第四章---合流管渠系统的设计PPT课件.ppt

第四章合流管渠系统设计 合流制管渠系统是利用同一管渠排除生活污水 工业废水及雨水的排水方式 本节只介绍截流式合流制排水系统 直排式 污水截流式 雨水截流式 1 一 截流式合流制排水系统的工作情况与特点截流式合流制排水系统 是在同一管渠内输送多种混合污水 集中到污水处理厂处理 从而消除了晴天时城市污水及初期雨水对水体的污染 在一定程度上满足环境保护方面的要求 污水截流式合流制的工作过程 1 不降雨时 收集和输送污水至污水处理厂 经处理后排放 2 降雨时 污水和雨水合流 雨水流量增加到设计流量时 经溢流井排出 其余部分输送至处理厂 截流式合流制具有管线单一 管渠的总长度小等优点 因此在节省投资 管道施工等方面较为有利 截流式合流制排水系统的缺点是 在暴雨期间 会有部分混合污水通过溢流井排入水体 将造成水体周期性污染 另外 由于截流式合流制排水管渠的过水断面很大 而在晴天时流量小 流速低 往往在管底形成淤积 降雨时 雨水将沉积在管底的大量污物冲刷起来带入水体形成严重的污染 另外 截流管 提升泵站以及污水处理厂的设计规模都比分流制排水系统大 截流管的埋深也比单设雨水管渠的埋深大 直排式是历史早期城镇排水形成的 污染严重 新建设项目中已停止使用 对已建成的直排式系统改造成截流式合流制或分流制 2 归纳起来污水截流式系统特点 1 管线简单 总长度小 初期雨水处理 2 暴雨期间 污水溢入水体 造成污染 3 晴天流速低 易在管底造成淤积 4 截流管 提升泵站以及污水厂的设计规模和埋深比分流制大 3 二 截流式合流制排水系统的使用条件在下列情形下可考虑采用截流式合流制排水系统 1 排水区域内有充沛的水体 并且具有较大的流量和流速 一定量的混合污水溢入水体后 对水体造成的污染危害程度在允许范围内 2 街区 街道的建设比较完善 必须采用暗管排除雨水时 而街道的横断面又较窄 管渠的设置位置受到限制时 3 地面有一定的坡度倾向水体 当水体高水位时 岸边不被淹没 4 排水管渠能以自流方式排入水体 在中途不需要泵站提升 4 5 降雨量小的地区 6 水体卫生要求特别高的地区 污 雨水均需要处理 显然 对于某个地区或城市来说 上述条件不一定能够同时满足 但可根据具体情况 酌情选用合流制排水系统 若水体距离排水区域较远 水体流量 流速都较小 城市污水中的有害物质经溢流井排入水体的浓度超过水体允许卫生标准等情况下 则不宜采用 5 三 截流式合流制排水系统布置采用截流式合流制排水管渠系统时 其布置特点及要求是 1 排水管渠的布置应使排水面积上生活污水 工业废水和雨水都能合理地排入管渠 管渠尽可能以最短的距离坡向水体 2 在排水区域内 如果雨水可以沿道路的边沟排泄 这时可只设污水管道 只有当雨水不宜沿地面径流时 才布置合流管渠 截流干管尽可能沿河岸敷设 以便于截流和溢流 3 沿水体岸边布置与水体平行的截流干管 在截流干管的适当位置上设置溢流井 以保证超过截流干管的设计输水能力的那部分混合污水 能顺利地通过溢流井就近排入水体 6 4 在截流干管上 必须合理地确定溢流井的位置及数目 以便尽可能减少对水体的污染 减小截流干管的断面尺寸和缩短排放渠道的长度 5 在汛期 因自然水体的水位增高 造成截流干管上的溢流井 不能按重力流方式通过溢流管渠向水体排放时 应考虑在溢流管渠上设置闸门 防止洪水倒灌 还要考虑设置排水泵站提升排放 这时宜将溢流井适当集中 利于排水泵站集中抽升 6 为了彻底解决溢流混合污水对水体的污染问题 又能充分利用截流干管的输水能力及污水处理厂的处理能力 可考虑在溢流出水口附近设置混合污水贮水池 在降雨时 可利用贮水池积蓄溢流的混合污水 