市政管网概述

给水排水管道系统,第1部分给水排水管道系统概论第2部分给水管道材料与附件第3部分排水管渠材料及附属构筑物,第一章给水排水管道系统概论,1.1给水排水系统的组成1.2给水管网系统1.3排水管道系统,1.1给水排水系统的组成,1.1.1给水排水系统,给水排水系统是为人们的生活、生产、市政和消防提供用水和废水排除设施的总称。给水排水系统的功能：向各种不同类别的用户供应满足不同需求的水量和水质，同时承担用户排除废水的收集、输送和处理，达到消除废水中污染物质对于人体健康和保护环境的目的。给水系统（watersupplysystem）是保障城市居民、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。,图1.1城市给水排水系统,1.3给水管网系统,1.3.1、给水管网系统的组成给水管网系统一般是由输水管（渠）、配水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及水量调节设施（清水池、水塔、高位水池）等构成。如图1-4所示。,图1-4（a）地表水源给水管道系统示意图1-取水构筑物；2-一级泵站；3-水处理构筑物；4-清水池；5-二级泵站；6-输水管；7-管网；8-水塔,1.4排水管道系统,1.4.1、排水管道系统的组成排水管道系统一般由废水收集设施、排水管道、水量调节池、提升泵站、废水输水管（渠）和排放口等组成。如图1-10所示。,图1-14排水管道系统示意图1-排水管道；2-水量调节池；3-提升泵站；4-输水管道（渠）；5-污水处理厂,1.4.2、排水管网系统的体制排水系统的体制是指在一个地区内收集和输送废水的方式，简称排水体制（制度）。它有合流制和分流制两种基本方式。,1合流制所谓合流制是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。根据污水汇集后的处置方式不同，又可把合流制分为下列三种情况：,（）直排式合流制：,管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多采用的是这种排水体制。,特点：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目前不宜采用。,（）截流式合流制：,这种系统是在沿河的岸边铺设一条截流干管，同时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水处理厂。,晴天和初降雨时污水,污水处理厂,排入水体或再利用,当混合污水的流量截流干管的输水能力，,特点：比直排式有了较大的改进，但在雨天时，仍有部分混合污水未经处理而直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染。,适用于对老城市的旧合流制的改造,（）完全合流制,是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理。,特点:卫生条件较好，在街道下，管道综合也比较方便，但工程量较大，初期投资大，污水厂的运行管理不便。,采用者不多。,2分流制,所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列两种情况：,生活污水工业废水,污水厂,排入水体或再利用,（）完全分流制,既有污水管道系统，又有雨水管渠系统,雨水,排入水体,雨水排水系统,污水排水系统,特点：比较符合环境保护的要求，但对城市管渠的一次性投资较大。适用于新建城市。,（）不完全分流制,这种体制只有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统。各种污水通过污水排水系统送至污水厂，经过处理后排,如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采用不完全分流制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展后，再建雨水排水系统，完成完全分流制的排水系统。这样可以节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。,入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较大的水体。,（3）半分流制：,既有污水排水系统，又有雨水排水系统。,初降雨水,污水厂,排入水体或再利用,后续雨水,排入水体,雨水排水系统,雨水跳跃井,特点：可以更好地保护水环境，但工程费用较大，目前使用不多。适用于污染较严重地区。,混合制,既有分流制，又有合流制，这种体制可称为混合制。,第2部分给水管道材料与附件,（一）教学要求了解常用的给水管道材料和附件（二）教学内容1、给水管道材料2、给水管道附件及附属构筑物（三）重点：给水管道材料,第一节给水管道材料与配件,一、给水管道材料对给水管道的要求：水力条件好、安装简便、快速可靠、维护作量少。同时管道的化学稳定性高，耐腐、质轻、韧性好、寿命长、折旧费用低。给水管材常可以分为金属管材料、非金属管材料和复合材料三大类。1金属管目前常用的金属管主要有：钢管、镀锌管、铸铁管、铜管。