课件：市规排水.ppt

第三章 城市排水工程规划,主要内容 原则、步骤、内容 排水系统体制选择 排水系统组成、工程布置形式 污水工程规划,第三章 城市排水工程规划,第三章 城市排水工程规划,一、城市排水来源及特点 按来源与性质分为： 1、生活污水 是指人们日常生活中所产生的污水，来源：住宅、机关、学校、医院、公共场所、工厂生活间等的厕所、厨房、浴室、洗衣房等处排出的水 特点：含有较多的有机杂质，并带有病原微生物和寄生虫卵等。,第三章 城市排水工程规划,2、工业废水 指工业生产过程中产生的废水，主要来自车间或厂矿等地。按污染程度不同，又分为： （1）生产废水：生产过程中水质只受到轻微污染或仅水温升高，不需处理可直接排放的工业废水（如一些机械设备的冷却水） (2) 生产污水：生产过程中水质受到较严重的污染，需经处理方可排放的废水。,第三章 城市排水工程规划,3、降水径流 指径流于地面上的雨水和冰雪融化水称雨水径流。 特点：一般比较清洁，但初期雨水较脏。雨水径流时间集中、量大，以暴雨径流危害最大。,第三章 城市排水工程规划,二、城市排水工程规划原则 1、与城市整体功能相匹配 排水工程规划是城市规划中的单项规划，应和其他单项工程建设密切配合，互相协调。 2、符合环境保护需求 合理布局，综合利用，尽可能减少污染源，化害为利，保护和改善环境。 3、充分发挥排水系统功能，满足使用要求 力求排水系统完善、技术先进、设计合理，使污、废、雨水能迅速排除，污、废水妥善处理排放，保护水体与环境。,第三章 城市排水工程规划,4、充分发挥原有排水设施的作用 从实际发出，分析存在的问题与改造利用的可能途径，使新规划与旧规划系统有机结合。 5、考虑工程建设的经济性 尽可能降低工程总造价、运行管理费用，节省投资。 以近期为主，考虑远期发展可能，作好分期建设安排。,第三章 城市排水工程规划,四、排水工程规划的步骤 1、明确规划任务的内容与范围 2、搜集基础资料和现场踏勘 （1）有关工程现状方面的资料 （2）自然条件方面的资料 3、编制排水工程规划方案并分析比较 4、绘制城市排水系统规划图及文字说明,第三章 城市排水工程规划, 3.2 城市排水系统的体制选择 一、城市排水系统的体制 排水体制指对生活污水、工业废水及降水径流等采取的汇集方式 ，分为分流制和合流制。 1、分流制排水系统 指当生活污水、工业废水、降水径流用两个或两个以上的排水管渠系统来汇集和输送时，称为分流制排水系统。,第三章 城市排水工程规划,汇集生活污水和生产污水的系统称为污水排除系统； 汇集和排泄降水径流和生产废水的系统称为雨水排除系统。 只排除工业废水的系统称为工业废水排除系统。,第三章 城市排水工程规划,（1）完全分流制 分别设置污水和雨水两个管渠系统，前者用于汇集生活污水和生产污水，并输送到污水处理厂，经处理后再排放，称为污水排除系统。 后者汇集雨水和生产废水，就近直接排放水体，称为雨水排除系统。,第三章 城市排水工程规划,（2）不完全分流制 城市中只有污水管道系统而没有雨水管渠系统，雨水沿着地面，于道路边沟和明渠汇入天然水体。 常见于：新建城市或地区，急于解决污水出路问题，初期采用这种排水方式。,第三章 城市排水工程规划,2、合流制排水系统 将生活污水、工业废水和降水用一个管渠输送的系统称为合流制排水系统，根据汇集后处置方式不同，分为以下两种情况： （1）直泄式合流制排水系统（已禁止使用） 管渠系统布置就近坡向水体，分若干排除口，混合的污水不经处理直接泄入水体。,（2）截流式合流制 街道管渠中合流的生活污水、工业废水和雨水，一起排向沿河的截流干管， 晴天时全部输送到污水处理厂 雨水时，当雨水和生活污水、工业废水的混合水量超过一定数量时，其超出部分通过溢流井泄入水体。 在旧城区和中小城市应用。,第三章 城市排水工程规划,二、排水体制的选择 从四个方面进行体制比较 环境保护 基建投资 维护管理 建设施工,第三章 城市排水工程规划,截流式合流制排水系统同时汇集了部分雨水送到污水处理厂,特别是较脏的初期雨水,有较多的悬浮物,污泥程度有时接近于生活污水,这对保护水体是有利的； 但是，暴雨时通过溢流井将部分生活污水、工业废水泄入水体，周期性地给水体带来一定程度的污染是不利的；,1、环境保护,第三章 城市排水工程规划,分流制排水系统，将城市污水全部送到污水处理厂，但初期雨水径流未加处理直接排入水体，是不足之处； 一般情况下，在保护环境卫生及防止水体污染方面，截流式合流制排水系统不如分流制排水系统。