给水排水管道系统章概论规划与布置水里计算基础PPT课件

1、第1页/共134页21.1 给水排水系统的组成1.2 给水排水管道系统的功能与特点1.3 给水管网系统1.4 排水管道系统第2页/共134页1.1 给水排水系统的组成1.1.1给水排水系统3给水排水系统是为人们的生活、生产、市政和消防提供用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。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送和处理，达

2、到消除废水中污染物质对于人体健康和保护环境的目的。环境的目的。给水系统（给水系统（water supply systemwater supply system）是保障城市居民、）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。工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。第3页/共134页4 根据系统的性质不同有四种分类方法：按水源种类：分为地表水（江河、湖泊、水库、海洋等）和地下水（潜水、承压水、泉水等）给水系统；按服务范围：可分为区域给水、城镇给水、工业给水和建筑给水等系统；按供水方式：分为自流系统（重力供水）、水泵供水系统（加压供水）和两者相结合的混合供水系统；按使

3、用目的：可分为生活给水、生产给水和消防给水系统。 废水收集、处理和排放工程设施，称为排水系统（sewerage systemsewerage system）。根据排水系统所接受的废水的性质和来源不同，废水可分为生活污水、工业废水和雨水三类。 整个城市给水排水系统如图1.11.1第4页/共134页5取水设施给水处理设施居民生活用水公共设施用水市政用水城市消防用水城市污水管道工业废水处理工业用水企业给水输配城市雨水管道城市污水处理设施废水净化后的处置灌溉农田废水深度处理自然水体回用排放城市给水输配自然降水再生成品水输配图1.1 城市给水排水系统第5页/共134页1.1.2、给水排水系统应具有以下三

4、项主要功能： （1）水量保障。 （2）水质保障。 （3）水压保障。6第6页/共134页1.1.3、给水排水系统组成： （1）取水系统。 （2）给水处理系统。 （3）给水管网系统。 （4）排水管道系统。 （5）废水处理系统。 （6）废水排放系统。 （7）重复利用系统。给水排水系统组成如图1.27第7页/共134页河流8图1-2 城镇给水排水系统示意图 1-取水系统；2-给水处理系统；3-给水管网系统； 4-排水管道系统；5-污水处理系统；6污水排放系统第8页/共134页1.1.4、给水排水系统工作原理 给水排水系统中的各组成部分在水量、水质和水压（能量）上有着紧密的联系，必须正确认识和理解他们的

5、相互关系并有效地进行控制和运行调度管理，才能满足用户对水量、水质、和水压的要求，达到水资源优化利用、降低生产运行成本、满足生产要求、保证产品质量、方便人们生活、保护环境、防止灾害等目标。9第9页/共134页1.1.4.1、给水排水系统的流量关系给水排水系统流量关系如图1-3所示 10河流图1-3 给水排水系统流量关系示意图1-取水系统；2-给水处理系统；3-清水池；4-给水管网系统；5-水塔6-用户；7-排水管道系统；8-调节池；9-均和池；10-污水处理系统第10页/共134页1.1.4.2、给水排水系统的水质关系 给水排水系统的水质主要以各组成部分的水质标准和变化过程来体现。 作为城镇给水

6、水源，其水质必须符合国家生活饮用水水源水质标准 生活饮用水必须达到国家生活饮用水水质卫生规范要求，工业用水和其他用水必须达到有关行业水质标准或用户特定的水质要求 废水排放，其水质要求应按照国家废水排放水质标准及废水排放受纳水体的承受能力确定 11第11页/共134页1.1.4.3.给水排水系统的水压关系 给水排水整个过程都与能量有关，在给水系统中 ： 全重力供水 一级加压供水 （当水厂地势较高 、水源地势较高 、原水水质较好 ） 二级加压供水：这是目前采用最多的供水方式 多级加压供水：（一是长距离输水时需要多级加压提升 ；大型给水系统 ）12第12页/共134页在排水系统中 ： 排水系统一般靠

