有關(guān)排水知識體系的大體輪廓

1、有關(guān)排水知識體系的大體輪廓:（一）排水分哪幾類：排水分類可以有好幾種分法，目前比較實用的分法是分為：1、生活污水 2、生產(chǎn)污水 3、生產(chǎn)廢水 4、降水。1、生活污水：是指人們?nèi)粘Ｉ钪杏眠^的水，包括從廁所、浴室、洗室、廚房、食堂和洗衣房等處排出的水，它來自住宅、公共場所、機關(guān)單位、學(xué)校、商店以及工廠中的生活間部分。這類水含有較多的有機物，如蛋白質(zhì)、動植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，還含有肥皂和合成洗滌劑等，這類排水需經(jīng)處理后才能排入水體。2、生產(chǎn)污水：是指在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中受到較嚴(yán)重污染的水。這類水多半具有危害性，有的含大量有機物，有的含氯化物、鉻、汞、鉛、鎘等有害和有毒物質(zhì)，有的含多氯聯(lián)

2、苯、合成洗滌劑等合成有機化學(xué)物質(zhì)，有的含放射性等等。這類水也需經(jīng)適當(dāng)處理后排入水體，否則會對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。3、生產(chǎn)廢水：是指在使用過程中受到輕度污染或水溫稍有增高的水，如機器冷卻水便屬于這一類，通常經(jīng)某些處理后即可在生產(chǎn)中重復(fù)使用，或直接排放水體。4、降水：即大氣降水，包括液態(tài)降水（如雨、露）和固態(tài)降水（如雪、霜），在我們的工作中這類水通常特指雨水。雨水一般比較清潔，可直接就近排入水體。沖洗街道用水和消防用水，由于性質(zhì)和雨水相似，也并入雨水。（二）什么叫排水系統(tǒng)？什么叫排水系統(tǒng)的體制？如何選擇排水系統(tǒng)的體制？排水系統(tǒng)是指在某一區(qū)域內(nèi)用來排水的管道、溝渠以及處理設(shè)施、附屬構(gòu)筑物的集合，通俗地

3、講，把某一地區(qū)的排水管渠、檢查井、泵站、處理廠等所有排水設(shè)施看成一個整體，就是排水系統(tǒng)。一個城市通常有生活污水、生產(chǎn)污水和雨水需要排出，這些污水是采用一個管渠系統(tǒng)來排除還是采用兩個或兩個以上各自獨立的管渠系統(tǒng)來排除，選擇哪種方式，就稱作排水系統(tǒng)的體制（簡稱排水體制）。排水體制一般分為合流制和分流制兩種類型。1、合流制排水系統(tǒng)，是將生活污水、生產(chǎn)污水和雨水混合在同一管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)，最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng)，是將排除的混合水不經(jīng)處理就直接排入水體，國內(nèi)外很多老城市以往幾乎是采用這種合流制排水系統(tǒng)。由于污水未經(jīng)無害化處理就排放，會使受納水體遭受嚴(yán)重污染?，F(xiàn)在常采用的是截流式合流制排水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)

4、是在臨河岸邊建造一條截流干管，同時在合流干管和截流干管相交前或相交處設(shè)置溢流井，并在截留干管下游設(shè)置污水處理廠。這樣一來，晴天和初降雨時所有混合水都排送至污水下游設(shè)置污水處理廠，經(jīng)處理后排入水體。隨著降雨量增加，溢流井水位不斷上升，當(dāng)超過溢流擋板時，就會有部分混合水從溢流井溢出直接排入水體。截流式合流制排水系統(tǒng)較前一種方式已經(jīng)前進(jìn)了一大步，但仍有部分污水未經(jīng)處理直接排放，使水體遭受污染，這是它的嚴(yán)重缺點。國內(nèi)外在改造老城市合流制排水時，通常采用這種方式。環(huán)城河治理截污納管也采用這種辦法。2、分流制排水系統(tǒng)，是將生活污水、生產(chǎn)污水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠（管道、溝渠）內(nèi)排除的系統(tǒng)

5、。排除生活污水、生產(chǎn)污水的系統(tǒng)統(tǒng)稱污水排水系統(tǒng)，排除雨水的系統(tǒng)稱雨水排水系統(tǒng)。污水排水系統(tǒng)經(jīng)過處理排入水體，雨水排水直接就近排入水體。根據(jù)排除雨水方式的不同，分流制排水系統(tǒng)又分為完全分流制和不完全分流制兩種排水系統(tǒng)。完全分流制系統(tǒng)具有污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)。而不完全分流制只有污水排水系統(tǒng)，未建雨水排水系統(tǒng)，雨水沿天然地面、街道邊溝、水渠等排泄，這種方式在農(nóng)村比較常見。（三）城市生活污水排水系統(tǒng)的具體構(gòu)成有哪些：城市生活污水排水系統(tǒng)主要有5部分組成：1、室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設(shè)備。這跟我們的工作基本無關(guān)，所以不再詳述。2、室外污水管道系統(tǒng)。分布在地面下的依靠重力流輸送污水至泵站、污水廠或水體的管

