《排水管網(wǎng)》課程參考教案講課教案

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。排水管網(wǎng)課程參考教案-排水管網(wǎng)課程參考教案第一單元緒論（2學(xué)時(shí)）1.教學(xué)任務(wù)本章主要闡明三個(gè)問題：一、城市為什么要建排水工程設(shè)施；二、何謂排水工程；三、排水工程的意義和作用。2.大綱要求的基本概念、原理、規(guī)律、方法、重要公式、重要參數(shù)本章涉及的主要概念：排水工程城市用于收集、輸送、處理處置和利用污水的一整套工程設(shè)施，就稱為排水工程。3.教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)及處理方法本教學(xué)單元無難點(diǎn)。3.1城市為什么要建排水工程設(shè)施3.1.1污水的產(chǎn)生和污水的成分污水產(chǎn)生的主要途徑：人們的日常生活；工業(yè)生產(chǎn)；降水。人們?nèi)粘?/p>

2、生活排出的污水中主要含有機(jī)物、細(xì)菌、病毒以及氮、磷、鉀等植物生長所需的營養(yǎng)元素。工業(yè)生產(chǎn)排放的污水成分隨工業(yè)企業(yè)的性質(zhì)不同和生產(chǎn)工藝的不同而有很大的不同，情況較為復(fù)雜。降水也會(huì)受到來自天空、地面的各種雜質(zhì)的污染，降水在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的水量很大，如暴雨等，如排除不及時(shí)，會(huì)引起洪澇災(zāi)害。3.1.2污水不加處理的危害使水體、土壤從有氧狀態(tài)變到無氧狀態(tài)，正常的水生生態(tài)受到破壞，導(dǎo)致水體退化。傳播有毒有害物質(zhì)及病菌、病毒，威脅水生動(dòng)植物，直接或間接威脅人類的生命。使水體水質(zhì)不能滿足生活和生產(chǎn)用水的要求，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。3.1.3人類的教訓(xùn)英國泰晤士河；我國的蘇州河、黃浦江；湖泊富營養(yǎng)化如我國的滇池

3、；八大公害事件；因污染造成的水荒由于人類生產(chǎn)生活活動(dòng)以及自然界的活動(dòng)產(chǎn)生了大量被污染的水，這些污水不妥善處理，將會(huì)給人們的生存帶來嚴(yán)重的威脅，限制經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到污水本身也是資源，污水及污水中含有的大量有用物質(zhì)，不加回收和再利用也會(huì)帶來巨大的浪費(fèi)，因此，為保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展，城市必須考慮污水的妥善收集和處理，這就是城市建排水工程設(shè)施的緣由。3.2何謂排水工程排水工程：城市用于收集、輸送、處理處置和利用污水的一整套工程設(shè)施。基本任務(wù)：保護(hù)環(huán)境、保障健康、發(fā)展經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展。主要內(nèi)容：收集污水并輸送至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)；妥善處理后排放或再利用。3.3排水工程的意義和作用1

4、、環(huán)境保護(hù)方面2、衛(wèi)生方面3、經(jīng)濟(jì)方面（1）現(xiàn)代排水工程是保護(hù)水體，防止公共水體水質(zhì)受到污染，以充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益的基本手段之一。（2）城市污水資源化，重復(fù)利用于城市或工業(yè)，是節(jié)約用水和解決淡水資源的一種重要途徑。（3）污水的妥善處理與處置，降水的及時(shí)排除，是保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正常運(yùn)行的必要條件之一。（4）污水本身也是資源，有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值3.4排水工程師的任務(wù)加快城市排水系統(tǒng)的建設(shè)盡快探索經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、技術(shù)先進(jìn)的符合我國國情的城市污水處理新工藝和新技術(shù)。大力開展污水資源化研究。大力加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測新技術(shù)、操作管理自動(dòng)化和水處理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化的研究工作。無害無廢水工藝、閉合循環(huán)和綜合利用是60年代控制

5、工業(yè)污染的新技術(shù)，應(yīng)積極開展研究和加以推廣。著手進(jìn)行區(qū)域排水系統(tǒng)的研究工作。4.教學(xué)方法與手段本教學(xué)單元以課堂講授為主，多舉與同學(xué)們關(guān)系密切的實(shí)例，以提高同學(xué)們對(duì)本課程的興趣。5.課外要求要求同學(xué)們查閱有關(guān)我國自建國以來城市排水工程發(fā)展?fàn)顩r的文獻(xiàn)資料。第二單元排水系統(tǒng)概論（一）（2學(xué)時(shí)）1.教學(xué)任務(wù)了解污水的分類及其特性；掌握排水系統(tǒng)的體制、類型及特點(diǎn)；掌握排水體制的選擇原則；掌握城市污水、工業(yè)廢水以及雨水排水系統(tǒng)的組成；2.大綱要求的基本概念、原理、規(guī)律、方法、重要公式、重要參數(shù)本節(jié)涉及的概念有：污水或廢水、生活污水、工業(yè)廢水（生產(chǎn)污水、生產(chǎn)廢水）、降水、城市污水、污水量；排水系統(tǒng)、城市污水

6、重復(fù)使用（自然復(fù)用、間接復(fù)用、直接復(fù)用）、工業(yè)廢水的循序使用和循環(huán)使用；排水體制、合流制（截流式合流制）、分流制（完全分流制與不完全分流制）、混合制。3.教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)及處理方法本單元教學(xué)重點(diǎn)為：排水系統(tǒng)的體制及其選擇；排水系統(tǒng)的組成。本單元雖然涉及的基本概念較多，但都容易理解，只是在教學(xué)過程中注意“成對(duì)”概念的區(qū)分。如：生產(chǎn)廢水/生產(chǎn)污水；污水量/污水流量；循序適用/循環(huán)使用等。3.1污水的概念、分類和特性一、污水或廢水污水或廢水：水經(jīng)人們生產(chǎn)和生活利用后，物理和化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)成分發(fā)生了改變，這種水稱為污水或廢水。習(xí)慣上也把降水（雨、冰雪融化水）包括在污水范圍內(nèi)。二、污水的分類（一）按

7、來源分1、生活污水生活污水：指人們?nèi)粘Ｉ钪杏眠^的水。2、工業(yè)廢水工業(yè)廢水：指工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的水。（1）按工業(yè)廢水的污染程度分1）生產(chǎn)廢水：指生產(chǎn)過程中受輕度污染或水溫稍有升高的水。2）生產(chǎn)污水：指在使用過程中污染嚴(yán)重的水。（2）按污染物的化學(xué)性質(zhì)分含無機(jī)物的；含有機(jī)物的；含無機(jī)、有機(jī)混合的。（3）按廢水中污染物的成份分這種分類法明確地指出了廢水中主要污染物成分。3、降水降水：即大氣降水，包括液態(tài)降水（雨露）和固態(tài)降水（雪、冰雹、霜等）。三、城市污水和污水量（一）城市污水城市污水：指排入城鎮(zhèn)污水排水系統(tǒng)的生活污水和工業(yè)廢水。在合流制排水系統(tǒng)中，還包括生產(chǎn)廢水和截流的雨水。城市污水實(shí)際上是一

8、種混合污水，其特點(diǎn)是水質(zhì)水量變化很大，隨各種污水的混合比例和工業(yè)廢水中污染物的特性不同而異。（二）污水量污水量：是指排放的污水體積，一般以L或m3計(jì)。（也有用重量表示，常用噸。）污水流量：是指單位時(shí)間的污水量，用m3/d、m3/h、L/s等單位表示。（若為重量流量，則多用噸/天。）常用的是污水流量的概念。與污水量有關(guān)的概念是污染物濃度。污染物濃度：是指單位體積污水中所含污染物質(zhì)的數(shù)量，常以mg/L、g/m3、kg/m3表示，用以表示污水的污染程度。一般污水處理常用這一概念。四、排水系統(tǒng)的組成排水的收集、輸送、處理和排放等設(shè)施以一定方式組合成的總體，稱為排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)由管道系統(tǒng)（排水管網(wǎng)）和