待雨后将贮存的混合污水再送往污水处理厂处理 此外 贮水池还可以起到沉淀池作用 可改善溢流污水的水质 但一般所需贮水池容积较大 另外 蓄积的混合污水需设泵站提升至截流管 7 四 合流制排水管渠的水力计算1 溢流井上游管渠设计流量溢流井上游管渠 如图中的1 2 5 3 6 4管段 为完全合流制 设计流量按合流制计算 管段的设计流量为生活污水设计流量Qs 工业废水设计流量Qi 与雨水设计流量Qy之和 Q Qs Qi Qy 在污水管道系统设计中 生活污水设计流量按最大日最大时流量确定 工业企业内部的生活污水及淋浴污水按最大班最大时流量确定 工业废水的设计流量也是按最大时流量确定的 但是 在合流制管渠系统设计中 由于污水设计流量相对雨水流量较小 对管渠的设计影响较小 而且几种流量同时出现最大值的机会很小 所以设计时 生活污水设计流量采用平均日平均时流量 工业废水采用最大班的平均时流量 工业企业内部的生活污水也采用最大班的平均流量 8 即 合流管道的设计流量采用下式计算 生活污水平均流量 工业废水最大班平均流量 Qy 雨水设计流量 其中 表示了在没有降雨的情况下 合流制管道内通过的污水平均流量 称为旱流流量 也有用Qh表示的 9 2 溢流井下游管渠设计流量在截流式合流制排水管渠系统中 由于在截流干管上设置了溢流井 当溢流井上游合流污水流量超过截流干管的输水能力时 就会有部分合流污水经溢流井直接排入水体 当溢流井内的水量刚好达到溢流状态时 被截流的雨水流量和旱流流量的比值称为截流倍数 用n0表示 n0值的大小 应根据旱流污水的性质和水量及其总变化系数 水体环境要求以及水文 气象条件等因素计算确定 显然 n0的取值也决定了下游管渠的断面尺寸和污水处理厂的规模 被截流的雨水流量也就是经过溢流井后没有被溢流排放的 而进入到下游截流干管中的雨水流量 10 n0 3 5 设计规范 1 5建议 n0 3 由于通过溢流井转输到下游截流干管中的雨水流量为n0Qf则溢流井下游截流干管的设计雨水流量可按下式计算 溢流井下游截流干管的设计总流量 是上述雨水设计流量与生活污水平均流量及工业废水最大班平均流量之和 可按下式计算 3 从溢流井溢出的混合污水设计流量的确定当溢流井上游合流污水的流量超过溢流井下游管段的截流能力时 将有一部分混合污水经溢流井处溢流 并通过排放渠道排入水体 其溢流的混合污水设计流量按下式计算 Q1为下游截流干管的本段雨水流量 Q溢 Qy n0Qf Q2为溢流井下游截流干管服务面积上的旱流量 11 五 截流式合流制管渠的水力计算要点截流式合流制排水管渠一般按满流设计 h D 1 水力计算方法 水力计算数据 包括设计流速 最小坡度 最小管径 覆土厚度以及雨水口布置要求与分流制中雨水管道的设计基本相同 合流制排水管渠水力计算内容包括 1 溢流井上游合流管渠计算溢流井上游合流管渠的计算与雨水管渠计算基本相同 只是它的设计流量包括生活污水量 工业废水量和设计雨水量 12 2 截流式合流制管渠的雨水设计重现期截流式合流制管渠的雨水设计重现期 可适当高于同一情况下的雨水管道的设计重现期的10 25 因为合流管渠一旦溢出 溢出混合污水比雨水管道溢出的雨水所造成的危害更为严重 所以为防止出现这种情况 应从严掌握合流管渠的设计重现期和允许的积水深度 3 截流干管和溢流井的计算合理地确定所采用的截流倍数n0值 截流倍数n0应根据旱流污水的水质 水量 总变化系数 水体的卫生要求及水文气象等因素确定 工程实践证明 截流倍数n0值采用2 6 4 5时比较经济合理 13 室外排水设计规范 规定 截流倍数一般采用1 5 在同一排水系统中可采用同一截流倍数或不同截流倍数 合流制排水系统宜采取削减雨天排放污染负荷的措施 包括 1 