6、道系統(tǒng)稱室外污水管道系統(tǒng)。它由居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)、街道管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物組成。（1）居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)。敷設(shè)在居住小區(qū)內(nèi)，連接建筑物出戶管的污水管道系統(tǒng)，稱居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)。這分接戶管、小區(qū)支管和小區(qū)干管。接戶管是指布置在建筑物周圍接納建筑物各污水出戶管的污水管道。小區(qū)污水支管是指布置在居住組團內(nèi)與接戶管連接的污水管道，一般布置在組團內(nèi)道路下。小區(qū)污水干管是指在居住小區(qū)內(nèi)，接納各居住組團小區(qū)支管流來的污水的污水管道，一般布置在小區(qū)道路或市政道路下。居住小區(qū)污水排入城市排水系統(tǒng)時，其水質(zhì)必須符合污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。小區(qū)污水排出口的數(shù)量和位置，要經(jīng)過市政園林局批準(zhǔn)，辦理排水許可

7、證。（2）街道污水管道系統(tǒng)。敷設(shè)在街道下，用以排除居住小區(qū)管道流來的污水。在一個市區(qū)內(nèi)它由城市支管、干管、主干管組成。支管是隨居住小區(qū)干管流來的污水或集中流量排出的污水。在排水區(qū)界內(nèi)，常按分水線劃分成幾個排水流域。在各排水流域內(nèi)，干管是匯集輸送由支管流來的污水，也常稱為流域干管。主干管是匯集輸送兩個或兩個以上干管流來的污水管道。市效干管是從主干管把污水輸送至總泵站、污水處理廠或通至水體出水口的管道，一般在污水管道系統(tǒng)設(shè)置區(qū)范圍外。（3）管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物。主要有檢查井、跌水井、倒虹管等等。檢查井：在管道交匯、轉(zhuǎn)彎、管徑改變或坡度改變、跌水等處需設(shè)檢查井。另外在直線段相隔一定距離設(shè)檢查井，以

8、滿足日常檢查疏通、維護需要。直線段上的檢查井間距根據(jù)管徑的不同有不同要求。間距太大則難以檢查、疏通管道，太小則造成浪費。下表的最大間距可視為推薦間距。管徑（mm）最大間距（m）污水管道雨水（合流）管道200400304050070050608001000708011001500901001500，且20001001202000適當(dāng)增大為使水流流過檢查井時阻力較小，井底宜設(shè)半圓形或弧形流槽。流槽直壁向上升展。污水管道的檢查井流槽頂與上、下游管道的管頂相平，或與0.85倍大管管徑處相平，雨水管和合流管槽頂可與0.5倍大管管徑相平。流槽兩側(cè)至檢查井壁間的底板（溝肩）應(yīng)有一定寬度，不應(yīng)小于20cm，以

9、便養(yǎng)護人員下井時立足，并應(yīng)有0.020.05的坡度坡向流槽，以防檢查井積水時淤泥沉積。某些城市的管道養(yǎng)護經(jīng)驗表明，每隔一定距離（200m）左右，檢查井底做成落底0.51.0m的沉泥槽，對管渠的清淤有利。跌水井：是設(shè)有消能設(shè)施的檢查井，主要用于特殊的地形和進(jìn)出管標(biāo)高相差巨大的情形。倒虹管：排水管道遇到河流、山、澗、洼地或地下構(gòu)筑物等障礙物時，不能按原有的坡度埋設(shè)，而是按下凹的折線方式從障礙物下通過，這種管道稱為倒虹管。倒虹管的管內(nèi)流速必須大于0.9m/s，一般采用1.21.5m/s，防止污泥淤積，若管內(nèi)流速小于0.9m/s，必須定期沖洗，上游管靠近進(jìn)水井的檢查井底應(yīng)做沉泥槽。穿越河道的倒虹管管頂

10、與規(guī)劃河床垂直距離不小于1m，倒虹管的上下行管與水平線夾角()應(yīng)不大于30度。必須設(shè)置事故排放口，在管道淤塞和檢修維護時，臨時起用。3、污水泵站及壓力管道。污水一般以重力流排除，但往往由于地形、埋深等限制而發(fā)生困難，這時就需設(shè)置泵站。壓送從泵站出來的污水至高地自流管道或至污水廠的承壓管段，稱壓力管道，一般采用鑄鐵管。4、污水處理廠。供處理和利用污水、污泥的一系列構(gòu)筑物及附屬構(gòu)筑物的綜合體稱污水處理廠。城市污水處理廠一般設(shè)置在城市河流的下游地段，并與居住點或公共建筑保持一定的衛(wèi)生防護距離。若采用區(qū)域排水系統(tǒng)時，每個城鎮(zhèn)就不需要單獨設(shè)置污水處理廠，將全部污水送至區(qū)域污水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一處理。目前瑞安

