.雨水管渠水力計算2.2雨水管渠的設計步驟（1）劃分排水流域和管道定線；（2）劃分設計管段和沿線匯水面積；（3）由各流域的具體條件確定設計管系的重現期、徑流系數、街坊集水時間等設計參數；（4）確定管道的最小埋深，并由豎向規劃獨處設計管段的地面標高，準備進行水力計算；（5）由暴雨公式列表計算各管段內設計流量，定出各設計管段的管徑、坡度、流速、管底標高和管道埋深。3.排水管材、泵站及管道附屬構筑物3.1排水管材混凝土管：重力管段鋼筋混凝土管：壓力管段、重力管段陶土管：腐蝕性污水排水管、重力管段金屬管：（鑄鐵管、鋼管）壓力管段大型排水管渠塑料管：居住小區3.排水管材、泵站及管道附屬構筑物3.2排水泵站分類：按排水性質：污水泵站、雨水泵站、合流泵站、污泥泵站按在排水系統中所處的位置：