7、地形高差按重力输水 ，特殊情况下采用压力输水。 排水系统提升： 埋深较大的情况 局部地势低的地方 排水系统提升有可能需要进行多次。13第13页/共134页1.2 给水排水管道系统的功能与特点1.2.1、给水排水管道系统的功能 水量输送：即实现一定水量的位置迁移，满足用水和排水的地点要求； 水量调节：即采用贮水措施解决供水、用水与排水的水量不平均问题。 水压调节：即采用加压和减压措施调节水的压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。14第14页/共134页1.2.2、给水排水管道系统的特点 给水排水管道系统具有一般网络系统的特点，即分散性（覆盖整个用水区域）、连通性（各部分之间的水量、水压和水质紧

8、密关联且相互作用）、传输性（水量输送、能量传递）、扩展性（可以向内部或外部扩展，一般分多次建成）等。同时给水排水管道系统又具有与一般网络系统不同的特点，如隐蔽性强、外部干扰因素多、容易发生事故、基建投资费用大、扩建改建频繁、运行管理复杂等。15第15页/共134页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。16第16页/共134页17河流图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

9、站；6-输水管；7-管网；8-水塔 第17页/共134页1.3.21.3.2、给水管网系统类型、给水管网系统类型 181132图1.5 多水源给水系统第18页/共134页第19页/共134页20234651654312第20页/共134页21 ：地形高差较大或输水距离较长而分区，又有串联分区和并联分区两类 ，图1-8所示为并联分区给水管网系统，图1-9所示为串联分区给水管网系统。第21页/共134页22河流图1-7 分区给水管网系统 第22页/共134页河流23图1-8 并联分区给水管网系统 a-高区；b-低渠；1-净水厂；2-水塔； 第23页/共134页河流图1-9 串联分区给水管网系统a-

10、高区；b-低区；1-净水厂；2-水塔；3-加压泵站 24第24页/共134页25第25页/共134页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。26第26页/共134页河流图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27第27页/共134页28第28页/共134页29第29页/共134页（）截流式合流制 ： 30截流管溢流井污水厂第30页/共134页上游合流管截流管溢流堰溢流管31当混合污水的流量 截流干管的输水

11、能力， 水体部分混合污水溢流井第31页/共134页32 特点特点: : 卫生条件较好卫生条件较好, ,在在街道下，管道综合也比街道下，管道综合也比较方便，但工程量较大，较方便，但工程量较大，初期投资大，污水厂的初期投资大，污水厂的运行管理不便。运行管理不便。污 水 厂第32页/共134页33第33页/共134页34污水厂第34页/共134页35污水厂第35页/共134页36污水厂溢流井主干管第36页/共134页112314面剖37第37页/共134页38第38页/共134页39第39页/共134页40第40页/共134页41 合流制管道系统在晴天时只是部分流，流速较低，容易 产生沉淀，据经验，

12、管中的沉淀物易被暴雨水流冲走，这样以来合流制管道系统的维护管理费用可以降低，但是，流入污水厂的水量变化较大，污水厂运行管理复杂。 分流制管道系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，污水厂的运行管理也易于控制。第41页/共134页42新建的城镇和小区宜采用分流制和不完全分流制；新建的城镇和小区宜采用分流制和不完全分流制； 老城镇可采用截流式合流制；老城镇可采用截流式合流制； 在干旱少雨地区；或街道较窄地下设施较多而修建在干旱少雨地区；或街道较窄地下设施较多而修建污水和雨水两条管线有困难的地区，也可考虑采用污水和雨水两条管线有困难的地区，也可考虑采用合流制。合流制。排水系统体制的选择，应根据城

13、镇和工业企业规划、当地排水系统体制的选择，应根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，在满足环境保护的前提下，全面规划，地形和水体等条件，在满足环境保护的前提下，全面规划，按近期设计，考虑远期发展，通过技术经济比较，综合考虑按近期设计，考虑远期发展，通过技术经济比较，综合考虑而定。而定。 第42页/共134页第43页/共134页44第2 2章 给水排水管网工程规划 2.1 规划原则和工作程序2.2 技术经济分析方法2.3 城市用水量预测计算2.4 给水管网系统规划布置2.5 排水管网

