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1、楼 静 环境工程系,排水工程概述,（一）什么是排水工程？,人们在生活和生产活动中产生大量污水，污水中含有很多有害物质，极易腐化发臭， 污染环境，危害人们的生活和生产；天然降水，在降落及流动过程中也受到一定的污染， 如不及时排泄，也会危害人们的生活和生产。因此污水、雨水必须有系统地收集、排除并 进行适当的处理和利用，变废为宝，造福人类。 收集、输送、处理和排放废水、污水、降水的设施和构筑物称为排水工程。,（二）排水系统的主要组成部分,1、城市污水排水系统的主要组成部分 室内排水系统和设备； 室外污水管道系统； 污水泵站及压力管道； 污水处理与利用构筑物； 排入水体的出水口。,（二）排水系统的主要
2、组成部分,室内排水系统及设备：指室内的各种卫生器具和生产车间排水设备，负责收集建筑内部用水设备所排出的污废水，并将其通过室内排水管道输送至室外污水管中。主要有水封管、支管、立管、干管和出户管。,室内污水管道系统及设备,（二）排水系统的主要组成部分,室外污水管道系统：包括街坊、庭院或厂区内的污水管道系统（又称街区污水管道系统）和街道污水管道系统两部分。街区管道系统负责将街区各建筑物出户管排出的污废水汇集并输送至街道污废水管道系统中去。街道管道系统敷设在城市街道下面，其作用是排出各街区污水管道流来的水。街道污废水管道系统由支管、干管、主干管及管道上的附属构筑物组成。,（二）排水系统的主要组成部分,
3、污水泵站及压力管道：污水在管道中一般靠重力流排出，因此管道需按一定坡度敷设。如受到地形限制，需要将低处污水提升至高处时，就必须设置污水泵站。泵站后的污水如果需要压力输送，应设置压力管道。 污水处理与利用构筑物：为了处理和利用污水、污泥所建造的一系列处理构筑物。 排入水体的出水口：即排水口，是整个城市排水系统的终点设施。,（二）排水系统的主要组成部分,2、雨水污水排水系统的主要组成部分 房屋的雨水管道系统和设备 街坊或厂区雨水管渠系统 街道雨水管渠系统 排洪沟 雨水出水口,（二）排水系统的主要组成部分,房屋的雨水管道系统：用来收集和输送屋面雨水，并将其排入街坊或厂区雨水管道中去。主要包括屋面上的
4、天沟、雨水斗和水落管及屋面雨水排水系统。,房屋雨水管道系统,（二）排水系统的主要组成部分,街坊或厂区雨水管道系统：主要包括设置在厂区、街坊或庭院内的雨水管道和收集雨水的雨水口。街坊或厂区雨水管道的作用是收集地面和房屋雨水管道系统排来的雨水，并将其输送至街道雨水管渠系统。,（二）排水系统的主要组成部分,街道雨水管渠系统：主要包括设置在城市主要街道下的雨水管渠、雨水口等。 排洪沟：其作用是将可能危害居住区及厂区的山洪及时拦截并将其引至附近的水体，以保障城区的安全。 雨水出水口：设在雨水排水系统终点的构筑物，雨水经出水口向水体排放。,（二）排水系统的主要组成部分,3、工业废水排水系统的主要组成部分
5、车间内部管道系统和设备：收集各生产设备排出的工业废水，并将其输送至厂区管道系统； 厂区管道系统：敷设在厂区地下，用以汇集并输送和车间排出的工业废水； 污水泵站及压力管道； 废水处理站：是回收和处理工业废水与污泥的综合设施； 出水口：如果厂区距自然水体较近，可以将处理后的工业废水通过出水口直接排入水体。,（三）排水系统的体制,1、排水系统的体制 定义：城市的生活污水、工业生产污水和废 水以及空中降水所采用的排除方式称为排水体制。 分类：合流制、分流制。,（三）排水系统的体制,合流制排水系统把所有需要排放的水（雨水、生活污水、工业废水等）汇集于同一管道进行排放的排水系统。合流制排水系统又分为直排式
6、合流制排水系统和截流式合流制排水系统。,（三）排水系统的体制,直排式合流制排水系统将排除的混合污水不经处理和利用，就近排入水体。以往国内外老城市几乎都是采用这种排水系统，对水体污染严重。 优点：采用这种系统时，街道下只有一条排水管道，因而管网建设比较经济;又不建污水厂，所以投资一般较低。有时出水口构造复杂，造价较高，但总投资还是较低的。 缺点：由于全部污水不经处理直接排入水体，故对水体污染严重。,（三）排水系统的体制,截流式合流制排水系统污水与雨水合流后排向沿河的截流干管，并在干管上设置雨水溢流井。不降雨水时，污水流入处理厂进行处理；降雨时，管中流量增大，当管内流量超过一定限度时，超出的流量将
