《水污染控制工程》排水管渠系统(下).ppt

1,第一章排水沟道系统,城镇排水系统的体制和组成,管渠及管渠系统上的构筑物,一.概述二.管道三.渠道四.检查井五.跌水井六.水封井七.溢流井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,八.跳越井九.冲洗井十.潮门井(防潮门)十一.鸭嘴阀十二.雨水口十三.倒虹管十四.管桥十五.出水口(排水口),1.管渠分类,(1)管道,预制。预制适用小尺寸的沟道，2m，圆形管。,(2)渠道,现浇。尺寸大于2m时，按图建造，断面也不限于圆形。,一.概述,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,渠道明渠/暗渠,管道暗管,管渠,2.对管渠材料的要求,(1)管道和渠道必须不漏水(不渗入或渗出)。渗入会降低排水能力，增加污水泵站和处理构筑物负荷渗出会污染地下水，破坏土壤结构，降低地基承载力(2)抗冲刷和磨损，有防腐蚀能力。(3)要有足够的强度(4)就地取材,一.概述,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,断面形式预制的圆形管,管材大多数沟管是非金属材料，其次是金属材料,混凝土管,钢筋混凝土管,陶土管,二.管道,1.圆形管的水力条件好流量大。2.用料省，便于预制。3.能承受较大的荷载。4.运输和养护也较方便。,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.混凝土管,管口形式承插管平口管企口管,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,管径：一般小于450mm，也有800mm，1000mm长度：1m或0.6m,(1)捣实法：人工捣实。(2)压实法：用机器压制管胚。(3)振荡法：用振荡器振荡。,优点：原料易得，制作工艺简单缺点：抗蚀性差，不耐酸也不耐碱；管节短、接头多；抗渗性差。,制作方法：预制管模，混凝土压进管模里。,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.混凝土管,管径：500mm以上，1800mm，2400mm长度：13m之间管口形式：承插管、企口管、平口管制作方法：预制。优点：强度比混凝土管要大。缺点：抗蚀性差；管节短、接头多，施工复杂；抗渗性差。适用条件：管道埋深比较大或敷设在土质条件不良的地段上。可以作为泵站的压力管及虹吸管。,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,2.钢筋混凝土管,在地震强度大于8度的地区及饱和松砂、淤泥和淤泥土质、冲填土、杂填土的地区不宜敷设,制作：用粘土制作成型后在窑中烧成的圆管。,规格：普通：直径300mm，长度800mm耐酸：直径400mm，长度3001000mm,优点：管内外壁光滑，水流阻力小；抗渗性好；耐磨损；抗腐蚀。缺点：质脆易碎，强度低，不宜远送；不宜敷设在松土中或埋深较大的地方。,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,3.陶土管,断面形式：圆形居多。管口形式：承插管、平口管,陶土管接口示意图,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,3.陶土管,Thisclaypipe,madecirca1800,wasusedtoconveywateraroundthesiteofMissionSanLuisRey(locatedinmodern-dayOceanside,California).Thepipestayedinactiveservicedeliveringwateruntil1957.,Kneeandt-jointsmadeabout4000B.C.FoundintheexcavationoftheTempleofBelatNippur,Babylonia.Pipewasmadeofbakedclay.Babyloniaisoftenreferredtoasthebirthplaceofpipe.,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,3.陶土管,Thispieceofclaypipewasmadesometimebetween1800and1801andwasincontinuoususeatMissionSanLuisRey(locatedinmodern-dayOceanside,California)untilitwasremovedinthesummerof1957,whichmakesitsactivelifeapproximately157years.,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,3.陶土管,Minnesotaclaypipe,1883.ThispieceofclaypipewasinserviceasasanitarysewerinSleepyEye,Minnesota,from1883through1922.Thetypeofjointsusedisnotknown;itispossiblethatthepiecesofpipeweresimplyabuttedupagainsteachother.Intheearlyyears,somegroundwaterinflowwasconsideredgood-ithelpedtoletenoughwaterintothesewertoprovideadequateflushingvelocities.,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,3.陶土管,铸铁管和钢管,适用条件：用于外力很大或对渗漏要求特别高的场合。如穿越铁路、地震地区、靠近房屋基础处、压力管线上。,优点：质地坚固；抗压；抗震；抗渗性好；内壁光滑，水流阻力小；管节长，接头少,缺点：价格昂贵；钢管抵抗酸碱腐蚀及地下水侵蚀的能力差。,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,4.金属管,铸铁管,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,4.