市政给排水管道工程PPT课件(共6单元)项目三--市政排水管道工程概述

市政给排水管道工程项目三市政排水管道工程概述给排水系统目录CONTENTS1市政排水系统2排水管材及排水管道附属构筑物给排水系统市政排水系统01给排水系统任务引入某城市在建设初期，为了节省经费，将工业废水管道与附近居民区的生活污水管道合并在了一起，统一按照生活污水的标准进行处理，处理后再排入流经该城市的河流。一段时间后，该河流中大量鱼类死亡。经检测，河水中重金属离子和放射性物质严重超标，此时城建人员才意识到问题的严重性，但为时已晚。在上述案例中，该城市在建设排水系统时犯了什么错误？你认为在我们的生活和生产中，哪些水是需要经排水系统排出的？排水系统又有哪些重要作用？1.1 排水的分类1生活污水生活污水是指人们在日常生活中用过的水，主要来自住宅、机关单位、学校、医院、商业区，以及工厂生活区的卫生间、厨房、洗衣房、淋浴间等处。生活污水中含有大量无机物、有机物和病原微生物等，如氮、磷、蛋白质、碳水化合物、尿素、寄生虫卵和肠系传染病菌等。这类污水对环境会造成一定的危害，需要经过适当处理后，再排入水体或再利用。1.1 排水的分类2工业废水 1）按污染程度分类按污染程度，工业废水可分为生产废水和生产污水两大类。生产废水是指在生产过程中受到轻度污染或温度稍有增高的水，如漂洗食品原材料废水、机器冷却水等。生产污水是指在生产过程中受到严重污染的水。这类水多含有毒、有害物质，如氰化物、汞、铅、铬、镉等重金属，合成有机化合物，以及放射性物质等。2）按主要污染物成分分类按水中主要污染物成分，工业废水可分为酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含有机磷废水、放射性废水等。1.1 排水的分类3降水降水通常指大气降水，包括液态降水（雨、露等）和固态降水（霜、雪、冰雹等）。降水一般比较干净，但水流量大，若不及时引导排出，会在路面形成大量积水，使交通受阻，严重时还会淹没街道、民房、仓库等，给人们造成极大的损失。干净的降水通常无须处理，可直接就近排入水体。除了大气降水外，冲洗街道用水和消防用水等，通常也作为降水处理，因为其性质和雨水相似。1.2 排水体制1合流制 1）直排式合流制采用直排式合流制时，管道呈坡向就近布置在水体附近，分若干排出口，管道中的水不经处理就直接分散排入水体，如图3-1所示。图3-1 直排式合流制1.2 排水体制1合流制 2）截流式合流制采用截流式合流制时，要沿河岸铺设一条截流干管，在截流干管和合流管道的适当位置设置溢流井，并在截流干管的下游设置污水处理厂，这样就可以把一定量的合流污水先送到截流干管，再送入污水处理厂处理后排放，如图3-2所示。这种方式会受到排水量（主要是降雨量）的影响。图3-2 截流式合流制1合流管道；2溢流井；3溢流出水口；4截流干管；5污水处理厂；6出水口。1.2 排水体制1合流制 3）完全合流制完全合流制就是在直排式合流制的基础上，沿河岸设置截流干管，将污水、废水和雨水全部截流到污水处理厂进行处理，最后统一排入水体的方式，如图3-3所示。图3-3 完全合流制1污水（废水）管道；2雨水管道；3原有雨水管道；4截流干管；5污水处理厂；6出水口。1.2 排水体制2分流制 1）不完全分流制不完全分流制是指在排水区域内只修建完整的污水（废水）排水系统，雨水靠道路边沟、天然渠道等进行排放，或只修建一部分雨水排水系统的排水方式，如图3-4所示。图3-4 不完全分流制1原有雨水管道/管渠；2雨水管道；3污水（废水）管道；4污水处理厂；5出水口。1.2 排水体制2分流制 2）完全分流制完全分流制即在排水区域内同时修建完整的污水（废水）排水系统和雨水排水系统，污水（废水）被输送至污水处理厂进行处理后排放，雨水则就近排入受纳水体，如图3-5所示。图3-5 完全分流制1截流干管；2雨水管道；3污水（废水）管道；4污水处理厂；5出水口。