11、就采用這一方式。5、出水口及事故排出口。污水排入水體的渠道和出口稱出水口，它是整個城市污水排水系統(tǒng)的終端設(shè)備。事故排出口是指在污水排水系統(tǒng)的中途，在某些易于發(fā)生故障的組成部分前，例如泵站前，所設(shè)置的輔助性出水口，一旦發(fā)生故障，污水就通過事故排出口直接排入水體。（四）雨水排水系統(tǒng)主要由哪些部分組成：1、建筑物的雨水管渠系統(tǒng)和設(shè)備。主要收集建筑的屋面雨水，并將其排入室外的雨水管渠系統(tǒng)中去。2、居住小區(qū)或工廠雨水管渠系統(tǒng)3、街道雨水管渠系統(tǒng)4、排洪溝5、出水口我們主要關(guān)注的是街道雨水管渠系統(tǒng)，它基本與街道污水管道系統(tǒng)相同，也設(shè)有檢查井等附屬構(gòu)筑物。不同的是街道雨水管道系統(tǒng)設(shè)有雨水收集口，收集的雨水一

12、般既不處理也不利用，直接排入水體。此外因雨水徑流較大，一般盡量不設(shè)或少設(shè)雨水泵站，但在必要時也可設(shè)置。合流制排水系統(tǒng)就是將兩者合二為一，用相同的管道把收集的雨污水排出。另外，在合流管道系統(tǒng)的截流干管處設(shè)有溢流井。有關(guān)污水管道系統(tǒng)的設(shè)計（一）作為設(shè)計師如何設(shè)計污水管道系統(tǒng)？污水管道系統(tǒng)是由收集和輸送城市污水的管道及其附屬構(gòu)筑物組成的，設(shè)計師設(shè)計污水管道系統(tǒng)依據(jù)批準(zhǔn)的當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)（地區(qū)）總體規(guī)則和排水工程總體規(guī)劃進(jìn)行。設(shè)計的主要內(nèi)容和深度按照基本建設(shè)程序及有關(guān)的設(shè)計規(guī)定、規(guī)程確定。通常，污水管道系統(tǒng)的主要設(shè)計內(nèi)容包括：1、設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（包括設(shè)計地區(qū)和面積、設(shè)計人口、污水定額、防洪標(biāo)準(zhǔn)等）的確定。2、污

13、水管道系統(tǒng)的平面布置。3、污水管道設(shè)計流量計算和水力計算。4、污水管道系統(tǒng)上某些附屬構(gòu)筑物，如污水中途泵站、倒虹管、管橋等的設(shè)計計算。5、污水管道在街道橫斷面上位置的確定6、繪制污水管道系統(tǒng)平面圖和縱剖面圖。（二）什么叫污水設(shè)計流量？污水管道能保證通過的污水最大流量叫污水設(shè)計流量。進(jìn)行污水管道系統(tǒng)設(shè)計時通常采用一年中最大日最大時流量為設(shè)計流量，其單位為L/S。（三）怎么確定一個居住區(qū)的生活污水設(shè)計流量？居住區(qū)生活污水設(shè)計流量=居住區(qū)生活污水定額×設(shè)計人口數(shù)×生活污水量總變化系數(shù)1、什么叫居住區(qū)生活污水定額？居住區(qū)生活污水定額包括居民生活污水定額和公共設(shè)施污水用量。居民生活污

14、水定額：居民每人每天日常生活中洗滌、沖廁、洗澡等產(chǎn)生的污水量。2、怎么確定居住區(qū)生活污水定額？居住區(qū)生活污水定額根據(jù)當(dāng)?shù)夭捎玫挠盟~，結(jié)合建筑內(nèi)部給排水設(shè)施水平和排水系統(tǒng)普及程序等因素確定。在按用水定額確定污水定額時，對給排水系統(tǒng)完善的地區(qū)按用水定額的90%計，一般地區(qū)按用水定額的80%計。用水定額（居民每人每天生活用水量）按當(dāng)?shù)貙嶋H情況確定，當(dāng)?shù)貨]有資料的，可根據(jù)室外給水設(shè)計規(guī)范中的表格查得。3、設(shè)計人口的概念。設(shè)計人口是指污水排水系統(tǒng)設(shè)計期限終期的規(guī)劃，人口數(shù)，是計算污水設(shè)計流量的基本數(shù)據(jù)，這是由城市的總體規(guī)劃確定的。4、什么是生活污水總變化系數(shù)？由于居住區(qū)生活污水定額是平均值，因此根據(jù)

