【文章內(nèi)容簡介】 5年遠期2020年工業(yè)用水增長率4％4％用水量（萬m3/d）由上面的推算結(jié)果，得出城市總需水量預測，其中不可預見水量占總用水量的10%計。表44 總用水量計算結(jié)果表 年 份近期2015年遠期2020年綜合生活用水量（萬m3/日）工業(yè)用水量（萬m3/日）不可預見水量（萬m3/日）總需水量（萬m3/日）污水量預測采用的是排水系數(shù)法。通常城區(qū)的供水量與排水量存在一定的比例關(guān)系。鳳泉區(qū)規(guī)劃區(qū)內(nèi)分類污水排放系數(shù)的確定應(yīng)結(jié)合以下因素：（1）規(guī)劃區(qū)內(nèi)污水排放系數(shù)應(yīng)根據(jù)綜合生活用水量和工業(yè)用水量之和占供水總量的比例確定。（2）規(guī)劃區(qū)綜合生活污水排放系數(shù)應(yīng)根據(jù)規(guī)劃的居住水平、給水排水設(shè)施完善程度與排水設(shè)施規(guī)劃普及率，結(jié)合第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在國內(nèi)生產(chǎn)總值中的比重確定。（3）規(guī)劃區(qū)工業(yè)廢水排放系數(shù)應(yīng)根據(jù)規(guī)劃區(qū)的工業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)設(shè)備、工藝先進程度及規(guī)劃區(qū)排水設(shè)施普及率確定。根據(jù)《新鄉(xiāng)市鳳泉區(qū)總體規(guī)劃》及《鳳泉區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃鳳泉區(qū)中心城區(qū)的性質(zhì)為：打造城市核心、建立城市空間紐帶、復綠成山，筑壩成湖、營造多樣化居住組團。鳳泉區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)性質(zhì)為：全省重要的化纖紡織基地、豫北地區(qū)重要的機械裝備制造生產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)城互融的復合型新城區(qū)。根據(jù)上述總需水量，污水量預測見下表：表45 2015年污水量預測表年限項 目需水量（萬m3/d）折減系數(shù)污水量（萬m3/d）2015年生活工業(yè) 其它水量合 計表46 2020年污水量預測表年限項 目需水量（萬m3/d）折減系數(shù)污水量（萬m3/d）2020年生活 工業(yè) 其它水量合 計根據(jù)以上污水量論證結(jié)果，得出了鳳泉區(qū)收水范圍內(nèi)近期（2015年），遠期（2020年），但是污水從產(chǎn)生到進入污水處理廠還存在一個收集和輸送的問題，這就是污水收集率問題。根據(jù)目前鳳泉區(qū)污水干、支管的完善情況預測污水收集率近期（2015年）將達到80%，遠期（2020年）管網(wǎng)設(shè)計按100％收集率計算。據(jù)此預測污水收集量見下表：表47 污水收集量預測表項目年份排放污水總量（萬m3/d）污水收集率（％）可收集污水總量（萬m3/d）近期2015年80遠期2020年100根據(jù)以上污水收集量預測表， 近期（2015年）鳳泉區(qū)可收集污水量（即能進入污水廠的污水量），遠期（2020年）鳳泉區(qū)可收集污水量（即能進入污水廠的污水量）。同時按照遠期設(shè)計近期校核的原則，本污水管網(wǎng)工程的設(shè)計規(guī)模定為4萬m3/d。污水廠進水水質(zhì)的確定對污水處理廠工藝設(shè)計有重大的影響，其與當?shù)鼐用裆钏?