1.2 排水体制3排水体制的选择选择排水体制时，要综合考虑城市规划、工业企业发展计划、当地降雨情况、污水排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，应在满足环境保护的前提下，结合经济状况，选择最适合该城市的排水体制。一般情况下，新建城市和城市的新建城区宜采用分流制和不完全分流制；老城区的合流制宜改造成截流式合流制；干旱和少雨地区可采用完全合流制。1.3 排水系统的组成1生活污水排水系统12435室内卫生设备及污水管道室外污水管道系统污水处理厂污水泵站及压力管道出水口及事故排出口1.3 排水系统的组成2工业废水排水系统工业废水排水系统主要由车间内部管道系统及设备、厂区管道系统、污水泵站及压力管道、污水处理厂等组成。车间内部管道系统及设备主要用于收集各生产设备排出的工业废水，并将其输送至车间外部的厂区管道系统。厂区管道系统设在工厂内，用于收集并输送各车间排出的工业废水。1.3 排水系统的组成3雨水排水系统雨水排水系统主要由建筑物雨水管道系统及设备、居住小区或工厂雨水管道系统、街道雨水管道系统、排洪沟和出水口组成。建筑物雨水管道系统及设备主要包括天沟和雨水斗，它们主要用于收集工业建筑、公共建筑及其他大型建筑的屋面雨水，并将其排入其他的雨水管道系统。除建筑物雨水管道系统及设备外，其他的雨水管道系统与室外污水管道系统基本相同。1.4 排水系统的布置1布置原则01020304以城市总体规划和排水工程专业规划为主要依据，结合当地实际情况布置排水系统，要选择多个方案进行技术经济比较。先确定排水区域和排水体制，再布置排水系统，应按照从主干管到干管，再到支管的顺序布置。充分利用地形，利用重力排出污水（废水、雨水），并保证管线最短、埋深最小。协调好排水管道与其他管道、电缆和道路等工程的关系，做好与建筑物内部管道系统的衔接。05布置时要考虑到管道在施工、运行和维护上的方便性。1.4 排水系统的布置2布置形式 1）正交式在地势向水体倾斜的地区，各排水流域的干管以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置，这种布置方式称为正交式，如图3-6所示。1城市边界；2排水流域分界线；3干管。图3-6 正交式1.4 排水系统的布置2布置形式 2）截流式在正交式的基础上，沿河敷设主干管，并将各干管的污水截流后送至污水处理厂，这样的布置方式称为截流式，如图3-7所示。1城市边界；2排水流域分界线；3干管；4主干管；5污水处理厂；6出水口。图3-7 截流式1.4 排水系统的布置2布置形式 3）平行式在地势向水体方向有较大倾斜的地区，可采用平行式布置（见图3-8），使排水流域的干管与等高线或河道基本平行，主干管与等高线或河道成一定斜角，这样可以避免干管坡度和管内水流速度过大，使管道受到严重冲刷。1城市边界；2干管；3主干管；4污水处理厂；5出水口。图3-8 平行式1.4 排水系统的布置2布置形式 4）分区式在地势高低相差很大的地区，若污水不能靠重力流至污水处理厂，可采用分区式布置，即在高地区和低地区分别敷设独立的管道系统，若污水处理厂建在高处，高地区的污水可靠重力直接流入污水处理厂，低地区的污水则靠泵站提升至污水处理厂，如图3-9所示；若污水处理厂建在低处，低地区的污水靠重力直接流入污水处理厂，高地区的污水则跌水至低处的污水处理厂。1城市边界；2排水流域分界线；3干管；4污水泵站；5污水处理厂；6出水口。图3-9 分区式1.4 排水系统的布置2布置形式 5）分散式当城市中央地势高、地势向周围倾斜，或城市周围有河流时，可采用分散式布置，即各排水区域具有独立的排水系统，其干管呈辐射状分布，如图3-10所示。1城市边界；2排水流域分界线；3干管；4污水处理厂；5出水口。图3-10 分散式1.4 排水系统的布置2布置形式 6）环绕式在分散式的基础上，敷设截流主干管，将各排水区域的污水截流至一个污水处理厂进行处理，便形成了环绕式，如图3-11所示。1城市边界；2排水流域分界线；3干管；4主干管；5污水处理厂；6出水口。