【正文】 管道氣體是由多種氣態(tài)物質(zhì)組成的，其產(chǎn)生的原因多種多樣。這種氣體（包括甲烷、多種難聞氣體）的積累遇火產(chǎn)生爆炸是另一種須防范的危害?？刂聘g性氣體、難聞氣體和其它氣體的最佳方式是污水系統(tǒng)的設(shè)計，從而是氣體的產(chǎn)生減少或消除。即使污水收集系統(tǒng)設(shè)計的很好，污水管的通風(fēng)也是必須的。污水流量的大小與短期性、季節(jié)性和工業(yè)變化有關(guān)。在大多數(shù)城市，生活污水在早晨和晚上的幾個小時內(nèi)變化最大，在午夜最小。未來反應(yīng)這些變化，根據(jù)中國建筑工業(yè)出版社出版的《給水工程》（1986年第二版），確定了平均每天每小時用水量百分比數(shù)據(jù)見下表：用水量日變化情況一覽表每日時間日用水量百分比每日時間日用水量百分比每日時間日用水量百分比%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%假設(shè)生活廢水（非工業(yè)）的產(chǎn)生量一天中也遵循同樣的變化。（3）工業(yè)變化由于對企業(yè)的生產(chǎn)工程不完全清楚，很難估算（未來）工業(yè)排放的最大流量。因此產(chǎn)生70%1+15%2+15%3=。如果污水在較長時間內(nèi)低速流淌，固體雜物就會在館內(nèi)沉積，不僅減少了過流斷面，還會對管道造成腐蝕?！妒彝馀潘O(shè)計規(guī)范》。未來防治流速過大對過大沖刷造成破壞，《規(guī)范》規(guī)定排水管道的最大流速：金屬管道為10 m/s，非金屬管道為5 m/s。在地面平坦或高程變化較小的地方，常要求坡度平緩的管道避免大量的開挖。各種管徑管道的最小坡度《室外排水設(shè)計規(guī)范》已有。在管道較長、坡度平坦的污水管道內(nèi)有可能發(fā)生H2S積累現(xiàn)象，當(dāng)H2S釋放到污水上方的空氣中時，可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的臭味并對含水泥材質(zhì)（如：鋼筋混凝土管、人空的混凝土墻、砂漿和砌磚等）有腐蝕。污水管道應(yīng)按不滿流計算，其理由為：1為預(yù)見水利的增長留有余地；2對管道的通風(fēng)和防治爆炸有良好效果；3便于疏通和維護(hù)管理。管頂最小覆土深度，應(yīng)能保證管頂承受一定的外部荷載，并處于冰凍線以下。為了避免現(xiàn)有或待建的供水管、煤氣管和電纜。一般認(rèn)為埋深8米以內(nèi)是可以接受的。但是為了避免建太多的提升泵站，個別地區(qū)的污水管頂?shù)淖钚∑露瓤梢哉{(diào)整，但管道埋深不能超過8米?；炷凉軋怨棠陀貌⒁子谏a(chǎn)制造，大多數(shù)的施工單位在混凝土管鋪設(shè)安裝方面具有豐富的經(jīng)驗。國內(nèi)有很多廠能生產(chǎn)制造混凝土管，差不多在每個城市都有生產(chǎn)混凝土管的工廠，但生產(chǎn)的混凝土管質(zhì)量參差不齊。管頂腐蝕優(yōu)勢僅在幾年內(nèi)就可以迅速破壞管道，上海市的經(jīng)驗確認(rèn)了在國內(nèi)確有此種情況發(fā)生。目前，國內(nèi)污水管道受管頂腐蝕較少，實(shí)質(zhì)上現(xiàn)有的污水管道皆是合流制污水管道，用于排放污水和雨水到最近的地表水體內(nèi)。在本可研報告中，新建管道系統(tǒng)采用分流制排水體制，污水管道的大小將比合流制管道小很多；另外，污水將遠(yuǎn)距離輸送，所以管道也將很長，空氣不易進(jìn)入。因此，必須采取措施防治管頂腐蝕。管道內(nèi)經(jīng)常通風(fēng)換氣，硫化氫濃度就會降低。一般地，通風(fēng)管必須附著于建筑物并高出屋頂之上，以防硫化氫氣味影響住戶。另外一種方法就是對強(qiáng)制性污水管道強(qiáng)制性通風(fēng)。雖然這無疑是一種費(fèi)用較小的方法，但強(qiáng)制性通風(fēng)不予推薦使用。