、工業(yè)發(fā)展、排水體制及排水管網(wǎng)的建設(shè)完善程度都有很大關(guān)系，要準確確定難度較大，實際工程中通常根據(jù)實測數(shù)據(jù)通過類比法進行預測。因此在確定新鄉(xiāng)市鳳泉區(qū)污水管網(wǎng)收集污水的最終進廠水質(zhì)時，主要依據(jù)新鄉(xiāng)市周圍污水處理廠的進水水質(zhì)，同時參考河南省其它污水處理廠的進水水質(zhì)。根據(jù)新鄉(xiāng)市對鳳泉區(qū)的污水水質(zhì)進行監(jiān)測，其生活污水水質(zhì)如下：表48 生活污水水質(zhì)(mg/l)污染物BOD5CODCrSSNH3ˉNTP濃度(mg/l)95～127256～294147～160～～另外參照《室外排水設(shè)計規(guī)范》，生活污水污染物排放指標為：BOD5按每人每日20～35g計；SS按每人每日35～50g計；BOD5/CODcr＝；根據(jù)預測的生活污水量，經(jīng)計算生活污水水質(zhì)見下表：表49 生活污水水質(zhì)(mg/l)污染物BOD5CODCrSS濃度(mg/l)125～219250～438219～313通過對現(xiàn)狀實測數(shù)據(jù)和理論計算的綜合比較分析，生活污水水質(zhì)取實測和理論的平均值，因此鳳泉區(qū)的生活污水水質(zhì)指標如下：表410 生活污水水質(zhì)(mg/l)污染物BOD5CODCrSSNH3ˉNTP濃度(mg/l)112～177257～373187～241～～根據(jù)對現(xiàn)狀的調(diào)查和實地監(jiān)測，同時根據(jù)《污水綜合排放標準》，對排入本工程的工業(yè)污水，目前已達到三級標準的按現(xiàn)狀標準進行控制，對于沒有達標的企業(yè)污水執(zhí)行三級標準，其最高允許排放濃度為：表411 工業(yè)廢水最高允許排放濃度(mg/l)污染物BOD5CODCrSS濃度(mg/l)300500400同時結(jié)合鳳泉區(qū)規(guī)劃，鳳泉區(qū)預計發(fā)展的企業(yè)主要為機械加工及化纖紡織代加工企業(yè)，因此，鳳泉區(qū)的工業(yè)廢水水質(zhì)要優(yōu)于上述三級標準，根據(jù)上述分析，本工程收水范圍內(nèi)，工業(yè)廢水排放指標定為：表412 工業(yè)廢水水質(zhì)(mg/l)污染物BOD5CODCrSSNH3ˉNTP濃度(mg/l)173～184176～289257～3175～7～1根據(jù)上述分析預測的水量，生活污水和工業(yè)污水的比例為2：1左右，同時參照上述分享預測的水質(zhì)，經(jīng)計算，理論設(shè)計水質(zhì)為：表413 理論設(shè)計水質(zhì)(mg/l)污染物BOD5CODCrSSNH3ˉNTP濃度(mg/l)121～146229～292183～21214～～表414 國內(nèi)同類型城市污水水質(zhì)(mg/l)BOD5(mg/l)CODCr(mg/l)SS(mg/l)NH3ˉN(mg/l)TP(mg/l)新鄉(xiāng)市160350250403開封市150300180403鄭州市150350220根據(jù)上述綜合分析，同時依據(jù)鳳泉區(qū)相關(guān)監(jiān)測資料，確定鳳泉區(qū)排水干管匯入小尚莊污水處理廠的水質(zhì)如下：表415 進入污水處理廠水質(zhì)(mg/l)污染物BOD5CODCrSSNH3ˉNTP濃度(mg/l)140290200小尚莊污水處理廠現(xiàn)狀進水水質(zhì)如下：表416 污水廠的進、出水水質(zhì)及相應(yīng)處理程度進水水質(zhì)（mg/l）出水水質(zhì)（mg/l）BOD516030CODcr35060SS25030NH3ˉN3025TP根據(jù)上述分析及最終確定的污水水質(zhì)，可以確定小尚莊污水處理廠可以滿足鳳泉區(qū)污水水質(zhì)的處理要求。