合流管渠的雨水设计重现期可适当高于同一情况下的雨水管道设计重现期 2 提高截流倍数 增加截流初期雨水量 3 有条件地区可增设雨水调蓄池或初期雨水处理措施 经多年工程实践 我国多数城市一般采用截流倍数n0 3 而美国 日本及西欧等国家多采用n0 3 5 14 溢流井设计溢流井形式 1 截流槽式溢流井 槽顶与截流干管管顶相平 2 溢流堰式溢流井 3 跳越堰式溢流井 溢流井设计计算 请参阅水力学有关堰流计算的方法与公式 图1 15 4 晴天旱流流量的校核晴天旱流流量应能满足污水管渠最小流速的要求 一般不宜小于0 35 0 5m s 当不能满足时 可修改设计管渠断面尺寸和坡度 但由于合流管渠的上游管道内的旱流流量很少 很难满足最小流速的要求 可采取在管渠底部设低流槽的方法保证旱流时的流速或者采取加强养护管理 利用雨天的流量刷洗管渠 防止淤塞 16 雨水截流式合流制排水系统技术发展阶段 雨水排水系统的发展 水环境保护 完全合流 污水截流 分流 雨水截流目的 初期雨水截流处理 技术方法 将初期降雨量接入污水管道系统 输送至处理厂 初期雨水后自动关闭接入口 雨水系统单独工作 排入接纳水体 技术关键 初期雨水收集井的构造和设计 当前研究课题 17 六 截流式合流制管渠水力计算实例 例 某市一小区域的截流式合流干管的平面布置如图所示 某小区域的截流式合流干管的平面布置如图 溢流井 出水口 18 已知该市暴雨强度公式 19 表1工业废水量统计表 20 解 计算方法及步骤如下 1 划分并计算各设计管段及汇水面积 见表2 表2设计管段长度 汇水面积计算表 21 2 根据地形图读出各检查井处的设计地面标高见表3 表3检查井处的设计地面标高 3 计算生活污水比流量qS 则生活污水设计流量为 4 确定单位面积径流量q0并计算雨水设计流量单位面积流量为 22 则雨水设计流量为 5 根据上述结果 列表计算各设计管段的设计流量如设计管段1 2的设计流量为 23 因为1 2管段为起始管段 所以t2 0 则 将此结果列入表4 截流式合流干管水力计算表 中第12项 6 根据设计管段设计流量 当粗糙系数n 0 013时 查满流水力计算表 确定出设计管段的管径 坡度 流速及管内底标高和埋设深度 其计算结果分别列入表4中第13 14 15 16 20 21和23项 7 进行旱流流量校核计算结果见表4中第24 26项 24 表4截流式合流干管计算表 25 续表4 26 部分计算说明如下 1 表中第17项设计管道输水能力是指设计管径在设计坡度条件下的最大输水能力 此值应接近或略大于第12项的设计总流量 2 1 2管段因旱流流量太小 末进行旱流校核 应加强养护管理或采取适当措施防止淤塞 3 由于在5节点处设置了溢流井 因此5 6管段可看作截流干管 它的截流能力为 将此值列入表中第11项 4 5 6管段的旱流流量为4 5管段的旱流流量和5 6管段本段的旱流之和 即 5 5 6管段的本段旱流流量和雨水设计流量均按起始管段进行计算 27 8 溢流井的计算经溢流井溢流的混合污水量为 选用溢流堰式溢流井 溢流堰顶线与截流干管的中心线平行 则 因薄壁堰M 2 2 设堰长l 1 5m 则 解得h 0 167m 即溢流堰末端堰顶以上水层高度为0 167m 该水面高度为溢流井下游管段 截流干管 起点的管顶标高 该管顶标高为17 520 0 8 18 320m 则 溢流堰末端堰顶标高为18 320 0 167 18 153m 此值高于河流平均水面标高17 500m 故河水不会倒灌 28 第五节城市旧合流制排水管渠系统改造 城市排水管渠系统随着城市的发展而发展 在城市建设的初期 城市往往采用合流制明渠 后来为了改善城市的卫生状况 又发展成合流制暗渠或者暗管 