工学排水管渠材料及附属构筑物

工学排水管渠材料及附属构筑物第1页/共37页2矩形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梯形只适用于明渠蛋形下部窄流量小时流速也较大不淤积清通养护方便第2页/共37页3半椭圆形马蹄形拱顶矩形蛋形矩形弧形流槽的矩形带低流槽的矩形梯形常用沟渠断面第3页/共37页410.1.2排水管渠材料的要求

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、价格便宜排水管渠材料的要求第4页/共37页5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、玻璃钢管等第5页/共37页6(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(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、工业废水中第6页/共37页7(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，需作防腐处理适用条件：震区，对渗透要求高的地区第7页/共37页8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(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(6)其他管渠:木,竹,塑料,玻璃钢等第8页/共37页9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第9页/共37页10排水管渠接口的要求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的分类柔性接口：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，如石棉水泥接口第10页/共37页1110.2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、管桥出水口第11页/共37页12排水管渠附属构筑物-雨水口雨水口的作用:收集雨水的构筑物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：带沉泥井和不带沉泥井两种连接管: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个第12页/共37页13边沟雨水口侧石雨水口第13页/共37页14排水管渠附属构筑物-检查井为便于对管道进行检查和清通。检查井一般设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠上。检查井的组成井底:

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，通常高于地面第14页/共37页15检查井第15页/共37页16排水管渠附属构筑物-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第16页/共37页17倒虹管设计时注意事项进水井应设事故排出口，堵塞时污水有出路倒虹管与河流等障碍物尽量垂直布置，减小距离倒虹管布置时，一般并列设置两条倒虹管与河床底的垂直距离不小于0.5m第17页/共37页18防止倒虹管淤积措施设计流速规定为1.2~1.5m/s，最小不能小于0.9m/s

在进水井设置冲洗措施，冲洗流速大于1.2m/s

进入进水井前，应设置沉积槽上行与下行管与水平夹角不应大于30度最小管径为200mm

在进水井中设置闸门，以调节流量在虹吸管内设置防沉装置第18页/共37页19出水口位置和形式应根据出水水质、水体的水位及其变化幅度、水流方向、下游用水情况、边岸变迁(冲、淤)情况和夏季主导风向等因素确定，并要取得当地卫生主管部门和航运管理部门的同意。污水和受水水体需充分混合时，出水口常长距离伸入水体。雨水出水口设在常水位以上。出水口与河道连接处，一般设置护坡或土墙。出水标高比水体水面高出很多时，应考虑设置单级或多级跌水设施。第19页/共37页20采用护坡的出水口采用挡土墙的出水口第20页/共37页21跌水井当上下游沟段出现较大的落差(大于1m)时，一般窨（yìn）井不再适用，改用跌水井连接。跌水井是设有消能设施的窨井，它可以克服水流跌落时产生的巨大冲击力，宜设在直线沟段上。形式竖管式阶梯式第21页/共37页22竖管式跌水井阶梯式跌水井第22页/共37页23第23页/共37页24四、窨井窨井，又称检查井，主要是为了检查、清通和连接沟道而设置的。常设在沟道交汇、转弯、管道尺寸或坡度变化等处，相隔一定距离的直线沟道上也设窨井。第24页/共37页25井底流槽的形式第25页/共37页26井盖及盖座轻型铸铁井盖及盖座轻型钢筋混凝土井盖及盖座第26页/共37页27窨井窨井，又称检查井，主要是为了检查、清通和连接沟道而设置的。常设在沟道交汇、转弯、管道尺寸或坡度变化等处，相隔一定距离的直线沟道上也设窨井。第27页/共37页28井底流槽的形式第28页/共37页29水封井当工业废水中含有易燃挥发性物质时，它的沟道空间常出现爆炸性气体，为防止这种气体进入车间，在连接车间内、外沟段的窨井中应设置水封，这种窨井叫水封井。水封深度一般为0.25m。第29页/共37页30溢流井在合流沟道与截留沟道的交接处，设置溢流井以完成截留(晴天)和溢流(雨天)的作用。截留槽式溢流井第30页/共37页31跳越井一般用于半分流制排水系统，设在截留沟道与雨水沟道的交接处。跳越井第31页/共37页32冲洗井当污水在沟道内的流速不能保证自清时，为防止淤积可设置冲洗井。冲洗井一般适用于管径小于400mm的较小沟道，冲洗沟道长度一般为250m左右。类型人工冲洗自动冲洗第32页/共37页33潮门井为防止潮水或河水倒灌进排水沟道，在排水沟道出水口上游的适当位置应设置潮门井（或平板闸门）的检查井）。潮门井第33页/共37页34排水管渠的管理和养护常见故障：淤塞、管渠损坏、裂缝、腐蚀管理养护的任务a、验收排水管渠

b、监督排水管渠使用规则的执行

c、检查、冲洗或清通排水管渠

d、修理管渠及其构筑物，并处理意外事故第34页/共37页35排水管渠的清通水力清通用水对管道进行冲洗。机械清通当管渠淤塞严重，淤泥已粘结密实时，采用骨骼形松土器、弹簧刀和锚式清通工具、胶皮刷、钢