分流制排水系统比较灵活，较易适应发展需要，也能符合城市卫生要求，因此目前得到广泛的应用。,第三章 城市排水工程规划,2、基建投资 合流制排水系统只需一套管渠系统，管渠长度比完全分流制管渠减少3040% ，而断面尺寸和分流制雨水管渠断面基本相同，因此，合流制排水管渠造价一般要比分流制低2040%；虽然合流制泵站和污水厂的造价比分流制高，但由于管渠造价在排水系统总造价中占7080%，影响大，故合流制的总造价一般比分流制低。,第三章 城市排水工程规划,3、维护管理 合流制排水管渠可利用雨天剧增的径流量来冲刷管渠中的沉积物，维护管理较简单，可降低经营费用； 但是，对于泵站与污水处理厂，晴天和雨天流入污水厂的水量、水质变化大，从而使泵站与污水厂的运转管理复杂，增加经营费用；,分流制可保持污水管渠内的自净流速，且流入污水厂的水量和水质变化比合流制小，利于污水的处理、利用和运行管理。,第三章 城市排水工程规划,4、建设施工 合流制管线单一，减少与其他地下管线、构筑物的交叉，管渠施工较简单，这对于人口稠密、街道狭窄、地下设施较多的市区，有一定的优越性。 但在建筑物有地下室的情况下，遇暴雨时，合流制排水管渠内的污水可能倒流入地下室内，所以安全性不及分流制。,第三章 城市排水工程规划,一般情况下，新建城市或地区，多采用分流制；旧城区多采用截流式合流制。同一个城市的不同地区，应根据实际情况，采用不同排水体制。,3-3 排水系统组成,排水系统组成,1 污水排除系统,2 工业废水排除系统,3 雨水排除系统,3-3 排水系统组成平面布置,一、城市污水排除系统 收集、排除生活污水、部分工业生产污水,1、室内（车间内）污水管道系统及设备 收集房屋卫生设备、车间用水设备污水 房屋卫生设备（面盆、浴盆、大便器等） 坚管收集 庭院污水管 连接支管排入下水管 2、室外污水管道系统 支管、干管、主干管及管道附属构筑物。污水由房屋出流管通过各级管道汇集输向污水处理厂,3、污水泵站及压力管道 污水在转输过程中，由于地形等条件限制，需将低处污水向高处提升时，应设置泵站。设在中途的泵站称为中途泵站；设在系统终点的泵站称为终点泵站。泵站后设置压力管道。,4、污水处理厂 5、污水出口设施 包括出水口（渠）、事故出水口及灌溉渠等,二、工业废水排除系统,组成部分： 1、车间内部管道系统及排水设备 2、厂区管道系统及附属设备 3、污水泵站和压力管道 4、污水处理站 5、出水口,三、城市雨水排除系统,屋面上的雨水通过天沟或竖管流至地面，然后随地面雨水一起排除。地面上雨水通过雨水口流入街坊或庭院雨水道或街道上管渠。,雨水排除系统组成部分如下： 1、房屋雨水管道系统：包括天沟、竖管和房屋周围雨水管沟 2、街坊和街道雨水管渠系统，包括雨水口、支管、干管等 3、泵站 4、出水口(雨水一般就近排入水体，不需处理),四、排水系统的平面布置,1、内容 确定污水处理厂、出水口、泵站及主要管道位置； 利用污水灌溉农田时确定灌溉农田位置、范围、灌溉干渠位置； 雨水排除系统布置要确定雨水管渠、排洪沟和出水口的位置； 工业废水排除系统要根据工业类别按具体情况决定,第三章 城市排水工程规划,2 原则 符合城市总体规划要求 满足环境保护； 合理使用土地； 发挥原有排水设备作用； 远近结合；,第三章 城市排水工程规划,3 平面布置要点,（1）分散? 集中? 分散布置：每个排水区域自成体系统，单独设置污水厂和出水口 集中布置：各排水区域组合为一个排水系统，所有污水汇集到一个污水厂处理并排放,第三章 城市排水工程规划,（2）污水厂及出水口位置 出水口：河流下游，并避免设于回水区，防止污泥城市水源 污水厂：河流下游，夏季最小频率风向上风侧，与居住区或公共建筑物间有卫生防护距离。