水污染控制工程复习提纲.doc

排水体制的定义及分类(特点)，旧城排水的改造方向定义：为了系统地排除和处置各种废水而建设的一整套工程设施。分类：（1）合流制：将生活污水、工业废水和雨水混合在同一套渠内排除的系统直排式合流制：混合污水不经处理和利用，就近直接排入水体；特点：a不设截留干管和污水厂，简单易行，投资最少；b严重污染水体，不易采用；c早期老城市采用。截留式合流制：在截留干管和原干管相交处设置溢流井，截留晴天和初雨时的污水；特点：a主干管尺寸大，污水厂处理规模大；b晴天水利条件差；c晴雨天水质水量变化大，影响污水厂；d污染有所减轻；e老城市改造最经济的选择。 （2）分流制：将污水和雨水分别在两套或以上各自独立的管渠内排除，包括污水排水系统和雨水排水系统。按照雨水排除方式分类。 完全分流制：包含两种排水系统，污水排至污水厂处理，雨水经过雨水系统直排水体；特点：a雨水完全直排，b初期雨水未得到处理c管道多，投资大，施工麻烦d新建城市，重要工业企业采用。不完全分流制：没有雨水排水系统，雨水通过地面漫流进入不成系统的明渠或小河，然后进入较大水体；特点：a雨水直接排放，b投资少适于发展中城市。半分流制：（截留式分流制）：在雨水干管上设雨水跳跃井，截留初期雨水；特点：a雨水系统完善，b完全分流制的改进，c造价高投资最大，适用于经济发达环保要求高的地区。排水系统的组成部分及其功能；组成部分：1、管渠系统手机和输送废水工程设施；2、污水厂改善水质和回收利用污水的工程设施；3、出水口废水排入水体的工程设施。污水泵站的分类及设置；管道系统上的窨井类构筑物检查井：检查、清通和连接灌区而设置；常设在管渠交汇、转弯、管径或坡度改变以及跌水等处，相隔一定距离的直线管渠也设检查井。跌水井：实质是具有消能设施的警察警，当上下游管段出现2m以上的落差时设置。常见有竖管式（适用于400mm一下的管道）和阶梯式（400mm以上的管道）两种。水封井：防止管道中的爆炸性气体进入车间；溢流井：截留晴天时全部污水和溢流雨天时超过截留管道输水能力的雨水。跳跃井：用于半分流制系统，截留初雨或小雨时的全部雨水；大雨时，雨水跳跃截留干管，全部雨水直接排入水体。冲洗井：防止管道淤积，分为自动冲洗井（采用虹吸式，构造复杂，造价高，很少采用）和人工冲洗井（适用于400mm以下的管道，长度一般为250m）。潮门井：防止潮水河水倒灌；橡胶鸭嘴阀：防止潮水河水倒灌，可代替潮门井。雨水口：收集雨水。倒虹管；管桥；出水口(略)；污水、雨水出水口位置与水体水位间的关系；1、污水管道出水口尽可能淹没在水中，是污水和河水充分混合，同时避免污水沿滩泄流，造成环境污染。2、雨水管道出水口应露在水体水面之上，否则天晴时河水倒灌管道，造成死水。管道系统六大布置形式及其适用条件（地形）； 正交式：干管与水体垂直，直接排放到水体，适用于水体与管网有一定的倾斜角。 截留式: 平行式：干管与水体平行，适用于河道倾斜的地形。 分区式：污水雨水分开收集，分开输送，统一处理；适用于地形高差很大的地方。 分散式： 环绕式：干管平行于城市边界，适用于中间高两边分散的地区（只有一个排水口）管道内水流特点：（1）水流和河道中的水流很相似；（2）重力不满流；（3）夹带固体杂质污水和雨水水力学设计原则及其异同点（1）污水管渠水力设计原则：1、不溢流（作为通风排气的通道，为不溢流留有余地），2、不淤积，3、不冲刷管壁，4、注意通风（2）雨水管渠水力设计原则：1、尽量利用吃糖、河滨受纳地面径流，最大限度减少雨水管道的设置；2、利用地形，就近排入地面水体；3、考虑采用明渠（造价低）；4、尽量避免设置雨水泵站（投资大，用电量大）雨水管渠水力设计准则：1、管道按满流设计，明渠应留超高，不小于0.2m；2、最小设计流速为0.75m/s，明渠为0.4m/s；3、管道可不考虑最大流速，明渠最大流速按表4-8采用。4、最小管径300mm，塑料管最小坡度0.002，其他管0.003；5、管道流速公式： v为流速，I为水力坡度，R为管道水力半径，n为管壁粗糙系数按表2-1（略）采用；6、最小覆土厚度，在车行道下时，一般不小于0.7m，基础应设在冰冻线以下。