9、污水處理系統(tǒng)（污水處理廠）組成。管網(wǎng)系統(tǒng)一般由排水設(shè)備、檢查井、管渠、泵站等組成。污水處理系統(tǒng)包括各種處理構(gòu)筑物和除害設(shè)施等。五、污水的最終處置方式所謂最終處置就是指最終的安排。污水的最終處置方式有以下幾種：返回自然環(huán)境（水體、土壤、大氣），但應(yīng)注意環(huán)境容量問題。人工處理后再利用。隔離。針對(duì)有害物質(zhì)而言。六、污水的出路（注意與最終處置的不同）根據(jù)不同的要求，經(jīng)處理后的污水其最后出路有：排放水體，污水的自然歸宿。灌溉農(nóng)田。既是污水的利用，又是處理方法（土地處理）。重復(fù)使用?？刂扑廴?、保護(hù)水資源的重要手段，節(jié)約用水的重要途徑。城市污水的重復(fù)使用方式有：（1）自然復(fù)用（2）間接復(fù)用（3）直接復(fù)用（

10、包括工業(yè)廢水的循序使用和循環(huán)使用）工業(yè)廢水的循序使用是指某工序的廢水用于其他工序，某生產(chǎn)過程的廢水用于其他生產(chǎn)過程。工業(yè)廢水的循環(huán)使用是指某生產(chǎn)工序或過程的廢水，經(jīng)回收處理后仍作原用。這里要注意污水的最終處置和污水的出路之間的不同，最終處置是對(duì)未經(jīng)處理的污水而言，污水的出路是對(duì)經(jīng)處理的污水而言。3.2排水系統(tǒng)的體制及其選擇（本單元重點(diǎn)）排水系統(tǒng)的體制（排水體制）污水的收集和輸送依靠排水管渠，排除污水可以有不同的方式，可以把生活污水、工業(yè)廢水以及雨水合并起來用一個(gè)管渠系統(tǒng)來排除，也可以把這些污水分類用不同的管渠系統(tǒng)來排除。不同的收集輸送方式所形成的排水系統(tǒng)就叫做排水系統(tǒng)的體制（排水體制）。排水體

11、制的類型排水體制一般分為兩類：合流制；分流制。1、合流制排水系統(tǒng)合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個(gè)管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。合流制排水系統(tǒng)又有兩種類型：一是直流分散排放的合流制排水系統(tǒng)；二是截流式合流制排水系統(tǒng)。（1）直流分散排放的合流制排水系統(tǒng)的特點(diǎn)：混合污水不經(jīng)處理就近直接排入水體。排放口有多個(gè)，沿河道分布，形成“線源”。雨天、晴天都有污水排放。直流分散排放的合流制排水系統(tǒng)屬于早期的排水系統(tǒng)。由于這類合流制排水系統(tǒng)所接納的污水不經(jīng)處理就直接排放入水體，會(huì)造成水體的嚴(yán)重污染，所以這類型式的排水系統(tǒng)無法滿足環(huán)境保護(hù)要求。（2）截流式合流制排水系統(tǒng)的特點(diǎn)：平行于河流有一條截流主干管。

12、下游設(shè)污水處理廠。合流干管與截流主干管的相交處或相交前的合流干管上的檢查井處設(shè)溢流井。晴天時(shí)只有一個(gè)污水出口，污水經(jīng)截流主干管到污水處理廠處理后排放。雨天時(shí)，只有部分混合污水（污水和初降雨水）進(jìn)入污水廠，當(dāng)污水量超過截流主干管的輸水能力時(shí)，大部分混合污水經(jīng)溢流井出水口排入水體。優(yōu)點(diǎn)是在條件允許時(shí)（環(huán)境保護(hù)條件），可以利用原有的直流分散式合流制排水管道系統(tǒng)，節(jié)省較多的建設(shè)資金，有利于老城市的管網(wǎng)改造。缺點(diǎn)是在雨天仍有大量污水進(jìn)入水體污染環(huán)境。2、分流制排水系統(tǒng)分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。其中，排除生活污水、工業(yè)廢水或城市污水的系統(tǒng)稱污

13、水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱雨水排水系統(tǒng)。根據(jù)雨水排水系統(tǒng)是否完善，分流制排水系統(tǒng)又分為完全分流制和不完全分流制排水系統(tǒng)。完全分流制系統(tǒng)指具有完善的污水和雨水排水系統(tǒng)。不完全分流制系統(tǒng)指具有完善的污水排水系統(tǒng)，而雨水排水系統(tǒng)未建或不完善的排水系統(tǒng)。3、工業(yè)企業(yè)的排水體制工業(yè)企業(yè)一般采用分流制排水系統(tǒng)，而且在多數(shù)情況下，采用分質(zhì)分流、清污分流的幾種管道系統(tǒng)來分別排除。分質(zhì)分流：根據(jù)污水的成分和性質(zhì)的不同分別采用獨(dú)立的管道系統(tǒng)排除。清污分流：指生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水的分流。如果水質(zhì)相似，則可以合并；如果不同就應(yīng)分開。生產(chǎn)廢水可并入雨水管道或循環(huán)重復(fù)利用。對(duì)含特殊污染物質(zhì)的生產(chǎn)污水不允許直排，應(yīng)設(shè)局部處

14、理設(shè)施。對(duì)于有條件的，生活污水、生產(chǎn)污水可直接排入城市污水管道，但必須滿足有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4、混合制排水系統(tǒng)所謂混合制排水系統(tǒng)是指一個(gè)城市既建有合流制也有分流制排水系統(tǒng)。舊城市擴(kuò)建容易出現(xiàn)混合制，我國目前有很多?；旌现撇皇仟?dú)立的排水體制。合流制、分流制排水系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)管理方面的優(yōu)缺點(diǎn)體制項(xiàng)目合流制分流制優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)環(huán)境保護(hù)一般不能滿足環(huán)保要求。污水全部送到污水廠處理。容易適合城市發(fā)展需要，符合衛(wèi)生要求。是城市排水系統(tǒng)體制發(fā)展的方向。初期雨水未加處理造價(jià)管道造價(jià)比完全分流制低2040%?？傇靸r(jià)低于完全分流制。泵站和污水廠造價(jià)比完全分流制高。不完全分流制可節(jié)省初期投資，縮短工

15、期，工程建設(shè)快，目前常采用。完全分流制造價(jià)高。維護(hù)管理晴天易沉淀，雨天沉淀物被沖起。水質(zhì)變化大，污水廠運(yùn)行管理復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高。無沉淀，水質(zhì)較穩(wěn)定，污水廠運(yùn)行管理較合流制好?；旌现频膬?yōu)缺點(diǎn)介于合流制與分流制之間。排水系統(tǒng)體制的選擇原則排水系統(tǒng)是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要問題。影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理，對(duì)城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費(fèi)用以及維護(hù)管理費(fèi)用。環(huán)境保護(hù)是選擇排水體制時(shí)所考慮的主要問題。排水系統(tǒng)體制的選擇是一項(xiàng)很復(fù)雜很重要的工作，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求、當(dāng)?shù)刈匀粭l件（地理位置、地形、氣候）、污水利