2塑料管材（1）硬聚氨乙烯管（UPVC）管（2）聚乙烯管（PE管）（3）聚丁烯管道（阳管）（4）交联聚乙烯（PEX）管（5）聚丙烯共聚物PP-R、PP-C管3复合管,第二节给水管道附件,一、阀门阀门是用以连接、关闭、和调节液体、气体或蒸汽流量的设备二、止回阀止回阀又称单向阀，它用来限制水流朝一个方向流动。三、水锤消除设备四、消火栓五、排气阀和泄水阀,第三节给水管道附属构筑物,一、阀门井二、管道支墩设计原则（1）当管道转弯角度600mm管线上，水平敷设时应尽量避免选用90弯头，垂直敷设时应尽量避免使用45以上的弯头。（3）支墩后背必须为原形土，支墩与土体应紧密接触，倘若空隙需用与支墩相同材料填实。（4）支撑水平支墩后背的土壤，最小厚度应大于墩底在设计地面以下深度的3倍。,第3部分排水管渠材料及附属构筑物,排水管渠的材料排水管渠系统上的构筑物,排水管渠的断面及材料,排水管渠的材料,排水管渠的材料,对管渠材料的要求常用的排水管渠排水管渠材料的选择,对管渠材料的要求,足够的强度，能抵抗内外压力和杂质冲刷磨损；具抗腐蚀性（污水、地下水）；不透水（污水不透出、地下水不透入）；内壁光滑，阻力小，排水通畅；就地取材，可预制管件，节省费用。,常用的排水管渠,混凝土管和钢筋混凝土管陶土管金属管其他管材,混凝土管和钢筋混凝土管,管口形式：承插式、企口式、平口式。特点：管径不超过450mm，长度多为1m。可就地取材，价格较低。适应于排除雨水和污水。抗酸、碱侵蚀性差。管节短，接口多，抗沉降、抗震性差。大口径管的自重大，搬运不便。,承插式,平口式,企口式,陶土管,内外壁光滑、不透水、耐磨、防腐。管径一般不超过600mm，管长在0.81.0m之间。质脆易碎。管节短，接头多。主要用于排除工业酸性废水。,金属管,常用的有铸铁管和钢管;在外力很大或对渗漏要求特别高的场合下使用；在穿越铁路时，在土蹦或地震地区；在距给水管道或房屋基础较近时；在压力管线上或施工特别困难的场合采用钢管时必须涂刷耐腐蚀的涂料并注意绝缘，以防锈蚀。,其他管材,浆砌砖、石渠道；大型钢筋混凝土渠道；新型管材-“丹麦管”用芯模震动成型工艺生产的钢筋混凝土管；质量高、生产效率高、环境污染小；施工方便，不易漏水。强化塑料管、聚氯乙烯管。,排水管渠材料的选择,管材供应情况经济上的考虑技术方面的要求（酸碱废水及地质情况）,在选择管材时，应根据水质、水温，断面尺寸、管内外所受压力和施工条件等因素，尽量选择能就地取材、易于制造、便于供应和运输方便的材料，以降低工程造价。在选材时，还要考虑技术要求：排除碱性（PH10）的工业废水用铸铁管；酸性（PH5）的工业废水可用陶土管；压力管段，一般采用金属管、钢筋混凝土管或预应力钢筋混凝土管；地震地区施工条件差的地区用金属管；一般地区的重力流管道采用混凝土和钢筋混凝土管。,10.2排水管渠系统上的构筑物,检查井跌水井水封井换气井冲洗井溢流井测流井雨水口、连接暗井倒虹管、管桥出水口,检查井,作用：便于定期检查、清通。要求：为了便于清通检查井之间的管段应是直通的，既不弯曲断面又没有变化。设置：管道交汇处、转弯、管道尺寸或坡度改变、跌水处及相隔一定距离的直线管段上。组成：基础、井底、井身、井盖和盖座。材料：砖、石、混凝土或钢筋混凝土。,检查井基本构造,基础：素砼/碎石垫层,井底板：钢筋砼,井室：砖砌、水泥砂浆抹面矩形,井室盖板：预制钢筋砼,井筒：砖砌、圆形,井盖、井盖座：铸铁,井圈：预制钢筋砼,流槽,H11.8m,流槽图片,沟肩,与0.5D处齐平,落底井,落底500mm,没有流槽,垫层,井底板,井室,井室盖板（井顶板）,井筒,铸铁井盖、座,跌水井,设置：当检查井中上下游管渠的管底落差大于2米。跌水井内应有减速、防冲及消能设施。形式：竖管式（适应于管径等于或小于400mm管道）、溢流堰式（适应于大于400mm管道）。当上下游管渠的管底跌落差小于1m时，只把检查井低部作成斜坡，不做跌水。管道转弯处不宜设跌水井。,水封井,当工业废水中能产生引起爆炸或火灾的气体时，管道中必须设置水封井。作用：阻隔易燃气体流通，阻隔水面游火。位置：设在产生上述废水的生产装置、储罐区等的废水排出口处。,换气井,作用：避免有机物发酵产生的气体遇火爆炸，排除有害气体，保证工人检修安全。,溢流井,设置：截流式合流制排水系统。作用：晴天截流混合污水进污水厂，雨天部分混合污水溢流入水体。形式：截流槽式、溢流堰式,冲洗井,作用：污水管道内的流速不能保证自清时，为防止淤塞。分类：人工冲洗、自动冲洗。设置：管径小于400mm的管道上。,测流井,作用：测定过水流量。测流设备：堰、文丘里管、量水槽。,雨水口,设置：设在雨水管道或合流管道上。作用：收集地面雨水。位置：交叉路口、路侧边沟等低洼处。构造：进水箅、连接管、井身。形式：边沟式、侧石式、联合式。,雨水口构造：,基础/垫层,底板,井身,加固井圈,井篦,连接管,连接暗井,设置：当管径大于800mm时，雨水口的连接管可通过连接暗井与雨水管道连接。,倒虹管,设置：排水管道遇到河流、山涧、洼地或地下构筑物时。组成：进水井、管道、出水井。形式：直管式、折管式。注意的问题：应尽可能与障碍物正交，穿越河道的倒虹管应选择不易被冲刷的地段及埋深较小的部位。管顶与河床垂直距离不易小于0.5m工作管线不少于两条。,防止淤积的措施,提高管内流速，一般采用1.21.5m/s,不易小于0.9m/s，当达不到0.9m/s时，应加定期冲洗措施。最小管径200mm。进水井低部设沉泥槽。折管式倒虹管的上行管与水平线夹角小