图3-11 环绕式1.4 排水系统的布置2布置形式 7）区域排水系统为了提高污水处理厂的规模效益，并改善其处理效果，可以把几个区域的排水系统连接合并起来，将污水汇集后输送至一个大型污水处理厂集中处理。将两个及以上城镇地区的污水统一排出和处理的排水系统称为区域排水系统，如图3-12所示。1污水处理厂；2污水泵站。图3-12 区域排水系统任务实施 1任务内容将全班同学分为58人一组，各组独立完成以下任务。查阅资料，找出13个不同国家（如日本、德国、英国等）的城市常用的排水体制有哪些，并分析采用这些排水体制的原因。从我国的城市中挑选35个城市，找出这些城市分别采用了何种排水体制，并分析原因。将所查资料整理出来，以报告或PPT的形式展示出来。每组派出一位代表，在课堂上与大家分享本组调查结果。任务实施 2任务要求组内人员自行分配各自负责的任务。所有人均要参与到任务当中，报告或PPT中须体现出任务分配情况。所选国家和城市的地理环境及排水系统尽量不同。报告或PPT中要重点阐述采用此种排水体制的理由。3任务评价老师根据各组报告或PPT的完成情况，按表3-1为同学们打分。任务实施表3-1 任务评分表排水管材及排水管道附属构筑物02给排水系统任务引入你见过图3-13所示的排水管道附属构筑物吗？能指出它们都是什么吗？你觉得这些构筑物在排水系统中分别起什么作用？图3-13 排水管道附属构筑物举例2.1 排水管材1排水管道的断面形式在静力学方面，必须有较好的稳定性，在承受各种荷载时要稳定、坚固。在水力方面，应具有较强的排水能力，并在一定的流速下不产生沉积物。在养护方面，应便于冲洗和清通淤积。断面形式要求2.1 排水管材1排水管道的断面形式常用的排水管道断面形式有圆形、半椭圆形、马蹄形、蛋形、矩形、梯形、拱顶矩形、弧形流槽的矩形、带低流槽的矩形等，如图3-14所示。（a）圆形 （b）半椭圆形 （c）马蹄形 （d）蛋形 （e）矩形（f）梯形 （g）拱顶矩形 （h）弧形流槽的矩形 （i）带低流槽的矩形图3-14 排水管道断面形式2.1 排水管材2排水管材要求不透水内壁光滑抗腐蚀性强有足够的强度预制方便耐磨损2.1 排水管材3排水管材类型 1）混凝土管混凝土管是以混凝土作为主要材料制成的圆形管材，如图3-15所示。混凝土管的管径一般小于450mm，长度一般为1m。混凝土管适用于排出污水、雨水，一般用作重力流管，不承受内压力。管口通常有三种形式：承插式、企口式和平口式，如图3-16所示。图3-15 混凝土管（a）承插式 （b）企口式 （c）平口式图3-16 混凝土管的管口2.1 排水管材3排水管材类型混凝土管的主要优、缺点如表3-2所示。表3-2 混凝土管的主要优、缺点2.1 排水管材3排水管材类型表3-3 混凝土管（排水管）参考规格及技术条件2.1 排水管材3排水管材类型 2）钢筋混凝土管当排水管道的管径大于500mm时，为了增强管道强度，可在混凝土中添加钢筋制成钢筋混凝土管，如图3-17所示。当管径大于700mm时，管道通常采用内外两层钢筋。钢筋混凝土管的管口与混凝土管一样，也有承插式、企口式和平口式三种形式，如图3-16所示。其优、缺点与混凝土管相似。图3-17 钢筋混凝土管2.1 排水管材3排水管材类型钢筋混凝土管按照荷载要求，可分为轻型、重型两种，其管道参考规格及技术条件分别如表3-4、表3-5所示。表3-4 轻型钢筋混凝土排水管参考规格及技术条件2.1 排水管材3排水管材类型表3-4 轻型钢筋混凝土排水管参考规格及技术条件（续）2.1 排水管材3排水管材类型表3-4 轻型钢筋混凝土排水管参考规格及技术条件（续）2.1 排水管材3排水管材类型表3-5 重型钢筋混凝土排水管参考规格及技术条件2.1 排水管材3排水管材类型表3-5 重型钢筋混凝土排水管参考规格及技术条件（续）2.1 排水管材3排水管材类型 3）陶土管陶土管又称缸瓦管，是用塑性耐火黏土烧制而成的，一般制成圆形断面，如图3-18所示。图3-18 陶土管2.1 排水管材3排水管材类型 3）陶土管在烧制陶土管的过程中，向窑中撒食盐，可在管道表面形成