旧的直排式合流制对水体造成的污染越来越严重 为了保护水体 需要对这些旧的合流制管渠系统进行改造 常用的改造途径有 29 1 改旧的合流制为分流制 优点 1 雨污分流 无混合污水的溢流排放而对水体造成污染 2 雨污分流后 污水流量较小 污水处理构筑物规模小 且污水的水质变化小 便于污水处理构筑物的运行控制 缺点 1 要求有完善的卫生设备 生活污水和雨水能实现分流 2 要求工业企业内部实现清污分流 改造难度大 费用高 3 要求街道道路的横断面的足够的宽度 有位置可以布置下两套系统 4 改造施工困难 对交通影响大 一般旧的合流都是建在老城区 街道窄 建筑及车辆 行人密度都大 5 改造费用高 用时比较长 30 2 改旧的合流制为截流式合流制 即修建截流干管截流混合污水 优点 无需在老城区对原有的管渠系统进行改造 而只要在这些管道的排出口前修建截流干管进行截流就可以了 改造的施工难度 费用 时间都较省 缺点 仍有部分混合污水溢流后对水体造成污染 3 采用截流式合流制改造 并对溢流的混合污水进行控制如选用较大的截流倍数 减少溢出的混合污水量 对溢流的混合污水采取适当的处理措施 降低其污染的程度 设置蓄水池储蓄溢出的污水 降雨过后 再回抽至截流管内送入污水厂处理 4 改为截流式合流制 并采取措施减小降雨的径流量如增大地面路面的透水性 利用雨水调节池 降低雨水径流量峰值等 合流制的改造应结合具体情况 在城市总体规划的基础上 认真研究改造方案 采用的方案既要有利于保护环境 确保水体免受污染 又要经济合理 技术上切实可行 31 在一个城市内 由于各区域情况和条件不同 可能采用不同的排水体制 即在同一个城市的不同区域内 分别采用合流制或者分流制 这样在一个城市里就既的分流制排水区也有合流制排水区 为了将合流制区域的旱流污水或混合污水及分流制的城市污水都送入到城市的污水处理厂去进行处理后排放 就存在一个将合流制管渠与分流制管道系统的相连接的问题 1 若合流制的所有混合污水都进入污水处理厂处理 即无溢流井溢流混合污水 则两者连接无特殊要求 2 若合流制中的混合污水有部分溢流 只能采用先将合流制系统中的混合污水溢流合再接入到城市的污水管道系统中 连接后禁止再溢流 32 判断一下 哪种方式是正确的 33 例 如图所示 1 2 3为某合流制排水系统的截流干管 截流倍数n0 3 在2点处设有溢流井 1 2管段设计流量为900L s 旱流流量为150L s 4 2管段的设计流量为600L s 旱流流量为100L s 2 3管段的汇水面积为8ha 雨水径流系数为0 65 设计重现期取1a 地面集水时间取15分钟 1 2管段的流行时间为2min 4 2管段的流行时间为3min m 2 暴雨强度公式为 2 3管段的汇水面积上有工厂一座 每天三班生产 日产量300吨 其中最大班的产量占60 废水定额为10m3 t 工业废水的总变化系数为1 8 最大班职工数为600人 其中热工车间和普通车间各占50 又都有50 的职工使用淋浴 热工车间和普通车间的职工生活污水定额分别为35和25升 人 班 时变化系数分别为2 5和3 0 淋浴污水定额分别为60和40升 人 班 汇水面积上的居住人口密度为600cap ha 生活污水定额为150L cap d 试计算 1 截流干管2 3管段的设计流量和旱流量各为多少 2 溢流井溢流排出口的设计流量 34 第五章排水管渠的材料 接口及基础 一 排水管渠的断面 一 对排水管渠断面形式的要求 静力学要求 具有一定的抗荷载能力 坚固稳定 抗压抗折 不破裂 不变形水力学要求 尽可能大的排水能力 不淤积 不沉淀经济方面 管道每单位长度的造价应是最低的或输送污水是较经济的 管理维护方面 便于疏通 