16、用情況、原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量和廢水受納水體條件等，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護(hù)的前提下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮確定。室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范、城市排水規(guī)劃規(guī)范規(guī)定新建地區(qū)（新、擴(kuò)、改地區(qū)）排水系統(tǒng)一般應(yīng)采用分流制。但在附近有水量充沛的河流或近海，發(fā)展又受到限制的小城鎮(zhèn)地區(qū)；在街道較窄、地下設(shè)施較多，修建污水和雨水兩條管線有困難的地區(qū)；或在雨水稀少、廢水全部處理的地區(qū)等，采用合流制排水系統(tǒng)有時(shí)可能是有利和合理的。國內(nèi)一些觀點(diǎn)：兩種體制的污染效應(yīng)問題；已有合流制系統(tǒng)是否要逐步改造成分流制系統(tǒng)。排水系統(tǒng)的主要組成部分（本單元重點(diǎn)）城市污水排水系統(tǒng)城市污水排水系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：室內(nèi)污水管道系統(tǒng)和

17、設(shè)備：室外污水管道系統(tǒng)：分布在地面下的依靠重力流輸送污水至泵站、污水廠或水體的管道系統(tǒng)稱室外污水管道系統(tǒng)。它又分為居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)及街道污水管道系統(tǒng)。（1）居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)：敷設(shè)在居住小區(qū)內(nèi)，并連接（各）建筑物出戶管的污水管道系統(tǒng)稱居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)。它分為接戶管、小區(qū)支管、小區(qū)干管。接戶管是指布置在建筑物周圍接納建筑物各污水出戶管的污水管道。小區(qū)污水支管是指布置在居住組團(tuán)內(nèi)與接戶管連接的污水管道。一般布置在組團(tuán)內(nèi)道路下。小區(qū)污水干管是指在居住小區(qū)內(nèi)，接納各居住組團(tuán)內(nèi)小區(qū)支管流來的污水的管道。一般布置在小區(qū)道路或市政道路下。居住小區(qū)污水排入城市排水系統(tǒng)時(shí)，其水質(zhì)必須符合污水排入城市下

18、水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96。居住小區(qū)污水排出口的數(shù)量和位置要取得城市市政部門同意。（2）街道污水管道系統(tǒng)：敷設(shè)在街道下，用以排除居住小區(qū)管道流來的污水的管道系統(tǒng)稱街道污水管道系統(tǒng)。在一個(gè)市區(qū)內(nèi)它由城市支管、干管、主干管等組成。支管是承受居住小區(qū)干管流來的污水或集中流量排出的污水。干管是匯集輸送由支管流來的污水，在各排水流域內(nèi)，也常稱流域干管。主干管是匯集輸送由兩個(gè)或兩個(gè)以上干管流來的污水管道。市郊干管是從主干管把污水輸送至總泵站、污水處理廠或通至水體出水口的管道，一般在污水管道系統(tǒng)設(shè)置區(qū)范圍之外。（3）管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物：包括檢查井、跌水井、倒虹管等等。3、污水泵站及

19、壓力管道：泵站分為局部泵站、中途泵站和總泵站等。壓送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、污水處理廠：供處理和利用污水、污泥的一系列構(gòu)筑物及附屬構(gòu)筑物的綜合體稱污水處理廠。在城市中常稱污水廠，在工廠中常稱廢水處理站。5、出水口及事故排出口：污水排入水體的渠道和出口稱出水口，它是整個(gè)城市污水排水系統(tǒng)的終點(diǎn)設(shè)備。事故排出口是指在污水排水系統(tǒng)的中途，在某些易于發(fā)生故障的組成部分前面，所設(shè)置的輔助性出水渠，一旦發(fā)生故障，污水就通過事故排出口直接排入水體。二、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的組成部分車間內(nèi)部管道系統(tǒng)和設(shè)備：廠區(qū)管道系統(tǒng)：污水泵站及壓力管道：廢水處理站：是回收和處理廢水與污

20、泥的場所。管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物：檢查井、水質(zhì)檢測設(shè)施等。三、雨水排水系統(tǒng)的主要組成部分1、建筑物的雨水管道系統(tǒng)和設(shè)備：收集屋面雨水、排入雨水管道系統(tǒng)2、居住小區(qū)或工廠雨水管渠系統(tǒng)3、街道雨水管渠系統(tǒng)4、排洪溝5、出水口合流制排水系統(tǒng)的組成與分流制相似，在合流管道系統(tǒng)的截流干管處設(shè)有溢流井。4.教學(xué)方法與手段本教學(xué)單元以課堂講授為主，采取圖文并茂的方式，通過對(duì)比，列舉實(shí)例，使同學(xué)們了解和掌握相關(guān)內(nèi)容。5.課外要求要求同學(xué)們課后認(rèn)真復(fù)習(xí)，結(jié)合對(duì)街區(qū)排水管網(wǎng)的考察，了解城市排水系統(tǒng)的構(gòu)成，加深映像。第三單元排水系統(tǒng)概論（二）（2學(xué)時(shí)）1.教學(xué)任務(wù)掌握排水系統(tǒng)的布置形式；正確處理工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)和城

21、市排水系統(tǒng)的關(guān)系；了解廢水綜合治理的作用和意義；區(qū)域排水系統(tǒng)的構(gòu)成、優(yōu)缺點(diǎn)和考慮因素；了解排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則和任務(wù)。2.大綱要求的基本概念、原理、規(guī)律、方法、重要公式、重要參數(shù)本單元涉及的基本概念為：區(qū)域排水系統(tǒng)3.教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)及處理方法排水系統(tǒng)布置的形式、特點(diǎn)及適用條件；工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)和城市排水系統(tǒng)的關(guān)系排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則和任務(wù)。本單元內(nèi)容容易理解，無難點(diǎn)。3.1排水系統(tǒng)布置形式、特點(diǎn)及適用條件布置的總體原則：城市、居住區(qū)或工業(yè)企業(yè)的排水系統(tǒng)在平面上的布置，隨著地形、豎向規(guī)劃、污水廠的位置、土壤條件、河流情況，以及污水的種類和污染程度等因素而定。在工廠中，車間的位置、廠內(nèi)交通

22、運(yùn)輸線，以及地下設(shè)施等因素都將影響工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)的布置。在實(shí)際情況下，單獨(dú)采用一種布置形式較少，通常是根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，因地制宜地采用綜合布置形式較多。1、正交布置在地勢(shì)向水體適當(dāng)傾斜的地區(qū)，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，這種布置也稱正交布置。正交布置的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：干管長度短、管徑小，因而經(jīng)濟(jì)，污水排出也迅速。缺點(diǎn)：由于污水未經(jīng)處理就直接排放，會(huì)使水體遭受嚴(yán)重污染，影響環(huán)境。適用場合：在現(xiàn)代城市中，這種布置形式僅用于排除雨水。2、截流式布置若沿河岸再敷設(shè)主干管，并將各干管的污水截流送至污水廠，這種布置形式稱截流式布置，所以截流式是正交式發(fā)展的結(jié)果。對(duì)減輕水體污染、改善

23、和保護(hù)環(huán)境有重大作用。截流式布置的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：若用于分流制污水排水系統(tǒng)，除具有正交式的優(yōu)點(diǎn)外，解決了污染問題。缺點(diǎn)：若用于截流式合流制排水系統(tǒng)，因雨天有部分混合污水泄入水體，造成水體污染，這是它的嚴(yán)重缺點(diǎn)。適用場合：它適用于分流制污水排水系統(tǒng)，將生活污水及工業(yè)廢水經(jīng)處理后排入水體；也適用于區(qū)域排水系統(tǒng)，區(qū)域主干管截流各城鎮(zhèn)的污水送至區(qū)域污水廠進(jìn)行處理。也適用于截流式合流制排水系統(tǒng)。3、平行式布置在地勢(shì)向河流方向有較大傾斜的地區(qū)，為了避免因干管坡度及管內(nèi)流速過大，使管道受到嚴(yán)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(shè)，這種布置也稱平行式布置。平行式布置的優(yōu)缺點(diǎn)

