【正文】 北方設(shè)計(jì)研究院36①鋼管鋼管的優(yōu)點(diǎn)是管材強(qiáng)度高，能承受很高的內(nèi)壓力，運(yùn)行安全可靠，敷設(shè)方便，適應(yīng)性強(qiáng)，接口形式靈活，管道滲漏量少，單位重量較輕，可用來埋設(shè)穿越各種障礙。缺點(diǎn)是造價(jià)高，耐腐蝕性差，除內(nèi)外壁均需做常規(guī)防腐外，在諸如鹽堿地這樣的不良地段敷設(shè)時(shí)還要考慮采用特殊防護(hù)，防腐成本較大，管理維護(hù)費(fèi)用也高。②球墨鑄鐵球墨鑄鐵管是一種高強(qiáng)度、高延展性、抗腐蝕性能好的管材。具有優(yōu)良的機(jī)械性能和卓越的承壓能力，密封性能好，供水安全性高，在運(yùn)行中事故率低，不易爆管；防腐能力稍強(qiáng)于鋼管。球墨鑄鐵管的管件規(guī)格齊全，能適應(yīng)新安裝需要，也能適應(yīng)運(yùn)行管道上不停水引接分支的需要，它比非金屬管材解決起來方便。城市道路下面管線種類多、布置緊湊、立面交錯、更改頻繁，這些都要求管材的適應(yīng)性強(qiáng)、折裝方便。球墨鑄鐵管系柔性接口，折裝方便、承受局部沉陷的能力好，特別在有地下水或管內(nèi)有少量余水的狀況下維修容易，它比非金屬管材維修難度小。球墨鑄鐵管通常有 50～100年的使用壽命，比化學(xué)管材及鋼管使用壽命長。缺點(diǎn)是單位管長重量比鋼管大。③玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管是近幾年在國內(nèi)新興的一種管材，其優(yōu)點(diǎn)是管材強(qiáng)度高，密封性好、重量輕、管道內(nèi)壁光滑，水頭損失小，一般在同樣條件下口徑可比其他管材口徑降低；防腐性能好，無電腐蝕之慮，可以直接埋設(shè)與酸性或堿性土壤中，無需保護(hù)。其缺點(diǎn)是玻璃增強(qiáng)塑料夾砂管造價(jià)較高，同時(shí)，由于其為柔性管材，管道本身承受外壓能力較差，所以對基礎(chǔ)和施工技術(shù)要求較高。④PVCU 管東光縣污水管網(wǎng)及再生水處理工程項(xiàng)目申請報(bào)告 北方設(shè)計(jì)研究院37PVCU 管材通?？捎谜辰觿┱辰?，也可用膠圈柔性連接。這種管材是國內(nèi)推廣使用最早的、目前使用量最大的塑料管材。不少自來水公司已經(jīng)把此類管材用于 DN≤200mm 的配水管道上，替代傳統(tǒng)的灰鑄鐵管及鍍鋅鋼管，但管材、管件連接基本上均采用膠圈柔性連接方式，該管材在 de16710mm 之內(nèi)均有產(chǎn)品，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)此類管材較脆，在不均勻受力條件下容易爆管。由于本地區(qū)中水管道采用直埋的施工方式，而塑料和金屬復(fù)合管埋地需要作防腐處理，施工復(fù)雜，工期相對較長。埋地塑料管的承壓能力較差。通過比較分析，本工程中水系統(tǒng)采用球墨鑄鐵管。（2）排水管材的選擇排水管道的管材選擇是一個(gè)非常重要的問題，它關(guān)系到工程投資的安全性及今后維修工作量的大小。我們認(rèn)為管材的選用應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：①管材性能必須可靠，有足夠的強(qiáng)度和鋼度，有較好的耐腐能力，使用年限較長，便于維修。②便于運(yùn)輸和施工，以減少施工的難度，降低工程造價(jià)。③充分考慮管道沿線的地質(zhì)條件因地制宜地選用管材。目前國內(nèi)用于污水處理管道的管材主要有：普通鋼筋混凝土管、排水塑料螺旋管、自應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)、離心澆鑄玻璃鋼夾砂管(HOBAS 管)、高密度聚乙烯雙壁波紋管、高密度聚乙烯纏繞增強(qiáng)管等。根據(jù)計(jì)算，市政道路下埋設(shè)的管道最小管徑為 D300，素混凝土排水管不能滿足需要?，F(xiàn)將幾種管材進(jìn)行比較。①普通鋼筋混凝土排水管：采用防水混凝土內(nèi)配鋼筋，經(jīng)過加工而成：可以現(xiàn)場加工和在工廠內(nèi)加工。根據(jù)埋設(shè)深度、口徑大小東光縣污水管網(wǎng)及再生水處理工程項(xiàng)目申請報(bào)告 北方設(shè)計(jì)研究院38和生產(chǎn)工藝不同有平口型、承插式及普通型、離心式和丹麥管等。多用于無內(nèi)壓或低壓輸水。其自重大、用鋼量大、抗裂性較弱，內(nèi)壁粗糙度系數(shù) ，管徑范圍大。