水控污染工程第三章污水溝道系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、水控污染工程第三章污水溝道系統(tǒng)設(shè)計(jì)本章節(jié)主要內(nèi)容：本章節(jié)主要內(nèi)容：v城市污水和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量的確定；v污水排水系統(tǒng)的平面布置及污水溝道的定線；v污水溝道的水力學(xué)計(jì)算及平面圖和縱剖面圖的繪制；v污水泵的選擇和污水泵站的設(shè)計(jì)。第一節(jié)第一節(jié) 污水設(shè)計(jì)流量的確定污水設(shè)計(jì)流量的確定設(shè)計(jì)流量的概念設(shè)計(jì)流量的概念 指設(shè)計(jì)期限(2030年)終了時(shí)的最大日(或最大班)最大時(shí)的污水流量，它包括生活污水設(shè)計(jì)流量和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量，在地下水位較高的地區(qū)，宜適當(dāng)考慮地下水滲入量。一、居住區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量的確定一、居住區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量的確定生活污水設(shè)計(jì)流量按每人每日平均排出的污水量、使用溝道的設(shè)計(jì)人數(shù)和總變化系

2、數(shù)計(jì)算的。其計(jì)算公式如下： (3-1)式中： qv 居住區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s； qvn 居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)(每人每日平均排出的污水量)(見附錄二)； N 使用溝道的設(shè)計(jì)人數(shù)； K總 總變化系數(shù)?？侹Nqqvnv360024 參數(shù)選用說明：參數(shù)選用說明： 1 1、關(guān)于生活污水量標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)于生活污水量標(biāo)準(zhǔn) 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范第室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范第2.1.12.1.1條規(guī)定：居住區(qū)生活污水量定額可按當(dāng)?shù)赜脳l規(guī)定：居住區(qū)生活污水量定額可按當(dāng)?shù)赜盟慷~的水量定額的80%80%90%90%采用。采用。 2 2、關(guān)于設(shè)計(jì)人口、關(guān)于設(shè)計(jì)人口 (1) (1) 按城市總體規(guī)劃確定的人口密度計(jì)算。按城市總體規(guī)

3、劃確定的人口密度計(jì)算。 (2) (2) 按人口自然增長(zhǎng)率估算按人口自然增長(zhǎng)率估算 3 3、 總變化系數(shù)總變化系數(shù)變化系數(shù)包含以下幾種：變化系數(shù)包含以下幾種：日變化系數(shù)（日變化系數(shù)（K K日日） 一年中最大日污水量與平均日污水量的比值。一年中最大日污水量與平均日污水量的比值。時(shí)變化系數(shù)時(shí)變化系數(shù)( (K K時(shí)時(shí)) ) 最大日中最大時(shí)污水量與該日平均時(shí)污水量的比值最大日中最大時(shí)污水量與該日平均時(shí)污水量的比值總變化系數(shù)總變化系數(shù)( (K K總總) ) 最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值K K總總= =K K日日K K時(shí)時(shí) (3-2)(3-2)表3

4、-1是我國(guó)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的總變化系數(shù)表。表3-1 總變化系數(shù)表污水平均日流量（l/s）515407010020050 1000總變化系數(shù)K K總總 2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.51。4 1.3 注：當(dāng)污水平均日流量為中間數(shù)值時(shí)，總變化系數(shù)用內(nèi)插法求得。順便指出，在設(shè)計(jì)污水溝道時(shí)所說的平均流量一般都是指平均日流量，下文將援用這個(gè)習(xí)慣。由式(3-1)和式(3-2)得 總KAPqqvnV360024二二. . 工廠生產(chǎn)區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量的確定工廠生產(chǎn)區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量的確定工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水量、淋浴污水量按下式確定：360036002413222111DND