24、：優(yōu)點(diǎn)：減少管道沖刷，便于維護(hù)管理。缺點(diǎn)：干管長度增加。適用場合：地勢(shì)向河流方向有較大傾斜的地區(qū)。4、分區(qū)布置在地勢(shì)高低相差很大的地區(qū)，當(dāng)污水不能靠重力流流至污水廠時(shí)，可分別在高地區(qū)和低地區(qū)敷設(shè)獨(dú)立的管道系統(tǒng)。高地區(qū)的污水靠重力流直接流人污水廠，而低地區(qū)的污水用水泵抽送至高地區(qū)干管或污水廠。這種布置形式叫分區(qū)布置形式。優(yōu)點(diǎn)：能充分利用地形排水，節(jié)省電力。適用場合：這種布置只能用于個(gè)別階梯地形或起伏很大的地區(qū)，如果將高地區(qū)的污水排至低地區(qū)，然后再用水泵一起抽送至污水廠是不經(jīng)濟(jì)的。5、輻射狀分散布置當(dāng)城市周圍有河流，或城市中央部分地勢(shì)高、地勢(shì)向周圍傾斜的地區(qū)，各排水流域的干管常采用輻射狀分散布置，

25、各排水流域具有獨(dú)立的排水系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：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(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：污水廠和泵站（如需要設(shè)置時(shí)）的數(shù)量將增多。適用場合：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，如上海等城市便采用了這種布置形式。6、環(huán)繞式布置近年來，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(yùn)行管理費(fèi)用也較建小型廠經(jīng)濟(jì)等原因，故不希望建造數(shù)量多規(guī)模小的污水廠，而傾向于建造規(guī)模大的污水廠，所以由分散式發(fā)展成環(huán)繞式布置。這種形式是沿四周布置主干管，將各干管的污水截流送往污水廠。3.2工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)和城市排水系統(tǒng)的關(guān)系在規(guī)劃工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于工業(yè)廢水的治理，

26、應(yīng)做到不排或少排廢水。對(duì)于必須排出的廢水，還應(yīng)采取下列措施：（1）采用循環(huán)利用和重復(fù)利用系統(tǒng)，盡量減少廢水排放量；（2）按不同水質(zhì)分別回收利用廢水中的有用物質(zhì)，創(chuàng)造財(cái)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(chǎn)工藝、閉合循環(huán)重復(fù)利用以及不排或少排廢水，是控制污染的有效途徑。在規(guī)劃工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)時(shí)，會(huì)遇到經(jīng)過回收利用后的工業(yè)廢水，能否直接排入城市排水系統(tǒng)與城市生活污水一并排除和處理的問題。工業(yè)廢水排入城市排水系統(tǒng)的水質(zhì)，應(yīng)不影響城市排水管渠和污水廠等的正常運(yùn)行，不對(duì)養(yǎng)護(hù)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。工業(yè)廢水排入城市下水道，必須滿足國家

27、相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)工業(yè)企業(yè)排出的工業(yè)廢水，不能滿足上述要求時(shí)，應(yīng)在廠區(qū)內(nèi)設(shè)置廢水的局部處理除害設(shè)施，以滿足排入城市排水管道所要求的條件，然后再排入城市排水管道。當(dāng)工業(yè)企業(yè)位于城市遠(yuǎn)郊區(qū)或距離較遠(yuǎn)時(shí)，符合排入城市排水管道的工業(yè)廢水，是直接排入城市排水管道或是單獨(dú)設(shè)置排水系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。3.3廢水的綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng)將兩個(gè)以上城鎮(zhèn)地區(qū)的污水統(tǒng)一排除和處理的系統(tǒng)，稱做區(qū)域（或流域）排水系統(tǒng)。區(qū)域排水系統(tǒng)是由局部單項(xiàng)治理發(fā)展至區(qū)域綜合治理，是控制水污染、改善和保護(hù)環(huán)境的新發(fā)展。區(qū)域排水系統(tǒng)的干管、主干管、泵站、污水廠等，分別稱

28、為區(qū)域干管、主干管、泵站、污水廠等。區(qū)域排水系統(tǒng)具有：（1）污水廠數(shù)量少，處理設(shè)施大型化集中化，每單位水量的基建和運(yùn)行管理費(fèi)用低，因而經(jīng)濟(jì)；（2）污水廠占地面積小，節(jié)省土地；（3）水質(zhì)、水量變化小，有利于運(yùn)行管理；（4）河流等水資源利用與污水排放的體系合理化，而且可能形成統(tǒng)一的水資源管理體系等方面的優(yōu)點(diǎn)。但是，它也具有：（1）當(dāng)排入大量工業(yè)廢水時(shí)，有可能使污水處理發(fā)生困難；（2）工程設(shè)施規(guī)模大，造成運(yùn)行管理困難，而且一旦污水廠運(yùn)行管理不當(dāng)，對(duì)整個(gè)河流影響較大；（3）因工程設(shè)施規(guī)模大，發(fā)揮事業(yè)效益就慢等方面的缺點(diǎn)。在確定區(qū)域排水系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)考慮下列問題：（1）近期和遠(yuǎn)期的全部污水量和水質(zhì)；（2

29、）通過采取改革生產(chǎn)工藝、廢水部分或全部循環(huán)利用以及本廠和廠際的重復(fù)利用等措施，盡量減少工業(yè)廢水的排放量；（3）應(yīng)考慮工業(yè)廢水與生活污水混合處理的可能性，以及雨水和生產(chǎn)廢水混合排除和利用的合理性；（4）對(duì)用水和取水點(diǎn)的河水水質(zhì)，應(yīng)預(yù)計(jì)到當(dāng)位于該點(diǎn)上游的全部排水對(duì)象的污水排入時(shí)所產(chǎn)生的后果。3.4排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則和任務(wù)排水工程的設(shè)計(jì)對(duì)象是需要新建、改建或擴(kuò)建排水工程的城市、工業(yè)企業(yè)和工業(yè)區(qū)。主要任務(wù)是規(guī)劃設(shè)計(jì)、收集、輸送、處理和利用各種污水的一整套工程設(shè)施和構(gòu)筑物，即排水管道系統(tǒng)和污水廠的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。排水工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)是在區(qū)域規(guī)劃以及城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃基礎(chǔ)上進(jìn)行的。排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模

30、、設(shè)計(jì)期限，應(yīng)根據(jù)區(qū)域規(guī)劃以及城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)期限而定。排水工程的建設(shè)和設(shè)計(jì)必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行?；ǔ绦蚩蓺w納分為下列幾個(gè)階段：（1）可行性研究階段；（2）計(jì)劃任務(wù)書階段；（3）設(shè)計(jì)階段；（4）組織施工階段；（5）竣工驗(yàn)收交付使用階段。排水工程設(shè)計(jì)工作，可分為3個(gè)階段（初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)和兩個(gè)階段設(shè)計(jì)（初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)）。大中型基建項(xiàng)目，一般采用兩階段設(shè)計(jì)，重大項(xiàng)目和特殊項(xiàng)目，根據(jù)需要，可增加技術(shù)設(shè)計(jì)階段。排水工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循下列原則：（1）排水工程的規(guī)劃應(yīng)符合區(qū)域規(guī)劃以及城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應(yīng)與城市和工業(yè)企業(yè)中其他