②塑料螺旋管：是由帶有 T 型肋翼的塑料特殊板帶材螺旋卷制成。板材之間由快速嵌接的自鎖機(jī)構(gòu)鎖成，同時(shí)以自動粘合或粘合劑固定，在現(xiàn)場連續(xù)螺旋卷制可以生產(chǎn)出不同直徑、不同長度的塑料螺旋管。這種管材具有“板材生產(chǎn)工廠化，卷制現(xiàn)場化”的特點(diǎn)，所以運(yùn)費(fèi)省、重量輕、施工快的特點(diǎn)，是典型的柔性管，故可以不設(shè)鋼性基礎(chǔ)，而以碎石、砂代之， ，管道接口不易漏水；內(nèi)壁光滑，n=、水力條件好；耐腐蝕、使用壽命長：但要求回填土質(zhì)好，回填質(zhì)量高，一般回填密實(shí)度要求 90186。 以上。③預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管：利用先張法、后張法對環(huán)向鋼筋、縱向鋼進(jìn)行張拉，使混凝土內(nèi)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，從而提高管材的承載力。具有節(jié)約、抗震性好、使用壽命長等特點(diǎn)，據(jù)生產(chǎn)工藝分為一階段和二階段管。多用于高壓水的輸送，管徑 DN8001400，承受內(nèi)壓的能力為 ，粗糙度系數(shù) n=。④自應(yīng)力鋼筋混凝土管：其混凝土壁內(nèi)配有三四層鋼筋網(wǎng)片，用微混凝土澆筑，通過混凝土的膨脹產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力。具有可承受內(nèi)壓、施工方法簡單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。管徑范圍 100～600，承受內(nèi)壓的能力 ，粗糙度系數(shù) n=，用于有壓流輸送。⑤鋼套筒應(yīng)力鋼筋混凝土管(PCCP)：是由兩種不同材質(zhì)的材料組成的復(fù)合體，其結(jié)構(gòu)形式是薄鋼板焊成的筒體內(nèi)外包混凝土，纏繞預(yù)應(yīng)力絲和砂漿作保護(hù)層，具有高抗?jié)B性，能承受很大的內(nèi)外荷載，接口密封性強(qiáng)。由于本身能抵抗較大的外荷載，使其不須依賴土壤的支撐，因而對回填土要求較柔性的低。主要用于有壓水的輸東光縣污水管網(wǎng)及再生水處理工程項(xiàng)目申請報(bào)告 北方設(shè)計(jì)研究院39送，承壓的能力分為 9 級，可達(dá) 5MPa，租糙度系數(shù) n=，但價(jià)格較貴。⑥離心澆鑄玻璃鋼夾砂管(HOBAS)：該管是一種增強(qiáng)復(fù)合材料管，由不飽和聚脂樹脂、短切纖維、石英砂和填料組成。具有重量輕(為混凝土管的1/5～1/9)，承壓能力好，內(nèi)壓范圍～，耐腐蝕，粗糙度系數(shù)n＝，施工安裝方便，但對回填土質(zhì)和回填要求高，其價(jià)格較貴。⑦高密度聚乙烯雙壁波紋管（HDPECPP）：該管是由高密度聚乙烯（HDPE）經(jīng)熱熔擠出的真空成型的內(nèi)壁光滑、外壁帶有同心環(huán)狀中空棱紋的新型管材。具有重量輕、施工快，承壓能力好，抗壓，耐腐蝕，粗糙度系數(shù)n＝，施工安裝方便，但對回填土質(zhì)和回填要求高，其價(jià)格較貴。⑧高密度聚乙烯纏繞增強(qiáng)管(HDPEPP)：該管是以高密度聚乙烯樹脂（HDPE）為原料，以聚丙烯（PP）波紋管為輔助支撐管，采用熱纏繞成型工藝制成。具有重量輕(為鋼管的1/鑄鐵管的1/8)，承壓能力好，抗腐蝕，耐老化，使用壽命長，粗糙度系數(shù)n＝，輸水量大，材質(zhì)衛(wèi)生、無污染、屬環(huán)保型綠色產(chǎn)品，采用承插口電熔絲電熔連接，施工安裝方便，且無泄漏，施工程序簡單，工程可靠性高。綜合比較，考慮東光縣當(dāng)?shù)匚鬯|(zhì)，推薦采用鋼筋混凝土管。4接口形式中水采用承插球墨鑄鐵管，膠圈接口；排水采用鋼筋混凝土承插排水管，膠圈接口。5水力計(jì)算（1）中水管道水力計(jì)算東光縣污水管網(wǎng)及再生水處理工程項(xiàng)目申請報(bào)告 北方設(shè)計(jì)研究院40由于中水系統(tǒng)覆蓋全城，管線較長，所以水流速約取～2m/s，計(jì)算公式:Q=AV其中：Q―――設(shè)計(jì)流量（m 3/s）A―――水流斷面（m 2）V―――流速（m/s）最不利點(diǎn)取管線最遠(yuǎn)點(diǎn)，其剩余壓頭取 。計(jì)算沿程和局部阻力，以確定水廠的出水壓力。