給水排水管網(wǎng)考試總結(jié)
給水用途:生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、市政消防用水排水用途:生活污水、工業(yè)廢水、雨水
給排水系統(tǒng)功能:水量保障、水質(zhì)保障、水壓保障
給排水系統(tǒng)子系統(tǒng):原水取水系統(tǒng)、給水處理系統(tǒng)、給水管網(wǎng)系統(tǒng)、排水管網(wǎng)系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、排放和重復(fù)利用系統(tǒng)
城市用水量主要分類:居民生活用水量、公共設(shè)施用水量、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量和工作人員生活用水量、消防用水量、市政用水量、未預(yù)見用水量及給水管網(wǎng)漏失水量
平均日用水量:規(guī)劃年限內(nèi),用水量最多的年總用水量除以用水天數(shù)。作為水資源規(guī)劃和確定城市設(shè)計(jì)污水量的依據(jù);
最高日用水量:用水量最多的一年內(nèi),用水量最多的一天的總用水量。作為取水工程和水處理工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)的依據(jù);最高日平均時(shí)用水量:最高日用水量除以24小時(shí);
最高日最高時(shí)用水量:用水量最高日的24小時(shí)中,用水量最大的一小時(shí)用水量。作為給水管網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)的依據(jù)日變化系數(shù)Kd:KQdd365Q;Qd——最高日用水量,m3/d;vQy——全年用水量,m3/a。時(shí)變化系數(shù)Kh:KQhh24Q;Qh——最高時(shí)用水量,m3/h。
d城市規(guī)模越大,用水量變化系數(shù)越小。給排水系統(tǒng)水質(zhì)關(guān)系:
三個(gè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)水質(zhì)變化過程:給水處理、用戶用水、廢水處理
管網(wǎng)水質(zhì)變化:由于管道材料的溶解、析出、結(jié)垢和微生物滋生等
原因,給水管網(wǎng)的水質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化,管網(wǎng)水質(zhì)變化與控制問題也已引起高重視并成為專業(yè)技術(shù)人員研究的對(duì)象。給排水管道系統(tǒng)功能:水量輸送、水量調(diào)節(jié)、水壓調(diào)節(jié)
給水管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成:輸水管渠、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施(泵站、減壓閥)及水量調(diào)節(jié)設(shè)施(清水池、水塔、高位水池)等。排水管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成:廢水收集設(shè)施、排水管網(wǎng)、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管(渠)、排放口
給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型:?jiǎn)、多給水管網(wǎng)系統(tǒng)(水源數(shù)目);統(tǒng)一、分區(qū)(系統(tǒng)構(gòu)成);重力、壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)(輸水方式)排水系統(tǒng)主要有合流制和分流制
樹狀網(wǎng):優(yōu)點(diǎn):管道長(zhǎng)度小,節(jié)約投資;缺點(diǎn):供水可靠性、水質(zhì)安全性較差。
環(huán)狀網(wǎng):優(yōu)點(diǎn):供水安全可靠性高,減輕水錘作用;缺點(diǎn):造價(jià)明顯地比樹狀網(wǎng)高。
輸水管的最小坡度:大于1:5D,D為管徑,以mm計(jì)。輸水管線坡度小于1:1000時(shí),應(yīng)每隔0.5~1km裝置排氣閥
水管排網(wǎng)布置原則:1)按照城市總體規(guī)劃,進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較;2)確定排水區(qū)域和排水體制,布置排水管網(wǎng),從干管到支管順序進(jìn)行布置;3)利用地形,采用重力流排水,使管線最短、埋深最。4)協(xié)調(diào)與其它管道、電纜和道路等的關(guān)系,企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)合理銜接;5)施工、運(yùn)行和維護(hù)方便;6)遠(yuǎn)近期規(guī)劃相結(jié)合,考慮發(fā)展,分期實(shí)施
排水管網(wǎng)布置形式:排水管網(wǎng)一般布置成樹狀網(wǎng),兩種基本布置形
式:平行式和正交式
區(qū)域排水系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):污水廠數(shù)量少,處理設(shè)施大型化集中化,每單位水量的基建和運(yùn)行管理費(fèi)用低,比較經(jīng)濟(jì);污水廠占地面積小,節(jié)省土地;水質(zhì)、水量變化小,有利于運(yùn)行管理;河流等水資源利用與污水排放的體系合理化,而且可能形成統(tǒng)一的水資源管理系統(tǒng)等。缺點(diǎn):當(dāng)排入大量工業(yè)廢水時(shí),有可能是污水處理發(fā)生困難;工程設(shè)施規(guī)模大,組織與管理要求高,而且一旦污水廠運(yùn)行管理不當(dāng),對(duì)整個(gè)河流影響較大。靜態(tài)年計(jì)算費(fèi)用表達(dá)式
W1TCY
W——年計(jì)算費(fèi)用,元/aC--工程項(xiàng)目投資額,元;T--投資償還期,aY--年運(yùn)行費(fèi),元/a。動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用法
1)當(dāng)資金的現(xiàn)值為P,利率為i%,則n年后的資金終值F為:
F(1i%)nP
2)與上式相反,當(dāng)已知資金的終值為F,則現(xiàn)值P為:
PFF(1i%)nα—折現(xiàn)系數(shù)
(3)當(dāng)資金現(xiàn)值為P,利率為i%,n年:
TWi%(1i%)(1i%)T1CY
【例】某給水工程項(xiàng)目建設(shè)投資為5800萬元,年運(yùn)行費(fèi)用為245萬元,求:1)投資償還期為20年的靜態(tài)計(jì)算費(fèi)用值;2)利率為5.5%,還款期為20年的動(dòng)態(tài)年費(fèi)用值!窘狻快o態(tài)年計(jì)算費(fèi)用值為:W580020245535
動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用值為:
W0.055(10.055)201.055201*800245730.34
水頭:位置水頭、壓力水頭、流速水頭水頭損失:沿程水頭損失和局部水頭損失海增威廉公式:
.1313.16gD0C1.852Wq0.148
1.852h10.67qfC1.852WD4.87l
CWC(v00.082
W0v)非滿流管渠水力計(jì)算解析計(jì)算法和圖表計(jì)算法例3.1已知某污水管道設(shè)計(jì)流量為q=100L/s,根據(jù)地形條件可以采用水力坡度為0.007,初擬采用管徑D=400mm的鋼筋混凝土管,粗糙系數(shù)n=0.014,求其充滿度y/D和流速v。
q3.208nqq0D2.667I0.53.2080.0140.10.42.6670.0070.50.62反查表3.7的充滿度y/D=0.56,相應(yīng)A/A0=0.587
v1.273q1.2730.1D2(A/A20)0.40.5871.36
并聯(lián)管道簡(jiǎn)化:
nNmdmdnii1n當(dāng)管徑相等時(shí)dNmdi
流量折算系數(shù)α的變化范圍為0.5~0.577,一般地,在靠近管網(wǎng)起端的管段,因轉(zhuǎn)輸流量比沿線流量大得多,α值接近于0.5額定轉(zhuǎn)速泵水力特性