金属管,5.塑料管和玻璃钢管塑料管：UPVC管，PE管玻璃钢管：RPM管(玻璃纤维增强塑料管),优点：质地轻；耐腐蚀；强度高；抗渗性好；水流阻力小；管节长，接头少,缺点：不耐热,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,木制管,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,市场供应情况,选择时需考虑的因素,就地取材,技术上的要求,管道本身的价格，施工费用、使用年限,受压情况、地质条件、耐腐蚀性能、抗渗性能,经济上的考虑,二.管道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.规格：内径大于1.5m，现浇或砌装。2.材料：混凝土、钢筋混凝土、砖、石等。3.断面形式,三.渠道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,断面形式,半椭圆形：适于水流量变化不大及直径大于2m的场合。,矩形：适用于路面狭窄地区的排水沟道及排洪沟。适宜输送流量变化大的污水。,拱顶矩形和弧底矩形、凹底矩形、带低流槽的矩形,梯形：明渠,马蹄形：适用于地质条件差或地形平坦需尽量减少埋深的场合。另外适宜输送流量变化不大的大流量污水。,其断面上部可供调节的容积小,它的深度便于增加,三.渠道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,三.渠道,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,四.检查井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.作用：检查、清通和连接管道。,2.设置地点：,3.组成：,(1)井基和井底：,(2)井身,(3)井盖和盖座,沟道交汇、转弯、管径或坡度变化以及跌水的地方。,相隔一定距离的直线管渠,四.检查井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,四.检查井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,井底流槽,四.检查井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,窨井井盖,四.检查井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,四.检查井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,窨井井盖,四.检查井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,防路面沉降井盖,四.检查井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,跌水井是设有消能设施的检查井，它可以克服水流跌落时产生的巨大冲击力，宜设在直线管道上。主要用在上下游沟段出现较大落差时（一般大于1m）。,1.竖管式跌水井：适用于管径不大于400mm的沟道。2.阶梯式跌水井：管径大于400mm。（逐步消能）,五.跌水井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,竖管式跌水井,阶梯式跌水井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,五.跌水井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,五.跌水井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,五.跌水井,六.水封井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,3.一般规定水封深度一般采用0.25m。,1.作用水封井内设有水封，水封的作用是阻隔易燃气体的流通和水面游火，防止其蔓延。,2.设置位置(1)生产的污水排放系统必须设置水封，(2)管渠较长时，隔一定距离(300m)，也要设水封井。,六.水封井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,七.溢流井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.作用晴天时，截流污水至污水厂雨天时，截流初期雨水和污水至污水厂，多余混合污水溢流入水体2.位置截流式合流制排水系统中合流管和截流管的交接处。,3.构造：（1）截流槽式溢流井（2）溢流堰式溢流井,七.溢流井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,截流槽式,溢流堰式,七.溢流井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,溢流堰溢流井,1,1,2,2,3,3,七.溢流井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.作用跳越井用在半分流制的排水系统中，设在截流管道和雨水管道的交接处。,八.跳越井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.冲洗井的作用是冲洗排水管道，防止管道淤塞。2.主要用在流速比较低的污水管道内。3.冲洗方法有两种：人工冲洗和自动冲洗。,九.冲洗井,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,冲洗井,十.潮门井(防潮门),第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.作用防止海水涨潮时潮水倒灌(河流高水位时河水倒灌)2.位置沿海或临河城市，设置在出水口上游的适当位置上。,3.规定：潮门井的井口应高出最高潮水位或最高河水位；或者井口用螺栓和盖板密封,十.潮门井(防潮门),第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.作用：防止水倒灌2.