14、系统规划布置第44页/共134页45 给水排水系统规划是城市总体规划工作的重要组成部分，必须与城市总体规划相协调。 规划内容： 给水水源； 给水处理厂； 给水管网； 排水管网； 排水处理厂； 废水排放与利用。 规划任务： 确定服务范围、规模 水资源利用与保护措施 系统的组成与体系结构 主要构筑物位置 水处理工艺流程与水质保证措施 管网规划和干管定线 废水处置方案与环境影响评价 工程规划的技术经济比较 2.1 规划原则和工作程序第45页/共134页46 2.1.1 2.1.1 给水排水工程规划原则给水排水工程规划原则 （1） 执行相关政策、法规 （2） 服从城镇发展规划（以城市规划作为给排水系统

15、规划的依据） （3） 合理确定远近期规划与建设范 （4） 一般按远期规划、按近期设计和分期建设 （5） 合理利用水资源和保护环境 （6） 规划方案尽可能经济、高效第46页/共134页47 2.1.2 2.1.2 规划工作程序规划工作程序 （1） 明确规划任务，确定规划编制依据 （2） 收集资料，现场勘察 （3） 确定用水定额，估算用水量和排水量 （4） 制定工程规划方案 （5）根据规划期限，提出分期实施规划的步骤和措施 （6） 编制规划文件，绘制规划图纸，完成规划成果文本 第47页/共134页482.2 2.2 技术经济分析方法技术经济分析方法 技术经济分析是在满足工程建设目标的条件下（技术上

16、可行），计算方案的经济费用。求经济效果最佳的方案案中需案的比较，从有限个方方案比较法：通过多方达到最远解。求解计算，使目标函数通过数学最优化术要求作为约束条件，函数，就工程技模型，将工程费用作为化数学方案构成工程费用最小数学分析法：是将工程技术经济分析法 第48页/共134页49动态法静态法值工程项目的年计算费用。年运行费，元投资来源情况确定；，一般由项目的性质和投资偿还期，；工程项目投资额，元年计算费用，元式中aYaTCaWYTCW/ ;/ 2.2.1 2.2.1 静态年计算费用法第49页/共134页50 方法简单，确定T比较困难，且此法不能反映资金的时间价值因素，经济概念不够清晰。2.2.

17、2 2.2.2 动态年计算费用法 动态年计算费用法是针对不同时间的经济因素的变化，对项目在一定时期内发生的投资、运行成本等费用折算成当前的现值作为经济比较的指标，称为折现计算。第50页/共134页51 投资资金的时间价值计算常采用复利法 PiFFniPn）（为年后的资金终值，则，利率为）当资金的现值为（%1 %1利率称为贴现率。值称为贴现，其相应的将资金的终值折算为现折现系数式中）（为，则现值年后的资金终值为）已知（FiFPPFnn%1 2第51页/共134页52nniAAniAAiAAAniP）（年：第）（第二年：）（第一年：的计算方法如下，则各年分摊资金现值分摊资金现金年内各年平均，设在，

18、利率为）当资金现值为（%1 %1 %1 %3221第52页/共134页53AiiiiAiAiAAAAPnnnn）（）（）（）（）（）（得到回收，则有：为保证资金现值%1%1%1 %1%1%1 P221第53页/共134页54额。年内每年平均分摊的份资金现金在资金回收系数，表示式中）（）（nPiiiPAnn1%1%1% 动态法更能反映项目经济效益的真实性。工程项目的年计算费用值为YCiiiYCWTT）（）（1%1%1%第54页/共134页55【例】某给水工程项目建设投资为5800万元，年运行费用为245万元，求：1）投资偿还期为20年的静态计算费用值；2）利率为5.5%，还款期为20年的动态年费

19、用值。【解】 静态年计算费用值为： aYTCW/535245205800万元动态年计算费用值为：aYCW/34.7302455800084. 0 24558001%5 . 51%5 . 51%5 . 52020万元）（）（第55页/共134页562.3 2.3 城市用水量预测计算城市用水量预测计算 是决定水资源使用量、建设规模、投资额的依据。 包括： 城市给水工程统一供给的部分 城市给水工程统一供给以外的所有用水量的总和第56页/共134页572.3.1 2.3.1 用水量及其变化一、 用水量的表示（1）城市用水量包括：1) 综合生活用水量，包括居民生活用水和公共设施用水2) 工业企业生产用水