hnphespqp
調(diào)速水泵水力特性
2hrhnpespqpr0考慮吸水和壓水管路阻力后水力特性
hnsnnphespqpgqphe(spsg)qp
給排水管網(wǎng)模型元素:管段、節(jié)點(diǎn)
管段水力特性:管段水力特性是指管段流量與水頭之間的關(guān)系,包括管段上各種具有固定阻力的設(shè)施影響,可以表示為
hn1isiqiqihei
節(jié)點(diǎn)壓力平差算法步驟:
1確定已知節(jié)點(diǎn)壓力,設(shè)定未知壓力節(jié)點(diǎn)的初始?jí)毫i02用當(dāng)前節(jié)點(diǎn)壓力Hi計(jì)算各管段水頭損失和管段流量hj=HFj-HTj和qj=(hj/sj)1/n,j=(1,2,3,…M)3計(jì)算各節(jié)點(diǎn)流量閉合差:△Qi4計(jì)算節(jié)點(diǎn)校正壓力:Hi
5如果任一節(jié)點(diǎn)矯正壓力△Hi(k)>ε,計(jì)算新的節(jié)點(diǎn)壓力:△Hi(k+1)=Hi(k)+Hi(k)(i=1,2,3,…N,k為迭代計(jì)算的次
數(shù)),返回2)
最高日涉及用水量=城市最高日綜合生活用水量+工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量(考慮復(fù)用循環(huán))+工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量+澆灑道路和綠化用水量+未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量(0.15~0.25的前四個(gè))
(消防用水不累計(jì)僅作校核)
調(diào)節(jié)容積計(jì)算
Wmax(Q1Q2)min(Q1Q2)節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭:節(jié)點(diǎn)地面高程加上
節(jié)點(diǎn)所連接用戶的最低供水壓力。
控制點(diǎn):給水管網(wǎng)中壓力最難滿足的節(jié)點(diǎn),其節(jié)點(diǎn)水頭可作為定壓節(jié)點(diǎn)
兩種校核方法:水頭校核法,流量校核法。
校核工況包括:消防工況校核、水塔轉(zhuǎn)輸工況校核、事故工況校核串、并聯(lián)分區(qū)后的節(jié)省的供水能量相同給水管網(wǎng)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù):
WCTY1Y2
給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型:
MMinWwii1M[(1pi1T100)(abDi)liPiqihpi]kqnHiFiHTimlihpii1,2,,MDi(qi)Qj0j1,2,,NS.t.isjHminjHjHj1,2,,Nmaxjqiqminii1,2,,MDi0i1,2,,Mhpi0i1,2,,M【例7.5】某壓力輸水管由三段組成,第一段上設(shè)有泵站,設(shè)計(jì)流量為160L/s,第二、三段設(shè)計(jì)流量分別為140L/s和150L/s,有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為:b=2105,α=1.52,T=15,p=2.5,E=0.6,γ=0.55,
η=0.7,n=1.852,k=0.0017,m=4.87.管段長(zhǎng)度分別為:l1=1660m,
l2=2120m,l3=1350m,泵站前的吸水井水位H1=20m,管線末端地
面標(biāo)高H4=32m,管線末端服務(wù)壓力為Hf=16m.(1)計(jì)算各管段優(yōu)化直徑;(2)求泵站的總揚(yáng)程Hp!窘狻(1)計(jì)算各管段優(yōu)化直徑:
P86000E1
860000.550.60.740540fmkb1pT1004.870.001721051.5212.5151000.0000293911m1.524.870.16
fPQ0.00002939405400.160.D1fPQqn11am0.190.161.8520.160.445,選用500mm管徑D21fPQqn2am(2)求泵站
0.190.141.8520.160.428,選用400mm管徑D31fPQqn3am0.190.051.8520.160.315,選用300mm管徑的總揚(yáng)程Hp。k=0.00177,C=100
h10.67q1.8521l11C1.852D4.871670.161.85210.16601001.8520.54.873.44mh10.67q1.8522l22C1.852D4.87210.670.141.85221201*01.8520.44.8710.17mhq1.8523l3310.67C1.852D4.87310.670.051.85213501001.8520.34.873.90m3日變化系
泵站總揚(yáng)程HphiH4H1Hfi117.532201*45.5m數(shù)Kd:
設(shè)計(jì)年限內(nèi),最高日污水量與平均日污水量的比值。時(shí)變化系數(shù)Kh:
設(shè)計(jì)年限內(nèi),最高日中最大時(shí)污水量與該日平均時(shí)污水量的比值。總變化系數(shù)Kz:
設(shè)計(jì)年限內(nèi),最高日最高時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值。
Kz=KdKh
污水管道設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)充滿度、設(shè)計(jì)流速(最大設(shè)計(jì)流速:是保證管道不被沖刷破壞的流速,與管道材料有關(guān);金屬管道的最大流速為10m/s,非金屬管道的最大流速為5m/s)、最小管徑、最小設(shè)計(jì)坡度(設(shè)計(jì)充滿度一定時(shí),管徑越大,最小設(shè)計(jì)坡度越小)、污水管道埋設(shè)深度、污水管道的銜接(水面平接、管頂平接)暴雨強(qiáng)度頻率(Fm):是指等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)m與觀測(cè)資料總項(xiàng)數(shù)n之比的百分?jǐn)?shù)。
Fmmn1100%(年頻率FmMmnM1100%(次)
暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期(P):是指等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)一次的時(shí)間間隔。P=1/Fm
雨水管渠設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)充滿度、設(shè)計(jì)流速、最小坡度、最小管徑截流式合流制排水系統(tǒng)特點(diǎn):
1)管線簡(jiǎn)單,管渠總長(zhǎng)度;2)截流管、提升泵站及污水廠設(shè)
計(jì)規(guī)模、埋深比分流制大。3)暴雨期間,污水溢入水體,造成污染;4)晴天流速低,易在管底造成淤積;
污水截流式系統(tǒng)適用條件
(1)排水區(qū)域內(nèi)有充沛水體,混合污水排入后造成的污染程度在允許范圍內(nèi);(2)老城區(qū)排水系統(tǒng)改造中,街道窄,管渠布置受到限制;(3)地面坡度傾向水體,當(dāng)水體水位高時(shí),岸邊不受淹沒。排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型目標(biāo)函數(shù)及約束條件
MMinF[(abDi)li]i1IminIiImaxvminvivmaxHminHi1HmaxS.t.HminHi2Hmaxh/Dminh/Dih/DmaxviviuD
iDiuDiD標(biāo)管段優(yōu)化坡度的計(jì)算方法目標(biāo)函數(shù)及約束條件
MMinF[(abDi)li]i1MPMP
S.t.hiHFiHTiHi1i1給水管道材料:金屬管(鑄鐵管和鋼鐵管)、非金屬管(預(yù)應(yīng)力鋼
筋混凝土管、玻璃鋼管、塑料管等)排水管道材料:非金屬(混凝土管、鋼筋混凝土管、陶土管、塑料排水管)、金屬管、溝渠檢漏方法:實(shí)地觀察法、聽漏法、檢漏儀、分區(qū)檢漏
防腐蝕法:采用非金屬管材;在金屬表面上涂油漆、水泥砂漿、瀝青等,以防止金屬和水接觸產(chǎn)生腐蝕;陰極保護(hù)清通方法:水力法、機(jī)械法