位置：用在沿海/临河城市排水沟道出水口上游的适当位置上。需要止回阀的管道系统,十一.鸭嘴阀,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,无噪音、无故障、免维护；开启压力小；水头损失部小；使用介质为弱酸碱及污水；防冻性能好,十一.鸭嘴阀,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,十一.鸭嘴阀,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,十一.鸭嘴阀,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,雨水口的功能和设置位置？,十二.雨水口,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.作用设在雨水管渠或合流管渠上收集地面雨水。2.设置位置一般设在交叉路口、路侧边沟的一定距离处以及设有道路边石的低洼地方，以防止雨水漫过道路或造成道路及低洼地区积水而妨碍交通。雨水口之间的间距一般为25m左右，当道路坡度大于0.02时，可以加大到50m。3.形式边沟、侧石、联合式（单篦、双篦、三篦）。,十二.雨水口,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,边沟雨水口,十二.雨水口,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,侧石雨水口,十二.雨水口,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,联合式单蓖雨水口,十二.雨水口,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,4.构造：(1)进水篦：采用铸铁制作(2)井身：一般砖砌或钢筋混凝土预制，高度一般不大于1m。(3)连接管：,落底式雨水口,十二.雨水口,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,缺点,落底雨水口的作用,设置地点,可以截留雨水所夹带的砂砾，免使它们进入管道造成淤塞。,往往积水，孳生蚊蝇，散发臭气，影响环境卫生，需要经常清除，增加养护工作量。,通常仅用在路面较差、地面积秽很多的街道或菜市场等地方。管径一般为200mm，管坡为1.0%。,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,十二.雨水口,5.暗井当管渠的直径大于800mm时，在连接管与管渠连接处可不设窨井，而设连接暗井。,十二.雨水口,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,6.雨水口的一般规定,连接在同一连接管上的雨水口一般1个,不宜超过3个。连接管的长度一般不超过25m。,在选择雨水口的数量和形式时要根据雨水口的泄水能力和按汇水面积产生的径流量和道路的形式经计算来确定,十二.雨水口,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,1.功能：管道遇到河道、铁路等障碍物，不能按原有高程埋设，而从障碍物下面绕过时采用的一种倒虹形管段。,2.类型：(1)折管式:施工较复杂，适用于河床比较宽、深的情况。(2)直管式:施工和养护较容易,3.组成：,(1)进水井：应设闸槽或闸门。检查室的高一般为2m。(2)管道：折管式和直管式两种。(3)出水井：应设闸槽或闸门。检查室净高一般为2m,十三.倒虹管,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,折管式倒虹管,倒虹管,0.5m,十三.倒虹管,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,十三.倒虹管,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,十三.倒虹管,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,直管式倒虹管,十三.倒虹管,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,直管式倒虹管,十三.倒虹管,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,4.倒虹管的有关规定,(1)应尽可能与障碍物正交通过，管线一般不少于两条。(2)宜设置事故排出口，直接排入河流。(3)设计流速：一般为1.21.5m/s，不宜小于0.9m/s，不得小于上游管道流速。合流管道设置倒虹管时，应按旱流流量校核管内流速。(4)最小管径宜为200mm。(5)在进水井前面一个检查井内应设沉泥槽和事故排出口。(6)上升管与水平管夹角小于30度，以防止污泥在管内淤积.(7)选择在河床较稳定、不易被水冲刷的地段敷设。,十三.倒虹管,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,图1隧道式立体交叉时管线设倒虹管线穿行方案,图2上跨式（跨路桥式）立体交叉管线穿行方案,十三.倒虹管,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,十四.管桥,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,管桥和倒虹管的作用相似，管桥设在地上。管桥优于倒虹管，但是不美观.在管桥的上桥和下桥处，应设窨井，并且在管桥上每隔4050m设检查口。,十四.管桥,第二节管渠及管渠系统上的构筑物,采用护坡式的出水口,采用挡土墙的出水口,十五.出水口(排水口),第二节管渠及管渠系统上的构筑物,江心分散式出水口,T形管,十五.出水口(排水口),第二节管渠及管渠系统上的构筑物,十五.出水口(排水口),第二节管渠及管渠系统上的构筑物,一字式出水口,八字式出水口,十五.出水口(排水口),第二节管渠及管渠系统上的构筑物,出水口的位置（主要指高度）和型式根据出水水质、水体的水位及其变化幅度、水流方向和下游用水情况、边岸变迁情况和夏季主导风向等因素决定。要取得当地卫生主管部门和航运管理部门的同意。雨水出水口设在常水位以上。污水出水口应尽可