20、量和工作人员生活用水量3) 消防用水量4) 市政用水量，主要指浇洒道路和绿地用水量5) 未预见水量及给水管网漏失水量。第57页/共134页58（2）表示方法 1) 最高日用水量Qd：用水量最多一年内，用水量最多一天的用水量。m3/d 2) 最高日平均时用水量Qd/24，m3/h 3) 平均日用水量Qad：用水量最多一年内平均每天的用水量 4) 最高时用水量Qh：用水量最多一年内，用水量最多 一天中，用水量最大的一小时的用水量。第58页/共134页59hdhdhhKQQQQK2424/（2）用水量变化曲线 表示一天24小时的变化情况二、 用水量变化的表示（1）用水量变化系数 1) 日变化系数Kd

21、 一般日变化系数Kd 为1.12.0 2) 时变化系数Kh第59页/共134页602.3.2 2.3.2 城市用水量预测计算（1） 分类估算法 按照用水的性质分类（生活、生产等）确定用水量标准确定各自用水量总用水量 用于设计阶段（2） 单位面积法 根据城市用水区域面积估算用水量104m3/km2 d（3） 人均综合指标法 城市人口平均总用水量称为人均综合用水量。第60页/共134页61（4）年递增率法（指数曲线的外推模型）atdmtQdmQdmQQaotoa年数，用水量年平均增长率年的平均日用水量，起始年份后第量，起始年份平均日用水式中 / / )/( )1 ( 333第61页/共134页62

22、（5）线性回归法（一元线性回归模型） / )/( Q 33dmQdmtQQoa回归计算求得，均增量，根据历史数据日平均用水量的年平式中（6）生长曲线法 / ba )/( 1 33dmQLdmaeLQbt预测用水量，预测用水量的上限值待定参数、式中第62页/共134页632.4 2.4 给水管网系统规划布置给水管网系统规划布置2 24 41 1 给水管网布置原则与形式 1给水管网布置原则（1）按照城市总体规划，结合实际布置（2）主次明确（3）尽量缩短管线长度（4）协调好与其他管道关系（5）保证供水安全可靠（6）尽量减少拆迁，少占农田（7）施工、运行和维护方便（8）远近期结合，留有发展余地第63页

23、/共134页642给水管网布置基本形式（1）树状网： 特点：管线长度短，构造 简单，投资省安全可靠性差水力条件差，易产 生“死水区”，末端水 流停滞影响水质二级泵站适用：对供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工业企业。第64页/共134页65（2）环状网： 特点：管线长度长，投资大安全可靠性好水力条件较好，不易 产生“死水区”，水锤 危害轻。二级泵站适用：对供水安全可靠性要求较高的大、中城市和大型工业企业。第65页/共134页662 24 42 2 输水管渠定线1特点（1）距离长 （2）障碍物多，地形、地质复杂（3）易损坏，维修困难 （4）一旦出现故障，易引起供水中断2原则（1）尽量缩短管线长

24、度，减少拆迁，少占农田（2）选择最佳的地形和地质条件，尽量沿现有道路定线，以利施工和检修（3）减少与铁路、公路和河流的交叉（4）避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水淹没冲刷地区第66页/共134页673输水方式压力输水结合混合输水：重力输水与压力输水重力输水，中间加设连接管双管输水：两条输水管调节池单管输水：一条输水管第67页/共134页682. 4. 3 给水管网定线二级泵站水塔干管连接管干管分配管（1）内容：包括干管和连接管（干管之间），不包括从干管到用户的分配管和进户管。第68页/共134页69（2）管网定线要点 以满足供水要求为前提，尽可能缩短管线长度； 干管延伸方向与管网的主导