5、NTKBNKBNqv36006040836005 . 2350 . 3254321NNNNqv 代入?yún)?shù)得：三工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量的確定三工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量的確定工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量一般是按工廠或車間的每日產(chǎn)量和單位產(chǎn)品(每件產(chǎn)品，每噸產(chǎn)品等)的廢水量計(jì)算的，有時(shí)也可以按生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量和每一生產(chǎn)設(shè)備的每日廢水量進(jìn)行計(jì)算。以每日產(chǎn)量和單位產(chǎn)品廢水量為基礎(chǔ)的工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量，可用下式計(jì)算： 式中： qv 工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量，L/s； m 生產(chǎn)每單位產(chǎn)品的平均廢水量，m3； M 產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量； T 每日生產(chǎn)時(shí)數(shù)； K總 總變化系數(shù)，因?yàn)镵日=1，所以，K總=K時(shí)?？侹TMmqv36001000第二節(jié)第二節(jié)

6、污水溝道系統(tǒng)的平面布置污水溝道系統(tǒng)的平面布置 一污水溝道系統(tǒng)的平面布置內(nèi)容一污水溝道系統(tǒng)的平面布置內(nèi)容 包括：確定排水區(qū)界，劃分排水流域；選擇污水廠出水口的位置；擬定污水干溝及總干溝的路線；確定需要抽升的排水區(qū)域和設(shè)置泵站的位置等。1）確定排水區(qū)界2）劃分排水流域3）選擇污水廠出水口的位置4）管道定線定線 定線定線應(yīng)遵循的主要原則是： 1.應(yīng)盡可能地在路線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出?？偢蓽峡偢蓽系淖呦蛉Q于污水廠和出水口的位置。因此，在大城市或地形平坦的城市，可能要建幾個(gè)污水廠，這就需要敷設(shè)幾條總干溝總干溝。 定線時(shí)應(yīng)充分利用地形，一般原則如下：定線時(shí)應(yīng)充分利用地形，一

7、般原則如下： a、在整個(gè)排水區(qū)域較低的地方設(shè)總干溝及干溝設(shè)總干溝及干溝，便于干溝干溝及支溝支溝的污水自流接入。 b、在地形平坦略向一邊傾斜的地區(qū)，總干溝與等高線平行敷設(shè)，干溝與等高線垂直敷設(shè)(如圖3-2，a) c、當(dāng)?shù)匦涡毕蚝拥赖钠露群艽髸r(shí)，總干溝與等高線垂直，干溝與等高線平行(如圖3-2，b)。 d. 總干溝應(yīng)盡量布置在堅(jiān)硬密實(shí)的土壤中。如遇到劣質(zhì)土壤(松軟土、回填土、土質(zhì)不均勻等)或地下水位高的地段時(shí)，污水溝道可考慮繞道或采用其他施工措施和其他辦法加以解決。 e. 溝道定線時(shí)應(yīng)盡量避免或減少與河道、山谷、鐵路及各種地下構(gòu)筑物交叉 f. 一般情況下，污水溝道沿道路敷設(shè)的(與道路中心線平行)。

8、在無道路的場(chǎng)地，如堆場(chǎng)等空曠地上，溝道不應(yīng)直接穿過，而必須沿道路繞過它，以免溝道被將來的建筑物或堆物壓 在下面，造成滲漏和養(yǎng)護(hù)的困難。 g. 污水干溝一般不宜在交通繁忙而狹窄的街道下,造成檢修困難。 h. 溝道定線還應(yīng)考慮居住區(qū)和工業(yè)企業(yè)的遠(yuǎn)近期規(guī)劃以及分期建設(shè)的安排,其布置與敷設(shè)應(yīng)滿足近期建設(shè)的要求，同時(shí)，還應(yīng)考慮遠(yuǎn)期有無擴(kuò)建的可能。 5) 5) 污水泵站的設(shè)置污水泵站的設(shè)置污水泵站一般分為中途泵站（提升泵站）中途泵站（提升泵站）和終點(diǎn)泵站終點(diǎn)泵站。中途泵站中途泵站的位置是根據(jù)溝道的最大合理埋深而決定的。污水溝道當(dāng)埋深超過最大埋設(shè)深度時(shí)，需設(shè)置中途泵站抽升污水。在溝道定線時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)亩ň€

