【導讀】鹽山縣城市污水處理工程（變更）初步設(shè)計。北方設(shè)計研究院1

　　

【正文】 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 27 小、運輸安裝方便、壽命長等諸多優(yōu)點，但其單價較上述幾種管材高，故常用作供水管道。 表 部分管材技術(shù)經(jīng)濟比較 比較項目 HDPE 管 UPVC 管 鋼筋混凝管 鋼管及鑄鐵管 經(jīng)濟性 綜合造價中等，壽命長 綜合造價中等，壽命長 綜合造 價較低，壽命短 綜合造價較高，壽命短 耐腐性 抗腐蝕能力強 較好 一般 較差 衛(wèi)生性 無色無味，對人體無 害，衛(wèi)生性公認最好 廢棄管燃燒會釋放大量重金屬濃煙而污染環(huán)境 會有銹水現(xiàn)象 會有銹水現(xiàn)象 耐沖擊性 耐沖擊性好 在硬物沖擊下有破裂、斷裂 危險 外力撞擊會造成管皮脫落 耐沖擊性好 柔韌性 很好，能抵御一定程度的不均勻沉降 較好 一般 較好 使用壽命 50 年以上 50 年 30 年以上 20 至 30 年 施工難易 施工容易 施工較方便 施工難度較大 施工較困難 管材價格 較高 較高 較低 較高 管材的選用 由以上管材及價格的比較可以看出： HDPE 管各方面優(yōu)點突出，但價格偏高，適用于小管徑的管道。混凝土 管和鋼筋混凝土管價格低廉、便于就地取材、加工制作方便，適合于用作城市污水管道，特別是大管徑情況。結(jié)合的實際情況，本排水管網(wǎng)工程大管徑選用傳統(tǒng)的Ⅱ 級和 Ⅲ 級鋼筋混凝土管，小管徑選用 HDPE 管作為城市污水管道的管材。 污水管網(wǎng)設(shè)計 鹽山縣城市 污水處理工程 （變更） 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 28 污水量 污水量計算 本次設(shè)計污水管道工程的污水干管按遠期規(guī)模設(shè)計，結(jié)合城市建設(shè)逐步敷設(shè)完成。按近期水量校核，以保證近期不淤流速的要求。 污水量由服務(wù)面積上的比流量和截流倍數(shù)計算得出，并按預測的生活污水量數(shù)值進行校核。 本工程設(shè)計規(guī)模：遠期 萬 m3/d；雨污分流制 ；遠期服務(wù)面積：1100ha；面積比流量： ；時變化系數(shù) 。 面積比流量由總規(guī)模 萬 m3/d 除以服務(wù)面積 1100ha 得出。 近期生活污水量 萬 m3/d，采用截流式合流制；采用截流制排水方式的區(qū)域面積： 733ha，由面積比流量可得，該區(qū)域旱季生活污水量 萬 m3/d，截流倍數(shù)取 1，則雨季污水量為 萬 m3/d；近期采用分流制排水方式的區(qū)域面積： 367ha，由面積比流量可得，該區(qū)域生活污水量 萬 m3/d；可見，近期雨季污水量為 萬 m3/d，旱季污水量為 萬 m3/d。 雨水量計算 防洪標準： 2 年一遇； 暴雨重現(xiàn)期： 1 年； 集水時間： 20min。 鹽山縣暴雨強度公式： i=（ +） /（ t+） (mm/min) 雨水量計算公式 ： Q＝ 167ΨiF 其中： P——重現(xiàn)期，取 P=1a； 鹽山縣城市 污水處理工程 （變更） 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 29 Ψ——徑流系數(shù) ， 取 ψ=； i——暴雨強度 （ mm/min）； F——匯水面積 (ha)； Q——設(shè)計雨水流量 （ l/s）； t——設(shè)計降雨歷時 ， t=t1+mt2(min)； t1——地面集水時間 ， 取 t1=15min； t2——管渠內(nèi)流行時間 (min)； m——折減系數(shù)，暗管 m=2； 具體水量計算結(jié)果見表 。 管道水力計算 污水在管道中一般是靠管道兩端的水面高差向低處流動，管道內(nèi)是不承受壓力的，即靠重力流動。 