清洗 第一节排水管渠的断面及材料 35 二 排水管渠的常用断面形式 马蹄形 水力特性好排水能力大抗压能力强便于预制节省材料 抗压能力强节省材料用于污水流量大且变化小管径大于2m 高度小于宽度可减小埋深造价低 易淤积适用大流量 变化小 出水位置受限制 36 排水管渠的常用断面形式 水力条件差可现场预制适用于排洪沟等明渠或路面狭窄地区 只适用于明渠 下部窄流量小时流速也较大不淤积清通养护不便 37 二 排水管渠材料 具有一定的强度 抗压抗折抗冲刷 耐磨损有抗腐蚀 浸蚀能力不透水内壁光滑 阻力小货源充足 价格便宜 一 对排水管渠材料的要求 38 二 常用的排水管渠 混凝土和钢筋混凝土管 陶土管 金属管 砖石浆砌或钢混大型管渠 石棉水泥管 其他管渠 包括木管 竹管 塑料管 玻璃钢管等 39 1 混凝土和钢筋混凝土管 优点 制造方便 成本低 抗压能力强 适用于大管径缺点 抗酸 碱和浸蚀能力低 抗渗透性能低 管节短 接头多 施工困难 重量大 搬运不便 乘插式 企口式 平口式 管口形式有 40 2 陶土管 特点 内外壁光滑 不透水性能好 耐磨损 抗腐蚀 强度低 抗压抗折能力差 管径较小 一般在300mm以下适用条件 居民区室外排水管 工业废水中 接口形式一般为承插式和平口式 41 3 金属管 钢管和铸铁管 特点 成本高 较少采用 抗高压 抗渗透能力强 内壁光滑 阻力小 长度大 接头少 抗酸 碱腐蚀和抗地下水浸蚀能力低 需作防腐处理 自身重量大适用条件 震区 地基条件特别不好的地区 对抗渗透要求高的地区 42 特点 现场浇筑 抗压 抗震 抗腐蚀能力强 无法预制适用条件 大管径 管径大于2 0m 4 砖石浆砌或钢混大型管渠 构造 渠顶 渠盖 渠身 渠底 基础 43 44 施工中的大型钢筋混凝土暗渠 45 5 石棉水泥管 特点 表面光滑 不透水 抗腐蚀性强 重量轻 质脆 易折断 不耐磨损 46 6 其他管渠 木 竹 塑料 玻璃钢等 如塑料管 具有表面光滑 水力性能好 水力损失小 耐磨蚀 不易结垢 重量轻 加工接口搬运方便 漏水率低及价格低等优点 因此 在排水管道工程中已得到应用和普及 其中聚乙烯 PE 管 高密度聚乙烯 HDPE 管和硬聚氯乙烯 UPVC 管的应用较广 但塑料管管材强度低 易老化 PE波纹排水管 玻璃钢排水管 47 三 管渠材料的选择 管渠材料应尽可能就地取材 便于供应和运输 考虑管材的造价 根据输送水质情况 进行比较选择 考虑管材的适用条件 48 第二节排水管渠接口 足够的强度不透水抗腐蚀 浸蚀具有一定的弹性 排水管渠接口按照其弹性性质可以分为 柔性接口 连接后允许有3 5mm的纵向交错或较小的角度 适用于地基软硬不一 受力不均匀 震区等地 但施工复杂 造价高 如沥青卷材 橡胶圈刚性接口 不允许有相对的位移 适用于地基条件好的地区 施工简单 应用广泛 如水泥砂浆接口半柔半刚性接口 介于柔性和刚性之间 如石棉水泥接口 管道接口的质量在很大程度上决定着整个排水管道系统的不透水性和耐久性 接口是整个排水管道系统中的弱点 对接口的要求是 49 排水管渠接口按照其使用的材料可以分为 1 水泥砂浆抹带接口 在接口处用水泥砂浆抹出一砂浆带封堵接口间隙 属于刚性接口 用于地基条件好的雨水管道 或者用于地下水位以上的污水支线管上 50 排水管渠接口按照其使用的材料可以分为 2 纲丝网水泥砂浆抹带接口 在接口处的管道上缠上纲丝网后再用水泥砂浆抹带 属于刚性接口 用于地基条件好的雨 污水管道 常用于平口管 也可用于企口管 51 排水管渠接口按照其使用的材料可以分为 3 石棉沥青卷材接口 在管道接口处涂底子油刷沥青砂后包石棉沥青卷材后再涂刷沥青砂 属柔性接口 适用于地基沿管道轴向有不均匀沉陷地区 