【文章內(nèi)容簡介】 人 / 萬） 污水收集排放（ %） 污水收集率（ %） 未預(yù)見水量及地下水滲入量 污水收集量（萬m3/d） 2020 11 80 70 2020 15 6 90 90 (3)城市單位建設(shè)用地綜合用水量法 根據(jù)《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》 GB503182020 規(guī)定，污水量宜根據(jù)綜合用水量乘以污水排放系數(shù)確定。 合山市 排水管網(wǎng)改造工程可行性研究報(bào)告 14 根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》 GB5028298，合山市屬于規(guī)范中一區(qū)的小城市，城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標(biāo) （萬 m3/(km2 d)）。結(jié)合合山市的具體情況，近期 2020 年為 （萬 m3/(km2 d)），污水排放系數(shù)取 80%，污水收集率取 70%；遠(yuǎn)期 2020 年為 （萬 m3/(km2 d)），污水排放系數(shù)取 90%，污水收集率取 90%。未預(yù)見水量及地下水滲入量以污水量污水排放收集率的 10%計(jì)，則污水收集量 =綜合用水量 污水排放系數(shù)污水收集率 +未預(yù)見水量及地下水滲入量，則合山市的污水收集量計(jì)算結(jié)果詳見下表： 城市單位建設(shè)用地綜合用水量法污水收集量預(yù)測表 年份 建設(shè)用地（ km2） 用水量指標(biāo)（萬m3/(km2?d)） 污水排放系數(shù)（ %） 污水收集（ %） 未預(yù)見水量及地下水滲入量 污水收集量（萬m3/d） 2020 9 80 70 2030 14 90 90 在運(yùn)用以上三種預(yù)測方法所得出的結(jié)果中，采用用水定額與城市單位建設(shè)用地綜合用水法預(yù)測所得出的可收集污水量是接 近的，綜合考慮，本項(xiàng)目污水收集最后確定以用水定額法與城市單位建設(shè)用地綜合水量法預(yù)測所得出的可收集污水量的平均值作為設(shè)計(jì)收集量，計(jì)算結(jié)果詳見下表： 設(shè)計(jì)污水量預(yù)測表 年份 用水定額法預(yù)測污水收集量（萬 m3/d） 城市單位建設(shè)用地綜合用水量法預(yù)測污水收集量（萬 m3/d） 設(shè)計(jì)污水收集量（萬m3/d） 2020 2020 三、雨水量預(yù)測 雨水量計(jì)算公式及參數(shù)： 合山市 排水管網(wǎng)改造工程可行性研究報(bào)告 15 雨水流量計(jì)算公式： ）sLFq /(ψQ = 式中： q— — 暴雨強(qiáng)度； Ψ —— 綜合徑流系數(shù)，根據(jù)地面情況確定； F—— 匯水面積（ ha）； 合山目前的暴雨強(qiáng)度公式，考慮到該地區(qū)氣象特征與鄰近地區(qū)的來賓市較為相似，現(xiàn)采用來賓市的暴雨強(qiáng)度公式計(jì)算： ）（（ hastL g Pq ?++= /)8()4 9 1 8 4 式中： P—— 重現(xiàn)期 取 P=1 年： mttt += 1 式中： m—— 折減系數(shù)。 t1—— 地面為匯水時(shí)間，單位為分鐘；在本次雨水管道管徑計(jì)算中，根據(jù)徑流區(qū)面積的大小、雨水流程長短、地形坡度大小等不同情況，取 t1=5～ 10 分鐘不等。 t2—— 雨水在上游管段流行的時(shí)間 第五章 工程方案設(shè)計(jì) 合山市 排水管網(wǎng)改造工程可行性研究報(bào)告 16 一、排水方案 （一）排水方案原則 排水方案的確定考慮的因素很多，主要應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則： 尊重現(xiàn)狀，對老城區(qū)難以改造的區(qū)域保持現(xiàn)有的排水體制或進(jìn)行適當(dāng)修補(bǔ)、清通。 