市政管网概述

1、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（water supply system）是保障城市居民、 工矿企业等用水

2、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

3、 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

4、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

5、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

6、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

7、 （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

8、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

9、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

10、、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

11、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

12、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

13、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

14、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