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名詞解釋:
給水用途:生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、市政消防用水廢水:生活污水、工業(yè)廢水、雨水給水系統(tǒng):保證城市工礦企業(yè)等用水的各項(xiàng)構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)給水管網(wǎng):將經(jīng)過給水處理后的水送到各個(gè)給水區(qū)域的全部管道
給排水系統(tǒng)主要功能:水量保障、水質(zhì)保障、水壓保障
經(jīng)濟(jì)流速:一般采用優(yōu)化方法求得設(shè)計(jì)流速或管徑的最優(yōu)解,在數(shù)學(xué)上歸納為求一定年限下內(nèi)管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用之和為最小的流速
設(shè)計(jì)充滿度:在設(shè)計(jì)流量下,污水在管道中的水深h和管道直徑D的比值?傋兓禂(shù):最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值。污水設(shè)計(jì)流量:污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過的污水最大流量。本段流量:從管段沿線街坊流過來的污水量。傳輸流量:從上游管段和旁側(cè)管段流來的污水量。
集中流量:從工業(yè)企業(yè)或其他大型公共建筑物流來的污水量。集水時(shí)間:將雨水徑流從流域的最遠(yuǎn)點(diǎn)留到出口斷面的時(shí)間。
雨水管段的設(shè)計(jì)流量計(jì)算時(shí)的假設(shè):1)降雨在整個(gè)匯水面積上的分布是均勻的,降雨強(qiáng)度在選定的降雨時(shí)段內(nèi)均勻不變;2)匯水面積隨集流時(shí)間增長(zhǎng)的速度為常數(shù)。
地面集水時(shí)間的影響因素:地形坡度、地面鋪砌、地面種植情況、水流路程、道路縱坡和寬度等因素,但地面集水時(shí)間主要取決于雨水流行距離的長(zhǎng)短和地面坡度。節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭:節(jié)點(diǎn)地面高程加上節(jié)點(diǎn)所連接用戶的最低供水壓力
虛環(huán):為了將定壓節(jié)點(diǎn)間路徑的能量方程統(tǒng)一為環(huán)能量方程而設(shè)的環(huán),多水源的管網(wǎng),為了計(jì)算方便,有時(shí)將幾個(gè)或多個(gè)水壓已定的水源節(jié)點(diǎn)(泵站、水塔等)用虛線和虛節(jié)點(diǎn)0連接起來,也形成環(huán)。
合流制系統(tǒng):在同一管渠內(nèi)排出生活污水、工業(yè)廢水及雨水的管渠系統(tǒng)。旱流流量:晴天時(shí)的設(shè)計(jì)流量,成為旱流流量。
截流倍數(shù):不從溢流井泄出的雨水量與旱流流量的比值,稱為截流倍數(shù)污水設(shè)計(jì)流量:污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過的污水最大流量日變化系數(shù)Kd:一年中最大日污水量與平均日污水量的比值時(shí)變化系數(shù)Kh:最大日中最大污水量與該日平均污水量的比值
總變化系數(shù)Kz:最大日最大時(shí)的污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值不計(jì)算管段:根據(jù)最小管徑在最小設(shè)計(jì)流速和最大充滿度的情況下,能通過的最大流量值進(jìn)一步估算出設(shè)計(jì)管段的服務(wù)排水面積,若設(shè)計(jì)管段的服務(wù)排水面積小于此值,即直接采用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度,而不需進(jìn)行水力計(jì)算,這樣的管段稱為不計(jì)算管段。
最小設(shè)計(jì)坡度:給定設(shè)計(jì)充滿度下,規(guī)定最小管徑便可得最小設(shè)計(jì)坡度。具體規(guī)定是,管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.004,300mm的為0.003。覆土厚度是指管道外壁頂部到地面的距離。埋設(shè)深度是指管道內(nèi)壁到地面的距離。比流量:干管線單位長(zhǎng)度的流量
沿線流量:干管的流量,于比流量與管段長(zhǎng)度的乘積。分配流量:利用求出的節(jié)點(diǎn)流量對(duì)各管段進(jìn)行流量的分配。
折算系數(shù):把沿線變化的流量折算成在管段兩端節(jié)點(diǎn)流出的流量,即節(jié)點(diǎn)流量的系數(shù)。閉合差:管網(wǎng)環(huán)內(nèi)各管段水頭損失的代數(shù)和。
最大轉(zhuǎn)輸時(shí):在多水源管網(wǎng)中,最高日內(nèi)二級(jí)泵站供水量與用水量之差為最大值的時(shí)候。排水體制:污水的不同排除方式所形成的排水系統(tǒng),稱為排水體制。區(qū)域排水系統(tǒng):將兩個(gè)以上城鎮(zhèn)地區(qū)的污水系統(tǒng)統(tǒng)一排除和處理的系統(tǒng),稱作區(qū)域排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng):排水的收集、輸送、水質(zhì)的處理和排放等設(shè)施以一定方式組合成的總體。合流制排水系統(tǒng):將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個(gè)管渠內(nèi)的排除系統(tǒng)。分流制排水系統(tǒng):將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。
降雨歷時(shí):指連續(xù)降雨的時(shí)段,可以指一場(chǎng)雨全部將于的時(shí)間,也可以指其中個(gè)別的連續(xù)時(shí)段。
降雨量:指降雨的絕對(duì)量。
年平均降雨量:指多年觀測(cè)所得的各年降雨量的平均值。月平均降雨量:指多年觀測(cè)所得的各月降雨量的平均值。
年最大日降雨量:指多年觀測(cè)所得的一年中降雨量最大一日的絕對(duì)量。暴雨強(qiáng)度:指某一連續(xù)降雨時(shí)段內(nèi)的平均降雨量。徑流系數(shù):徑流量與降雨量的比值稱徑流系數(shù)Ψ。匯水面積:指雨水管渠匯集雨水的面積。降雨面積:指降雨所籠罩的總面積。暴雨強(qiáng)度的頻率:某特定值暴雨強(qiáng)度的頻率指等于或大于該值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)m與觀測(cè)資料總項(xiàng)數(shù)n之比的百分?jǐn)?shù)。暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期:某特定值暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期指等于或大于該值的暴雨強(qiáng)度可能出現(xiàn)一次的平均間隔時(shí)間。極限強(qiáng)度法:承認(rèn)降雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)的增長(zhǎng)而減小的規(guī)律性,同時(shí)認(rèn)為匯水面積的增長(zhǎng)與降雨歷時(shí)成正比,而且匯水面積隨降雨歷時(shí)的增長(zhǎng)較降雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)增長(zhǎng)而減少的速度更快,這是一種求雨水管設(shè)計(jì)流量的方法。
折減系數(shù):集水時(shí)間中管內(nèi)雨水流行時(shí)間的所乘大于1的系數(shù)。
供水分界線:對(duì)于多水源管網(wǎng),會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上水源同時(shí)供水的節(jié)點(diǎn)連線
簡(jiǎn)答:
1.為了使污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)滿足規(guī)范并盡可能降低造價(jià),有哪些原則應(yīng)該遵循?