新建城區(qū)應(yīng)嚴(yán)格采用雨污分流制。 應(yīng)盡量使污水重力自流排放。 污水排放體制應(yīng)采用暗管排放。 （二）排水體制的確定 城市排水根據(jù)其來源和性質(zhì)可分為：生活污水、工業(yè)廢水和降水，對城市排水采用的匯集方式稱為排水體制。 合流制排水系統(tǒng)是將城市生 活 污水 、 工業(yè) 廢水 和雨水徑流匯集人在一個(gè)管渠內(nèi)予以輸送、處理和排放。按照其產(chǎn)生的次序及對污 水處理 的程度不同，合流制排水系統(tǒng)可分為直排式合流制、截流式合流制和全處理式合流制。 城市污水與雨水徑流不經(jīng)任何處理直接排入附近水體的合流制稱為直排式合流制排水系統(tǒng)。國內(nèi)外老城區(qū)的合流制排水系統(tǒng)均屬于此類。 截流式合流制是在直排式合流制的基礎(chǔ)上， 修建沿河截流干管，并在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置溢流井，在截流主干管 (渠 )的末端修建 污水處理廠 。該系統(tǒng)可以保證晴天的污水全部進(jìn)入污水處理廠，雨季時(shí)，通過截流設(shè)施，截流式合流制排水系統(tǒng)可以匯集部分雨水 (尤其是污染重的初期雨水徑流 )至污水處理廠。但另一方面雨量過大，混合污 水量 超過了截流管的設(shè)計(jì)流量，超出部分將溢流到城市河道，不可避免會(huì)對水體造成局部和短期污染。并且，進(jìn)入處理廠的污水，由于混有大量雨水，使 原水 水質(zhì) 、水量波動(dòng)較大，勢必對 污水廠 各處理單元產(chǎn)生沖擊，這就對污水廠 處理工藝 提出了更高的要求。 在雨量較小且對水體水質(zhì)要求較高的地區(qū)，可以采用完全合流制。將生活污水、工業(yè)廢水和降水徑流全部送 到污水處理廠處理后排放。這種方式對環(huán)境水質(zhì)的污染最小，但對污水處理廠處理能力的要求高，并且需要大量的投資和運(yùn)行費(fèi)用。當(dāng)生活污水、工業(yè)廢水和雨水用兩個(gè)或兩個(gè)以上排水管渠排除時(shí)，稱為分流制排水系統(tǒng)。 近年來，對雨水徑流的 水質(zhì)調(diào)查 發(fā)現(xiàn)，雨水徑流特別是初降雨水徑流對水體的污合山市 排水管網(wǎng)改造工程可行性研究報(bào)告 17 染相當(dāng)嚴(yán)重，因此提出對雨水徑流也要嚴(yán)格控制的截流式 分流制排水系統(tǒng)。截流式分流制既有污水排水系統(tǒng)，又有雨水排水系統(tǒng)，與完全分流制的不同之處是它具有把初期雨水引入污水管道的特殊設(shè)施，稱雨水截流井。小雨時(shí)，雨水經(jīng)初期雨水截流干管與污水一起進(jìn)入污水處理廠處理；大雨時(shí)，雨水跳躍截流干管經(jīng)雨水管排入水體。截流式分流制的關(guān)鍵是初期雨水截流井，它要保證初期雨水能進(jìn)入截流管，而中期以后的雨水能直接排入水體，同時(shí)截流井中的污水不能溢出泄入水體。截流式分流制可以較好地保護(hù)水體不受污染。由于僅接納污水和初期雨水，截流管的斷面小于截流式合流制，進(jìn)人截流管內(nèi)的流量和水質(zhì)相對穩(wěn)定，亦減 少污水 泵 站和污水處理廠的運(yùn)行管理費(fèi)用。 截流式合流制具有投資少的優(yōu)點(diǎn)，主要用于有適當(dāng)?shù)牡匦巍⒈容^健全的明渠水系的地區(qū)，以便順利排泄雨水。對于常年少雨、氣候干燥的城市可采用這種體制，而對于地勢平坦，多雨易造成積水的地區(qū)，則不宜采用。分流制的優(yōu)點(diǎn)是可以分期建設(shè)和實(shí)施，一般可先敷設(shè)雨水管渠，已收集和排放污水及自然降水，尤其是控制暴雨徑流，在城市建設(shè)發(fā)展到一定程度后再敷設(shè)污水管 道，以配合污水處理廠的建設(shè)。 根據(jù)合山市實(shí)際情況，確定合山市排水體制采用截流式合流制。 （三）污水管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模 根據(jù)管網(wǎng)水力計(jì)算并結(jié)合合山市原有的管道設(shè)計(jì)，確定本可研污水管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模為：管道總長度 ，其中城站路改造管道 1351m，教育路改造管道 431m，東環(huán)路改造管道 538m，城中街改造管道 152m,城中一街改造管道 610m，城中二街改造管道 156m，城中三街改造管道 156m，城中四街改造管道 156m，城中五街改造管道 144m，城中一二街間改造管道 94m,城中二三街間改造管道 121m,城中三四街間 改造管道84m；人民中路清通、修補(bǔ)管道 998m。設(shè)計(jì)合山市需要改造及清通、修補(bǔ)污水管道情況詳見下表。 改造污水管統(tǒng)計(jì)表 路 名 原有管徑 (mm) 新建管徑 (mm) 管長 m 備注 城站路 1200*1200 DN1200 1351 教育路 1200*1200 DN1200 431 東環(huán)路 2200*1500 DN2020 538 城中街 600*400 DN600 152 城中一街 1200*1200 DN1200 610 合山市 排水管網(wǎng)改造工程可行性研究報(bào)告 18 城中二街 800*800 DN800 156 城中三街 800*800 DN800 156 城中四街 800*800 DN800 156 城中五街 800*800 DN800 144 城中一二街間 800*800 DN800 94 城中二三街間 800*800 DN800 121 城中三四街 800*800 DN800 84 人民中路 1200*1200 清通、修補(bǔ) 998 二、污水管道材料的選擇 （一）管材要求 在排水管網(wǎng)工程中，管材費(fèi)用往往占工程投資的 1/2 以上，管道材料既是影響管道經(jīng)濟(jì)理性的合理性的主 要因素，又決定了管道質(zhì)量的可靠性。因此須考慮管道材質(zhì)的不同對管道工程的綜合影響，需要對各種不同的管道材質(zhì)進(jìn)行比較，以選用合理的管道材質(zhì)。設(shè)計(jì)選擇管材必須滿足一下要求： 排水管必須具有足夠的強(qiáng)度，以承受外部的荷載和內(nèi)部的水壓。 排水管必須能抵抗污水中雜質(zhì)的沖刷和琢磨，也應(yīng)有抗腐蝕的功能，特別是對某些腐蝕性的工業(yè)廢水。 排水管必須不透水，以防止污水滲出或地下水滲入而污染地下水或腐蝕其他管線和建筑物基礎(chǔ)。 排水管的內(nèi)壁應(yīng)平整光滑，使排水阻力盡量減少。 排水管應(yīng)就地取材，并考慮預(yù)制管件和快速施工的可能，減少運(yùn)輸和施工費(fèi)用，其材質(zhì)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)確定的使用年限。 （二）各種管材的性能必選 根據(jù)管材選擇基本原則，從我國國情出發(fā)，下面鋼筋混凝土管、鋼管、改性塑料排水管（ FRPP）及夾砂玻璃管性能和造價(jià)比較見表。 管材性能比較表 性能 鋼筋混凝土管 鋼管 HDPE 管 夾砂玻璃鋼管 使用壽命 較長 較長 長 長 抗?jié)B性強(qiáng) 較強(qiáng) 強(qiáng) 強(qiáng) 較強(qiáng) 合山市 排水管網(wǎng)改造工程可行性研究報(bào)告 19 防腐能力 較強(qiáng) 較強(qiáng) 強(qiáng) 較強(qiáng) 承受外壓 可深埋能承受 較大外壓 可深埋能承受 較大外壓 受外壓較差易變 形 受外壓較差易 變形 施工難易 較難 方便 方便 方便 接口形式 承插式橡膠圈 密封連接 現(xiàn)場焊接剛性 接口 承插接口，電熱 熔或法蘭接口 承插式橡膠圈 密封連接 粗糙度（ n值） 水頭損失 水頭損失較大 水頭損失大 水頭損失較小 水頭損失較小 重量管材運(yùn)輸 重要較大運(yùn)輸 麻煩 重要較大 重量較小運(yùn)輸方 便 重量較小運(yùn)輸 方便 價(jià)格 便宜 較貴 較貴 較便宜 對基礎(chǔ)要求 較高 較低 較低 較低 （三）管材選擇 從上表中可以看出，以上四種管材，改性塑料排水管（ FRPP）在 使用壽命?？?jié)B性能、防腐能力和施工難易等方面有優(yōu)勢； 結(jié)合本工程的地質(zhì)情況及合山市排水管材使用現(xiàn)狀， 本項(xiàng)目的排水管道管材，按其輸送介質(zhì)不同以及管內(nèi)是否承壓選擇： 本項(xiàng)目所有管道采用鋼筋混凝土管，承插式橡膠圈密封連接。 