行業(yè)資訊
市政給排水管道布置設(shè)計(jì)及技術(shù)措施
市政工程總給排水系統(tǒng)是為保證城市、工業(yè)企業(yè)等用水、排水的工程系統(tǒng),它的任務(wù)是從水源取水,按照用戶對(duì)水質(zhì)的要求進(jìn)行處理,然后將水輸送到用水區(qū),并向用戶配水。給水包括生活用水、生產(chǎn)用水、消防用水以及道路澆灑、綠化用水等市政用水以及相應(yīng)的廢水排放等。
1.市政工程的給水工程規(guī)劃
進(jìn)行給水工程規(guī)劃時(shí),首先要明確規(guī)劃設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)。其中包括:規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目的性質(zhì),規(guī)劃任務(wù)的內(nèi)容、范圍,有關(guān)部門對(duì)給水工程規(guī)劃的指示、文件,以及與其他部門分工協(xié)議事項(xiàng)等。
?。?)規(guī)劃和地形資料:包括近遠(yuǎn)期規(guī)劃、城市人口分布、建筑層數(shù)和衛(wèi)生設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),區(qū)域附近的區(qū)域總地形圖資料等。
?。?)現(xiàn)有給水設(shè)備概況資料:包括用水人數(shù)、用水量、現(xiàn)有設(shè)備、供水成本以及藥劑和能源的來(lái)源等。
?。?)自然資料:包括氣象、水文及水文地質(zhì),工程地質(zhì)等資料,對(duì)水量、水質(zhì)、水壓要求資料等。
?。?)制訂規(guī)劃設(shè)計(jì)方案:在給水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),通常要擬訂幾個(gè)較好的方案,進(jìn)行計(jì)算,繪制給水工程規(guī)劃方案圖,進(jìn)行工程造價(jià)估算,對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,從而選擇出最佳方案。
?。?)繪制工程系統(tǒng)圖及文字說(shuō)明:規(guī)劃圖紙的比例采用1/5000~1/10000,圖中應(yīng)包括給水水源和取水位置,水廠廠址、泵站位置,以及輸水管和管網(wǎng)的布置等。文字說(shuō)明應(yīng)包括規(guī)劃項(xiàng)目的性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模、方案的組成及優(yōu)缺點(diǎn),工程造價(jià),所需主要設(shè)備材料以及能源消耗等。此外還應(yīng)有附規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料。
2.市政工程給水管網(wǎng)的布置設(shè)計(jì)措施
給水管網(wǎng)是指將產(chǎn)品水從凈水廠或一級(jí)供水系統(tǒng)的取水廠輸送到用戶的網(wǎng)狀管道系統(tǒng)。給水管網(wǎng)是給水系統(tǒng)的重要組成部分。給水管網(wǎng)布置合理與否對(duì)管網(wǎng)的運(yùn)行安全性、適用性與經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。根據(jù)給水管網(wǎng)在整個(gè)給水系統(tǒng)中的作用,可將它分為輸水管網(wǎng)和配水管網(wǎng)兩部分。
?。?)輸水管網(wǎng):從水源到水廠或從水廠到配水管網(wǎng)的管線,因?yàn)檠毓芫€一般不連接用水戶,主要起轉(zhuǎn)輸水量的作用,所以叫做輸水管。另外,從配水管網(wǎng)接到個(gè)別大用水戶去的管線,因沿線一般也不接用戶管,此管線也被叫做輸水管。