以設(shè)計(jì)原始資料為依據(jù),按照規(guī)范的要求制定方案,并在多個(gè)方案中進(jìn)行比較,得出最優(yōu)方案。
2.折減系數(shù)的含義是什么?為什么計(jì)算雨水管道設(shè)計(jì)流量時(shí),要考慮折減系數(shù)?雨水從匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)流到第一個(gè)雨水口的時(shí)間需要一個(gè)系數(shù)來修正,這個(gè)系數(shù)就是折減系數(shù)。集水時(shí)間直接影響流速也與暴雨強(qiáng)度有關(guān),所以在考慮設(shè)計(jì)流量時(shí)要考慮折減系數(shù)3排洪溝的作用是什么?如何進(jìn)行設(shè)計(jì)?其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比雨水管網(wǎng)高還是低?
答:排洪溝主要作用是排走地表徑流。排洪溝布置應(yīng)與廠區(qū)總體規(guī)劃密切配合,統(tǒng)一考慮;排洪溝應(yīng)盡可能利用原有山洪溝,必要時(shí)可做適當(dāng)整修;排洪溝應(yīng)盡量利用自然地形坡度4給水排水系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成?各子系統(tǒng)包含哪些設(shè)施?
原水取水系統(tǒng):水源地、取水設(shè)施、提升設(shè)備、輸水管渠;給水處理系統(tǒng):水質(zhì)處理設(shè)備;給水管網(wǎng)系統(tǒng):輸水管渠、配水管網(wǎng)、水壓水量調(diào)節(jié)設(shè)施;排水管網(wǎng)系統(tǒng):收集與輸送管渠、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站及附屬構(gòu)筑物;廢水處理系統(tǒng):水質(zhì)凈化設(shè)備;排放和重復(fù)利用系統(tǒng):廢水受納體、最終處置設(shè)施
5.城市用水量一般包括哪些部分?請(qǐng)分別舉例說明。
1:規(guī)劃期內(nèi)由城市給水工程統(tǒng)一供給的居民生活用水、工業(yè)用水、公共設(shè)施用水以及其他用水水量的總和;2城市給水工程統(tǒng)一供給意外的所有用水水量總和
6.為什么在污水管道設(shè)計(jì)時(shí),管道底坡(簡(jiǎn)稱管道坡度)與水力坡度是等同的?
因?yàn)槲鬯艿酪灾亓α鳛橹鳎涑錆M度一般小于1,水在管道中流行,水力坡度與管道坡度就會(huì)相同
污水管道銜接時(shí)應(yīng)遵守兩個(gè)原則:1)盡可能提高下游管段埋深,降低造價(jià);2)避免上游管段中形成回水而造成淤積。7.合流制管渠系統(tǒng)有何特點(diǎn)?
1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,管渠總長(zhǎng)度短;2)與分流制相比,截流干管管徑和埋深大,泵站和污水處理廠規(guī)模大;3)雨天徑流時(shí),部分生活污水也溢流到水體,造成一定程度的污染;4)晴天時(shí),管渠內(nèi)流量小,流速低,易淤積。
8.合理地確定溢流井的數(shù)目和位置的意義?