31、單項(xiàng)工程建設(shè)密切配合，互相協(xié)調(diào)。（2）排水工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，要與鄰近區(qū)域內(nèi)的污水和污泥的處理和處置協(xié)調(diào)。（3）排水工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)，應(yīng)處理好污染源治理與集中處理的關(guān)系。（4）城市污水是可貴的淡水資源，在規(guī)劃中要考慮污水經(jīng)再生后回用的方案。（5）排水區(qū)域內(nèi)需考慮給水和防洪問題時(shí)，污水排水工程應(yīng)與給水工程、雨水排水工程應(yīng)與防洪工程協(xié)調(diào)，以節(jié)省總投資。（6）排水工程的設(shè)計(jì)應(yīng)全面規(guī)劃，管網(wǎng)按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)，處理廠按近期設(shè)計(jì)，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展有擴(kuò)建的可能。（7）對(duì)于城市和工業(yè)企業(yè)原有的排水工程在進(jìn)行改建和擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，在滿足環(huán)境保護(hù)的要求下，充分利用和發(fā)揮其效能，有計(jì)劃、有步驟地加以改造，使其逐步達(dá)到完善和

32、合理化。（8）在規(guī)劃與設(shè)計(jì)排水工程時(shí)，必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家和地方有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定。同時(shí)，也必須執(zhí)行國家“三同時(shí)”規(guī)定。4.教學(xué)方法與手段本教學(xué)單元以課堂講授為主，采取圖文并茂的方式，通過對(duì)比，列舉實(shí)例，使同學(xué)們了解和掌握相關(guān)內(nèi)容。本單元內(nèi)容原則性較強(qiáng)，講授時(shí)應(yīng)注意說明為什么，特別注意與規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合。5.課外要求要求同學(xué)們課后認(rèn)真復(fù)習(xí)。第四單元污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）（2學(xué)時(shí)）1.教學(xué)任務(wù)了解設(shè)計(jì)資料的收集和資料的分析，了解如何確定設(shè)計(jì)方案掌握污水設(shè)計(jì)流量的確定方法2.大綱要求的基本概念、原理、規(guī)律、方法、重要公式、重要參數(shù)要求的基本概念：污水設(shè)計(jì)流量、居住區(qū)生活污水定

33、額、居民生活污水定額、綜合生活污水定額、生活污水量總變化系數(shù)。重要公式：居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式、居住區(qū)生活污水量總變化系數(shù)與平均流量的關(guān)系式、工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水的設(shè)計(jì)流量計(jì)算式、工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式、城市污水設(shè)計(jì)總流量計(jì)算公式。重要參數(shù)：居住區(qū)生活污水定額、生活污水量總變化系數(shù)3.教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)及處理方法教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容：污水設(shè)計(jì)流量的確定方法3.1設(shè)計(jì)資料的收集和分析、設(shè)計(jì)方案的確定一、設(shè)計(jì)資料的調(diào)查一般應(yīng)先了解、研究設(shè)計(jì)任務(wù)書或批準(zhǔn)文件的內(nèi)容，弄清本工程的范圍和要求，然后赴現(xiàn)場踏勘，分析、核實(shí)、收集、補(bǔ)充有關(guān)的基礎(chǔ)資料。進(jìn)行排水工程（包括污水管道系統(tǒng)）設(shè)計(jì)時(shí)，通常需要有

34、以下幾方面的基礎(chǔ)資料。1有關(guān)明確任務(wù)的資料需要了解與本工程有關(guān)的城鎮(zhèn)（地區(qū)）的總體規(guī)劃以及道路、交通、給水、排水、電力、電信、防洪、環(huán)保、燃?xì)?、園林綠化等各項(xiàng)專業(yè)工程的規(guī)劃。明確本工程的設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)期限、設(shè)計(jì)人口數(shù)；擬用的排水體制；污水處置方式；受納水體的位置及防治污染的要求；各類污水量定額及其主要水質(zhì)指標(biāo)；現(xiàn)有雨水、污水管道系統(tǒng)的走向，排出口位置和高程，存在問題；與給水、電力、電信、燃?xì)獾裙こ坦芫€及其它市政設(shè)施可能的交叉；工程投資情況等。2有關(guān)自然因素方面的資料（1）地形圖地形圖范圍、比例尺、等高線的要求。（2）氣象資料包括設(shè)計(jì)地區(qū)的氣溫（平均氣溫、極端最高氣溫和最低氣溫）；風(fēng)向和風(fēng)速；降

35、雨量資料或當(dāng)?shù)氐挠炅抗?；日照情況；空氣濕度等。（3）水文資料包括接納污水的河流的流量、流速、水位記錄，水面比降，洪水情況和河水水溫、水質(zhì)分析化驗(yàn)資料，城市、工業(yè)取水及排污情況，河流利用情況及整治規(guī)劃情況。（4）地質(zhì)資料主要包括設(shè)計(jì)地區(qū)的地表組成物質(zhì)及其承載力；地下水分布及其水位、水質(zhì)；管道沿線的地質(zhì)柱狀圖；當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶荣Y料。3有關(guān)工程情況的資料包括道路的現(xiàn)狀和規(guī)劃；地面建筑物和地鐵、其它地下建筑的位置和高程；給水、排水、電力、電信電纜、燃?xì)獾雀鞣N地下管線的位置；本地區(qū)建筑材料、管道制品、電力供應(yīng)的情況和價(jià)格；建筑、安裝單位的等級(jí)和裝備情況等。為了取得準(zhǔn)確可靠充分的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料，設(shè)計(jì)人員必須

36、到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地調(diào)查踏勘，必要時(shí)還應(yīng)去提供原始資料的氣象、水文、勘測等部門查詢。將收集到的資料進(jìn)行整理分析、補(bǔ)充完善。二、設(shè)計(jì)方案的確定（一）綜合分析設(shè)計(jì)方案利弊和產(chǎn)生的各種影響，提出可行的設(shè)計(jì)方案在掌握了較為完整可靠的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料后，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)工程的要求和特點(diǎn)，對(duì)工程中一些原則性的、涉及面較廣的問題提出不同的解決辦法，比如：排水體制的選擇問題；接納工業(yè)廢水并進(jìn)行集中處理和處置的可能性問題；污水分散處理或集中處理問題；近期建設(shè)和遠(yuǎn)期發(fā)展如何結(jié)合問題；（管網(wǎng)按遠(yuǎn)期，污水處理廠按近期）設(shè)計(jì)期限的劃分與相互銜接的問題；與給水、防洪等工程協(xié)調(diào)問題；污水出水口位置與形式選擇問題；污水處理程度和污水、污

37、泥處理工藝的選擇問題；污水管道的布局、走向、長度、斷面尺寸、埋設(shè)深度、管道材料，與障礙物相交時(shí)采用的工程措施，中途泵站的數(shù)目與位置等。對(duì)這些問題的不同回答，就構(gòu)成了不同的設(shè)計(jì)方案。（二）對(duì)提出的設(shè)計(jì)方案需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較評(píng)價(jià)為使確定的設(shè)計(jì)方案體現(xiàn)國家有關(guān)方針、政策，既技術(shù)先進(jìn)，又切合實(shí)際，安全適用，具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，必須對(duì)提出的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較評(píng)價(jià)。1、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較內(nèi)容為：排水系統(tǒng)的布局是否合理，是否體現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)等各項(xiàng)方針政策的要求；工程量、工程材料、施工運(yùn)輸條件、新技術(shù)采用情況；占地、搬遷、基建投資和運(yùn)行管理費(fèi)用多少；操作管理是否方便等。2、方案比較與評(píng)