(2)配水管網(wǎng):配水管網(wǎng)就是將輸水管線送來(lái)的水,配給城市中用水戶的管道系統(tǒng)。在配水管網(wǎng)中,各管線所起的作用不相同,因而其管徑也就各異,由此可將管線分為干管、分配管、接戶管。干管的主要作用是輸水至城市各用水城區(qū),直徑一般在100mm以上,在大城市為200mm以上。城市給水網(wǎng)的布置和計(jì)算,通常只限于干管。配水支管是把干管輸送來(lái)的水量送人小區(qū)的管道。它敷設(shè)在每條道路下。配水管的管徑要考慮消防流量來(lái)決定管徑的大小。為了滿足安裝消火栓所要求的管徑,不致在消防時(shí)水壓下降過(guò)大,通常配水管最小管徑,在小城市采用75~100mm,中等城市100~150mm,大城市采用150~200mm。接戶管又稱進(jìn)戶管,是連續(xù)配水管與用戶的管道。
?。?)布置要求:按照城市規(guī)劃平面圖布置管網(wǎng),布置時(shí)應(yīng)考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能;管網(wǎng)布置必須保證供水安全可靠,當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí),斷水范圍應(yīng)減到最?。还芫€遍布整個(gè)給水服務(wù)區(qū)內(nèi),保證用戶可以獲得足夠的水量和水壓;力求以最短距離敷設(shè)管線,以降低管網(wǎng)造價(jià)和供水能量消耗。
(4)布置分類:給水管網(wǎng)的布置可分為環(huán)管網(wǎng)和樹(shù)枝狀管網(wǎng)兩種。環(huán)狀管網(wǎng)指供水干管之間都由另外方向的管道互相連通起來(lái),形成許多閉合的環(huán)。一般在大中城市給水系統(tǒng)或供水要求較高時(shí),或者對(duì)于不能停水的管網(wǎng),均應(yīng)采用環(huán)狀管網(wǎng)。環(huán)狀管網(wǎng)每條管都可以由兩個(gè)方向來(lái)水,供永安全可靠性大,降低了管網(wǎng)中的水頭損失,節(jié)省動(dòng)力,管徑可稍微減小。另外,環(huán)狀管網(wǎng)還能減輕管內(nèi)水錘的威脅,有利于管網(wǎng)的安全。環(huán)網(wǎng)的管線較長(zhǎng),投資較大,但供水安全可靠。在實(shí)際工作中為了發(fā)揮給水管網(wǎng)的輸配水能力,達(dá)到既工作安全可靠,又適用經(jīng)濟(jì)的目的,常采用樹(shù)枝狀與環(huán)狀相結(jié)合的管網(wǎng)。如在主要供水區(qū)采用環(huán)狀,在外圍周邊區(qū)域或要求不高而距離水廠又較遠(yuǎn)的地點(diǎn),可采用樹(shù)枝狀管網(wǎng),這樣比較經(jīng)濟(jì)合理。樹(shù)枝狀管網(wǎng)的干管與支管的布置猶如樹(shù)干與樹(shù)枝的形態(tài),其主要優(yōu)點(diǎn)是管材省、投資少、構(gòu)造簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是供水可靠性較差,一處損壞則下游各段全部斷水,同時(shí)各支管盡端易造成“死水”區(qū),在用水低峰管道內(nèi)水的停留時(shí)間較長(zhǎng),水質(zhì)會(huì)惡化。這種管網(wǎng)布置形式適用于地形狹長(zhǎng)、用水量不大、用戶分散的地區(qū),或在建設(shè)初期采用,后期再發(fā)展形成環(huán)狀網(wǎng)。
3.市政工程的排水工程規(guī)劃
城市污水通常是指排入城市排水管道系統(tǒng)的生活污水和工業(yè)廢水的混合物。在合流制排水系統(tǒng)中,還可能包括截流入城市合流制排水管道系統(tǒng)的雨水。城市污水實(shí)際上是一種混合污水,其性質(zhì)變化很大,隨著各種污水的混合比例和工業(yè)廢水中污染物質(zhì)的特性不同而異。城市污水需經(jīng)過(guò)處理后才能排入天然水體,灌溉農(nóng)田或再利用。在城市和工業(yè)企業(yè)中,應(yīng)當(dāng)有組織地、及時(shí)地排除上述廢水和雨水,否則可能污染和破壞環(huán)境,甚至形成環(huán)境公害,影響人們的生活和生產(chǎn)乃至于威脅到人身健康。