第五章 污水管網(wǎng)設(shè)計，污水管管徑按遠期規(guī)模設(shè)計。，污水收集管道基本采用重力流，管道管徑以最大時流量設(shè)計。，按照道路布局，結(jié)合用地功能分區(qū)，合理劃分排水區(qū)域。、構(gòu)筑物、規(guī)劃道路以及其它管線的關(guān)系。 根據(jù)規(guī)劃區(qū)地形、地質(zhì)、地貌的特點，合理規(guī)劃區(qū)域。采用合理、先進的施工技術(shù)，減少施工難度。，盡可能在管線較短和埋深較淺的情況下，讓最大流域的污水靠重力自流。 污水干管布置在排水集中的地段或城市較低的河道沿岸以利于收集。 污水干管設(shè)計排水能力應(yīng)滿足遠期污水收集、排放需要。同時根據(jù)城市建設(shè)情況分期實施。 盡量減少拆遷，在布管順暢、經(jīng)濟的基礎(chǔ)上，減少對企事業(yè)單位正常生產(chǎn)、工作和居民生活的影響。 管線遠、近結(jié)合。合理布置管道系統(tǒng)，保障整個管網(wǎng)體系的社會效益及經(jīng)濟效益。鳳泉區(qū)地形北高南低，北部為低山丘陵，山勢較緩，為低山區(qū)向南延伸之舌狀地帶，亦是山區(qū)平原過渡地帶，標高為90160米，潞王墳村至何屯之間為舌狀丘陵地帶，標高為80100米。中東、西條形狀，從西側(cè)向中間凸起，地面標高7380米。南部是泄洪區(qū)交接洼地，地勢低切平坦，略向東南傾斜。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃發(fā)展時序，將城區(qū)分為五個主要的排水分區(qū)，污水收集輸送量為4萬m3/d， km2，具體如下：第一分區(qū)：鳳泉區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)大北環(huán)以北區(qū)域，；第二分區(qū)：龍?zhí)堵芬詵|，京廣鐵路以北，團結(jié)路以西，南水北調(diào)干渠以南區(qū)域，；第三分區(qū)：團結(jié)路以東，南水北調(diào)干渠以南，京廣鐵路西北區(qū)域。第四分區(qū)：京廣鐵路東北區(qū)域內(nèi)的城區(qū)規(guī)劃范圍。第五分區(qū)：大北環(huán)路以南、京廣鐵路以西區(qū)域內(nèi)的城區(qū)規(guī)劃范圍。、遠期收水區(qū)域劃分及管網(wǎng)建設(shè)方案根據(jù)鳳泉區(qū)發(fā)展總體規(guī)劃，，具體近遠期收水分區(qū)圖，詳見附圖。近期主要實施范圍為：五陵路以南，喧和路西北，以及鳳泉區(qū)集聚區(qū)東部區(qū)域。根據(jù)城市發(fā)展需要，本工程管網(wǎng)分為近期、遠期兩部分實施，本次設(shè)計按照一次設(shè)計，逐步實施的原則，按照遠期工程范圍進行管網(wǎng)計算，設(shè)計，工程量按照近期范圍進行統(tǒng)計。根據(jù)城市發(fā)展的需要，逐步向前延伸，完善。根據(jù)鳳泉區(qū)地形特點及收納水體等實際情況，同時結(jié)合現(xiàn)狀污水截污干管敷設(shè)情況，考慮近、遠期結(jié)合、經(jīng)濟合理、統(tǒng)籌兼顧等原則進行污水管網(wǎng)工程設(shè)計，以最小的工程量來收集最大范圍內(nèi)的污水，使得產(chǎn)生的生活污水與生產(chǎn)廢水能夠接入現(xiàn)狀污水管網(wǎng)，輸送至污水處理廠進行處理。同時結(jié)合收水分區(qū)設(shè)計，本次設(shè)計主要管網(wǎng)布置如下：第一分區(qū)：該分區(qū)西北高，東南低，結(jié)合該區(qū)域地勢特點，沿東綜路自西向東敷設(shè)主干管，在東綜路與龍?zhí)堵方徊婵?，匯入第二收水分區(qū)主干管：管徑De400～d600。