38、價(jià)的步驟和方法（1）建立方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型（2）解技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型（3）方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較排水工程設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較常用的方法有：逐項(xiàng)對(duì)比法、綜合比較法、綜合評(píng)分法、兩兩對(duì)比加權(quán)評(píng)分法等。（4）綜合評(píng)價(jià)與決策經(jīng)過綜合比較后所確定的最佳方案即為最終的設(shè)計(jì)方案。3.2污水設(shè)計(jì)流量的確定污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過的污水最大流量稱為污水設(shè)計(jì)流量。進(jìn)行污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)常采用最大日最大時(shí)流量為設(shè)計(jì)流量，其單位為L/s。一、生活污水設(shè)計(jì)流量城市生活污水量包括居住區(qū)生活污水量和工業(yè)企業(yè)生活污水量兩部分。1居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：（2-1）式中Ql居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量（L/s）；n居住

39、區(qū)生活污水定額（L/（capd）；N設(shè)計(jì)人口數(shù)；KZ生活污水量總變化系數(shù)；cap“人”的計(jì)量單位。（1）居住區(qū)生活污水定額居住區(qū)生活污水定額可參考居民生活用水定額或綜合生活用水定額。1）居民生活污水定額居民每人每天日常生活中洗滌、沖廁、洗澡等產(chǎn)生的污水量（L/capd）。2）綜合生活污水定額指居民生活污水和公共設(shè)施（包括娛樂場所、賓館、浴室、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、學(xué)校和機(jī)關(guān)辦公室等地方）排出污水兩部分的總和（L/capd）。居民生活污水定額和綜合生活污水定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭捎玫挠盟~，結(jié)合建筑內(nèi)部給排水設(shè)施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定。在按用水定額確定污水定額時(shí)，對(duì)給排水系統(tǒng)完善的地區(qū)可按用水定額的90

40、計(jì)，一般地區(qū)可按用水定額的80計(jì)。若當(dāng)?shù)厝鄙賹?shí)際用水定額資料時(shí)，可根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1386）1997年局部修訂條文規(guī)定的居民生活用水定額（平均日）和綜合生活用水定額（平均日）（見附錄21），結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選用。然后根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ?nèi)部給排水設(shè)施水平和給排水系統(tǒng)完善程度確定居民生活污水定額和綜合生活污水定額。（2）設(shè)計(jì)人口指污水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)期限終期的規(guī)劃人口數(shù)，是計(jì)算污水設(shè)計(jì)流量的基本數(shù)據(jù)。該值是由城鎮(zhèn)(地區(qū))的總體規(guī)則確定的。常用人口密度與服務(wù)面積相乘得到。人口密度表示人口分布的情況，是指住在單位面積上的人口數(shù)，以cap/ha表示。若人口密度所用的地區(qū)面積包括街道、公園、運(yùn)動(dòng)場、水

41、體等在內(nèi)時(shí)，該人口密度稱作總?cè)丝诿芏?。若所用的面積只是街區(qū)內(nèi)的建筑面積時(shí)，該人口密度稱作街區(qū)人口密度。在規(guī)劃或初步設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算污水量是根據(jù)總?cè)丝诿芏扔?jì)算。而在技術(shù)設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用街區(qū)人口密度計(jì)算。（3）生活污水量總變化系數(shù)由于居住區(qū)生活污水定額是平均值，因此根據(jù)設(shè)計(jì)人口和生活污水定額計(jì)算所得的是污水平均流量。而實(shí)際上流人污水管道的污水量時(shí)刻都在變化。污水量的變化程度通常用變化系數(shù)表示。變化系數(shù)分日、時(shí)及總變化系數(shù)。一年中最大日污水量與平均日污水量的比值稱為日變化系數(shù)（Kd）。最大日中最大時(shí)污水量與該日平均時(shí)污水量的比值稱為時(shí)變化系數(shù)（Kh）。最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的

42、比值稱為總變化系數(shù)（KZ）。顯然KZKdKh總變化系數(shù)與平均流量之間有一定的關(guān)系，平均流量愈大，總變化系數(shù)愈小。表21是我國室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1487）采用的居住區(qū)生活污水量總變化系數(shù)值。居住區(qū)生活污水量總變化系數(shù)值也可按綜合分析得出的總變化系數(shù)與平均流量間的關(guān)系式求得，即（2-2）式中Q平均日平均時(shí)污水流量（L/s）。當(dāng)Q5L/s時(shí)，KZ2.3；Q1000L/s時(shí)，KZ1.3。2工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水的設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：（2-3）式中Q2工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量（L/s）；A1一般車間最大班職工人數(shù)（cap）；A2熱車間最大班職工人數(shù)（cap）；B1一般車間職工生活污水

43、定額，以25（L/（cap班）計(jì)；B2熱車間職工生活污水定額，以35（L/（cap班）計(jì)；K1一般車間生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以3.0計(jì)；K2熱車間生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以2.5計(jì)；C1一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)（cap）；C2熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)（cap）；D1一般車間的淋浴污水定額，以40（L/（cap班）計(jì)；D2高溫、污染嚴(yán)重車間的淋浴污水定額，以60（L/（cap班）計(jì)；T每班工作時(shí)數(shù)（h）。淋浴時(shí)間以60min計(jì)。二、工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：（2-4）式中Q3工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量（L/s）；m生產(chǎn)過程中每單位產(chǎn)品的廢水量（L/單位產(chǎn)品）；M產(chǎn)品的平均日產(chǎn)

44、量；T每日生產(chǎn)時(shí)數(shù)（h）；KZ總變化系數(shù)。生產(chǎn)單位產(chǎn)品或加工單位數(shù)量原料所排出的平均廢水量，也稱作生產(chǎn)過程中單位產(chǎn)品的廢水量定額。工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水量隨各行業(yè)類型、采用的原材料、生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和管理水平等有很大差異。污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）對(duì)部分行業(yè)規(guī)定了最高允許排水量或最低允許水重復(fù)利用率。在排水工程設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)工業(yè)企業(yè)的類別，生產(chǎn)工藝特點(diǎn)等情況，按有關(guān)規(guī)定選用工業(yè)廢水量定額。在不同的工業(yè)企業(yè)中，工業(yè)廢水的排出情況很不一致。因而工業(yè)廢水量的變化取決于工廠的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝過程。工業(yè)廢水量的日變化一般較少，其日變化系數(shù)為1。時(shí)變化系數(shù)可實(shí)測。某些工業(yè)廢水量的時(shí)變化系數(shù)大致如下，可

45、供參考用：冶金工業(yè)1.01.1；化學(xué)工業(yè)1.31.5；紡織工業(yè)1.52.0；食品工業(yè)1.52.0；皮革工業(yè)1.52.0；造紙工業(yè)1.31.8。三、地下水滲入量在地下水位較高地區(qū)，因當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、管道及接口材料，施工質(zhì)量等因素的影響，一般均存在地下水滲入現(xiàn)象，設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)時(shí)宜適當(dāng)考慮地下水滲入量。地下水滲入量Q4一般以單位管道延長米或單位服務(wù)面積公頃計(jì)算。日本規(guī)程（指針）規(guī)定采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；每人每日最大污水量的1020。四、城市污水設(shè)計(jì)總流量計(jì)算城市污水總的設(shè)計(jì)流量是居住區(qū)生活污水、工業(yè)企業(yè)生活污水和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量三部分之和。在地下水位較高地區(qū)，還應(yīng)加入地下水滲入量。因此，城市污水設(shè)計(jì)總流量一般