為了保證污水管道的正常運行，參照《室外排水設(shè)計規(guī)范》、《給水排水設(shè)計手冊》的相關(guān)規(guī)定，本次污水管道的設(shè)計參數(shù)如下： 污水管網(wǎng)水力學計算公式（按非滿流計算）如下： Q=VA V=1/n R2/3i1/2 R=A/ρ 其中 ： Q—流量 （ m3/s） V—流速 （ m/s） R—水力半徑 （ m） i—水力坡降 A—水流斷面 （ m2） ρ—濕周 （ m） 設(shè)計充滿度（ h/d） 污水管道按非滿流（ h/d≤1）進行設(shè)計，其最大充滿度規(guī)定如下： 表 污水管道最大設(shè)計充滿度 鹽山縣城市 污水處理工程 （變更） 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 30 管徑（ mm） 最大設(shè)計充滿度 200～ 300 350～ 450 500～ 900 ≥1000 其中： h 為管內(nèi)水深， d 為管內(nèi)徑 設(shè)計流速 污水管道的最小設(shè)計流速為 ，最大設(shè)計流速是保證管道不被 沖刷損壞的流速。通常，金屬管道的最大設(shè)計流速為 10m/s，非金屬管道的最大設(shè)計流速為 5m/s。 管道起點埋深 污水干管的敷設(shè)要考慮支管接入的可能性，另根據(jù)當?shù)貎鐾辽疃?、地下水位等情況，設(shè)計時確定管道起點覆土厚度在 。 管網(wǎng)系統(tǒng)平面布置方案 鹽山縣城市污水處理廠項目申請報告核準證中對于城區(qū)配套管網(wǎng)部分的描述為：新建管網(wǎng) 。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，污水管網(wǎng)按重力流設(shè)計更加經(jīng)濟合理，不作中間提升設(shè)計。 根據(jù)鹽山縣城的現(xiàn)狀情況，目前污水管道主要是雨污合流制管道，管道主要靠近千童大街敷 設(shè)，然后沿溝渠向南排入宣惠河。由于縣城排水管網(wǎng)現(xiàn)狀無法滿足要求，需進行部分雨、污分流改造，逐步實現(xiàn)完全雨、污分流。改造將根據(jù)鹽山總體規(guī)劃及污水處理廠擬建廠址的位置來系統(tǒng)安排。 根據(jù)縣城現(xiàn)狀及縣城總體規(guī)劃，城區(qū)排水體制宜采用雨污分流制及截流式合流制相結(jié)合的方式。近期設(shè)計考慮利用現(xiàn)狀合流管道，設(shè)截流干管，并結(jié)合遠期污水工程規(guī)劃圖，布置部分雨污分流制污水管鹽山縣城市 污水處理工程 （變更） 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 31 道。污水管道按照遠期規(guī)模 5 萬 m3/d 設(shè)計。結(jié)合縣城污水工程規(guī)劃，設(shè)計近期在沿徐福路建 DN1200 截流主干管一條。 新建污水管段主要分布在平安大街、千童大街、銀河 大街、平津大街、徐福路、鳳凰路等路段上。 管線豎向高程 污水管線豎向標高的確定原則為能將本流域范圍內(nèi)最遠點的污水接入本工程項目管線內(nèi)。污水干管在滿足最小坡度要求前提下盡量沿地形坡度敷設(shè)，不同管徑管道連接處一般采用管頂平接。 排水設(shè)施 檢查井：在排水管線轉(zhuǎn)彎、交匯、高程變化、管徑改變和直線距離一定處都需要設(shè)置檢查井。檢查井采用圓形（ DN300~1000）或矩形（ DN1200~20xx）磚砌污水檢查井。做法參見《市政排水管道工程及附屬設(shè)施》 06MS201。 截流井：在合流管與截流干管交匯處分別 設(shè)置截流井。截流井采用矩形截流井。 沉泥井：在截流井后設(shè)置沉泥井。當污水管道較長時每隔適當距離設(shè)沉泥井，便于管道的維護，沉泥井做法參見《市政排水管道工程及附屬設(shè)施》 06MS201。 管道基礎(chǔ)及接口方式設(shè)計 管道基礎(chǔ) 管道基礎(chǔ)根據(jù)管道埋深、地質(zhì)情況、選用的管材，本工程鋼筋混凝土管采用 150176。及 180176。砂石墊層基礎(chǔ)。埋深小于 采用 Ⅱ 級鋼筋混凝土管，埋深大于 采用 Ⅲ 級鋼筋混凝土管； HDPE 管采用土弧基礎(chǔ)；具體做法及要求參見《市政排水管道工程及附屬設(shè)施》鹽山縣城市 污水處理工程 （變更） 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 32 06MS201。 接口形式 管道采用 承插橡膠圈柔性接口，對地基松軟或不均勻沉降地段，管道基礎(chǔ)采取加固措施。 連接形式 不同管徑管道連接處采用管頂平接的形式。 管位及施工方法說明 污水管定位要滿足施工要求，對新建、擬建道路，污水管宜與其他管線統(tǒng)一規(guī)劃考慮，并與道路施工同時進行。為盡量避免對道路路面的破壞及降低投資，管道埋深較淺時采用大開挖施工，埋深較深時或穿越鐵路時采用頂管施工，且宜采用機械頂管施工。 