,第三章 城市排水工程规划,（3）污水主干管的位置 不能埋的太浅，避免干管接入困难； 不能埋的太深，否则施工困难； 布置在集水线上或地势较低的街道上； 地形向河道倾斜，则主干管设在沿河街道上； 应放在次要街道上，以便于施工及维修； 主干管以排泄大量工业废水工厂为起端； 尽量避免或减少主干管与河流、铁路等的交叉，同时避免穿越劣质土壤地区,第三章 城市排水工程规划,（4）泵站的数量与位置 与主干管布置综合考虑，力求减少中途泵站的数量 （5）雨水管渠布置 就近排入水体；各区域的雨水管渠一般与河湖正交布置，以采用较小的管径，以较短距离将雨水迅速排除 （6）分期建设 平面布置中着重考虑和分析的问题,第三章 城市排水工程规划,4、平面布置形式 （1）正交式布置-在地势向水体适当倾斜的地区，干管 以最短距离与水体垂直方向设置。,1.城市边界 2.排水流域分界线 3.干管,正交式 （干管与河流垂直),-仅用于排除雨水,（2）截流式布置 在正交式布置中，沿河岸一侧再敷设总干管，将各干管的污水截流收集统一送至污水处理厂。,第三章 城市排水工程规划,1.城市边界 2.排水流域分界线 3.干管 4.主干管 5.污水厂 6.出水口,第三章 城市排水工程规划,3）平行式布置 在地势向河流方向较大倾斜地区，为避免干管坡度及管内流速过大，使干管受到严重冲刷，使干管与等高线及河道基本平行，主干管与等高线及河道成一定交角敷设。,1.城市边界 2.排水流域分界线 3.干管 4.污水厂 5.出水口,第三章 城市排水工程规划,（4）分区式布置 在地势高低相差很大地区，当污水不能靠重力流至污水处理厂时，可采用分区式布置，分别在高、低区敷设独立的管道系统。高区污水以重力流至污水厂，低区污水利用水泵送至高区干管或污水厂。,1.城市边界 2.排水流域分界线 3.干管 4.泵站 5.污水厂,优点：利用地形排水， 节省电力。,第三章 城市排水工程规划,（5）分散式布置 当城市周围有河流，或城市中央地势较高，地势向周围倾斜的地区，各排水流域的干管经常采用辐射状分散布置，各排水流域具有独立的排水系统。,优点：干管长度短管径小，埋深浅、 便于污水灌溉等。 缺点：污水厂和泵站的数量增多。,1.城市边界 2.干管 3.主干管 4.污水厂,（6）环绕式布置 建造用地不足，建造大型污水厂的基建投资和运行管理费用比小型污水厂经济，故倾向于建造大型污水厂，由分散式发展成环绕式,第三章 城市排水工程规划,1.城市边界 2.排水流域分界线 3.干管 4.主干管 5.污水厂 6.出水口,第三章 城市排水工程规划,（7）区域性布置 把两个以上城镇的污水统一排除或处理的系统，称为区域布置，有利于处理设施集中化、大型化、水资源统一规划管理，节省投资，运行稳定，占地少。,适用于城镇密集地区及区域水污染控制地区，能与区域规划进行有效协调。但是，基建周期长，见效慢。,3-4 城市污水工程规划 城市污水工程分为污水管道系统和污水厂两部分。 规划基本任务： 城市污水和工业废水流量的确定； 水流域划分； 管道定线和平面位置； 水力计算； 道路位置确定。,污水厂规划,主要是选址、 用地规模确定、 工艺流程选择等内容。,第三章 城市排水工程规划,一、城市总体规划污水量计算 城市污水量包括生活污水量和部分工业废水量，与规划年限、城市规模有关，是污水管道系统规划设计的基本数据。,生活污水量的大小取决于生活用水量。若已知城市用水量，规划设计时，生活污水量按生活用水量的8090%（称为污水排放系数）采用。,第三章 城市排水工程规划,第三章 城市排水工程规划,生活污水变化系数 生活污水量逐年、逐月、逐日变化，用变化系数表示。,总变化系数等于日变化系数与时变化系数乘积,下表是我国室外排水设计规范（GBJ 14-1987）采用的居住区生活污水总变化系数。,第三章 城市排水工程规划,第三章 城市排水工程规划,1、生活污水量 （1）居民生活污水量 居民生活污水主要来自居住区，计算公式如下：,第三章 城市排水工程规划,居民生活污水量定额 是指设计时每人每天所排出的平均污水量（用水定额、排水系统的完善程度、气候、居住条件、生活习惯、生活水平） 通常生活污水量为同一周期给水量的8090%,第三章 城市排水工程规划,确定居民生活污水量定额时，应调查当地居住区实际资料，根据给水设计用水量定额，确定居民生活污水量定额。 没有实测居住区排水量资料，可按相似地区排水量资料确定。 