52 排水管渠接口按照其使用的材料可以分为 4 橡胶卷接口 由橡胶制成 属柔性接口 适用于土质较差 地基硬度不均匀或地震地区 53 排水管渠接口按照其使用的材料可以分为 5 预制套环石棉水泥 或沥青砂 接口 特点是在外层有一刚性的混凝土套环 封堵层为套环和排水管之间的石棉水泥或沥青砂 属半柔半刚型 适用于地基不均匀或有不均匀沉陷 管道位于地下水位以下 内压低于10m的管道上 54 排水管渠接口按照其使用的材料可以分为 6 顶管施工常用的接口形式 由于顶管施工的特殊性 其接口只能从管道内壁处理 有 A 钢筋混凝土 或铸铁 内套环石棉水泥接口 图5 13 用于污水管 B 沥青油毡石棉水泥接口 图5 14 麻辫 或塑料圈 水泥石棉接口 图5 15 主要用于雨水管道 55 56 排水管渠基础的组成 管道 管座 基础 垫层 地基 第三节排水管道的基础 地基 基础 管座 地基 管沟槽底的土壤部分 承受基础及基础以上部分的荷载 基础 排水管与地基间经过人工处理过的或专门建造的设施 其作用是将管道的较为集中的荷载均匀分布 减少地基应力 或者是为了解决土壤的特殊性质的要求 如松弱 不均匀性等 而采取的技术措施 如夯实原土 混凝土基础等 管座 是排水管下侧与基础间的部分 作用是使排水管与基础连成一个整体 以减少对地基的压力和对管子的反力 并固定管道基础要求有足够的承载力 可靠的稳定性 以避免排水管发生不均匀沉陷 造成管口错口 断裂 渗漏等 57 排水管渠基础常用的种类有三种 1 砂土基础 包括弧形素土基础及砂垫层基础弧形素土基础就是在原土上挖出一弧形的管槽 管子安放在弧形管槽里 砂垫层基础是在挖好的沟槽里垫上砂垫层后形成弧形管槽 适用于土壤条件非常好 无地下水的地区 管道直径小于600mm 管顶覆土厚度在0 7 2 0m之间的管道 不在车行道下的次要管道及临时性管道 58 2 混凝土枕基建在管道接口处 适用于土壤条件较好 无地下水的地区 是一局部基础 3 混凝土带形基础沿管道全长敷设 适用土壤条件差 震区 重要管道处 按管座的形式 分为90度 135度 180度三种管座基础 59 管顶覆土厚度 0 7 2 5米 管顶覆土厚度 2 6 4 0米 管顶覆土厚度 4 1 6 0米 在地震区 土质特别松软 不均匀沉陷严重地段 宜采用钢筋混凝土带形基础并使用柔性接口 60 第一节雨水口 连接暗井 溢流井 雨水口是设在雨水管道或合流管道上 是用来收集地面雨水径流的构筑物 地面上的雨水经过雨水口和连接管流入管道上的检查井后而进入排水管道 雨水口的设置 应根据道路 广场 情况 街坊以及建筑情况 地形 土壤条件 绿化情况 降雨强度的大小及雨水口的泄水能力等因素决定 雨水口的设置位置 应能保证迅速有效地收集地面雨水 一般应设在交叉路口 路侧边沟的一定距离处以及设有道路边石的低洼地方 防止雨水漫过道路造成道路及低洼地区积水而妨碍交通 在十字路口处 应根据雨水径流情况布置雨水口 第六章排水管渠系统上的构筑物 61 雨水口的组成 进水箅 通常为铸铁制 也有混凝土制 一般一个平箅雨水口可排泄15 20L s的地面径流量 进水箅设在道路交叉口 低洼地 路侧边沟等处 间距25 50m 井筒 通常采用砖砌结构 或钢筋混凝土浇制 深度小于1 0m 其形式有带沉泥井的和不带沉泥井的两种 连接管 连接管的管径大于200mm 坡度大于0 01 长度小于25m 在同一连接管上雨水口的个数不多于3个 62 63 64 雨水口通过连接管与街道排水管的检查井相连 在连接处应设置检查井 但当管径小于800时 也可在连接管与排水管连接处设置地下连接暗井 只起连接作用 无满足对管道检修需要之作用 65 一 检查井 为了便于对管渠系统作定期的检查和清通 