排水工程概论课件

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1、排 水 工 程,本课程的主要内容,概论 污水管道系统设计 雨水管道系统设计 合流制管渠系统设计 排水管渠要求及附属构筑物,-排水工程概念、内容、作用、排水体制、排水 系统的布置形式等,-污水管道的设计步骤及 注意事项、设计举例,-雨水管道的设计步骤及 注意事项、设计举例,-合流制管道的使用条件、 水力计算、改造途径等,-排水管渠断面形式、接口、基础、附属构筑物等,第一部分 概论,排水工程的发展历史 排水工程的概念及内容 城市排水管网系统的作用 排水系统的体制 排水系统的主要组成部分 排水系统的布置形式 工业企业排水系统与城市排水系统的关系 废水的综合治理和区域排水系统 排水系统的设计程序,一、

2、排水工程的发展历史,河南省淮阳的古城下，发掘出公元前2800年埋下 的陶制排水管，比公元前2500年埃及发现的排水沟 早300年,河北省易县出土了战国后期的圆形陶制排水管,陕西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宫内出 现了明渠和暗渠相结合的排水系统,唐代长安建造了较为完整的雨水排水系统,江苏扬州发现了唐代建造的多功能的排水渠,明、清时代的北京城，排水管渠系统比较发达,一、排水工程的发展历史（续）,在近代我国排水工程发展缓慢，建国前全国103个 城市建有排水设施，管线总长6034.8km，全国只 有上海、南京建有城市污水处理厂，日处理能力 为4万吨。1921年上海北区污水厂，是我国最早的 活性污

3、泥法水厂。,建国后，排水工程事业发展较快，城市下水道普 及率达60%以上。至2006年，全国排水管道总长26 万km，城市污水处理厂814座，日处理能力6310 万吨，全国污水处理率达57%，集中处理率达 44%。,二、排水工程的概念与内容,排水工程的概念：,指为保护环境而建设的一整套用于收集、输送、 处理和利用污水的工程设施,排水工程的内容：,一是污水的收集、输送部分排水管网,二是污水的处理、利用部分污水处理,三、排水工程的作用,保护环境免受污染，使城市免受污水之害 和洪水之灾,促进工农业生产，保证城市可持续性发展,保护人民的身体健康与正常生活,四、排水系统的体制（*）,污水的概念与分类：,

4、在使用过程中受到了不同程度的污染，改变 了原来的化学成分和物理性质的水，叫污水。,按来源分,生活污水,工业废水,降水（降雨和降雪）,城市污水,四、排水系统的体制（续1）,污水的最终出路有三：,一是排放水体,二是灌溉农田,三是重复使用,四、排水系统的体制（续2）,排水系统体制的概念：,生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠 来排除，也可以采用两个或两个以上独立的管 渠来排除，污水的这种不同排除方式所形成的 排水系统，称为排水体制。,排水系统体制的分类（*）,合流制：直排式、截流式、完全合流制,分流制：完全分流制、不完全分流制,直排式合流制布置方式,污水干管,截流式合流制布置方式1-合流干管 2

5、-截流主干管 3-溢流井4-污水厂 5-出水口 6-溢流出水口,完全分流制排水系统的布置方式1-污水干管 2-污水主干管 3-污水厂4-出水口 5-雨水干管,不完全分流制(1)完全分流制 （2）不完全分流制1 污水管道 2 雨水管渠 3 原有渠道4污水厂 5出水口,四、排水系统的体制（续3）,合流制和分流制的比较：,环保方面：全部截流式合流制对环境的污染最小；部分截 留式合流制雨天时部分污水溢流入水体，造成 污染；分流制在降雨初期有污染。,造价方面：合流制管道比完全分流制可节省投资20%40%， 但合流制泵站和污水处理厂投资要高于分流制， 总造价看，完全分流制高于合流制。而采用不 完全分流制，

6、初期投资少、见效快，在新建地 区适于采用。,维护管理：合流制污水厂维护管理复杂。晴天时合流制管 道内易于沉淀，在雨天时沉淀物易被雨水冲走， 减小了合流制管道的维护管理费。,五、排水系统的组成部分,城市生活污水排水系统 工业废水排水系统 雨水排水系统,五、排水系统的组成部分,城市生活污水排水系统的组成部分,室内污水管道系统与设备,室外污水 管道系统,污水处理厂,出水口,事故排出口,污水泵站或压力管道,手盆、便器、水封管、立管、出户管,街坊管道、街道污水管道、附属构筑物等,室内污水管道系统及设备,卫生设备和厨房设备、存水弯（水封）、支管、竖管、出流管,室外污水管道系统,污水泵站,城市污水处理厂,城

7、市污水厂的分类： 小型污水处理厂：日处理能力5万吨 中型污水处理厂：日处理能力为5-10万吨 大型污水处理厂：日处理能力10万吨,出水口,五、排水系统的组成部分（续1）,工业废水排水系统的组成部分,车间内部管道系统与设备,污水泵站或压力管道,厂区管道系统,废水处理站,五、排水系统的组成部分（续2）,雨水收集系统与设备,街坊或厂区 雨水管道系统,街道雨水管道系统,出水口,排洪沟,雨水泵站,雨水口、天沟、雨水斗,雨水排水系统的组成部分,建筑物的雨水管道系统及设备,六、排水系统的布置(*),排水系统的布置原则,充分利用地形、地势，就近排入水体，以减小管道埋深、降低工程造价,排水系统布置的影响因素,地