（2）排水管道水力計(jì)算排水管道系統(tǒng)的水力計(jì)算，在本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)管道的收水范圍，按照面積比流量法進(jìn)行計(jì)算。管道平均時(shí)流量采用服務(wù)面積和面積比流量計(jì)算。時(shí)變化系數(shù)采用《室外排水規(guī)范》中綜合污水量總變化系數(shù)如下表：平均流量 5 15 40 70 100 200 500 ≥1000總變化系數(shù) 注：①流量單位以（L/s）計(jì)。②當(dāng)污水平均時(shí)流量為中間數(shù)值時(shí)，總變化系數(shù)可用內(nèi)差法求得。管道設(shè)計(jì)流量為管道平均流量同時(shí)變化系數(shù)的乘積。管道采用鋼筋混凝土管，管道粗糙系數(shù)取值為 。管道按照非滿流設(shè)計(jì)，管道的最大設(shè)計(jì)充滿度根據(jù)管道管徑詳見下表：管道管徑（mm） 最大設(shè)計(jì)充滿度200～300 350～450 東光縣污水管網(wǎng)及再生水處理工程項(xiàng)目申請報(bào)告 北方設(shè)計(jì)研究院41500～900 ≥1000 管道連接采用管頂平接。排水管道的流量，應(yīng)按下公式計(jì)算Q = A v式中 Q —— 設(shè)計(jì)流量（m 3/s） A —— 水流有效斷面面積（m 2） V —— 流速（m/s）排水管渠的流速，應(yīng)按下公式計(jì)算： v＝1/nR 2/3I1/2式中 v —— 流速（m/s） n —— 粗糙系數(shù) R —— 水力半徑（m） I —— 水力坡度 中水管網(wǎng)工程內(nèi)容根據(jù)區(qū)域的特點(diǎn)和自然地形情況，結(jié)合規(guī)劃，擬將東光縣城的中水系統(tǒng)分為兩個(gè)組成部分，即京滬鐵路以東、污水一街以北宣惠河以西中水系統(tǒng)和京滬鐵路以東、污水一街以南、宣惠河以西中水系統(tǒng)。中水從再生水處理站流出后分兩個(gè)系統(tǒng)流向各用水點(diǎn)。中水管網(wǎng)工程材料表管道名稱 管徑（mm） 管道長度（m） 備注球墨鑄鐵管 150 1730球墨鑄鐵管 250 2070球墨鑄鐵管 300 2720球墨鑄鐵管 350 360球墨鑄鐵管 400 1460東光縣污水管網(wǎng)及再生水處理工程項(xiàng)目申請報(bào)告 北方設(shè)計(jì)研究院42球墨鑄鐵管 450 680合計(jì) 9020 新增污水管網(wǎng)工程內(nèi)容在京滬鐵路以東、宣惠河以西污水系統(tǒng)中新增幾條污水管道，作為對污水處理廠原來配套污水管網(wǎng)的補(bǔ)充。新增污水管網(wǎng)覆蓋區(qū)域居住人口約為 萬人，人均綜合生活用水定額按 280L/人d，污水量按供水量的 85%，生活污水量為 4280m3/d，另外該區(qū)域工業(yè)企業(yè)主要集中供水量為 3600m3/d，污水量按供水量的 85%，工業(yè)排水量為 3060m3/d，新增污水管網(wǎng)收集污水量為 7340 m3/d，污水收集率可以由原來的 60%提高到 85%。污水匯入主干管后進(jìn)入污水處理廠。新增污水管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)無現(xiàn)狀管線。新增污水管網(wǎng)工程內(nèi)容如下： （1）南環(huán)大街－東三環(huán)路該管道起端于西外環(huán)路和南環(huán)大街的交叉口附近，自西向東沿南環(huán)大街鋪設(shè)，管道管徑 d300，起點(diǎn)地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 920m，流速 ，充滿度，流量 ；至 104 國道管徑為 d400，地面標(biāo)高，管內(nèi)底標(biāo)高 ，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 1426m，流速 ，充滿度 ，流量 ；再往東至東環(huán)路管徑為 d500，地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高 ，設(shè)計(jì)坡度，管長約 904m，流速 ，充滿度 ，流量；再往東至東三環(huán)路地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高。該條排水管網(wǎng)服務(wù)面積 平方公里。