46、為：（2-5）上述求污水總設(shè)計(jì)流量的方法，是假定排出的各種污水，都在同一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)最大流量的。污水管道設(shè)計(jì)是采用這種簡單累加法來計(jì)算流量的。這樣做對(duì)管道偏安全，且留有一定發(fā)展余地。但在設(shè)計(jì)污水泵站和污水廠時(shí)，如果也采用各項(xiàng)污水最大時(shí)流量之和作為設(shè)計(jì)依據(jù)，將很不經(jīng)濟(jì)，因?yàn)楦鞣N污水最大時(shí)流量同時(shí)發(fā)生的可能性較少，各種污水流量匯合時(shí)，可能互相調(diào)節(jié)，而使流量高峰降低。當(dāng)設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)分別列表計(jì)算各居住區(qū)生活污水、工業(yè)廢水和工廠生活污水設(shè)計(jì)流量，然后得出污水設(shè)計(jì)流量綜合表。4.教學(xué)方法與手段本教學(xué)單元以課堂講授為主，通過列舉和講解實(shí)例，使同學(xué)們了解和掌握污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法。本單元注意與規(guī)范相

47、結(jié)合。5.課外要求復(fù)習(xí)所講內(nèi)容，閱讀室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)章節(jié)第五單元污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（二）（2學(xué)時(shí)）1.教學(xué)任務(wù)掌握污水管道中污水流動(dòng)的特點(diǎn)、水力計(jì)算的基本公式掌握污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)掌握污水管道最小、最大埋深的確定方法。掌握污水管道水力計(jì)算方法、水力計(jì)算圖表的用法2.大綱要求的基本概念、原理、規(guī)律、方法、重要公式、重要參數(shù)基本概念有：設(shè)計(jì)充滿度、設(shè)計(jì)流速（最小設(shè)計(jì)流速、最大設(shè)計(jì)流速）、最小管徑、最小設(shè)計(jì)坡度、埋設(shè)深度（覆土厚度、埋設(shè)深度）等；基本公式有：水力計(jì)算基本公式；重要參數(shù)有：水力計(jì)算的設(shè)計(jì)參數(shù)；3.教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)及處理方法教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容和處理方法：污水管道中污水流動(dòng)的特點(diǎn)

48、、水力計(jì)算的基本公式污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，重點(diǎn)講解為什么要對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定管道埋深的確定污水管道水力計(jì)算方法，采用多舉例的方法，使學(xué)生掌握水利計(jì)算圖表的使用。3.1污水管道中污水流動(dòng)的特點(diǎn)污水管道內(nèi)污水靠重力流動(dòng)。污水管道的污水流動(dòng)情況可以認(rèn)為是均勻流。3.2水力計(jì)算的基本公式污水管道水力計(jì)算的目的，在于合理的經(jīng)濟(jì)的選擇管道斷面尺寸、坡度和埋深。常用的均勻流基本公式有：流量公式（2-6）流速公式（2-7）式中Q流量（m3/s）；A過水?dāng)嗝婷娣e（m2）；v流速（m/s）；R水力半徑（過水?dāng)嗝婷娣e瑜濕周的比值）（m）；I水力坡度（等于水面坡度，也等于管底坡度）；C流速

49、系數(shù)或稱謝才系數(shù)。C值一般按曼寧公式計(jì)算，即：（2-8）將公式（2-8）代入（2-7）和（2-6），得：（2-9）（2-10）式中n管壁粗糙稀疏。該值根據(jù)管渠材料而定，見表2-7。混凝土和鋼筋混凝土污水管道的管壁粗糙系數(shù)一般采用0.014。3.3污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)從水力計(jì)算公式可知，設(shè)計(jì)流量與設(shè)計(jì)流速及過水?dāng)嗝娣e有關(guān)，而流速則是管壁粗糙系數(shù)、水力半徑和水力坡度的函數(shù)。為了保證污水管道的正常運(yùn)行，在室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1487）中對(duì)這些因素作了規(guī)定，在污水管道進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)應(yīng)予以遵守。1設(shè)計(jì)充滿度在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深h和管道直徑（指內(nèi)徑）D的比值稱為設(shè)計(jì)充滿度（或水深比）

50、。當(dāng)h/D1時(shí)稱為滿流；h/D1時(shí)稱為不滿流。污水管道的設(shè)計(jì)有按滿流和不滿流兩種方法。我國按不滿流進(jìn)行設(shè)計(jì)，其最大設(shè)計(jì)充滿度的規(guī)定如表28所示。在計(jì)算污水管道充滿度時(shí)，不包括淋浴或短時(shí)間內(nèi)突然增加的污水量，但當(dāng)管徑小于或等于300mm時(shí)，應(yīng)按滿流復(fù)核。這樣規(guī)定的原因是：（1）污水流量時(shí)刻在變化，很難精確計(jì)算，而且雨水或地下水可能通過檢查井蓋或管道接口滲入污水管道。因此，有必要保留一部分管道斷面，為未預(yù)見水量的增長留有余地，避免污水溢出妨礙環(huán)境衛(wèi)生。（2）污水管道內(nèi)沉積的污泥可能分解析出一些有害氣體，并可能形成爆炸性氣體。故需留出適當(dāng)?shù)目臻g，以利管道的通風(fēng)，排除有害氣體，對(duì)防止管道爆炸有良好效果

51、。（3）便于管道的疏通和維護(hù)管理。2設(shè)計(jì)流速和設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相應(yīng)的水流平均速度叫做設(shè)計(jì)流速。設(shè)計(jì)流速過小，可能產(chǎn)生淤積；設(shè)計(jì)流速過大，可能產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象，甚至損壞管道。設(shè)計(jì)流速不宜過小或過大，應(yīng)在最大和最小設(shè)計(jì)流速范圍之內(nèi)。最小設(shè)計(jì)流速是保證管道內(nèi)不致發(fā)生淤積的流速。這一最低的限值與污水中所含懸浮物的成分和粒度有關(guān)；與管道的水力半徑，管壁的粗糙系數(shù)有關(guān)。從實(shí)際運(yùn)行情況看，流速是防止管道中污水所含懸浮物沉淀的重要因素，但不是唯一的因素。引起污水中懸浮物沉淀的決定因素是充滿度，即水深。一般小管道水量變化大，水深變小時(shí)就容易產(chǎn)生沉淀。大管道水量大、動(dòng)量大，水深變化小，不易產(chǎn)生沉淀。因此不需要按管

52、徑大小分別規(guī)定最小設(shè)計(jì)流速。根據(jù)國內(nèi)污水管道實(shí)際運(yùn)行情況的觀測數(shù)據(jù)并參考國外經(jīng)驗(yàn)，污水管道的最小設(shè)計(jì)流速定為0.6m/s。含有金屬、礦物固體或重油雜質(zhì)的生產(chǎn)污水管道，其最小設(shè)計(jì)流速宜適當(dāng)加大，其值要根據(jù)試驗(yàn)或運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。最大設(shè)計(jì)流速是保證管道不被沖刷損壞的流速。該值與管道材料有關(guān)，通常，金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為10m/s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5m/s。3最小管徑一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，設(shè)計(jì)污水流量很小，若根據(jù)流量計(jì)算，則管徑會(huì)很小。管徑過小極易堵塞，使養(yǎng)護(hù)管道的費(fèi)用增加。此外，因采用較大的管徑，可選用較小的坡度，使管道埋深減小。因此，為了養(yǎng)護(hù)工作的方便，常規(guī)定一個(gè)允許的最小管徑。