三、管道附屬設(shè)施 污水管道系統(tǒng)除管道自身外，還需設(shè)置一些附屬建筑物，主要包括檢查井、跌水井、截流井等。 （一）檢查井 檢查井的位置，應(yīng)設(shè)在管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處、跌水處以及直線管線上每隔一定距離處。檢查井在直線管段的最大間距應(yīng)根據(jù)疏通方法等具體情況確定，一般宜按下表的規(guī)定取值，本項(xiàng) 目檢查井的設(shè)計(jì)距離為 40 米。在排水管道每隔適當(dāng)距離的檢查井內(nèi)，宜設(shè)置沉泥槽，深度以為 。常用的檢查井形式與使用條件參見《給排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》 S2。 檢查井最大間距表 管徑或暗渠凈高（ mm） 最大間距 污水管道 合流管道 200400 40 50 500700 60 70 合山市 排水管網(wǎng)改造工程可行性研究報(bào)告 20 8001000 80 90 11001500 100 120 16002020 120 120 （二）跌水井 跌水井是設(shè)有消能設(shè)施的檢查井。在管道跌水水頭為 時(shí)，宜設(shè)跌水井；跌水水頭大于 時(shí)，應(yīng)設(shè)跌水井。跌水井的進(jìn)水管徑大于 200mm 時(shí)，一次跌水水頭高度不得大于 6m，管徑為 300600mm 時(shí)，一次不宜大于 4m。跌水方式一般可采用豎管或矩形豎糟。 （三）截流井 在市區(qū)截流式合流制管渠系統(tǒng)中，合流管渠的交匯處需設(shè)置截流井。截流井的位置應(yīng)根據(jù)污水截流干管位置、合流干管位置、溢流管下游水位高程和周圍環(huán)境等因素確定。截流井宜采用槽式，也可以采用堰式或槽堰結(jié)合式，截流井溢流水位，應(yīng)在設(shè)計(jì)洪水位或收納管道設(shè)計(jì)水位以上，當(dāng)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置閘門等防倒灌設(shè)施。 四、排水管道施工及檢驗(yàn) （一）施工方 法簡介 排水管道的施工主要有開槽施工和頂管施工。施工方法的確定與管道的埋深、道路的性質(zhì)、交通導(dǎo)行條件、土壤的力學(xué)性質(zhì)、施工場地及周圍環(huán)境等有著非常密切的關(guān)系。 開槽施工法：優(yōu)點(diǎn)是施工技術(shù)要求不高，施工組織簡單。施工速度快，在管道埋深較淺時(shí)工程費(fèi)用少。 頂管施工法：頂管施工是非開挖鋪管技術(shù)的一種，其在國內(nèi)外已廣泛使用，在國內(nèi)也已逐步普及。采用頂管施工法可以在很深的地下敷設(shè)管道，能安全穿越公路、鐵路、河流、甚至能在建筑物地下穿過，無需隔斷交通、噪聲以及震動(dòng)都很小，對于施工周遭的影響小、可以穿越障礙物，是一種安全 有效的環(huán)境保護(hù)施工方法。由于頂管施工不開挖地面，被鋪設(shè)管道的上部土層未經(jīng)擾動(dòng)，管路的管節(jié)端不易產(chǎn)生段差變形，其管道的壽命亦不大于開槽法埋管。制約頂管施工法的推廣主要因素是頂管的施工技術(shù)復(fù)雜，對施工企業(yè)的技術(shù)要求較高，施工成本相對較大，但由于不需要開挖面層，能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線，