25、流向一致，主要取决于 二级泵站到大用水户、水塔的水流方向 沿管网的主导流向布置一条或数条干管 干管应从两侧用水量大的街道下经过（双侧配水）， 减少单侧配水的管线长度； 干管之间的间距根据街区情况，宜控制在500800m左右，连接管间距宜控制在8001000m左右；第69页/共134页701）分配管： 敷设在每一街道或工厂车间的路边，将干管中的水送到用户和消火栓。直径由消防流量决定（防止火灾时分配管中的水头损失过大），最小管径为100mm，大城市一般150mm200mm。2）进户管：一般设一条，重要建筑设两条，从不同方向引入。（3）分配管、进户管 干管一般沿城市规划道路定线，尽量避免在高级路面

26、或重要道路下通过； 管线在街道下的平面和高程位置，应符合城镇或厂区 管道的综合设计要求。第70页/共134页712 25 5 排水管网系统规划布置排水管网系统规划布置2 25 51 1 排水管网布置原则与形式1排水管网布置原则（1）按照城市总体规划，结合实际布置（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管 网，按从主干管到干管到支管的顺序进行布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并 使管线最短和埋深最小；（4）协调好与其他管道关系（5）施工、运行和维护方便（6）远近期结合，留有发展余地第71页/共134页722排水管网布置形式 排水管网一般布置成树状网，根据地形、竖向规划、污水

27、厂的位置、土壤条件、河流情况以及污水种类和污染程度等分为多种形式，以地形为主要考虑因素的布置形式有以下几种： 第72页/共134页73(1)正交式： 在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。特点： 干管长度短，管径小，较经济，污水排出也迅速。由于污水未经处理就直接排放，会使水体遭受严重污染，影响环境。适用：雨水排水系统。第73页/共134页74(2) 截流式： 沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，是正交式发展的结果。污水厂特点：减轻水体污染，保护环境。适用：分流制污水排水系统。第74页/共134页75（3）平行式： 在地势向河流方向有

28、较大倾斜的地区，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。 污 水 厂特点：保证干管较好的水力条件，避免因干管坡度过大以至于管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水井过多。适用：地形坡度大的地区。 第75页/共134页76(4) 分区式： 在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流至污水厂时采用。分别在高地区和低地区敷设独立的管道系统。高地区的污水靠重力流直接流入污水厂，而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。泵 站污 水 厂优点：能充分利用地形排水，节省电力。适用：个别阶梯地形或起伏很大的地区。第76页/共134页77(5)分散式： 当城镇中央部分地势高，且

29、向周围倾斜，四周又有多处排水出路时，各排水流域的干管常采用辐射状布置，各排水流域具有独立的排水系统。 特点： 干管长度短，管径小，管道埋深浅，便于污水灌溉等，但污水厂和泵站（如需设置时）的数量将增多。适用：在地势平坦的大城市第77页/共134页78(6) 环绕式： 可沿四周布置主干管，将各干管的污水截流送往污水厂集中处理，这样就由分散式发展成环绕式布置。污水厂特点：污水厂和泵站（如需设置时）的数量少。基建投资和运行管理费用小。第78页/共134页792 25 52 2 污水管网布置主要内容包括： 确定排水区界，划分排水流域； 选定污水厂和出水口的位置； 进行污水管道系统的定线； 确定需要抽升区

30、域的泵站位置； 确定管道在街道上的位置等。一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置。第79页/共134页801 1确定排水区界、划分排水流域确定排水区界、划分排水流域 排水区界是污水排水系统设置的界限。它是根据城市规划的设计规模确定的。在排水区界内，一般根据地形划分为若干个排水流域。（1）在丘陵和地形起伏的地区：流域的分界线与地形的 分水线基本一致，由分水线所围成的地区即为一个 排水流域。（2）在地形平坦无明显分水线的地区：可按面积的大小 划分，使各流域的管道系统合理分担排水面积，并 使干管在最大合理埋深的情况下，各流域的绝大部 分污水能自流排出。第80页/共134页81 每一个排水流域内，可布

31、置若干条干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。2选定污水厂和出水口位置 现代化的城市，需将各排水流域的污水通过主干管输送到污水厂，经处理后再排放，以保护受纳水体。在污水管道系统的布置时，应遵循如下原则选定污水厂和出水口的位置。 （1）出水口应位于城市河流下游。当城市采用地表水源 时，应位于取水构筑物下游，并保持100 m以上的 距离。 （2）出水口不应设在回水区，以防止回水污染。 （3）污水厂要位于河流下游，并与出水口尽量靠近，以 减少排放渠道的长度。第81页/共134页82（4）污水厂应设在城市夏季主导风向的下风向，并与城 市、工矿企业和农村居民点保持300 m以上的卫生防 护