8、形地势,土壤情况,河流情况,气候情况,城市总体规划,六、排水系统的布置(*),6.1 污水管道系统的平面布置 6.2 排水系统布置的影响因素 6.3 排水系统的布置原则与形式 排水管网布置原则 排水管网布置形式,6.1 污水管道系统的平面布置,6.1.1确定排水区界，划分排水流域； 6.1.2选择污水厂出水口位置； 6.1.3拟订污水干管和总干管的路线； 6.1.4确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置,6.1.1确定排水区界，划分排水流域,排水区界是指排水系统设置的边界，它决定于区域、城市和工业企业规划的建筑界限。 排水流域的划分是在排水区界内根据具体情况进行的。,6.1.2选择污水厂出水口

9、位置,污水厂和出水口要设在城市的下风向，水体的下游，离开居住区和工业区。应通过环境影响评价最终确定。 污水厂和出水口的位置和数目会影响污水主干管的数目和走向。,6.1.3拟订污水干管和总干管的路线,确定污水管道系统的路线，又称为污水管道系统的定线 。 定线原则： 尽可能以最短距离敷设，尽量避免穿越山谷、河流、铁路和高等级公路。,污水管道定线注意事项,（1）定线时应充分利用地形。 （2）管道定线时，应考虑地质条件因素。 （3）管道定线时应尽量避免或减少与各种地下构筑物交叉。 （4）在一般情况下，污水管道沿道路敷设。在无道路的场地，管道不应直接穿过，而必须沿道路绕过它。 （5）污水干管一般不宜在交

10、通繁忙而狭窄的街道下。 （6）管道定线还应考虑居住区和工业企业的远近期规划以及分期建设的安排。 （7）尽量减少污水泵站的数量。,地势平坦的管道布置,1.支管 2.干管 3.主干管 4.溢流口 5.泵站 6.出口渠渠头 7.污水厂8.污水灌溉田 9.河流,地势倾斜时的管网布置,1.支管 2.干管 3.支干管 4.主干管 5.泵站 6.污水厂 7.污水灌溉田 8.河流,6.1.4确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置,在管道定线时，应选择适当的定线位置，使之能尽量节省埋深，又可少建泵站。 污水泵站一般分为中途泵站和终点泵站，有时也有局部泵站。,七、工业企业排水系统与城市排水系统的关系,工业企业排出

11、的废水应采取的措施,改革生产工艺，进行技术革新，力求把有害物质消除在生产过程之中，做到不排或少排废水,尽量采用循环或重复利用系统，以减小废水排放量,回收废水中的有用物质，节省能源、创造财富,尽量以废治废,七、工业企业排水系统与城市排水系统的关系(续1）,工业废水排入城市排水系统应考虑的问题,尽量考虑直接将工业废水排入城市排水系统，在污水处理厂统一进行处理,工业废水排入后，不应影响排水管渠和污水处理厂的正常运行，对某些废水应进行预处理,工业废水排入后，不应对养护人员造成危害,当城市污水处理厂为生物处理时，工业废水中抑制生物活性的有害物质浓度，不能超过有关规定,八、废水的综合治理和区域排水系统,废

12、水的综合治理,指对废水进行统一规划，多重治理。其主要内容有：,减少和控制废水及污染物的排放量 城市规划与生产布局合理化 充分利用水体、土壤的环境容量 发展经济、节能的水处理技术。 废水中有用物质的回收及综合利用 发展区域性废水及水污染整治系统,城市A,城市B,城市C,流域水体污染变迁示意图1,流域上游,流域上游,流域中游,流域下游,水库,流域水体污染变迁示意图2,总污水厂,九、排水系统的设计程序,基本建设程序：,可行性研究阶段,计划任务书阶段,设计阶段,组织施工阶段,竣工验收交付使用,论证项目技术经济可行性,确定基建项目编制设计文件,设计图纸与概预算,项目实施,1 可行性研究阶段,可行性研究是

13、论证基建项目在经济上、技术上等方面是否可行。如果论证可行，按照项目隶属关系，由主管部门组织计划、设计等单位，编制计划（设计）任务书。,2 计划任务书阶段,计划任务书是确定基建项目、编制设计文件的主要依据。计划任务书按隶属关系经上级批准后，即可委托设计单位进行设计工作。,3 设计阶段,排水工程设计工作根据工程的大小程度，可分为3个阶段（初步设计、技术设计和施工图设计）设计或两个阶段设计（初步设计和施工图设计）。,3.1 初步设计,内容：设计文件应包括设计说明书、图纸、主要工程数量、主要材料设备数量及工程概算。 功能：初步设计文件应能满足审批、控制工程投资和作为编制施工图设计、组织施工和生产准备的

14、要求。,3.2 技术设计,大中型基建项目，一般采用两阶段设计，重大项目和特殊项目，根据需要，可增加技术设计阶段。,3.3 施工图设计,施工图应能满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。设计文件应包括说明书、设计图纸、材料设备表、施工图预算。,4 组织施工阶段,建设单位采用施工招标或其他形式落实施工工作 。,5 竣工验收交付使用阶段,建设项目建成后，竣工验收交付生产使用是建筑安装施工的最后阶段。未经验收合格的工程，不能交付生产使用。,本章思考题：,（1）废水有哪些类型？,（2）排水管网系统具有哪些功能? 其特点是什么？,（3）排水管网系统有哪些部分组成？,（4）何为排水系统体制？ 如何选择？,（5）排水系统的设计程序？,结束,