【正文】 雨 水設(shè)計(jì)采用的重現(xiàn)期、排雨水區(qū)域地面硬化情況和建筑密度以及當(dāng)?shù)氐慕涤炅康?)，合流制截流總干管在管徑確定方面通常只考慮截流非雨水污水量 (稱為合流制排水管道的旱流量 )一定倍數(shù)的雨水量，而不是把所有雨水量都截流在截流總干管中。為此，在合流干管與截流總干管相交前或相交處需設(shè)置溢流井。溢流井的作用是，當(dāng)進(jìn)入管道的城市污水和雨水的總量超過(guò)管道的設(shè)計(jì)流量時(shí)，多余的雨水 (實(shí)際上是城市污水和雨水的混合物 )就會(huì)經(jīng)溢流井排出，而不能向截流總干管的下游轉(zhuǎn)輸。截流總干管的下游通常是市政污水處理廠。由于雨天初降雨的匯集量較小，一般都在截 流總干管的設(shè)計(jì)雨水截流能力范圍內(nèi)，故晴天的城市污水和雨天的初降雨都會(huì)排送至污水廠，經(jīng)處理后排入水體。當(dāng)降雨過(guò)程延續(xù)，進(jìn)入管道的混合污水流量超過(guò)截流總干管的設(shè)計(jì)輸水能力后，就有部分混合污水經(jīng)溢流井溢出直接排入水體。截流式合流制排水系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外改造舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)常用的方式。這種系統(tǒng)比直排式合流制排水系統(tǒng)有所進(jìn)步，但仍有部分混合污水未經(jīng)處理直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染。 ⑵ 分流制排水系統(tǒng) 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)。 完全分流制排水系統(tǒng)具有相互完全獨(dú)立的污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)，污水排至污水處理廠處理后排放，雨水就近排入水體 (圖 19}。不完全分流制是指只有污水排水系統(tǒng)，而未建雨水排水系統(tǒng)，雨水沿街道邊溝、水渠、天然地面等原有雨水渠道系統(tǒng)排泄，或者在原有渠道系統(tǒng)輸水能力不足之處修建部分雨水管道，待城市進(jìn)一步發(fā)展后再修建完整獨(dú)立的雨水排水系統(tǒng)，逐步改造成完全分流制排水系統(tǒng)。 在一些大城市中，由于各區(qū)域的自然條件存在差異，同時(shí)排水系統(tǒng)的建設(shè)是逐步進(jìn)行和完善的，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)混合制排水系統(tǒng)，即既有分流制也有合流制的排水系統(tǒng)?；旌现婆潘到y(tǒng)在原為合流制的城市進(jìn)行排水系統(tǒng)的改造擴(kuò)建時(shí)常常出現(xiàn)。 在工業(yè)企業(yè)中，由于工業(yè)廢水成分和性質(zhì)的復(fù)雜性，與生活污水不宜混合，而且彼 5 此之間也不宜混合，否則將造成污水和污泥處理復(fù)雜化，給廢水重復(fù)利用和有用物質(zhì)的回收造成、困難。 排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則 ⑴ 排水系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應(yīng)與城市工業(yè)企業(yè)中期他單項(xiàng)工程建設(shè)密切配合，相互協(xié) 調(diào)，該現(xiàn)成的道路規(guī)劃、建筑界限、設(shè)計(jì)規(guī)模對(duì)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很大的影響。 ⑵ 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要與鄰近區(qū)域的污水和污泥處理和處置協(xié)調(diào)。 ⑶ 考慮污水的集中處理與分散處理。 ⑷ 設(shè)計(jì)排水區(qū)域內(nèi)需考慮污水排水問(wèn)題與給水工程的協(xié)調(diào)，以節(jié)省總投資。 ⑸ 排水工程的設(shè)計(jì)應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計(jì)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。 ⑹ 排水工程設(shè)計(jì)師考慮原有管道系統(tǒng)的使用可能。 ⑺ 在規(guī)劃設(shè)計(jì)排水工程時(shí)必須認(rèn)真觀測(cè)執(zhí)行國(guó)家和地方有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。 排水體制的選擇 排水系統(tǒng)體制應(yīng)根據(jù)城市及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要 求、污水利用情況、原油排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、對(duì)條件確定。 ⑴ 從環(huán)境保護(hù)方面來(lái)看 如果采用合流制將污水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理，然后再排放，從控制和防止水體的污染來(lái)看，是較好的，但這時(shí)截流主干管很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)增加。采用截流是合流制時(shí)，雨天有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，水體受到污染。 