9、位置，使之能盡量節(jié)省埋深，又可少建泵站。終點(diǎn)泵站終點(diǎn)泵站一般是設(shè)在污水廠內(nèi)處理構(gòu)筑物之前。在地形復(fù)雜的城市，有些地區(qū)比較低洼，需設(shè)置局部泵站抽升污水；在一些高樓的地下室、地下鐵道和其他地下建筑物中，其污水也需要設(shè)置局部泵站抽升。 NoImagea地形坡度較小時(shí)，總干溝與等高線平行、干溝與等高線垂直布置支溝；干溝；地區(qū)干溝；攔集干溝；主干溝；出口渠渠頭；溢流日；b地形坡度較大時(shí)，總干溝與等高線垂直、干溝與等高線平行布置NoImage支溝；干溝；地區(qū)干溝；攔集干溝；主干溝；出口渠渠頭；溢流日；第三節(jié)第三節(jié) 溝道敷設(shè)的位置溝道敷設(shè)的位置規(guī)范中規(guī)定：排水管溝與其它地下管線、建筑物、構(gòu)筑物等相互間的位置

10、，應(yīng)符合下列要求：1 在敷設(shè)和管道時(shí)檢修不應(yīng)相互影響；2 排水管道損壞時(shí)不應(yīng)影響附近建筑物、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)或污染生活飲用水；3 排水管道宜與道路中心線平行敷設(shè)，并宜盡量設(shè)在快車道以外；4 污水管道、合流管道與生活給水管道相交時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在生活給水管道下面。NoImage 圖35街道地下管線的布置 雨水溝；雨水口；無軌電車電纜；供熱管； 污水溝；給水管；煤氣管； 線；電線第四節(jié)第四節(jié) 污水溝道的水力學(xué)設(shè)計(jì)污水溝道的水力學(xué)設(shè)計(jì) 污水溝道水力學(xué)設(shè)計(jì)的任務(wù)：污水溝道水力學(xué)設(shè)計(jì)的任務(wù)： 是根據(jù)已經(jīng)確定的溝道路線，計(jì)算和確定各設(shè)計(jì)溝段的設(shè)計(jì)流量、管徑、坡度、流速、充滿度和溝底高程。 計(jì)算次序：計(jì)算次序： 從確

11、定控制點(diǎn)開始，從上游到下游，計(jì)算和確定各個(gè)設(shè)計(jì)溝段的有關(guān)數(shù)據(jù)。 控制點(diǎn)：控制點(diǎn)： 是對(duì)整個(gè)溝道系統(tǒng)的高程起控制作用的地點(diǎn)。一般是位于離污水廠或出水口最遠(yuǎn)處或排水流域中，地面高程最底處； 設(shè)計(jì)溝段的設(shè)計(jì)流量組成：設(shè)計(jì)溝段的設(shè)計(jì)流量組成： (1)(1)沿線流量沿線流量 從本溝段服務(wù)的街坊流來的流量。 (2) (2)集中流量集中流量 從工廠(生產(chǎn)車間及生活區(qū))或公共建筑來的流量 (3) (3)轉(zhuǎn)輸流量轉(zhuǎn)輸流量 從上游溝段和旁側(cè)溝段來的流量。NoImage 圖37 某城鎮(zhèn)污水干溝平面布置圖表表3-4 3-4 某城鎮(zhèn)污水干溝設(shè)計(jì)流量計(jì)算表某城鎮(zhèn)污水干溝設(shè)計(jì)流量計(jì)算表溝段溝段編號(hào)編號(hào)沿線流量沿線流量集中流

