【導讀】水的社會循環(huán)與水的自然循環(huán)的區(qū)別：在水的社會循環(huán)中，水的性質在不斷地發(fā)生變化，生活污水和工業(yè)生產廢水的排放，是形成水污染的主要根源，也是水污染防治的主要對象。降水過程進入水體等，都會對水體造成污染。確保地面水和地下水飲用水源地的水質，為向居民供應安全可靠的飲用水提供保障。為經濟建設提供合格的水資源。通常地方標準要嚴于國家標準，以保證水。水系統(tǒng)的體制，簡稱排水體制，又稱排水制度。這樣做還有可能降低污水廠進水量的變化幅度，從而降低其基建費用和改善其運行條件。重要的工礦企業(yè)，一般采用完全分流制排水系統(tǒng)。5．半分流制排水系統(tǒng)在生活水平高、環(huán)境質量要求高的城鎮(zhèn)可以采用。總的來看，分流制排水系統(tǒng)，比合流制排水系統(tǒng)靈活，其建設能配合社會發(fā)展的需要。水稀少、廢水可以全部處理的地區(qū)等，采用合流制排水系統(tǒng)有時也是合理的。也可以考慮用混凝土管或特種水泥澆制的混凝土管等。

　　

【正文】 宜少于 2— 3 臺，且最好選用同一型號。如必須采用不同型號時，也不宜超過 2 種。由于雨水泵可以旱季檢修，可不設備用水泵。 對于合流泵站，晴天時要為城市污水工作，因此，泵站中還要裝設小流量的離心式污水泵或小型的軸流泵，以節(jié)約電能。 二、進水池的設計 我國規(guī)范規(guī)定，進水池有效容積應以不小于最大一臺泵 30 s 的出水量計算 。 三、雨水泵站的形式 雨水泵站按水泵輪軸安裝的位置，有臥式、豎式和斜式之分。根據泵組間是否浸水，可分為濕室與干室兩類。 第五節(jié) 排水泵站水力計算 揚水量和揚程。 確定泵的臺數(shù)和型號 。 布置泵的位置和出水管的線路，并確定水管的口徑。 核算。 直管水頭損失的公式為： iLHf ? 管件的相當長度公式： ???L 例 5— 1 某一工業(yè)城鎮(zhèn)的人口 6 000 人，生活污水的平均流量為 L/s，總變化系數(shù)為，則設 計流量約為 18 L/s。工廠甲三班制工作，設計流量為 26 L/s。工廠乙一班制工作，生活污水和工業(yè)廢水在 8 h 當中均勻排出，設計流量為 6 L/s。在終點泵站處的地面高程為。泵站入流管道的管徑為 350 mm，水面高程為 m，管底高程為 。試根據上述條件，作泵站的水力設計。 解： ①泵站的最大入流量為 (18+26+6)L/s=50 L/s。生活污水的最小時流量估計為平均日流量的 ％，則最小入流量等于 86 400 247。 3 600 L/s≈ 2L/s。故泵站的 最小入流量為(2+26)L/s=28 L/s。泵站的汲水能力應能適應 28~50 L/s(100～ 180 m3/h)之間的任何入流量。 ②污水處理廠第一個水池 (沉沙池 )水面高程假定為 m。泵站進水池中的最低水位在入流管道底下 m左右，假定為 m，泵站進水池中的最高水位比入流管道中的水位低 — m(水流過柵時的水頭損失 )，定為 m，故凈揚程在 ～ m 之間。 ③根據入流量和凈揚程數(shù)據，再加上估計的管線水頭損失 m 和自由水頭 m，選用 4 PW型水泵三臺，轉速 n=960 r/min，其中一臺備用。其高效工作段的流量為 L/s，總揚程為 ～ m(讀自特性曲線 )。 ④進水池容積采用相當于一臺泵 5min 的揚水量： 31010 00 56033 mV ???? 有效水深為 m，則進水池面積為 m2。 ⑤泵站建筑和水泵及管線布置采用類似圖 5— 17 所示的形式。管線布置情況如圖 5— 30所示。管徑是根據流速范圍決定的，必要時可以修改。 ⑥管道水頭損失計算。見表 5— 4 和表 5— 5。 表 55 管道水頭損失的計算 Qp (L/s) 一臺工作 兩臺工作 管線并聯(lián)前 管線并聯(lián)后 φ 150mm φ 200mm ∑Hf φ 150mm φ 200mm φ 200mm ∑Hf I Hf I Hf I Hf I Hf I Hf 10 20 30 40 50 ⑦繪制水泵及管線的特性曲線。水泵的 Qp一 h 曲線和管線的 Qp 一∑ h 曲線繪在圖 5—3l 中。