合理地確定溢流井的數(shù)目和位置以便盡可能減少對(duì)水體的污染、減小截流干管的尺寸和縮短排放渠道的長(zhǎng)度。
9表達(dá)用水量變化有哪兩種方法?它們分別是如何表達(dá)的?量的變化用兩種方法表達(dá):一種是通過日變化系數(shù)表達(dá),日變化系數(shù)等于一年中最高日用水量與平均日用水量的比值;一種是通過時(shí)變化系數(shù)表達(dá),時(shí)變化系數(shù)等于最高日的最高時(shí)用水量與平均時(shí)用水量的比值。
10給水排水工程規(guī)劃:針對(duì)水資源開發(fā)和利用、供水排水系統(tǒng)建設(shè)的綜合優(yōu)化功能和工程布局進(jìn)行的專項(xiàng)規(guī)劃
a任務(wù):1確定給水排水系統(tǒng)的服務(wù)范圍與建設(shè)規(guī)模;2確定水資源綜合利用與保護(hù)措施;3確定系統(tǒng)的組成與體系結(jié)構(gòu);4確定給水排水主要構(gòu)筑物的位置;5確定給水排水處理的工藝流程與水質(zhì)保證措施;6給水排水管網(wǎng)規(guī)劃和干管布置與定線;7確定廢水的處置方案及其環(huán)境影響評(píng)價(jià);8給水排水工程規(guī)劃的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
b原則:1貫徹執(zhí)行國(guó)家和地方相關(guān)政策和法規(guī);2城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)規(guī)劃時(shí)應(yīng)兼顧給水排水工程;3給水排水工程規(guī)劃要服從城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃;4合理確定遠(yuǎn)近期規(guī)劃與建設(shè)范圍
c城市用水量:分類估算法、單位面積法、人均綜合指數(shù)法、年遞增率法、線性回歸法、生長(zhǎng)曲線法
d給水管網(wǎng)布置原則:1按照城市總體規(guī)劃,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置給水管網(wǎng),要進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較;2主次明確,先搞好輸水管渠與主干管布置,再布置一般管線與設(shè)施;3盡量縮短管線長(zhǎng)度,節(jié)約工程投資與運(yùn)行管理費(fèi)用;4協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系;5保證供水具有適當(dāng)?shù)陌踩煽啃裕?盡量減少拆遷,少占農(nóng)田;7管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便;8遠(yuǎn)近期結(jié)合,留有發(fā)展余地,考慮分期實(shí)施的可能性形式:樹狀網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)
e排水管網(wǎng)布置原則:1按照城市總體規(guī)劃,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置排水管網(wǎng),要進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較;2先確定排水區(qū)域和排水體制,然后布置排水管網(wǎng),應(yīng)按從干管到支管的順序布置;3充分利用地形,采用重力流排除污水及雨水,并使管線最短、埋深最小;4協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系,考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接;5規(guī)劃時(shí)要考慮到使管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)的方便;6遠(yuǎn)近期規(guī)劃相結(jié)合,考慮發(fā)展,盡可能安排分期實(shí)施
形式:平行式:地形坡度很大的城市、正交式:地形平坦略向一邊傾斜的城市給水管網(wǎng)類型:按水源:?jiǎn)嗡唇o水管網(wǎng)系統(tǒng)、多水源…
f多水源給水系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):便于分期發(fā)展給水系統(tǒng),供水比較可靠,管網(wǎng)內(nèi)水壓比較均勻。缺點(diǎn):隨著水源的增多,設(shè)備和管理工作相應(yīng)增加。簡(jiǎn)化原則:宏觀等效原則、小誤差原則
管線簡(jiǎn)化:刪除次要管線、當(dāng)管線交叉點(diǎn)很近時(shí),可以將其合并為同一交叉點(diǎn)、將全開的閥門去掉,將管線從全閉閥門處切斷、并聯(lián)的管線可以簡(jiǎn)化為單線管,其直徑采用水利等效原則計(jì)算、在可能的情況下,將大系統(tǒng)拆分為多個(gè)小系統(tǒng),分別進(jìn)行分析計(jì)算管網(wǎng)圖表示方法:幾何表示法、集合表示法
11暴雨強(qiáng)度與最大平均暴雨強(qiáng)度的含義有何區(qū)別?暴雨強(qiáng)度是指某一連續(xù)降雨時(shí)段內(nèi)的平均降雨量,暴雨強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間變化而變化;而最大平均暴雨強(qiáng)度是選用對(duì)應(yīng)各降雨歷時(shí)的最大降雨量所求得的暴雨強(qiáng)度。
12圓形管道的最大流速和最大流量均不是滿流時(shí)出現(xiàn),為什么圓形斷面的雨水管道要按滿流設(shè)計(jì)呢?
雨水中主要含有泥沙等無機(jī)物質(zhì),不同于污水的性質(zhì),加以暴雨徑流量大,而相應(yīng)較高設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨強(qiáng)度的降雨歷時(shí)一般不會(huì)很長(zhǎng)。13雨水管段的設(shè)計(jì)流量計(jì)算時(shí),有哪些假設(shè)?
假設(shè):1)降雨在整個(gè)匯水面積上的分布是均勻的,降雨強(qiáng)度在選定的降雨時(shí)段內(nèi)均勻不變;2)匯水面積隨集流時(shí)間增長(zhǎng)的速度為常數(shù)。
14地面集水時(shí)間的影響因素是什么?合理選定t值有何意義?
地形坡度、地面鋪砌、地面種植情況、水流路程、道路縱坡和寬度等因素,但地面集水時(shí)間主要取決于雨水流行距離的長(zhǎng)短和地面坡度。
15計(jì)算雨水管渠的設(shè)計(jì)流量,應(yīng)采用與哪個(gè)降雨歷時(shí)t相應(yīng)的暴雨強(qiáng)度q?為什么?應(yīng)采用的降雨歷時(shí)等于匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)雨水流達(dá)集流點(diǎn)的集流時(shí)間,因?yàn)楦鶕?jù)極限強(qiáng)度理論,匯水面積隨降雨歷時(shí)的增長(zhǎng)較降雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)增長(zhǎng)而減少的速度更快,因此采用匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)雨水流達(dá)集流點(diǎn)的集流時(shí)間作為降雨歷時(shí)可求得最大的降雨量,此值作為設(shè)計(jì)流量是偏安全的。