32、距离。（5）污水厂应设在地质条件较好，不受雨洪水威胁的地 方，并有扩建的余地。 3污水管道定线 在城市规划平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道系统的定线。主要原则：采用重力流排除污水和雨水，尽可能在管线最 短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能 自流排出。影响因素：城市地形、竖向规划、排水体制、污水厂和出水口位置、水文地质、道路宽度、大出水户位置等。第82页/共134页83（1）主干管 地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于等高线 布置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以便于收 集干管来水。 地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样布置主 干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水井，使 干管的水

33、力条件改善，避免受到严重冲刷。 避开地质条件差的地区第83页/共134页84（2）干管 尽量设在地势较低处，以便支管顺坡排水； 地形平坦或略有坡度，干管与等高线垂直（减小埋 深） 地形较陡，干管与等高线平行（减少跌水井数量） 一般沿城市街道布置。通常设置在污水量较大、地 下管线较少、地势较低一侧的人行道、绿化带或慢 车道下，并与街道平行。当街道宽度40m，可考虑 在街两侧设两条污水管，以减少连接支管的长度和 数量。第84页/共134页85（3）支管 取决于地形和街坊建筑特征，并应便于用户接管排水。布置形式有：1）低边式： 当街坊面积较小而街坊内污水又采用集中出水方式时，支管敷设在服务街坊较低侧

34、的街道下。(a)第85页/共134页862）周边式（围坊式） 3）穿坊式 当街坊或小区已按规划确定，其内部的污水管网已按建筑物需要设计，组成一个系统时，可将该系统穿过其它街坊，并与所穿街坊的污水管网相连。 当街坊面积较大且地势平坦时，宜在街坊四周的街道下敷设支管。第86页/共134页874泵站位置（1）中途泵站：当管道的埋深超过最大允许埋深时， 应设置泵站以提高下游管道的管位； （干管或主干管中途）（2）局部泵站：地形复杂的城市，往往需要将地势较 低处的污水抽升至地势较高地区的污 水管道中；（局部低洼地区）（3）总泵站（或终点泵站）：污水管道系统终点的埋深一般都很大，而污水厂的第一个处理构筑物

35、一般埋深较浅，或设在地面以上，这就需要将管道系统输送来的污水抽升到第一个处理构筑物中。（污水厂起端）第87页/共134页884泵站位置（1）中途泵站：当管道的埋深超过最大允许埋深时， 应设置泵站以提高下游管道的管位； （干管或主干管中途）（2）局部泵站：地形复杂的城市，往往需要将地势较 低处的污水抽升至地势较高地区的污 水管道中；（局部低洼地区）（3）总泵站（或终点泵站）：污水管道系统终点的埋深一般都很大，而污水厂的第一个处理构筑物一般埋深较浅，或设在地面以上，这就需要将管道系统输送来的污水抽升到第一个处理构筑物中。（污水厂起端）第88页/共134页89 泵站设置的具体位置，应综合考虑环境卫生

36、、地质、电源和施工条件等因素，并征得规划、环保、城建部门的同意。5确定污水管道在街道下的具体位置 在城市街道下常有各种管线，如给水管、污水管、雨水管、煤气管、热力管、电力电缆、电讯电缆等。此外，街道下还可能有地铁、地下人行横道、工业隧道等地下设施。这就需要在各单项管道工程规划的基础上，综合规划，统筹考虑，合理安排各种管线在空间的位置，以利施工和维护管理。第89页/共134页90 由于污水管道为重力流管道，其埋深大，连接支管多，使用过程中难免渗漏损坏。所有这些都增加了污水管道的施工和维修难度，还会对附近建筑物和构筑物的基础造成危害，甚至污染生活饮用水。 因此，污水管道与建筑物应有一定间距，与生活