圖中 a 線為一臺泵的 Qp一 h 曲線， b 線為兩臺泵并聯(lián)的 Qp一 h 曲線； c 線和 d 線，以及 e 線和 f 線分別為集水池在最低 水位和最高水位時的單泵工作的管道曲線 Qp一∑ h，以及雙泵并聯(lián)工作的管道曲線 Qp一∑ h。 ⑧從圖 5— 31中可以看出，不論是兩臺泵并聯(lián)工作，還是一臺泵單獨工作，都能滿足所需提升的最大流量、最小流量和揚程，而且其運行的工作點又都處在水泵特性曲線的高效段，這種結果是令人滿意的。假如遇到圖中 c 線和 d 線不與 a 線相交， e 線和 f 線不與 b 線相交，或相交于水泵特性曲線高效段的右外側時，則可視具體情況，采用關小閘門或縮小管道管徑，以改變管道曲線或切削水泵葉輪等方法來調節(jié)。 第六章 排水管渠施工 第一節(jié) 排水管渠的施工方法 二、排水管渠的施工方法及選用 排水管渠的施工方法大致可歸納為：開挖施工 (如開槽施工 )和非開挖施工 (如頂管法和盾構法 )等。 開槽法施工、頂管法施工和盾構法施工的選擇與管形和管徑有密切關系。 （ 1）非圓形大型管渠常用開槽法施工。圓形管道、小口徑管道一般埋設不深，常用開槽法施工。 （ 2）大口徑圓管道的埋設，特別在建成的城市中穿越河道、鐵路、城市主干道以及地面上重要建筑物時，宜采用頂管法施工。 （ 3）特大型圓形管道可采用盾構法施工。 第二節(jié) 開槽施工 水管渠施工中，用得 最多的施工方法是開槽敷設管道。這是因為： （ 1） 開挖施工法對比于非開挖施工法來說，其施工技術要求不高， （ 2） 施工流程比較直觀和簡單， （ 3） 施工質量和進度容易控制， （ 4） 施工中的臨時措施簡單且容易實施， （ 5） 工程造價一般比非開挖施工法低。 開槽埋設管道，一般包括以下工序：測量放線，開挖管槽及支護，管槽排水，管道基礎制作，管道敷設，管道接口，水壓試驗，管槽覆土等。 一、測量放線 測量的主要任務是，在管道沿線設置水準點和控制樁，標定檢查井的中心位置。放線是指土方開挖的放灰線。 (一 )設置水準點 水準點 —— 是在高程控制網中用 水準 測量的方法測定其高程的控制點。一般分為永久性和臨時性兩大類。 導線點 —— 是在地面上選系列的點（通常在點上設置測量標志），連成折線，依次測量各折線邊的長度和轉折角，這條線稱為導線，這些點稱為導線點。 高差閉合差 —— 就是水準路線終端的水準點高程已知值與由起始水準點已知高程和所有測站高差之和得到的推算值之間的差值。 閉合差計算是測量學控制誤差的重要手段。 (二 )測定檢查井中心位置及設置輔助樁 檢查井中心位置的標志，在管槽開挖后不再存在；但這些中心位置在排管時仍需要，可選擇其中 的兩個配置輔助樁，根據它們可確定檢查井中心位置。輔助樁的位置設在選定中心的兩側，且在管槽之外。樁心與選定中心在同一直線上，并記下樁心與中心間的兩個距離。這樣，在需要時可用細繩連接樁心，定出檢查井中心位置，并用垂球將這位置移到管槽底面上。 (三 )劃定管槽邊線或工作坑開挖線 二、開挖管槽及支護 (一 )管槽斷面形式 管槽斷面形式，分為直槽和梯形槽兩種。應從土質、地下水情況、施工場地大小、管槽深度和挖土方法、工期長短等方面來考慮槽形選擇。 梯形槽的邊坡也可以采用放踏 步的方式。管槽底寬應為 bDb ???? 2 余寬決定于管徑和施工方法，應保證工人進行操作和機械活動的需要。如管徑較大，則余寬也較大。當管徑大到工人無法跨越管子進行工作 (例如管徑大于 600～ 700 mm)時，余寬應該保證工人能夠在管槽內通行和操作。設置支撐的管槽，余寬還應增加撐板和立木的厚度。當管道接口需用模殼定形或用機械工具接口時，余寬應滿足模殼和接口機械順利安裝和拆卸的要求。采用滾動方式進行槽內運管時，管槽底寬應大于單節(jié)管子的長度?？傊?，底寬要結合操作的需要來考慮，一般應是管壁外側各留操作面 (取 50～ 100 cm，視管槽深淺、土質好壞、地下水位等情況而定 )。 三、管槽排水 管槽出現(xiàn)積水時可用明溝排水。當明溝排水不能保持槽底無水時，一般采用井點排水法降低管槽沿線的地下水水位。 四、管道基礎制作 對于混凝土排水管道，其基礎可分為三個部分，即地基、基礎和管座。 管座的施工，宜在管子接口滲漏試驗合格后再做，以保證接口質量。 五、管道鋪設 管道鋪設是把預制管節(jié)按設計的位置排在已經做好的基礎上。 