16、為什么污水按照不滿流的規(guī)定設(shè)計(jì):原因:①污水流量時(shí)刻在變化很難計(jì)算精確,而且雨水或地下水可能通過檢查井蓋或管道接口滲入污水管道,因此有必要保留一部分的管道斷面,為未預(yù)見水量的增長(zhǎng)留有余地,避免污水一處妨礙環(huán)境衛(wèi)生。②污水管道內(nèi)沉積的污泥可能分解出一些有害氣體,此外,污水中含有汽油、苯、石油等易燃液體時(shí)可能形成爆炸性氣體。故需要留出適當(dāng)?shù)目臻g,以利于管道的通風(fēng),排出有害氣體,防止管道爆炸。③便于管道的疏通和維護(hù)管理。;17、設(shè)計(jì)流速及流速范圍的規(guī)定
和設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相應(yīng)的水流平均速度叫設(shè)計(jì)流速。污水管道的最小設(shè)計(jì)流速定位0.6m/s,最大設(shè)計(jì)流速與管道材料有關(guān)。金屬管道的為10m/s,非金屬的為5m/s。
污水管道的最小覆土厚度滿足三個(gè)要求:①必須防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道;②必須防止管壁因地面荷載而受到破壞;③必須滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求。18什么是控制點(diǎn),如何確定控制點(diǎn)的標(biāo)高在污水排水區(qū)域內(nèi),對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)稱為控制點(diǎn)。確定控制點(diǎn)的標(biāo)高一方面應(yīng)根據(jù)城市的豎向規(guī)劃,保證排水區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的污水都能夠排除,并考慮發(fā)展,在埋深上適當(dāng)留有余地。另一方面,不能因照顧個(gè)別控制點(diǎn)而增加整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深。19工業(yè)企業(yè)內(nèi)的給水管網(wǎng)與城市給水管網(wǎng)相比有哪些特點(diǎn)?工業(yè)企業(yè)大內(nèi)的管網(wǎng)定線比城市管網(wǎng)簡(jiǎn)單,因?yàn)閺S區(qū)內(nèi)車間位置明確,車間用水量大且比較集中,易于做到以最短的管線達(dá)到用水量最大的車間的要求,但是,由于某些工業(yè)企業(yè)有許多地下建筑物和管線,地面又有運(yùn)輸設(shè)施,以致定線比較困難。輸水管渠定線時(shí)應(yīng)考慮哪些方面。
輸水管渠定線要考慮必須與城市建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合,盡量縮短線路長(zhǎng)度,減少拆遷,少占農(nóng)田,便于管渠施工和運(yùn)行維護(hù),保證供水安全,選線時(shí),應(yīng)選擇最佳的地形和地質(zhì)條件,盡量沿現(xiàn)有道路定線,以便施工和檢修,減少與鐵路,公路和河流的交叉,管線應(yīng)避免穿越畫皮,巖層,沼澤、高水位和河水淹沒沖刷地區(qū),以降低造價(jià)和便于管理20如何確定有水塔和無水塔時(shí)的清水池調(diào)節(jié)容積有水塔時(shí),清水池的調(diào)節(jié)容積等于每一時(shí)段二級(jí)泵站供水量與一級(jí)泵站供水量之差的累加正值
無水塔時(shí),清水池的調(diào)節(jié)容積等于每一時(shí)段用水量與一級(jí)泵站供水量之差的累加正值。取用地表水源時(shí),取水口、水處理構(gòu)筑物、泵站和管網(wǎng)按什么流量設(shè)計(jì)取水口、水處理構(gòu)筑物、一級(jí)泵站按最高日平均時(shí)流量計(jì)算。管網(wǎng)中有水塔或高地水池時(shí),二級(jí)泵站和管網(wǎng)按最高日最高時(shí)流量計(jì)算,管網(wǎng)內(nèi)設(shè)有水塔或高地水池時(shí),二級(jí)泵站的設(shè)計(jì)流量按用水量變化曲線擬定。21清水池和水塔有何作用,什么情況下應(yīng)當(dāng)設(shè)置水塔清水池用于調(diào)節(jié)一級(jí)泵站和二級(jí)泵站的供水量差額,而水塔用于調(diào)劑二級(jí)泵站供水量與管網(wǎng)用水量的差額,當(dāng)管網(wǎng)用水量變化較大時(shí),二級(jí)泵站時(shí)常運(yùn)行于最高日最高時(shí)用水量則會(huì)消耗大量能源,此時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)置水塔。
有水塔和無水塔的管網(wǎng),二級(jí)泵站的計(jì)算流量有何區(qū)別。管網(wǎng)水塔或高地水池時(shí),二級(jí)泵站和管網(wǎng)按最高日最高時(shí)流量來計(jì)算,管網(wǎng)設(shè)有水塔或高地水池時(shí),二級(jí)泵站的而設(shè)計(jì)流量按用水量的變化曲線擬定。22污水管道定線的一般原則和方法是什么?
原則:應(yīng)盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下,讓最大區(qū)域的污水能自流排出。
方法:考慮地形和用地布局、排水體制和線路數(shù)目、污水廠和出水口位置、水文地質(zhì)條件、道路寬度、地下管線及構(gòu)筑物的位置、工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況,使擬定的路線能因地制宜地利用其有利因素而避免不利因素。
23當(dāng)污水管道的埋設(shè)深度已接近最大允許埋深而管道仍需繼續(xù)向前埋設(shè)時(shí),一般應(yīng)采取什么措施?
一般可采取以下措施:1)加強(qiáng)管材強(qiáng)度;2)填土提高地面高程以保證最小覆土厚度;3)設(shè)置泵站提高管位等方法。
24污水設(shè)計(jì)管段之間有哪些銜接方法?銜接時(shí)應(yīng)注意些什么問題?
水面平接和管頂平接。銜接時(shí)應(yīng)注意:1)下游管段起端的水面和管底標(biāo)高都不得高于上游終端的水面和管底標(biāo)高;2)當(dāng)管道敷設(shè)地區(qū)的地面坡度很大時(shí),為了調(diào)整管內(nèi)流速所采用的管道坡度將會(huì)小于地面坡度。為了保證下游管段的最小覆土厚度和減少上游管道的埋深,可根據(jù)地面坡度采用跌水鏈接;3)在旁側(cè)管道與干管交匯處,若旁側(cè)管道的管底標(biāo)高比干管的管底標(biāo)高大很多時(shí),為保證干管有良好的水力條件,最好在旁側(cè)管道上線設(shè)跌水井后再與干管相接。反之,若干管的管底標(biāo)高高于旁側(cè)管道的管底標(biāo)高,為了保證旁側(cè)管能接入干管,干管則在交匯處需設(shè)跌水井,增大干管的埋深。論述題
1什么情況下考慮采用合流制排水系統(tǒng)?合流制管網(wǎng)的設(shè)計(jì)有何特點(diǎn)?