37、给水管道交叉时，应敷设在生活给水管的下面。污水管道与其它地下管线或构筑物的最小净距可参照附录101确定。 第90页/共134页91v 管线综合规划时，所有地下管线都应尽量设置在人行 道、非机动车道和绿化带下，只有在不得已时，才考 虑将埋深大，维修次数较少的污水、雨水管道布置在 机动车道下。v 各种管线在平面上布置的次序一般是，从建筑规划 线向道路中心线方向依次为：电力电缆 电讯电 缆 煤气管道 热力管道 给水管道 雨水管道 污水管道。v 若各种管线布置时发生冲突，处理的原则是：未建让 已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让无压 管，可弯管让不可弯管。第91页/共134页92v 在地下设施较

38、多的地区或交通极为繁忙的街道下， 应把污水管道与其它管线集中设置在隧道（管廊） 中，但雨水管道应设在隧道外，并与隧道平行敷 设。 第92页/共134页932 25 53 3 雨水管网布置1 1充分利用地形，就近排入水体充分利用地形，就近排入水体（1）基本原则：雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布 置，要以最短的距离靠重力流将雨水排 入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。（2）当地形坡度较大时，雨水干管布置在地形低处或溪 谷线上； 当地形平坦时，雨水干管布置在排水流域的中间， 以便于支管接入，尽量扩大重力流排除雨水的范 围。第93页/共134页942尽量避免设置雨水泵站 当地形平坦，且地面平均标高低于河

39、流的洪水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设雨水泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运行费用。3根据城市规划布置雨水管道v 通常应根据建筑物的分布，道路布置及街坊或小区内 部的地形，出水口的位置等布置雨水管道，使街坊或 小区内大部分雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管 道。第94页/共134页95v 雨水干管的平面和竖向布置应考虑与其它地下管线 和构筑物在相交处相互协调，以满足其最小净距的要 求。排水管道与其它管线（构筑物）的最小净距见附 录101。市区内如有可利用的池塘、洼地等，可考 虑雨水的调蓄。在有连接条件的地方，可考虑两个管 渠系统之

40、间的连接。 v 雨水管道应平行道路敷设，宜布置在人行道或绿化 带下，不宜布置在快车道下，以免积水时影响交通 或维修管道时破坏路面。当道路大于40 m时，应考 虑在道路两侧分别设置雨水管道。第95页/共134页964采用明渠或暗管的选择（1）暗管：在城市市区或厂区内，由于建筑密度高，交 通量大，一般采用暗管排除雨水。 特点-卫生条件好、不影响交通，造价高。（2）明渠：在城市郊区，建筑密度较低，交通量较小的地 方，一般考虑采用明渠。 特点-造价低；但明渠容易淤积，孳生蚊蝇，影响 环境卫生，且明渠占地大，使道路的竖向规划 和横断面设计受限，桥涵费用也增加。 在地形平坦、埋设深度或出水口深度受限制的地

41、区，可采用暗渠（盖板渠）排除雨水第96页/共134页975合理布置雨水口，保证路面雨水顺畅排除 雨水口的布置应根据地形和汇水面积确定，以使雨水不致漫过路口。 一般在道路交叉口的汇水点、低洼地段均应设置雨水口。此外，在道路上每隔2550 m也应设置雨水口。12第97页/共134页98 此外，在道路路面上应尽可能利用道路边沟排除雨水，为此，在每条雨水干管的起端，通常利用道路边沟排除雨水，从而减少暗管长度约100150 m，降低了整个管渠工程的造价。312第98页/共134页996 6雨水出水口的布置雨水出水口的布置（1）分散出水口： 当管道将雨水排入池塘或小河时，水位变化小，出水口构造简单，宜采用

42、分散出水口。就近排放管线短、管径小，造价低。 （2）集中出水口式： 当河流等水体的水位变化很大，管道的出水口离常水位较远时，出水口的构造就复杂，因而造价较高，此时宜采用集中出水口式布置形式。第99页/共134页1007排洪沟的设置 对于傍山建设的城市和厂矿企业，为了消除洪水的影响，除在设计地区内部设置雨水管道外，尚应考虑在设计地区周围或超过设计地区设置排洪沟，以拦截从分水岭以内排泄下来的洪水，并将其引入附近水体，以保证城市和厂矿企业的安全。8调蓄水体的设置可调节洪峰流量。 第100页/共134页第101页/共134页第102页/共134页103流考虑）（给排水管网一般按紊紊流：过渡流层流：流态