12、量集中流量總設(shè)計(jì)總設(shè)計(jì)流量流量q qv v(L.s(L.s-1-1) ) 本段流量本段流量轉(zhuǎn)輸轉(zhuǎn)輸流量流量( (L.sL.s- -1 1) )累計(jì)累計(jì)平均平均流量流量qq0 0S S(L.s(L.s-1-1) )總變總變化系化系數(shù)數(shù)K K總總累計(jì)累計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量流量q q1 1(L.s(L.s-1-1) )本段本段流量流量( (L.sL.s-1-1) )轉(zhuǎn)輸轉(zhuǎn)輸流量流量( (L.sL.s-1-1) )累計(jì)設(shè)累計(jì)設(shè)計(jì)流量計(jì)流量q q2 2(L.s(L.s- -1 1) )街街坊坊編編號(hào)號(hào)S/S/hahaq q0 0(L.s(L.s- -1 1. .haha-1-1) )q q0 0S S(L.s

13、(L.s- -1 1) )(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)=(5)=(3)(3)x(4)x(4)(6)(6)(7)=(7)=(5)(5)+(6)+(6)(8)(8)(9)=(9)=(7)(7)x(8)x(8)(10)(10)(11)(11)(12)=(12)=(10)(10)+(11)+(11)(13)=(13)=(9)(9)+(12)+(12)5-45-4 2929 292929294-34-37 70.690.694.94.9 4.94.92.32.31111 2929292940403-23-28 80.690.695.55.54.94.910.410.42.12.

14、122225 52929343456562-12-18 80.690.695.55.510.410.415.915.92.02.03232 343434346666NoImage圖3-8 溝道管徑、長(zhǎng)度和高程等標(biāo)注方法 NoImage 第五節(jié)第五節(jié) 溝道施工圖的繪制溝道施工圖的繪制為了便于施工和管理，溝道平面圖應(yīng)分段繪制并裝訂成冊(cè)，圖的比例尺通常采用1：500。圖上除應(yīng)繪出初步設(shè)計(jì)平面圖上的項(xiàng)目以外，還應(yīng)繪出現(xiàn)有的地面設(shè)施(人行道邊線、房屋界線、樹木、電桿木、各種窨井、水準(zhǔn)點(diǎn)等)和所有的現(xiàn)存地下各種管線。如圖3-10所示。技術(shù)設(shè)計(jì)中的溝道剖面圖是溝道施工和管理的最主要的圖紙之一。圖上除繪出初步

15、設(shè)計(jì)剖面圖上的項(xiàng)目以外，還應(yīng)繪出或注明溝道材料和基礎(chǔ)做法，與溝道直交的其他地下管線的資料，設(shè)計(jì)溝道的走向和改向角度。圖的水平比例尺通常采用1:1 000，垂直比例尺1:100。如圖3-11所示。NoImageNoImage第六節(jié)第六節(jié) 污水泵站的設(shè)計(jì)污水泵站的設(shè)計(jì)排水泵站設(shè)計(jì)中要解決的問題有：排水泵站設(shè)計(jì)中要解決的問題有：(1)泵組的選擇；(2)進(jìn)水池容積的決定；(3)泵站的建筑設(shè)想及泵組與管道的布置；(4)起重設(shè)備的選擇和布置；(5)電器設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備的選擇；(6)施工方法的確定；(7)泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一、污水泵的選擇一、污水泵的選擇水泵應(yīng)根據(jù)最大時(shí)，平均時(shí)和最小時(shí)人流量以及相應(yīng)的全揚(yáng)程(凈揚(yáng)程、總水頭損失、自由水頭)，按照水泵的特性曲線進(jìn)行選擇，每個(gè)泵房的水泵宜選用同一型號(hào)，且不宜少于2臺(tái)，并應(yīng)有備用。二、進(jìn)水池二、進(jìn)水池 進(jìn)水池既要滿足水泵吸水管和其他設(shè)備(格柵等)安裝上的要求，又要滿足水泵能正常工作的容積要求。進(jìn)水池最高水位和最低水位之間的容積稱為進(jìn)水池的有效容積有效容積，有效容積有效容積應(yīng)不小