1.排水區(qū)域內(nèi)有一處或多處水源充沛的水體,其流量和流速都足夠大,一定量的混合污水排入后對(duì)水體造成的污染危害程度在允許的范圍以內(nèi)。2.街坊和街道的建設(shè)比較完善,必須采用暗管渠排除雨水,而街道橫斷面又較窄,管渠的設(shè)置位置受到限制時(shí),可考慮選用合流制。3.地面有一定的坡度傾向水體,當(dāng)水體高水位時(shí),岸邊不受淹沒。污水在中途不需要泵汲。
2.特點(diǎn):1.管渠的布置應(yīng)使所有服務(wù)面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠,并能以可能的最短距離坡向水體。2.沿水體岸邊布置與水體平行的截流干管,在截流干管的適當(dāng)位置上設(shè)置溢流井,使超過截流干管設(shè)計(jì)輸送能力的那部分混合污水能順利地通過溢流井就近排入水體。3.必須合理地確定溢流井的數(shù)目和位置,以便盡可能減少對(duì)水體的污染、減小截流干管的斷面尺寸和縮短排放渠道的長(zhǎng)度。4.在合流制管網(wǎng)的上游排水區(qū)域,如果雨水可沿地面的街道邊溝排泄,則該區(qū)域可只設(shè)置污水管道。只有當(dāng)雨水不能沿地面排泄時(shí),才考慮布置合流制管網(wǎng)。
6.管段設(shè)計(jì)流量分配的目的是什么?為了進(jìn)行給水管網(wǎng)的細(xì)部設(shè)計(jì),要將設(shè)計(jì)總流量分配到系統(tǒng)中去,就是將最高日用水流量分配到管網(wǎng)圖的每條管和各個(gè)節(jié)點(diǎn)上去。樹狀管網(wǎng)流量分配計(jì)算特點(diǎn):?jiǎn)味▔汗?jié)點(diǎn)樹狀管網(wǎng),從水源到各節(jié)點(diǎn),只能沿一個(gè)唯一的路徑供水,因此任意一管段流量等于該管段之后所有節(jié)點(diǎn)流量的總和。
7.環(huán)狀管網(wǎng)管段流量分配原則:1)體現(xiàn)供水的目的性,從水源或多個(gè)水源出發(fā)進(jìn)行管段流量分配,使供水流量沿較短的距離擴(kuò)散到整個(gè)管網(wǎng)的所有節(jié)點(diǎn)上去;2)體現(xiàn)供水的經(jīng)濟(jì)性,向主要供水方向(如通向密集用水區(qū)或用水大戶)分配較多的流量,向次要供水方向分配較少的流量,特別注意不能逆向流3)體現(xiàn)供水的可靠性,應(yīng)確定兩條或兩條以上平行的主要供水方向,并且應(yīng)在各平行供水方向分配相接近的較大流量,垂直主要供水方向的管段上也要分配一定的流量。二、簡(jiǎn)答題
3.試比較分流制與合流制的優(yōu)缺點(diǎn)?選擇排水體制的原則是什么?可從4個(gè)角度對(duì)分流制與合流制進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比較:環(huán)境保護(hù)角度
如果采用合流制將城市生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部送往污水廠進(jìn)行處理后排放,從防止水體污染來看是較好的,但這樣會(huì)使主干管尺寸過大,污水容量也會(huì)增加,建設(shè)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也相應(yīng)大幅提高。采用截流式合流制時(shí),雨天有部分混合污水通過溢流井直接排入水體,水體仍然遭受污染;分流制是將城市污水全部送至污水廠進(jìn)行處理,但初降雨水徑流之后未加處理直接排入水體,對(duì)城市水體也會(huì)造成污染,有時(shí)還很嚴(yán)重。分流制雖然具有這一缺點(diǎn),但它比較靈活,比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,一般能符合城市衛(wèi)生的要求。工程造價(jià)角度
有些人認(rèn)為合流制排水管道的造價(jià)比完全分流制一般要低20%40%,可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價(jià)要高。從總造價(jià)來看,完全分流制比合流制比合流制可能要高,但不完全分流制因初期只建污水排水系統(tǒng),因而可節(jié)省初期投資費(fèi)用,還可縮短施工工期。而合流制和完全分流制的初期投資均比不完全分流制要大。維護(hù)管理角度
晴天時(shí)污水在合流制管道中只是部分流,雨天時(shí)才接近滿管流,因而晴天時(shí)合流制管內(nèi)流速較低,易產(chǎn)生沉淀,待雨天暴雨水流可以將它沖走,使合流管道的維護(hù)管理費(fèi)用降低,但晴天和雨天時(shí)流入污水廠的水量變化很大,增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運(yùn)行管理的復(fù)雜性。而分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)的流速,不致發(fā)生沉淀,流入污水廠的水量和水質(zhì)變化比合流制小得多,污水廠的運(yùn)行易于控制。用地角度
合流制節(jié)省土地,在街道狹窄地區(qū)尤為有利,老城區(qū)地下管網(wǎng)密布,地面上高樓大廈,行人多,車輛多,有些地段沒有施工條件,老城區(qū)也只能保留合流制。
排水系統(tǒng)體制的選擇應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求、污水利用的情況、原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件,從全局出發(fā),在滿足環(huán)境保護(hù)的前提下,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,綜合考慮確定。
2為什么地面坡度大于0.03地區(qū)的雨水管渠計(jì)算設(shè)計(jì)流量時(shí),折減系數(shù)不能采用2而只能
采用1.2?
因?yàn)槠露却笥?.03時(shí),雨水管中能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到滿流,也就是達(dá)到設(shè)計(jì)的流速,而采用2的話,就會(huì)跟實(shí)際產(chǎn)生較大的偏差。雨水管渠設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),在什么情況下會(huì)出現(xiàn)下游管段的設(shè)計(jì)流量小于上一管段的設(shè)計(jì)流量的情況?此時(shí)應(yīng)如何確定下游管段的管徑?
當(dāng)匯水面積的輪廓形狀很不規(guī)則(即匯水面積呈畸形增長(zhǎng)時(shí)),或是匯水面積地形坡度變化較大或匯水面積各部分徑流系數(shù)有顯著差異時(shí),就可能發(fā)生下游管段的設(shè)計(jì)流量小于上一管段的設(shè)計(jì)流量的情況,這是因?yàn)橄掠喂芏蔚募畷r(shí)間大于上一管段的集水時(shí)間,下游管段的暴雨強(qiáng)度小于上一管段的暴雨強(qiáng)度,且匯水面積的增加量小于暴雨強(qiáng)度的減少量。此時(shí),可分兩種情況進(jìn)行下游設(shè)計(jì)流量的計(jì)算,選擇其中最大流量作為下游的設(shè)計(jì)流量,從而確定管徑:1)最大流量可能會(huì)發(fā)生在全部下游匯水面積參與徑流時(shí),此時(shí)上游中僅部分面積的雨水能流到下游;2)最大流量可能發(fā)生在全部上游匯水面積參與徑流時(shí),此時(shí)下游匯水面積的流量已經(jīng)流過下游。
4污水管道的水流是否為均勻流?污水管道的水力計(jì)算為什么仍采用均勻流公式?