（2）府前街－東三環(huán)路該管道起端于府前街和 104 國道的交叉口附近，自西向東沿府前街鋪設(shè)，管道管徑 d300，起點(diǎn)地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高東光縣污水管網(wǎng)及再生水處理工程項(xiàng)目申請報(bào)告 北方設(shè)計(jì)研究院43，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 1354m，流速 ，充滿度，流量 ；至東環(huán)路管徑 d400，地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高 ，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 976m，流速 ，充滿度 ，流量 ；再往東至東三環(huán)路地面標(biāo)高，管內(nèi)底標(biāo)高 。該條排水管網(wǎng)服務(wù)面積 平方公里。（3）北環(huán)路－東三環(huán)路該管道起端于北環(huán)路和 104 國道的交叉口附近，自西向東沿北環(huán)路鋪設(shè)，管道管徑 d300，起點(diǎn)地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 1380m，該段流速 ，充滿度 ，流量 ；至東環(huán)路管徑 d400，地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高 ，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 994m，該段流速，充滿度 ，流量 ；再往東至東三環(huán)路地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高 。該條排水管網(wǎng)服務(wù)面積 平方公里。（4）東三環(huán)路－污水處理廠該管道起端于南外環(huán)大街和東三環(huán)路的交叉口附近，自南向北沿東三環(huán)路鋪設(shè)，管道管徑 d300，起點(diǎn)地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高 ，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 762m，流速 ，充滿度 ，流量 ；往北在南環(huán)大街與東三環(huán)路交叉口匯集南環(huán)大街污水干管后管徑變?yōu)?d500，地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高 ，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 920m，流速 ，充滿度，流量 ；再往北在府前街與東三環(huán)路交叉口匯集府前街污水干管后管徑變?yōu)?d600，地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 940m，流速 ，充滿度，流量 ；再往北在北環(huán)路與東三環(huán)路交叉口匯集北東光縣污水管網(wǎng)及再生水處理工程項(xiàng)目申請報(bào)告 北方設(shè)計(jì)研究院44環(huán)路污水干管后管徑仍為 d600，地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高，設(shè)計(jì)坡度 ，管長約 800m，流速 ，充滿度，流量 ，至污水處理廠地面標(biāo)高 ，管內(nèi)底標(biāo)高。該條排水管網(wǎng)服務(wù)面積 平方公里。 （5）新增污水管網(wǎng)工程量新增污水管網(wǎng)工程材料表管道名稱 管徑（mm） 管道長度（m） 備注鋼筋混凝土排水管 300 4416鋼筋混凝土排水管 400 3396鋼筋混凝土排水管 500 1824鋼筋混凝土排水管 600 1740合計(jì) 11376 再生水使用安全措施（1）對進(jìn)入污水處理廠的工業(yè)廢水嚴(yán)密監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)其排水水質(zhì)超過允許排入污水廠的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，立即對其采取措施，不允許其排入污水廠。（2）再生水處理站的主要處理單元設(shè)有故障報(bào)警裝置，當(dāng)再生水水質(zhì)不能滿足用戶要求時(shí)，及時(shí)通知用戶。再生水用戶須備有新鮮水系統(tǒng)，這時(shí)可以保證用戶供水不中斷。（3）再