排管是指校正 管節(jié)的位置，使它的中心線和管槽中心線 (上游、下游檢查井中心樁的連線 )在同一垂直平面內 (這叫對中 )，使它的內底高程在設計高程 (標示在施工圖紙上 )上 (這叫高程控制 )。 把管從地面下到管槽內叫下管。 對中、高程控制借助于龍門架和對高尺。龍門架跨在管槽上 (見圖 6— 5)，由兩根立樁和一塊釘在樁上的水平板構成 (見圖 6— 6)。在水平板頂面與上述垂直平面 (穿過管槽中心線 )的相交處釘一小釘 (稱中心釘 )。水平板中心釘頂端的高程與管道管底高程之差為一定值。這樣，在同一管段上的兩個龍門架中心釘頂端連線、管底和管道中 心線等三條線相互平行，并在同一垂直平面上。水平板頂線高程需調正，以預設的臨時水準點為依據。在同一管段 (兩相鄰檢查井中心樁間的管段 )上至少有三個龍門架 (見圖 6— 5)。這樣，龍門架萬一有移動，則三個架上的中心釘頂端不會再在同一直線上，事故可及時發(fā)現(xiàn)和糾正，以免事后返工。 排管時，先對中。用一細繩連接兩個相鄰龍門架的中心釘。用一垂球從連線上下垂。移動管節(jié)，校正其位置，使放在管節(jié)內底部的水平尺的氣泡居中，且其中心正好對準垂球。這時，管節(jié)中心線已處在管槽中心線的垂直平面上。對中以后校正高程。由于龍門架上中心 釘頂端連線的坡度與管底設計坡度相同，因此，只要管節(jié)底線和中心釘頂端連線垂直間距相同，管道坡度即符合設計要求 (見圖 6— 7)。對中和高程控制要反復進行，允許有些誤差。管節(jié)位置的調正借助三角墊塊。 下面舉例說明龍門架中心釘頂端高程的計算。 根據施工圖紙，將管道口徑、坡度、地面和管底高程 (指管道內底高程 )及各檢查井間距離等列于圖 6— 8，并算出各檢查井底的埋深，加注在圖中地面線上井口處。今在檢查井 5和 7 間設三個龍門架，試求各龍門架中心釘頂端的高程。 1．求 A處管底高程和埋深 A處管底 高程：檢查井 5 處管底高程 +管道坡度檢查井 5 到 A處的水平距離 m+ m= m A處管底埋深 =A處地面高程 A處管底高程 m= m 2．確定對高尺長度 從圖 6— 8得知， 7處管底埋深分別為 m、 m、 m，而 A處管底埋深已算得為 ?？梢婟堥T架中心頂端高程至少要比管底高程高 ，否則 7處的龍門架將無法設在地面上， 故確定對高尺長度采用 。 3．計算龍門架中心釘頂端高程 龍門架中心釘頂端高程 =管底高程 +對高尺長度 5處龍門架中心釘頂端高程 = m+ m= m； A處龍門架中心頂端高程 = m+ m(或 m+ m)= m； 6 處龍門架中心釘頂端高程 = m+ m= m； 7 處龍門架中心釘頂端高程 = m+ m= m． 根據上述求得的各中心釘頂端 高程，通過水準測量將龍門架水平板釘好。在對高程時，只要做一把 長的對高尺 (見圖 6— 7)，豎放在管內底線上，用肉眼觀察對高尺的頂端，使它落在兩個中心釘頂端的連線上，管子高程就正確了；否則，應墊高或降低管子。 當管槽很深時，有時可將龍門板固定在管槽內，這樣可以減少對高尺的長度，以免對高尺過于笨重，不易操作。當?shù)孛嫫鸱黄?、管道坡度不變時，采用同一個對高尺長度可能使設在地面上的龍門架過高或過矮，不便于對高程的觀察。這時，應當根據地形分段采用不同長度的對高尺?？傊?，龍門架的高度與對高尺的長度有關，因此 ，在決定對高尺長度時應考慮到設置龍門架的簡便、可靠，同時便于管道鋪設時的高程控制觀察。 上述對中操作可以簡化，如圖 6— 9 所示。 對于φ 2 000 mm 以上的大型管道可采用經緯儀直接控制管道中心位置，用水準儀直接控制管道標高。 第三節(jié) 頂管施工 排水管道在穿越河流、鐵路和重要建筑物或城市交通干道時，為減少對交通的干擾和避免大開挖，大口徑管節(jié)在埋深大于 3 m 時，可采用非開挖施工法來敷設管道，非開挖施工法目前使用最多的是頂管法施工。 頂管操作在工作坑內進行。工作坑位于檢查井位置。管節(jié)下到 坑內，用液壓千斤頂頂入土壤。管節(jié)前有“機頭”導進，千斤頂有后座支撐。接口在頂進操作中完成，水密性較好，竣工后不做閉水試驗。 三、管節(jié)頂進與接口 (二 )管節(jié)頂進方向的控制 在頂管過程中，必須經常觀測頂進的管節(jié)位置是否符合設計。通常在機頭內放一個帶有中線和高程標記的丁字尺，每次頂進