不是均勻流。在直線管段上,當(dāng)流量沒有很大變化又無沉淀物時(shí),管內(nèi)污水的流動(dòng)狀態(tài)可接近均勻流。如果在設(shè)計(jì)與施工中,注意改善管道的水力條件,則可使管內(nèi)水流盡可能接近均勻流,以及變速流公式計(jì)算的復(fù)雜性和污水流動(dòng)的變化不定,即采用變速流公式計(jì)算也很難精確,因此為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作,污水管道的水力計(jì)算仍采用均勻流公式。
在污水管道進(jìn)行水力計(jì)算時(shí),為什么要對(duì)設(shè)計(jì)充滿度、設(shè)計(jì)流速、最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度做出規(guī)定?是如何規(guī)定的?設(shè)計(jì)充滿度:原因:
污水流量時(shí)刻在變化,很難精確計(jì)算,而且雨水或地下水可能通過檢查井蓋或管道接口滲入污水管道。因此,有必要保留一部分管道斷面,為未預(yù)見水量的增長(zhǎng)留有余地,避免污水溢出妨礙衛(wèi)生環(huán)境。
污水管道內(nèi)沉積的污泥可能分解出一些有害氣體。此外,污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液體時(shí),可能形成爆炸性氣體。故需流出適當(dāng)空間,以利管道的通風(fēng),排出有害氣體,對(duì)防止管道爆炸有良好效果。便于管道的疏通和維護(hù)管理。規(guī)定:
管徑(D)或暗渠(H)(mm)最大設(shè)計(jì)充滿度(h/D或h/H)201*000.5503504500.650500900≥10000.7000.750
設(shè)計(jì)流速
原因:污水在管內(nèi)流動(dòng)緩慢時(shí),污水中所含雜質(zhì)可能下沉,產(chǎn)生淤積;當(dāng)污水流速增大時(shí),可能產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象,甚至損壞管道。為了防止管道中產(chǎn)生淤積或沖刷,設(shè)計(jì)流速應(yīng)在最小值和最大值范圍內(nèi)。
規(guī)定:污水管道的最小設(shè)計(jì)流速定為0.6m/s,最大設(shè)計(jì)流速與管道材料有關(guān):金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為10m/s,非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5m/s。18.最小管徑
①原因:管徑過小極易堵塞,因此為了養(yǎng)護(hù)工作的方便,常規(guī)定一個(gè)允許的最小管徑。②規(guī)定:在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小管徑為200mm,在街道下為300mm。19.最小設(shè)計(jì)坡度
①原因:管道坡度造成的流速應(yīng)等于或大于最小設(shè)計(jì)流速,以防止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀。
②規(guī)定:管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度0.004;管徑300mm的最小設(shè)計(jì)坡度0.003;其余按照計(jì)算確定。
污水管道的覆土厚度和埋設(shè)深度是否為同一含義?污水管道設(shè)計(jì)時(shí)為什么要限定覆土厚度的最小值?
不同含義。限定覆土厚度的最小值有3個(gè)原因:1)必須防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道;2)必須防止管壁因地面荷載而受到破壞;3)必須滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求。
城鎮(zhèn)的排水體制的選擇(1)從城市規(guī)劃方面看:
合流制僅有一條管渠系統(tǒng),對(duì)地下建筑相互間的矛盾較小,占地少,施工方便。分流制管線多,對(duì)地下建筑的豎向規(guī)劃矛盾較大。2)從環(huán)境保護(hù)方面看
直排式合流制不符合衛(wèi)生要求,新建的城鎮(zhèn)和小區(qū)已不再采用;
完全合流制排水系統(tǒng)衛(wèi)生條件較好,但工程量大,初期投資大,污水廠的運(yùn)行管
理不便,特別是在經(jīng)濟(jì)實(shí)力還不雄厚的地區(qū),較難采用
在老城市的改造中,常采用截流式合流制,充分利用原有的排水設(shè)施,與直排式相
比,減小了對(duì)環(huán)境的危害,但仍有部分混合污水通過溢流井直接排入水體。
分流制排水系統(tǒng)的管線多,但衛(wèi)生條件好,有利于環(huán)境保護(hù),雖然初降雨水對(duì)水體
有污染,但它比較靈活,比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,一般又能符合城鎮(zhèn)衛(wèi)生的要求,所以在國(guó)內(nèi)外得到推薦應(yīng)用,而且也是城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)體制發(fā)展的方向;不完全分流制排水系統(tǒng),初期投資少,有利于城鎮(zhèn)建設(shè)的分期發(fā)展,在新建城鎮(zhèn)和
小區(qū)可考慮采用這種體制;
半分流制衛(wèi)生情況比較好,但管渠數(shù)量多,建造費(fèi)用高,一般僅在地面污染較嚴(yán)重
的區(qū)域(如某些工廠區(qū)等)采用。
(3)從投資方面看:分流制比合流制高。合流制只敷設(shè)一條管渠,其管渠斷面尺寸與分流制的雨水管渠相差不大,管道總投資較分流制低20%~40%,但合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價(jià)要高。由于管道工程的投資占給排水工程總投資的70%~80%,所以總的投資分流制比合流制高。如果是初建的城鎮(zhèn)和小區(qū),初期投資受到限制時(shí),可以考慮采用不完全分流制,先建污水管道而后建雨水管道系統(tǒng),以節(jié)省初期投資,有利于城鎮(zhèn)發(fā)展,且工期短,見效快,隨著工程建設(shè)的發(fā)展,逐步建設(shè)雨水排水系統(tǒng)4)從排水系統(tǒng)的管理上看:
合流制管道系統(tǒng)在晴天時(shí)管內(nèi)僅有污水流,流速較低,容易產(chǎn)生沉淀,但管中的
沉淀物當(dāng)遇到大雨或暴雨時(shí)能被雨水水流沖走。平時(shí)合流制管道系統(tǒng)的維護(hù)管理費(fèi)用比較低,但由于流入污水廠的水量變化較大,污水廠運(yùn)行管理復(fù)雜。
分流制管道系統(tǒng)可以保證管內(nèi)的流速,不致發(fā)生沉淀,同時(shí),污水廠的運(yùn)行管理
也易于控制
排水系統(tǒng)體制的選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)就考慮的幾方面因素
當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟涤昵闆r和排放標(biāo)準(zhǔn)、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形和水體等條件,
在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前提下,全面規(guī)劃,按近期要求設(shè)計(jì),兼顧遠(yuǎn)期發(fā)展,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,綜合考慮而定。
新建的城鎮(zhèn)和小區(qū)宜采用分流制和不完全分流制;老城鎮(zhèn)可采用截流式合流制;
在干旱少雨地區(qū);或街道較窄地下設(shè)施較多而修建污水和雨水兩條管線有困難的地
區(qū),也可考慮采用合流制。
6.2.1排水管道布置原則
(1)按照城市總體規(guī)劃,結(jié)合實(shí)際布置
(2)先確定排水區(qū)域和排水體制,然后布置排水管網(wǎng),按從主干管到干管到支管的順序進(jìn)行布置;
(3)充分利用地形,采用重力流排除污水和雨水,并使管線最短和埋深最。唬4)協(xié)調(diào)好與其他管道關(guān)系(5)施工、運(yùn)行和維護(hù)方便(6)遠(yuǎn)近期結(jié)合,留有發(fā)展余地
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