另外，隨著通風(fēng)管道內(nèi)氣體壓力增大，硫化氫氣體會進(jìn)入室內(nèi)連接管，難聞氣味有可能在住宅樓進(jìn)口（進(jìn)口處已建有化糞池）處散發(fā)；而且這種系統(tǒng)若有任何毛病停止通風(fēng)，就可能導(dǎo)致混凝土管子的災(zāi)難性后果?；炷凉艿淖罴烟娲懿臑镻VC或GRP，這些材料在國內(nèi)已經(jīng)在使用，它們不受硫化氫的影響，用這些材料可以制作出高質(zhì)量的管接頭。（1）無襯混凝土管無襯混凝土管好處是便宜，而且大多數(shù)市政施工單位安裝這類的管道有豐富經(jīng)驗，目前提到污水管道總是指混凝土管。到目前為止，帶橡膠環(huán)街頭的混凝土污水管道在本省尚沒有使用過。（2）內(nèi)襯混凝土管管道內(nèi)壁可以防止管頂腐蝕，但不良的操作損壞問題仍然存在。國內(nèi)對內(nèi)襯混凝土管的使用經(jīng)驗較少，但是上海市政排水公司在過去的幾年中已積累了內(nèi)襯混凝土管的一些使用經(jīng)驗。但是，涂層的質(zhì)量較差，涂層局部氣泡剝落；管道比預(yù)期腐蝕快。經(jīng)過初步調(diào)查，選擇了十一種類型的涂料在實(shí)驗室測試，所測試的管道在污水中浸泡一百多天。涂層總厚度為220+20mm，在上海，因為敷設(shè)的污水管道管徑大于1m（最大可達(dá)3m），人可以進(jìn)去，因此管道的涂襯是在敷設(shè)后進(jìn)行的。對于小管徑管道，可以先刷涂料，然后在敷設(shè)。但是，尚需做一些觀察：在刷聚氨酯涂料期間，有毒氣體必須通風(fēng)排出。涂料的價格為2830元/Kg（約4042元/m2），管道刷涂層的總成本約為50元/m2（其中包括接頭處玻璃纖維涂層、人員工資和通風(fēng)等）。價格便宜的加肋PVC污水管也可以用 ，但其管徑最大也僅為400mm。所以，在敷設(shè)時需要特別小心，管道應(yīng)小心份額設(shè)在沙床內(nèi)并做好支撐，PVC管的敷設(shè)不能像混凝土管敷設(shè)安裝那敷設(shè)在混凝土基座上；由于管材較輕，且管道接口比混凝土管簡單。本污水管網(wǎng)工程中關(guān)進(jìn)小于等于400mm的一部分污水管道將使用加肋PVC管，這些PVC管的長度都比較小。由于本工程中所用的PVC管管徑較小，因此管道尺寸無需再縮減。光華PVC管每米價格高于肋狀PVC管，但在招標(biāo)中我們也不反對使用光華PVC管。（4）玻璃鋼管（GRP管）GRP管具有與PVC管相同的優(yōu)點(diǎn)：無管頂腐蝕、內(nèi)表面光滑。但是GRP管還有其它優(yōu)點(diǎn)：可制造大規(guī)格、大口徑的管道。GRP管配有可換的管接頭和橡膠環(huán)，與PVC管相似，可以設(shè)想由于敷設(shè)時需用沙床而增加的費(fèi)用將因取消混凝土基底而削減的費(fèi)用所抵銷。（5）陶土管過去，陶土管用作下水管道非常普遍，近年來又興起使用陶土管熱。由于這種管材對管頂腐蝕不明顯，所以，它們是混凝土管的很好替代品。目前，這種管道在國內(nèi)尚未使用過，但在亞洲其它國家有很好的使用經(jīng)驗。（6）耐硫水泥混凝土管在歐洲和其它西方國家，耐硫水泥混凝土管普遍用作合流制污水管或污水管，此類管道是由含氫氧化鈣為例含量比普通水泥含量少的礦渣水泥制成，而國內(nèi)混凝土管通常均用普通水泥制成?；炷林羞@些微粒越少，管頂腐蝕的速度就越慢，這就是說混凝土管能保持較長的設(shè)計使用年限（通常為40年或更長）。考慮到費(fèi)用、惡劣的環(huán)境和生產(chǎn)廠家現(xiàn)有的技術(shù)，目前使用耐硫水泥看來不可能，而且大規(guī)模生產(chǎn)滿足質(zhì)量要求的耐硫水泥混凝土管在短時間內(nèi)是不可能的。應(yīng)當(dāng)指出的是管頂腐蝕不僅與混凝土質(zhì)量有關(guān)，而且與管道設(shè)計有密切關(guān)系，充足的管道坡度可產(chǎn)生足夠的流速，可減少氣態(tài)硫酸釋放，進(jìn)而減少腐蝕的環(huán)境。