若这些资料都不易得，则根据室外排水设计规范（GBJ 14-1987）的规定上，对给水排水系统完善地区按用水定额的90%计，一般地区按用水定额的80%计。,第三章 城市排水工程规划,（2）公共建筑污水量 公共设施排水量 应据公共设施不同性质，按建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）相关规定计 （3）工业企业生活污水量和沐浴污水量 主要来自生产区食堂、卫生间、浴室等，设计流量大小与工业企业性质、污染程度、卫生要求有关。,第三章 城市排水工程规划,2、工业废水量 工业废水量定额取决于产品种类、生产工艺、单位产品用水量、给水方式等。一般情况下，工业废水量变化不大，日变化系数可取为1；但时变化系数要计算确定，某些工业企业时变化系数大致如下表：,第三章 城市排水工程规划,3、城市污水总流量Q 或,第三章 城市排水工程规划,第三章 城市排水工程规划,三、排水管道系统布置 分流制，污水系统布置要确定污水处理厂、出水口、泵站、主要管渠的布置；雨水系统布置要确定雨水管渠、排洪沟、出水口的位置。 合流制，要确定管渠、泵站、污水处理厂、出水口、溢流井的位置。,第三章 城市排水工程规划,1、污水管道系统平面布置 按其功能分为 支管- 汇集住宅、工业企业排出的污水管道 干管- 承接污水支管来水管道 主干管-承接污水干管来水管道 污水管道-由污水处理厂排至水体的管道 污水管道的平面布置，一般先确定主干管、再定干管、最后定支管的顺利进行。尽量用最短的管线，顺坡时使埋深较小，把最大面积上的污水送到污水处理厂或水体。,（1）影响平面布置主要因素,地形、水文地质条件 远景规划、竖向规划、修建顺序 排水体制、污水处理厂、出水口的位置 工业企业和大型公共建筑分布情况 街道宽度 交通情况 地下管线、其他地下建筑及障碍物等,（2） 平面布置原则,利用有利地形，合理布置主干管和干管,主干管布置在排水区域内地势较低地带，沿集水线或沿河岸低处敷设，以便支管、干管污水能自流入主干管。,沿城市道路布置，一般设置在污水量较大、地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下 尽可能避免穿越河道、铁路、地下建筑或其他障碍物，减少与其他地下管线交叉 尽可能使污水管道的坡降与地面坡度一致以减少管道埋深。 布置应简洁，特别是节约大管道长度,第三章 城市排水工程规划,（3）平面布置形式,干管布置形式 平行式布置：污水干管与地形等高线平行，而主干管与地形等高线正交；适用于比较陡地形，减少管道埋深、改善管道水力条件，避免采用过多跌水井 正交式布置：干管与地形等高线正交，主干管与之平行，适用于平坦的地形。,第三章 城市排水工程规划,支管布置形式决定于地形和建筑规划，有以下形式 低边式：布置在地形较低一边，管线较短，规划采用较多。,低 边 式,第三章 城市排水工程规划,围坊式：沿街坊四周布置，适用于地势平坦大型街坊。,围 坊 式,第三章 城市排水工程规划,穿坊式：穿过街坊，管线短、造价低、维护管理不便。,穿坊式,第三章 城市排水工程规划,2、污水管道具体位置 沿道路敷设，与道路中心线平行。当道路宽度大于50m且两侧街坊向支管排水，在两侧各设一条污水管道，避免横穿道路。,（1）与其他地下管线、建筑设施位置要求：,铺设和检修管道时互不影响；,管道损坏不影响附近建筑物及基础，不污染生活饮用水；,与道路中心线平行铺设，并量布置慢车道或人行道下,排水管道与其他管线（构筑物）的最小净距（单位为 m）,第三章 城市排水工程规划,（2）埋设深度,管道覆土厚度有一个最小值 ，称为最小覆土厚度，有以下三个影响因素： 寒冷地区，须防止污水冰冻、土壤冰冻膨胀而损坏管道,第三章 城市排水工程规划,防止管壁被交通动荷载变坏 管顶有足够覆土厚度，最小覆小厚度不小于0.7m；非车行道下，最小覆土厚度可适当减小。 满足管道间衔接要求 城市污水管道多为重力流，要有一定的坡度。干管的埋深应满足支管的接入要求，支管的埋深应满足住宅或工厂排水的接入要求。,第三章 城市排水工程规划,必要时设提升泵站，减少管道埋深,控制点：排水区域内对管道系统埋深起控制作用的点。控制点埋深影响整个系统埋深，故规划应注意减少控制点埋深，措施如下 ：,增加管道的强度；,