分流制排出污水和雨水，初雨徑流未加處理就直接排入水體，對(duì)城水體也會(huì)造成污染，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，故應(yīng)采用分流制。 ⑵ 從造價(jià)方面來(lái)看 合流制排水管道的造價(jià)比分流制 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。 ⑶ 從維護(hù)管理方面來(lái)看 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，因而雨天時(shí)合流制管道內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀。但據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管中的沉淀易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維護(hù)費(fèi)用可降低。但是，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)可以保證管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時(shí)，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運(yùn)行易于控制。 6 綜合考慮各個(gè)因素，為了更好的保護(hù)環(huán)境， 適應(yīng)以后的發(fā)展，且便于污水廠的運(yùn)行管理，采用分流制排水系統(tǒng)，即采用兩個(gè)（雨水、污水）管道系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)只做污水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 7 3 污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 污水設(shè)計(jì)流量的確定 ．居民生活污水設(shè)計(jì)流量的確定 居民生活污水是指居民日常生活中洗滌、沖廁、洗澡等產(chǎn)生的污水。 居民生活污水設(shè)計(jì)流量可按下式計(jì)算： (L / s ) 864 00 kNq360 024 kNqQ z11z111 ???? ??? （ 31） 式中 Q1 —— 居民生活污水設(shè)計(jì)流量 （ L/s）； q1 —— 居民生活污水定額（ L/人 d ）； N1 —— 設(shè)計(jì)人口數(shù)； Kz —— 生活污水量總變化系數(shù)。 設(shè)計(jì)人口指污水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)期限終期的規(guī)劃人口數(shù)。它與城市的發(fā)展規(guī)模及人口的增長(zhǎng)率有關(guān)。 ．工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量 ? ?? / d )(mQ 32 i i2i2i2i 3 .6 T )f(1Nqk （ 32） 時(shí)變化系數(shù)?！鞴I(yè)企業(yè)廢水量的—產(chǎn)小時(shí)數(shù)；—各工業(yè)企業(yè)最高日生—重復(fù)使用率?！鞴I(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水—數(shù)量，或產(chǎn)量，或生產(chǎn)設(shè)備元—各工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值，萬(wàn)—）（單位生產(chǎn)設(shè)備單位產(chǎn)量或萬(wàn)元，額，—各工業(yè)企業(yè)廢水量定—式中i2iii2333i2kTfdNdm mmq ////? ．工業(yè)企業(yè)的生活 淋浴污水設(shè)計(jì)流量的確定 工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量用下式計(jì)算： ? ????????? )/( sL3 6 0 0NqT3 6 0 0 NqkQ bi3bi3ai3 ai3ai3ai3h3 （ 33） ? ????????? ?? 3 6 0 0 NqNqT3 6 0 0 NqkNqkQ 2b32b31b31b3ai3 2a32a32a3h1a31a31a3h3 （ 34） 8 。一般取水時(shí)變化系數(shù)，—高溫車間職工生活污—；一般取水時(shí)變化系數(shù)，—一般車間職工生活污——每班工作時(shí)數(shù)；—淋浴人數(shù)，人。—高溫車間最大班職工—淋浴人數(shù)，人；—一般車間最大班職工—班；人水量定額，—高溫車間職工淋浴污—班；人水量定額，—一般車間職工淋浴污—人數(shù)，人；—高溫車間最大班職工—人數(shù)，人；—一般車間最大班職工—班；人水量定額，—高溫車間職工生活污—班；人水量定額，—一般車間職工生活污—式中 /60 /40 /35 /25 231332313231323132313ahahaibbbbaaaaKKTNNLqLqNNLqLq???? . 公共建筑污水設(shè)計(jì)流量 可利用綜合污水定額計(jì)算，如有具體資料也可單獨(dú)計(jì)算。 ?? ( L / s )4i3 6 0 0 T4iN4iqh 4 ikQ 4 （ 35） 式中 Q4 —— 各公共建筑污水設(shè)計(jì)流量（ L/s）； q i4 —— 各公共建筑最高日污水量標(biāo)準(zhǔn) L/用水單位 d）； Ni4 —— 各公共建筑用水單位數(shù)； T i4 —— 各公共建筑最高日排水小時(shí)數(shù)； h K ih4 —— 各公共建筑污水量時(shí)變化系數(shù)。 . 城市污水設(shè)計(jì)總流量 城市污水設(shè)計(jì)總流量 : )(L / sQ 4321 ???? 。 （ 36） 9 污水管道的設(shè)計(jì) 布置污水管道 從小區(qū)平面圖上可知該區(qū)地勢(shì)自南向北傾斜，坡度較小，無(wú)明顯分水線、可劃分為一個(gè)排水流域。街道支管布置在街區(qū)地勢(shì)較低一側(cè)的道路下，干管基本上與等高線平行布置， 主干管布置在北側(cè)共青團(tuán)路下， 基本上與等高線垂直。整個(gè)管道系 統(tǒng)呈正交式布置。 街區(qū)編號(hào)并計(jì)算其面積 將各街區(qū)遍上號(hào)碼，并按各街區(qū)的平面范圍計(jì)算它們的面積，結(jié)果見(jiàn)附表表 1 中，用箭頭標(biāo)出各街區(qū)的污水排出方向。 劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量 ⑴ 設(shè)計(jì)管段的劃分 ① 設(shè)計(jì)管段：兩個(gè)檢查井之間的管段，如果采用的設(shè)計(jì)流量不變，且采用同樣的管徑和坡度，則稱它為設(shè)計(jì)管段。 ② 劃分設(shè)計(jì)管段：只是估計(jì)可以采用同樣管徑和坡度的連續(xù)管段，就可以劃作一個(gè)設(shè)計(jì)管段。根據(jù)管道的平面布置圖，凡有集中流量流入，有旁側(cè)管接入的檢查井均可作為設(shè)計(jì)管段的起止點(diǎn)。設(shè)計(jì)管段的起止點(diǎn)應(yīng)依次編 上號(hào)碼。 因排水管區(qū)遇到鐵路，不能按原有的坡度埋設(shè)，所以要設(shè)倒虹管。 ⑵ 設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)流量的確定 每一設(shè)計(jì)管段的污水設(shè)計(jì)流量可能包括以下幾種流量。 ① 本段流量 q1—— 是從本管段沿線街坊流來(lái)的污水量； ② 轉(zhuǎn)輸流量 q2—— 是從上游管段和旁側(cè)管段流來(lái)的污水量； ③ 集中流量 q3—— 是從工業(yè)企業(yè)或其它產(chǎn)生大量污水的公共建筑流來(lái)的污水量。 對(duì)于某一設(shè)計(jì)管段，本段流量是沿管段長(zhǎng)度變化的，即從管段起點(diǎn)的零逐漸增加到終點(diǎn)的全部流量。為便于計(jì)算，通常假定本段流量從管段起點(diǎn)集中進(jìn)入設(shè)計(jì)管段。而從上游管段和旁側(cè)管流來(lái) 的轉(zhuǎn)輸流量 q2 和集中流量 q3對(duì)這一管段是不變的。 本段流量是以人口密度和管段的服務(wù)面積的乘積來(lái)計(jì)算，其計(jì)算公式如下： q1 = q0 ? F （ 36） 式中 q1—— 設(shè)計(jì)管段的本段流量（ L/s）； F — — 設(shè)計(jì)管段的本段服務(wù)面積（ ha）； 10 q0 —— 比流量（ L/sha）。比流量是指單位面積上排出的平均污水量?？捎孟率接?jì)算： q86400ρn0 ?? （ 37） 式中 n —— 生活污水定額（ L/人 d）； ρ—— 人口密度（人 / ha）。 在初步設(shè)計(jì)階段只計(jì)算干管和主干管的設(shè)計(jì)流量，本次設(shè)計(jì)中，該城市，一區(qū)、二區(qū)人口密度分別為 520cap/ha、 540cap/ha,污水量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 120L/(cap d)，則一、二區(qū)每 ha街區(qū)面積的生活污水平均流量（比流量）為： 一區(qū) q0 = 86400120520? = （ L/sha） ； 二區(qū) q0 = 86400120540? = （ L/sha） 某一設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量可由下式計(jì)算： qij = (q1 + q2 ) ? kz + q3 （ 38） 式 中 qij —— 某一設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量（ L/s）； q1 —— 本段流量（ L/s）； q2 —— 轉(zhuǎn)輸 流量（ L/s） ； q3 —— 集中流量（ L/s） ； kz —— 生活 污 水 總變 化系 數(shù) 。 生活污水量總變化系數(shù)可以從下表查的 。 生活污水量總變化系數(shù) 表 31 污水平均日流量（ L/s） 5 15 40 70 100 200 500 ≥ 1000 總變化系數(shù)（ Kz） 各管段的生活污水總變化系數(shù)按照線性內(nèi)插法求得， 各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量應(yīng)列表計(jì)算， 各干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算見(jiàn)附表 2，各主干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算見(jiàn)下附表 3。 管段水力計(jì)算 在確定管段設(shè)計(jì)流量后，便可以從上游管段開(kāi)始依次進(jìn)行主干管各設(shè)計(jì)管段的水力計(jì)算。一般常列表進(jìn)行計(jì)算，水力計(jì)算步驟如下： 11 ⑴ 計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度 ， 結(jié)果見(jiàn)附表 4表從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度，列入 表 中 。 ⑵ 將各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量列入表中第 3 項(xiàng) 。設(shè)計(jì)管段起訖點(diǎn)檢查井處的地面標(biāo)高列入表中。 ⑶ 計(jì)算每一設(shè)計(jì)