各種管道材料費(fèi)用表 單位：元/m直徑（mm）混凝土管（無襯）混凝土管（有內(nèi)襯）肋狀PVC（污水管）GRP管3003885912184005411712936150081160238452600112206359599700136246557744800208334688902100029144813161200478666170615007149502000125015644420雖然無襯混凝土管的價格較低，但本工程仍不建議使用這種混凝土管，因為很可能發(fā)生管頂腐蝕現(xiàn)象。對于大口徑的管道，選擇內(nèi)部刷有涂層的混凝土管比較好，而且承包商已習(xí)慣使用混凝土管。陶瓷管如果國內(nèi)能夠生產(chǎn)的話，則價格可能便宜一些。但是應(yīng)考慮到在污水管道工程中管道材料采購增加的費(fèi)用系數(shù)僅占工程費(fèi)用中較少的部分，管道敷設(shè)的費(fèi)用才是較大的部分。對于管徑為300400的管道，如果選用肋狀PVC管，費(fèi)用幾乎沒有增加。在馬路或人行道下敷設(shè)管道，則增加成本的百分比則進(jìn)一步減少。該表表明：使用內(nèi)襯管道及管徑為300400mm肋狀PVC管，%；而對管徑大于等于500mm肋狀PVC管，其費(fèi)用的差異較大。無襯混凝土管30年需更換三次，其所有費(fèi)用高于那些30年內(nèi)僅需敷設(shè)一次的價格高管道的總費(fèi)用（如肋狀PVC管和內(nèi)襯混凝土管）。價格高的管材，其所有費(fèi)用僅為每10年需更換一次的無襯混凝土管的費(fèi)用的60%。分流制系統(tǒng)的選擇意味著現(xiàn)有的排水系統(tǒng)僅用于排放雨水，而新建的排水管網(wǎng)系統(tǒng)將完全用于生活污水和工業(yè)廢水的排放收集。這些管道的排水能力是有限的，在大雨時，過量的污水將從最近的溢流出水口溢流到地面水體中。項目區(qū)域內(nèi)污水管網(wǎng)的遠(yuǎn)期收集系統(tǒng)如圖2所示。所有的污水將被輸送到渦南污水處理廠。有些部分也沒有顯示，最明顯的是開始由截流管系統(tǒng)提供服務(wù)地區(qū)的較小的污水管。根據(jù)遠(yuǎn)期規(guī)劃，目前工程的建設(shè)部分由世行提供貸款。用截流管收集污水是一種低成本高效率的方法。老城區(qū)中分流制污水管的建設(shè)過程可以跨越較長的時間，并且可在比如修復(fù)道路的時候完成。所以，一般來說，在城市的新開發(fā)區(qū)，項目中所建議的污水管網(wǎng)已是一個完全的分流制系統(tǒng)。本項目不包括目前尚未開發(fā)的渦北地區(qū)的污水管道，在渦南僅包括三曹路以東、鐵路以西、藥都大道以北地區(qū)的污水，渦北的污水通過敷設(shè)在現(xiàn)有的跨河橋上的干管由泵抽至渦南的排水系統(tǒng)。在設(shè)有截流管的區(qū)域，這種排水支管不需要；但在敷設(shè)分流制排水系統(tǒng)地區(qū)，這樣的排水支管是需要的，以確保所有產(chǎn)生的武漢進(jìn)入污水管道。盡管對于即將安裝的水量初始能力海不能提供準(zhǔn)確的技術(shù)要求，通常的做法是把建筑物做的足夠大，以便能夠安裝2020年所需要的所以水泵。這通常是指，按最大量估計，初期的安裝能力是2020年最終的安裝能力的50%。當(dāng)泵不能在滿足污水量前的某個時間，應(yīng)增加泵的能力。如果流量低于預(yù)計值，那么增加的能力可以建設(shè)到較低的水平上。泵的最終能力（到2020年）是根據(jù)最大流量估算值（如“最佳估算值”+20%）來考慮的。泵站情況一覽表設(shè)計參數(shù)PS1PS2PS3PS4最佳估算流量（m3/d）2000年243092108400138292010年56101876516080281772020年8400306902358048115泵站能力（一期）（l/s）泵站能力（二期）（l/s）水泵數(shù)量（一期）1502704504202258106751260水泵數(shù)量（二期）2+11+12+11+13+13+13+13+1水泵揚(yáng)程（一期）（m）10101010（二期）（m）10101010功率（一期）（Kw）319387（二期）（Kw）46168140260所安裝的水泵太數(shù)是任意的，但也可做不同的選擇。