43、4000Re4000Re2000:2000Re. 175. 122 . 12 . 2vhDvhDvh水力光滑区较小或管壁较光滑）（管径过渡区较大或管壁较粗糙）（管径）阻力平方区（粗糙管区紊流第103页/共134页104第104页/共134页1053 31 14 4 压力流与重力流3 31 15 5 水流的水头与水头损失gvgvPZ2,222忽略第105页/共134页106水头损失：流体克服流动阻力所消耗的 机械能局部水头损失沿程水头损失第106页/共134页107 3 32 2 管渠水头损失计算管渠水头损失计算RCviRiCv22 (m) 22lRCvilhf第107页/共134页108228

44、 )( 2 CgmgvDlhf沿程阻力系数，式中第108页/共134页1091舍维列夫公式1.2m/s v867. 010.001824g 1.2m/s v D0.00214g 3 . 03 . 00.3vD第109页/共134页1102海曾威廉公式1.2m/s v 867. 010.000912v 1.2m/s v D0.00107v 3 . 03 . 121.32lvDlhf海曾威廉粗糙系数流量，式中wwCsmqqCgD / 16.13 3148.0852.113.0第110页/共134页1113柯尔勃洛克怀特公式lDCqhwf87. 4852. 1852. 167.10 Re51. 27

45、 . 3lg21 Re53. 38 .14lg71.17 DeCReC或第111页/共134页112875. 0875. 02Re462. 47 . 3lg21 Re462. 48 .14lg71.17 ;/ 4ReRe DeReCmesmvDvR或直接计算的形式：便于应用，可以简化为但此式需迭代计算，不，由实验确定。管壁当量粗糙度，水动力粘度系数，是与水温有关的，其中雷诺数，式中第112页/共134页1134. 巴甫洛夫斯基公式适用：明渠流、非满流排水管道适用：明渠流、非满流排水管道lRvnhnnRnynRCyBfBBBBy1222 )10. 0(75. 013. 05 . 2 系数。巴甫洛

46、夫斯基公式粗糙式中第113页/共134页1145曼宁公式lDqnhlRvnhnnnRCMfMfBMM333. 522333. 122629.10 或相同。甫洛夫斯基公式曼宁粗糙系数，与巴式中第114页/共134页115322 沿程水头损失计算公式的比较与选用巴甫洛夫斯基公式适用范围广，计算精度也较高，特别是对于较粗糙的管道，管道水流状态仍保持较准确的计算结果，最佳适用范围为1.0e5.0mm；曼宁公式亦适用于较粗糙的管道，最佳适用范围为0.5e4.0mm；海曾威廉公式则适用于较光滑的管道，特别是当e0.25mm（CW130）时，该公式较其它公式有较高的计算精度；舍维列夫公式在1.0e1.5mm

47、之间给出了令人满意的结果，对旧金属管道较适用，但对管壁光滑或特别粗糙的管道是不适用的。第115页/共134页1163 32 23 3 局部水头损失计算gvhm22第116页/共134页1173 32 24 4水头损失公式的指数形式nffnfmnfqshlaqhlDkqh式中 k、n n、mm指数公式参数； a a比阻，即单位管长的摩 阻系数，;mDka 。摩阻系数，mffDklalss第117页/共134页1182局部水头损失公式的指数形式为：nmmqsh3 3沿程水头损失与局部水头损失之和沿程水头损失与局部水头损失之和式中式中 SmSm局部阻力系数；局部阻力系数；ngnfmfmgqsqsshhh)(式中式中 SgSg管道阻力系数；管道阻力系数；fmgsss。第118页/共134页1193 33 3 非满流管渠水力计算非满流管渠水力计算之间的水力关系。、iDhDvq3 33 31 1非满流管渠水力计算公式1 1非满流管渠水力计算公非满流管渠水力计算公式式)21 (cos2)1 ()2