當遇濕陷性黃土、軟弱土層、地下水等情況時，分別采取加設(shè)混凝土條基、建設(shè)卵石層、換灰土、地基加固等措施。地下水位高于開挖溝槽槽底高程的地區(qū) ，施工時應(yīng)采取降低地下水的措施，應(yīng)將水位穩(wěn)定降至槽底最低點以下不小于 時方可開挖。管道在敷設(shè)、回填的全部過程中，槽底不得積水或受凍，做到干槽施工。必須在工程不受地下水影響，基礎(chǔ)達到強度和管道達到抗浮要求時方可停止降水，進行基礎(chǔ)施工、管道鋪設(shè)等其他工序。 污水管網(wǎng)改造內(nèi)容 本次管網(wǎng)工程主要是在現(xiàn)有污水管網(wǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上進一步完善，以使城區(qū)污水均能收集。包括城區(qū)和規(guī)劃工業(yè)區(qū)兩個污水系統(tǒng)的污水管道工程，管徑 D300D1200，總長 。 表 污水管道工程一覽表 編號 名稱 規(guī)格 單 數(shù)量 備注 鹽山縣城市 污水處理工程 （變更） 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 33 位 1 HDPE 污水管 De300 m 720 Ⅱ 級鋼筋混凝土排水管 DN700 m 767 1 Ⅱ 級鋼筋混凝土排水管 DN800 m 6316 2 Ⅲ 級鋼筋混凝土排水管 DN800 m 538 3 鋼筋混凝土排水管 DN1000 m 3253 4 Ⅱ 級鋼筋混凝土排水管 DN1200 m 3950 5 Ⅲ 級鋼筋混凝土排水管 DN1200 m 3865 6 鋼筋混凝土排水管 DN1500 m 615 7 圓形混凝土污水檢查井 Φ1000 座 31 參見 06MS2012 7 圓形混凝土污水檢查井 Φ1500 座 138 參見 06MS2012 8 矩形混凝土污水檢查井 2200x2200 座 92 參見 06MS2012 9 截流井 1500x1500 座 7 10 截流井 20xxx20xx 座 4 鹽山縣城市 污水處理工程 （變更） 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 34 表 城區(qū)配套管網(wǎng)水力計算表道路名 檢查井號 管徑 (mm) 管長 (m) 坡度 管底 坡降 面積比流量 (L/) 流量 （ l/s） 變化 系數(shù) 流速 (m/s) 充滿度 (%) 設(shè)計地面標高 (m) 管內(nèi)底標高 (m) 埋深 (m) 備注 起始 終止 起 始 終止 起始 終止 起始 終止 平安大街 W1 W26 DN1000 2260 徐福路 W26 W32 DN1000 190 W32 W38 DN1200 396 32 W38 W49 DN1200 941 W49 W55 DN1200 378 45 W141 W151 DN1000 695 5 W151 W55 DN1000 62 跌水 徐福路 至污水廠 W55 W77 DN1200 1853 W77 W117 DN1200 3613 1 5 千童大街 W210 W215 DN1200 500 滿流 W215 W38 DN1500 115 滿流 跌水 銀河大街 W118 W138 DN800 1265 W138 W49 DN800 67 跌水 W244 W244 De300 720 24 8 1 滄樂路 W152 W209 DN800 1738 40 8 4 4 鳳凰路 W216 W228 DN700 768 31 2 平津大街 W229 W236 DN800 484 3 W236 W243 DN800 583 鹽山縣城市 污水處理工程 （變更） 初步設(shè)計 北方設(shè)計研究院 35 第四章 污水處理廠工程設(shè)計 處理工藝選擇 選 擇原則 作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，城市污水處理廠工程的建設(shè)和運行意義重大。由于城市污水處理廠的建設(shè)和運行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運行性能和降低費用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標準和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出