初期時，可以少安裝一些泵，所給出的選擇結(jié)果一般遵循下列原則：初期泵的能力應(yīng)足夠滿足到2010年左右，在這種情況下，選用最終能力的1/3或2/3進(jìn)行安裝，這一選擇取決于排水區(qū)域的面積。在污水管網(wǎng)設(shè)計中，假定現(xiàn)有的合流制系統(tǒng)在一段時間內(nèi)仍將在城市的某些地區(qū)（主要是老城區(qū)）急需使用。為了收集合流制管道中的污水，必須修建由截流管以及截留井組成的截留式排水系統(tǒng)。在雨季，進(jìn)入截流制排水系統(tǒng)的水量可能超過截流管或泵站的能力，多余部分的水將通過系統(tǒng)的事故口溢流至地表水體。在大多數(shù)情況下，可以讓溢流水急需流入大的排水管或泄洪管，進(jìn)入地表水體。截留井其實(shí)是簡單的檢查井，設(shè)置在已有的合流制管道和截流管的交匯處，溢流水可以進(jìn)入合流制管道的下游。溢流水位不能太低，因為那樣可以在還未達(dá)到截流管的滿流時就會溢出，要么地表水體（因為高水位）會倒流回截流管。為避免甚至很小的雨量就會導(dǎo)致在截留井的事故口處溢流，截流系統(tǒng)的能力總是比僅考慮只需輸送旱季流量（如污水）要大一些，系統(tǒng)能力基本上根據(jù)截流管的最大泄流量以及最大泵吸流量確定（如果是下游泵站）。為避免截流管能力太小，也許必要，有時需要安裝比按剛好排出旱季流量的泵的數(shù)量還要多一些的泵。這樣，少量的雨水就不會立即導(dǎo)致截留井事故口的水（混有雨水的污水）的溢出。因為資金問題，截流系統(tǒng)的能力不能超過旱季流量的24倍，同時避免污水處理廠必須處理多出許多的稀釋了的污水。這是指對于某年平均日的平均流量來說，預(yù)計流量（rwf）：旱季流量（dwf）的比之等于：rwf：dwf=＊＊＊Q2020/Qn=＊Q2020/Qn其中：Qn=所涉及年的旱季流量（m3/d，最佳估算）Q2020=2020年的旱季流量（m3/d，最佳估算）在該公式中，污水管在檢查井的貯存引起的水量減少可忽略不計。（1）A區(qū)的截留系統(tǒng)A區(qū)的截留系統(tǒng)排入一個泵站，該泵站僅服務(wù)本區(qū)的合流污水。泵站是根據(jù)預(yù)測2020年最大值的旱季高峰流量（dwf）進(jìn)行設(shè)計的。初期時流量較低，截流系統(tǒng)將在頭幾年有剩余能力。rwf/Q2020/Qn。上表表明截流管和PSI初期時能力是足夠的，泵站是制約因素。在降雨期間，溢流水量將直接排入流向渦河的宋湯河。但是，大約在2012年的某個時候，這就不再是足夠的。（2）B區(qū)截流系統(tǒng)這一老城區(qū)的截流系統(tǒng)排入一個泵站，其服務(wù)區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于僅敷設(shè)有合流制污水管道的區(qū)域。然而，初期時流量較低，截流系統(tǒng)頭幾年的額外能力將較大。B區(qū)的截流系統(tǒng)的結(jié)果如下表所示：B區(qū)的截流系統(tǒng)計算表年 份平均旱季流量的最佳估算值（m3/d）比值rwf/dwf200046862002567820046669200676612008865220109644201210879201412114201613349201814584202015819第七章 建材及動力供應(yīng) 主要建筑材料消耗建筑材料是各項建筑工程的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，任何一項工程中，用于建筑材料的費(fèi)用都在總投資中占有較大的比重。建設(shè)過程中許多技術(shù)問題的突破，往往依賴于材料問題的解決，而新材料的出現(xiàn)，又交促使結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工技術(shù)的革新。本項目主要消