设计管段的概念及其划分划分原则：（1）设计流量的变化（2）地面坡度的变化六大水力学要素：Q =Av Q设计管段的设计流量，m3/s；A设计管段的过水断面面积，m2；v设计管段过水断面的平均流速，m/s；R水力半径（过水断面积和湿周之比），m；I水力坡度（即水面坡度，也等于管底坡度i）；n管壁粗糙系数，一般采用0.014.各设计参数的相关规定不计算管段：因设计流量很小而采用最小管径的设计管段，不进行水力计算，没有设计流速，直接规定管道的最小坡度。管径或渠高/mm最大设计充满度200-3000.55350-4500.65500-9000.710000.75充满度、覆土厚度和埋设深度的概念充满度：水深h和管径D（或渠搞H）的比值，最大充满度见表：覆土厚度：管顶的外壁到地面的距离；最小覆土厚度决定于：防止污水冰冻和土壤冰冻膨胀而损坏管道；防止管壁被车辆的活荷重压坏满足支管在衔接上的要求。管段衔接原则、方式(定义)及各自的适用条件管段衔接原则：a不爬梯b不埋深c不回水衔接方式：a管顶平接：使上下游管段的管顶内壁的高程相同；特点：上游管段产生回水的可能性较小，但使下游的埋深增加。b水面平接：使上下游水面高程相同；特点：上游小管道容易回水，但可以减少下游管道埋深，一般在充满度0.8处平接。c管底平接：上下游官底内壁高程相同； 适用条件：D下D上D下=D上D下I上水面平接,当流量大幅增大管底平接排水量定额、变化系数、比流量、管道定线的概念生活污水设计流量：K总 Qd生活污水设计流量，L/s 生活水量定额 N使用管道的设计人口数K总总变化系数。N的估算方法：1、N=PA P人口密度，人/hm2；A排水区域面积，hm2 2、 N0现在人口数，-人口增长率；n设计年限（20-30年）K总=K日K时 K总见表3-1（略）比流量q0：设计管道单位排水面积的平均流量，简化计算；L/(shm2) 工厂生活区生活污水设计流量：生活污水流量不大时梦一般可采用最小管径（300mm），不需要计算，当流量较大时：1、 管理人员生活用水定额30-50L/（人班），车间工人一般为30-50L/（人班），用水时间为8h，小事变化系数为1.5-2.5。2、 建筑淋浴用水定额，一般为40-60L/（人班），延续供水时间为1h。公式参照前面城市生活污水流量计算工厂工业废水设计流量： qm生产每单位产品的平均废水量，m2； M产品的平均日产量；T每日生产时数；K总因为K日=1，所以，K总=K时污水管道系统控制点的选择控制点：对整个管道系统的高程起控制作用的地点，一般是距污水厂或出水口最远处或排水流域中地面高程最低处，管道埋深有特殊要求；控制点的埋深影响着整个管道系统的埋深，应尽量浅些；减小控制点埋深措施：加强管道强度，填高控制点的地面高程，设置局部泵站提升水位。管段设计流量、高程的计算步骤和方法及相关例题管段设计流量组成部分：（1）沿线流量：从本管段服务的街坊流来的流量。（2）集中流量：从工厂（生产车间及生活区）或公共建筑来的流量。（3）转输流量：从上游管段和旁侧管段来的流量。降（阵）雨历时、暴雨强度、小面积汇水的概念，暴雨强度公式降（阵）雨历时：一场暴雨经历的整个时段为阵雨历时，阵雨过程中任一连续的时段为降雨历时，两者常用分钟计算。 t1地面集水时间，min；t2在管道中流行的时间，min；L集水点上游各管段的长度，m；v相应各管段的设计流速，m/s。降雨强度（雨率）：某一阵雨历时内平均降雨量。表示方法：（1）（mm/min）（2）qL/(shm2)=Ki=166.7i 小面积汇水：面积小于100km2集水时间、径流系数的概念集水时间：排水区域中，最远一点到达该区域集水井所需时间，规范建议在5-15min中选取，一般为10min。 地面径流量：降雨过程中，流入管道的雨水流量；径流系数（）：地面径流量与降雨量之比。整个城市或厂区雨水设计流量计算小面积汇水，雨水管道设计流量推理公式： A-排水面积，hm2 i降雨强度，mm/min； q降雨强度，L/(shm2)；K单位转换系数，167；-径流系数，小于1,。调节池的作用蓄洪滞洪降低下游干管尺寸建调节池的益处：（1）在雨水感官中游或有大流量交汇处设置，可降低下游管渠的设计流量（降低管渠尺寸）（2）正在发展或分期建设的区域，可解决旧有雨水管渠排水能力不足的问题；（3）在雨水不多的干旱地区，可用于蓄积雨水综合利