满足管道连接的需求 必须在管渠上适当的位置处设置检查井 第二节检查井 跌水井 水封井 换气井 检查井通常设置在管道的交汇 转弯和管径 坡度及高程变化处 在排水管道设计中 检查井在直线管径上的最大间距 见表 可根据具体情况确定 一般情况下 检查井的间距按50m左右考虑 66 检查井一般采用圆形 由井底 基础 井身和井盖三部分组成 井底 基础为卵石 碎石或混凝土浇筑 井底为半圆形或弧形 水力条件好 减小阻力 井身 砖砌结构 水泥砂浆抹面 通常为圆形 在大管径交汇处 可用矩形 扇形 井盖 为铸铁或混凝土制 为防止雨水流入 通常高于地面 井底流槽 半圆形或弧形 减小水流阻力 污水管道的流槽顶与上下游管道的管顶相平或与0 85倍大管管径处相平 雨水可与0 5倍大管管径处相平 井底采用低标号砼 基础采用碎石 碎砖夯实或用低标号砼 67 二 跌水井当检查井内衔接的上下游管道的管底标高差超过1米时 为了消能 防止冲刷 在检查内应当设置消能措施 这种检查井称为跌水井 也即 跌水井是设有消能设施的检查井 目前 常用的跌水井有竖管式 溢流堰式和阶梯式跌水井 竖管式适用于管径不超过400mm 一般不计算 当管径不大于200mm时 上次落差不超过6米 管径在200 400时 一次落差不超过4米 溢流堰式适用于管径大于400mm时 应通过水力计算来确定其相关各尺寸 68 69 三 水封井当生产污水能产生引起爆炸或火灾的气体的时候 其废水管道系统中必须设置水封井 水封井应设置在产生上述废水的生产地点 场所 的废水排出口处以及干管的适当距离处 70 四 换气井换气井是一种设有通风管的检查井 通过换气井的通风管排除管道内由污水产生的各种有害气体 71 第三节倒虹管 管桥 一 倒虹管穿越河流 洼地 铁路 地下构筑物时 需按下凹的折线方式敷设管道 称为倒虹管 倒虹管由进水井 下行管 平行管 上行管和出水井组成 72 倒虹管设计时注意事项 1 确定倒虹管的路线时 应尽可能与障碍物正交通过 以缩短倒虹管的长度 并应符合与该障碍物相交的有关规定 2 选择通过河道的地质条件好的地段 不易被水冲刷地段及埋深小的部位敷设 3 穿过河道的倒虹管一般不宜少于两条 当近期水量不能达到设计流速时 可使用其中的一条 暂时关闭一条 穿过小河 旱沟和洼地的倒虹管 可敷设一条工作管道 穿过特殊重要构筑物 如地下铁道 的倒虹管 应敷设三条管道 其中二条工作 一条备用 73 4 倒虹管一般采用金属管或钢筋混凝土管 管径一般不小于200mm 倒虹管水平管的长度应根据穿越物的形状和远景发展规划确定 水平管的管顶距规划的河底一般不宜小于0 5m 倒虹管的最小流速一般采用1 2 1 5m s 但最不宜小于0 9m s 且不得小于上游管渠中的流速 通过航运河道时 应与当地航运管理部门协商确定 并设有标志 遇到冲刷河床应采取防冲措施 5 倒虹管采用复线时 其中的水流用溢流堰自动控制 或用闸门控制 溢流堰和闸门设在进水井中 用以控制水流 当流量不大时 井中水位低于堰口 污水从小管中流至出水井 当流量大于小管的输水能力时 井中水位上升 管渠内水就溢过堰口通过大管同时流出 也可设置闸门控制进水 74 6 在进水井的上游靠近进水井的检查内设置沉泥槽 进水井中设置可利用河水冲洗的设施 8 在进水井的上游靠近进水井的检查中 在取得许可的条件下 设置事故排出口 7 为防止污泥在管内淤积 折管式倒虹管的下行 上行管与水平管的夹角一般不大于30 污水在倒虹管内的流动是依靠上 下游管道中的水位差 进 出水井的水面高差 进行的 该水位差用来克服污水流经倒虹管的阻力损失 在计算倒虹管时 应计算管径和全部阻力损失值 要求进水井和出水井间水位高差H稍大于全部阻力损失