53、在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小管徑為200mm，在街道下為300mm。在進(jìn)行管道水力計(jì)算時(shí)，上游管段由于服務(wù)的排水面積小，因而設(shè)計(jì)流量小，按此流量計(jì)算得出的管徑小于最小管徑，此時(shí)就采用最小管徑值。因此，一般可根據(jù)最小管徑在最小設(shè)計(jì)流速和最大充滿度情況下能通過的最大流量值，從而進(jìn)一步估算出設(shè)計(jì)管段服務(wù)的排水面積。若設(shè)計(jì)管段服務(wù)的排水面積小于此值，即直接采用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度而不再進(jìn)行水力計(jì)算。這種管段稱為不計(jì)算管段。在這些管段中，當(dāng)有適當(dāng)?shù)臎_洗水源時(shí)，可考慮設(shè)置沖洗井。4最小設(shè)計(jì)坡度在污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常使管道埋設(shè)坡度與設(shè)計(jì)地區(qū)的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速應(yīng)等于或大于最小設(shè)計(jì)流速，以防

54、止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀。因此，將相應(yīng)于管內(nèi)流速為最小設(shè)計(jì)流速時(shí)的管道坡度叫做最小設(shè)計(jì)坡度。從水力計(jì)算公式（29）看出，由于水力半徑是過水?dāng)嗝娣e與濕周的比值，因此不同管徑的污水管道應(yīng)有不同的最小坡度。管徑相同的管道，因充滿度不同，其最小坡度也不同。當(dāng)在給定設(shè)計(jì)充滿度條件下，管徑越大，相應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度值也就越小。所以只需規(guī)定最小管徑的最小設(shè)計(jì)坡度值即可。具體規(guī)定是：管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度0.004；管徑300mm的最小設(shè)計(jì)坡度0.003。在給定管徑和坡度的圓形管道中，滿流與半滿流運(yùn)行時(shí)的流速是相等的，處于滿流與半滿流之間的理論流速則略大一些，而隨著水深降至半滿流以下，則其流速逐漸下降，詳見表2-

55、9。故在確定最小管徑的最小坡度時(shí)采用的設(shè)計(jì)充滿度為0.5。3.4污水管道的埋設(shè)深度合理地確定管道埋深對(duì)于降低工程造價(jià)是十分重要的。管道埋設(shè)深度有兩個(gè)意義：1）覆土厚度指管道外壁頂部到地面的距離；2）埋設(shè)深度指管道內(nèi)壁底到地面的距離。這兩個(gè)數(shù)值都能說明管道的埋設(shè)深度。為了降低造價(jià)，縮短施工期，管道埋設(shè)深度愈小愈好。但覆土厚度應(yīng)有一個(gè)最小的限值，否則就不能滿足技術(shù)上的要求。這個(gè)最小限值稱為最小覆土厚度。污水管道的最小覆土厚度，一般應(yīng)滿足下述三個(gè)因素的要求：1必須防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：無保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在冰凍

56、線以上0.15m。有保溫措施或水溫較高的管道，管底在冰凍線以上的距離可以加大，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)該地區(qū)或條件相似地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)確定。2必須防止管壁因地面荷載而受到破壞埋設(shè)在地面下的污水管道承受著覆蓋其上的土壤靜荷載和地面上車輛運(yùn)行產(chǎn)生的動(dòng)荷載。從這一因素考慮并結(jié)合各地埋管經(jīng)驗(yàn)，車行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7m。非車行道下的污水管道若能滿足管道銜接的要求以及無動(dòng)荷載的影響，其最小覆土厚度值也可適當(dāng)減小。3必須滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求城市住宅、公共建筑內(nèi)產(chǎn)生的污水要能順暢排入街道污水管網(wǎng)，就必須保證街道污水管網(wǎng)起點(diǎn)的埋深大于或等于街區(qū)污水管終點(diǎn)的埋深。街坊污水管道起點(diǎn)最小埋深有0.60.7m。

57、根據(jù)街區(qū)污水管道起點(diǎn)最小埋深值，可根據(jù)圖25和（211）式計(jì)算出街道管網(wǎng)起點(diǎn)的最小埋設(shè)深度。（2-11）式中H街道污水管網(wǎng)起點(diǎn)的最小埋深（m）；h街區(qū)污水管起點(diǎn)的最小埋深（m）；Z1街道污水管起點(diǎn)檢查井處地面標(biāo)高（m）；Z2街區(qū)污水管起點(diǎn)檢查井處地面標(biāo)高（m）；I街區(qū)污水管和連接支管的坡度；L街區(qū)污水管和連接支管的總長度（m）；h連接支管與街道污水管的管內(nèi)底高差（m）。對(duì)每一個(gè)具體管道，從上述三個(gè)不同的因素出發(fā)，可以得到三個(gè)不同的管底埋深或管頂覆土厚度值，這三個(gè)數(shù)值中的最大一個(gè)值就是這一管道的允許最小覆土厚度或最小埋設(shè)深度。除考慮管道的最小埋深外，還應(yīng)考慮最大埋深問題。污水在管道中依靠重力從高

58、處流向低處。當(dāng)管道的坡度大于地面坡度時(shí)，管道的埋深就愈來愈大，埋深愈大，則造價(jià)愈高，施工期也愈長。管道埋深允許的最大值稱為最大允許埋深。該值的確定應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及施工方法而定，一般在干燥土壤中，最大埋深不超過78m；在多水、流砂、石灰?guī)r地層中，一般不超過5m。3.5污水管道水力計(jì)算的方法列舉水力計(jì)算圖、表，舉例講解水力計(jì)算方法。4.教學(xué)方法與手段以課堂講授為主。5.課外要求復(fù)習(xí)水力學(xué)中有關(guān)均勻流的內(nèi)容，閱讀室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范。第六單元污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（三）（2學(xué)時(shí)）1.教學(xué)任務(wù)掌握污水管道設(shè)計(jì)步驟和方法2.大綱要求的基本概念、原理、規(guī)律、方法、重要公式、重要參數(shù)基本概念：排水區(qū)界、排水流域

59、、管道系統(tǒng)定線、控制點(diǎn)、局部泵站、中途泵站、終點(diǎn)泵站、設(shè)計(jì)管段、比流量、水面平接、管頂平接3.教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)及處理方法污水管道設(shè)計(jì)步驟和方法3.1確定排水區(qū)界、劃分排水流域排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)設(shè)置的界限。凡是采用完善衛(wèi)生設(shè)備的建筑區(qū)都應(yīng)設(shè)置污水管道。它是根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的設(shè)計(jì)規(guī)模決定的。在排水區(qū)界內(nèi)，根據(jù)地形及城鎮(zhèn)（地區(qū)）的豎向規(guī)劃，劃分排水流域。一般在丘陵及地形起伏的地區(qū)，可按等高線劃出分水線，通常分水線與流域分界線基本一致。在地形平坦無顯著分水線的地區(qū)，可依據(jù)面積的大小劃分，使各相鄰流域的管道系統(tǒng)能合理分擔(dān)排水面積，使干管在最大合理埋深情況下，流域內(nèi)絕大部分污水能以自流方式接入。每一

60、個(gè)排水流域往往有1個(gè)或1個(gè)以上的干管，根據(jù)流域地勢(shì)標(biāo)明水流方向和污水需要抽升的地區(qū)。3.2管道定線和平面布置的組合在城鎮(zhèn)（地區(qū)）總平面圖上確定污水管道的位置和走向，稱污水管道系統(tǒng)的定線。正確的定線是合理的、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)的先決條件，是污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。管道定線一般按主干管、干管、支管順序依次進(jìn)行。定線應(yīng)遵循的主要原則是：應(yīng)盡可能地在管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。定線時(shí)通?？紤]的幾個(gè)因素是：地形和用地布局；排水體制和線路數(shù)目；污水廠和出水口位置；水文地質(zhì)條件；道路寬度；地下管線及構(gòu)筑物的位置；工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況。在一定條件下，地形