7、通过溢流井溢入河道中。该系统即使在雨天，也仅有部分混合污水不经处理直接排入水体，故对水体的污染较直排式合流制有很大的改善；但在多雨的地区，污染可能仍然严重。,截流式合流制排水系统,（三）排水系统的体制,分流制排水系统雨水由一管道系统排放，而其他废、污水则由另一独立管道系统汇集，经污水厂处理后排放到天然水体中，形成雨、污分流。由于排除雨水的方式不同，分流制排水系统又分为完全分流制和不完全分流制。,（三）排水系统的体制,完全分流制：生活污水、工业废水和雨水分别以三个管道来排除；或生活污水与水质相类似的工业污水合流，而雨水则流入雨水管道。 特点：完全分流制系统卫生情况好，管内水力条件也较佳，并可以分
8、期建设，减少一次投资。实际采用的较多。 缺点：由于管道数增多，投资比合流制增大。同时，因雨水可直接排入河道，初降的雨水较脏，有可能污染河道。,（三）排水系统的体制,不完全分流制：是城市只设污水排水系统而不设雨水系统。雨水沿街道边沟或明渠排入水体。 特点：比较经济，但需具有有利地形时才能采用。在新建城市中，初期采用不完全分流制系统，先解决污水排除问题。随着城市的发展，道路逐渐完善，雨水管也建设起来，改为完全的分流制，这样分期建设排水系统，有利城市的发展。,沟道及沟道系统上的构筑物,沟道系统的主要组成部分是沟道，沟道有暗沟和明沟之分。暗沟埋在地下，明沟沿地面修筑。城市和工厂中的沟道主要是暗沟，工厂
9、中也用加盖明沟（明沟上覆盖进水篦板，既可进水，又盖没沟口，使它不妨碍交通）。暗沟有沟管和沟渠之分。暗沟系统，根据需要常设置一些附属构筑物，如各种窨井、雨水口、倒虹管、出水口等。泵站则是排水系统中常见的建筑物。,沟道及沟道系统上的构筑物,沟管：是预制的圆形管子。圆形管子水力性能好，便于预制，使用材料经济，能承受较大荷载，且运输和养护也较方便。 混凝土管 钢筋混凝土管 陶土管 金属管 塑料管,沟道及沟道系统上的构筑物,混凝土管：适用于排除雨水、污水。管口通常有承插式、企口式和平口式。直径一般小于450mm，长度多为1m。 混凝土管原材料易获得，设备、制造工艺简单，所以被广泛采用。它的缺点是抗蚀性较
10、差，既不耐酸也不耐碱；抗渗性能也较差；管节短、接头多。,沟道及沟道系统上的构筑物,钢筋混凝土管：口径500mm以及更大的混凝土管通常都加钢筋，口径700mm以上的管子采用内处二层钢筋，钢筋的混凝土保护层为25mm。钢筋混凝土管适用于排除雨水、污水等。当管道埋深较大或敷设在土质条件不良的地段，以及穿越铁路、河流、谷地时都可采用钢筋混凝土管。从500mm至1800mm，有时甚至做成口径2400mm的大型预制沟管，长度在13m之间。管口通常有承插式、企口式和平口式。钢筋混凝土管的钢筋扎成一个架子，有纵向钢筋和横向钢筋。横向钢筋是主要钢筋。,沟管的管口形式,沟道及沟道系统上的构筑物,陶土管：由塑性耐火
11、粘土制成。管口通常采用承插式。直径一般小于600mm，长度为0.81.0m。在平口端的齿纹和钟口端的齿纹部分都不上釉，以保证接头填料和管壁牢固接合。 陶土管能满足污水沟管在技术方面的各种要求，耐酸性很好。适用于排除雨水、污水，特别适用于排除酸性污水。缺点是质脆易碎，不宜敷设在松土中。,沟道及沟道系统上的构筑物,金属管：通用的金属管是铸铁管和钢管，由于价格昂贵，一般较少采用。只有在外力很大或对渗漏要求特别高的场合下才采用金属管。如穿过铁路时，在土崩或地震地区（最好用钢管），在贴近给水管道或房屋基础时，一般都采用金属管。此外，在压力管线（倒虹管和水泵出水管）上和施工困难的场合，都常用金属管。,沟道