第二分區(qū)：該區(qū)域整體地勢為北高南低、東西兩側(cè)高中間低，～。污水干管主要沿龍?zhí)堵贰毶铰?、街西路敷設(shè)，在京廣鐵路預留涵洞處穿過京廣鐵路，匯入排水區(qū)域五，管徑De400～d1000。區(qū)域內(nèi)其它道路敷設(shè)De400污水支管，呈魚翅狀就近接入干管。第三分區(qū)：該區(qū)域整體地勢為北高南低，～。污水管道主要沿游覽路、寶山路、鳳凰路敷設(shè)，在鳳凰路上穿越京廣鐵路，穿越鐵路后匯入?yún)^(qū)府路污水主干管。管徑De400～d800。第四分區(qū)：～，南北地面坡度較大。為了減少管道埋深，污水管道沿喧和路敷設(shè)，穿越京廣鐵路后，繼續(xù)沿喧和路敷設(shè)污水管道至區(qū)府路主干管。管徑De400～d800；區(qū)域內(nèi)其它道路敷設(shè)De400污水支管，呈魚翅狀就近接入主干管。管徑De400～d800。第五分區(qū)：該區(qū)域西部和北部是斜向穿城的京廣鐵路，南部和東部是喧和路，該區(qū)污水干管沿白鷺街、錦園路敷設(shè)，在錦園路與區(qū)府路交叉口接入?yún)^(qū)府路主干管，沿區(qū)府路向東將整個鳳泉區(qū)污水送至小尚莊污水廠預留主干管。管徑De400～d800；區(qū)域內(nèi)其它道路敷設(shè)De400污水支管，呈魚翅狀就近接入主干管。污水管網(wǎng)的布置與污水處理廠是同等重要，管網(wǎng)的布置將直接影響城市污水流動是否順暢，能否將全部污水順利送入污水處理廠進行處理，布置合理可以減少工程的總投資，降低管道的磨損。本次工程主要對服務(wù)范圍內(nèi)的污水支管進行布置，污水支管遵照就近原則及結(jié)合自然標高，現(xiàn)狀情況等因素排入相應(yīng)污水干管中。 污水支管布置在規(guī)劃區(qū)域東西向、南北向道路兩側(cè)布置污水支管，呈魚刺狀向所在的污水支干管匯集。由于水量較小，采用管徑De315 De500，敷設(shè)坡度i=‰。 污水管道水力計算城市污水設(shè)計流量：Q=Q1+Q2式中 Q—城市污水管道系統(tǒng)的設(shè)計流量，L/s； Q1—生活污水設(shè)計流量，L/s； Q2—工業(yè)廢水進入城市污水管道系統(tǒng)的設(shè)計流量，L/s；生活污水設(shè)計流量按下式計算：Q1=（qΣF）KZ其中 Q1—生活污水設(shè)計流量，L/s； q—單位面積的平均日污水量，L/sha； ΣF—計算管段上游控制的服務(wù)面積，ha； KZ—生活污水量總變化系數(shù)。生活污水比流量按下式計算：qs＝（np）/86400其中 n—居住區(qū)生活污水定額，L/（capd）； P—人口密度，（cap/ha）；本工程綜合污水比流量：，人口23萬人，；故綜合污水比流量為：qs＝40000/（24）＝(skm2)污水先由支管流入干管，再由干管流入主干管，由主干管流入污水處理廠，管道由小到大，分布類似河流，呈樹枝狀。污水在管道中一般靠管道兩端的水位差從高向低流動，屬于重力流。因為管道中水流經(jīng)過轉(zhuǎn)折、交叉、跌水等地點時水流狀態(tài)發(fā)生變化，流速也不斷變化，另外，流量也在沿程變化，因此，污水管內(nèi)水流不是均勻流。但在直線管段上，當流量沒有很大變化又無沉淀物時，管內(nèi)污水的流動接近均勻流，所以，目前排水管道按均勻流進行水力計算。常用的均勻流計算公式為：流量：Q=ω?V流速: V=C R?I其中 Q—流量，m3/sω—過流段面面積，m2v—流速，m2R—水力半徑，mI—水力坡度C—謝才系數(shù)，一般按曼寧公式計算 n—粗糙系統(tǒng)（糙率）。 污水管道水力計算的公式為 管材的選擇污水管網(wǎng)是污水工程中重要的組成部分，污水管道的費用通常占整個系統(tǒng)建設(shè)費用的30%~50%，所以，污水