(1)合流制:合流制排水系統(tǒng)是指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水收入同一套排水管渠內(nèi)排除的排水系統(tǒng),又可分為直排式合流制排水系統(tǒng)和截流式合流制排水系統(tǒng)。直排式合流制排水系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng),是將欲排除的混合污水不經(jīng)處理就近直接排入天然水體。因污水未經(jīng)無(wú)害化處理而直接排放,會(huì)使受納水體遭受嚴(yán)重污染。國(guó)內(nèi)外許多老城市幾乎都是采用這種排水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)所造成的污染危害很大,現(xiàn)在一般不再采用。截流式合流制排水系統(tǒng)是在鄰近河岸的高程較低側(cè)建造一條沿河岸的截流總干管,所有主干排水管的混合污水都將接入截流總于管中,合流污水由截流總干管輸送至下游的排水口集中排出或進(jìn)入污水處理廠。晴天時(shí),管道中只輸送旱流污水,并將其在污水處理廠中進(jìn)行處理后再排放。
?。?)分流制:分流制排水系統(tǒng)是指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠系統(tǒng)內(nèi)排除的排水體制。排除生活污水、工業(yè)廢水或城市污水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng),排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。根據(jù)排除雨水方式的不同,又分為完全分流制和不完全分流制排水系統(tǒng)。完全分流制是將城市的綜合生活污水和工業(yè)廢水用一條管道排除,而雨水用另一條管道來(lái)排除的排水方式。雨水管道只在雨季才發(fā)揮作用,因此完全分流制造價(jià)高,初期投資大。
4.市政工程排水管網(wǎng)的布置設(shè)計(jì)措施
排水管道的平面布置,根據(jù)城市地形、豎向規(guī)劃、污水廠的位置、土壤條件、水體情況,以及污水的種類和污染程度等因素確定。下面幾種是以地形為主要因素的布置形式。
?。?)正交式:在地勢(shì)向水體適當(dāng)傾斜的地區(qū),各排水流域的干管可以最短距離沿與水體大體垂直相交的方向布置,這種布置稱為正交式布置。正交式布置的干管長(zhǎng)度短、管徑小、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、污水排出迅速。但污水未經(jīng)處理直接排放會(huì)使水體遭受嚴(yán)重污染。因此,在現(xiàn)代城市中,直接排放形式僅用于雨水排除。
?。?)平行式:在地勢(shì)向河流方向有較大傾斜的地區(qū),為了避免干管坡度及管內(nèi)流速過(guò)大,使管道受到嚴(yán)重沖刷,可使干管與等高線及河道基本平行、主干管與等高線及河道呈一定斜角的形式敷設(shè),這種布置稱為平行式布置。但是,能否采用上述的平行式布置,取決于城鎮(zhèn)規(guī)劃道路網(wǎng)的形態(tài)。
?。?)截流式:在正交式布置的基礎(chǔ)上,沿河岸再敷設(shè)總干管將各干管的污水截流并輸送至污水廠,這種布置稱為截流式布置。截流式布置對(duì)減輕水體污染、改善和保護(hù)環(huán)境有重大作用,適用于分流制的污水排水系統(tǒng),將生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)處理后排入水體,也適用于區(qū)域排水系統(tǒng)。此種情況下,區(qū)域性的管截流總干管需要截流區(qū)域內(nèi)各城鎮(zhèn)的所有污水輸送至區(qū)域污水廠進(jìn)行處理。對(duì)于截流式合流制排水系統(tǒng),因雨天有部分混合污水泄入水體,對(duì)水體有所污染,這就是合流制的缺點(diǎn)。
5.結(jié)語(yǔ)
市政給排水管道工程是城市的基礎(chǔ)排水管網(wǎng)系統(tǒng),大量地分布于城市的每個(gè)角落。給排水管道工程質(zhì)量的優(yōu)劣不僅影響城市功能的充分發(fā)揮,而且對(duì)道路完好、城市環(huán)保以及城市防洪排澇等都有直接的影響。因此,采取合理的設(shè)計(jì)技術(shù)措施是確保工程質(zhì)量關(guān)鍵所在。
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