12、及沟道系统上的构筑物,塑料管：由于塑料管具有表面光滑、水力性能好、水头损失小、耐腐蚀、不易结垢、重量轻、加工和接口方便、漏水率低等优点，在排水管道建设中也正在逐步得到应用和普及。塑料排水管的制造材料亦主要是聚丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）、聚乙烯（PE）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）、硬聚氯乙烯（UPVC）等。,沟道及沟道系统上的构筑物,在选择沟管时，应尽可能就地取材，采用易于制造、供应充足的。在考虑造价时，不但要考虑沟管本身的价格，还要考虑施工费用和使用年限。如施工条件差的地方就要尽是采用长的管子以减少管的接头。有时，沟管的选择还受技术上的限制。如有内压力的沟段必须用金属管、钢筋混
13、凝土管或石棉水泥管。,沟道及沟道系统上的构筑物,沟渠：口径比较大。内径大于1.5m时，通常在现场浇制或砌装。使用的材料可为混凝土、钢筋混凝土。其断面一般不采用圆形，而是根据力学、水力学、经济性和养护管理上的要求来选择沟渠的断面形式。,沟道及沟道系统上的构筑物,窨井：又称检查井，这要是为了检查、清通和连接沟道而设置的。检查井设在沟道交汇、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置窨井。,检查井,具体的大家参照给水排水标准图集，图集号02S515,井底流槽的形式,检查井井盖和安装,沟道及沟道系统上的构筑物,跌水井：当上下游沟段出现较大的落差时，一般窨井不再适用，改用跌水井连接。跌
14、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。跌水井目前常用的有竖管式和阶梯式两种。竖管式跌水井适用于不大于400mm的沟道。当沟道直径大于400mm时，采用阶梯式跌水井。,竖管式跌水井,阶梯式跌水井,沟道及沟道系统上的构筑物,水封井：当工业废水中含有易燃的挥发性物质时，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。水封井的作用除阻隔易燃气体的流通外，还有阻隔水面游火的功能，防止其蔓延。当排泄这类废水的沟道很长时，在沟道上的适当地点也应设置水封井。,水封井,沟道及沟道系统上的构筑物,溢流井：在
15、截流式合流制排水系统中，晴天时，沟道中的污水全部送往污水厂进行处理；雨天时，沟道中的混合污水仅有一部分送入污水厂处理，超过截流沟道输水能力的那部分混合污水不作处理，直接排入水体。在合流沟道与截流沟道的交接处，设置溢流井以完成截流（晴天）和溢流（雨天）的作用。,溢流井,沟道及沟道系统上的构筑物,雨水口：在雨水沟道或合流沟道上收集地面雨水的构筑物。地面上的雨水经过雨水口和连接管流入沟道上的窨井。 雨水口的设置位置，应能保证迅速有效地收集地面雨水。一般应设在交叉路口、路侧边沟的一定距离处以及设有道路边石的低洼地方，以防止雨水漫过道路或造成道路及低洼地区积水而妨碍交通。,沟道及沟道系统上的构筑物,倒虹
16、管：排水沟道有时会遇到障碍物，如河道、铁路、各种地下设施等。由于排水沟道采用重力流，因此碰到障碍物时，应先考虑较易搬迁的障碍物为其让路。在沟道必须为障碍物让路时，它不能按原来的坡度埋设，而是按下凹折线方式从障碍物下能过，这种管道称为倒虹管。,穿越河道的折管式倒虹管,沟道及沟道系统上的构筑物,出水口：沟道出水口的位置和形式应根据出水水质、水体的水位及其变化辐度、水流方向、下游用水情况、边岸变迁情况和夏季主导方向等因素确定，并要取得当地卫生主管部门和航运管理部门的同意。沟道排水口一般设在岸边。当废水需和受水水体充分混合时，出水口常长距离伸入水体。在伸入水体的出水口处应设置标志。污水沟道的出水口应尽可能淹没水中，使污水和河水混合得较好，同时可以避免污水沿滩流泻，造成环境污染。雨水沟道的出水口应露在水面以上，否则天晴时河水倒灌沟道，造成死水。出水口与河道连接处，一般设置护坡或挡土墙，以保护河岸、固定沟道出口管的位置。,排水管渠的运行管理,排水管渠的常见故障：污物淤塞管道；过重的外荷载、地基不均匀沉陷或污水的侵蚀作用，使管渠损坏、裂缝或腐蚀等。排水管渠养护的主要任务是：验收排水管渠；监督排水管渠使用规则的执行；经常检查、冲洗或清通排水管渠，维持其通水能力；修理管渠及其构筑物，并处理意外事故等。,