15、設(shè)計人口和生活污水定額計算所得的是污水平均流量，而實際上流入污水管道的污水量時刻都在變化。夏季與冬季污水量不同，一日之中，日間與晚間的污水量不同，日間各小時的污水量也有很大差異。一般說來，居住區(qū)的污水水量在凌晨幾個小時最小，上午68點和下午58點流量較大。就是在一小時內(nèi)，污水量也是變化的，但這個變化較小，通常假定一小時過程中流入污水管道的污水是均勻的。污水量的變化程度通常用變化系數(shù)表示。變化系數(shù)分日、時及總變化系數(shù)。一年之中最大日污水量與平均日污水量的比值稱為日變化系數(shù)（Kd）一年之中最大日污水量與該日平均時污水量的比值稱為時變化系數(shù)（Kh）最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值稱為總變

16、化系數(shù)（Kz）顯然有這樣的關(guān)系：Kz= Kd ·Kh污水管道的設(shè)計斷面根據(jù)最大日最大時污水流量確定，因此需要求出總變化系數(shù)。總變化系數(shù)跟日平均流量有關(guān)，比如上游管道由于服務(wù)人口少，流量波動就會比較大總變化系數(shù)也會大，下游管道服務(wù)人口多，來自各排水地區(qū)的污水由于流行時間不同，高峰流量得到削減，低谷流量得到增加，流量波動會減小，總變化系數(shù)也會變小，經(jīng)過對多個地區(qū)的觀測和經(jīng)驗總結(jié)，總變化系數(shù)與平均日流量有如下關(guān)系：Kz= ，當(dāng)5L/s，Kz=2.3；Q1000L/s時Kz=1.3，當(dāng)然當(dāng)?shù)厝绻袑嶋H生活污水量變化資料，可采用實際數(shù)據(jù)求得。2.7Q0.11從上式可看出平均日流量越大，總變化系

17、數(shù)就越小。（四）介紹污水管道的水力計算首先需要知道的是雨污管道都是重力流，就是從高到低依靠重力自流的，這和自來水的壓力供水明顯不同。流入污水管道的污水中含有一定數(shù)量的有機物和無機物，為了保證它們的順利流出不致于沉積在管道內(nèi)，必須保證有一定的流速。而這流速是怎樣實現(xiàn)的呢？既然污水是依靠重力自流，那么使它流動的動力是重力所產(chǎn)生的勢能，也就是說污水必須有一個由高到低流動的渠道，所以這就要求管道設(shè)置要有一定的傾斜度，專業(yè)上用坡度表示。坡度是什么概念：坡度i=h/l顯然這就是角的正切值tg。水流流速過低就起不到?jīng)_走污物的作用，容易使污染物沉積，流速過高也不好會將管道沖刷損壞。所以在設(shè)計上有最小流速和最大

18、流速的限制。根據(jù)國內(nèi)污水管道實際運行情況并參考國外經(jīng)驗，最小設(shè)計流速定為0.6m/s，含有金屬、礦物或重油雜質(zhì)的生產(chǎn)污水管道，其最小設(shè)計流速宜適當(dāng)加大。最大設(shè)計流速金屬管道定為10m/s，非金屬管道定為5m/s。排水管道的水流流速公式（也適用于雨水管道）流速=流速系數(shù)·水力半徑·水力坡度，即V=C·R·I水力坡度等于管底坡度，這比較好理解。水力半徑是過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值。為什么會有這個概念？因為經(jīng)過研究過水?dāng)嗝嫔嫌绊懥鲃幼枇Φ囊蛩赜袃蓚€。一個是過水?dāng)嗝婷娣eA，另一個是過水?dāng)嗝娴臐駶欀荛LX，流動阻力與過水?dāng)嗝婷娣eA成正比，與過水?dāng)嗝娴臐駶欀荛LX成反比。

19、為了描述過水?dāng)嗝媾c流動阻力的關(guān)系，所以引入了水力半徑的概念，水力半徑=A/X。過水?dāng)嗝娲_定后，水力半徑也就確定了。1n16122316還有一個參數(shù)流速系數(shù)C，C值與管壁粗糙度和水力半徑有關(guān)，一般按曼寧公式計算，即C= ·R, n是管壁粗糙系數(shù)，其值根據(jù)管渠材料而定，可查表而得，R是水力半徑。將C值代入，就有1n1nV= C·R·I = ·RR·I= R ·I從上式可以清楚地看出，管道中水流流速跟管壁粗糙系數(shù)、過水?dāng)嗝妫Q定水力半徑）、和管底坡度有關(guān)。知道上述基本結(jié)論，我們還需知道一些基本知識才能根據(jù)實際情況對管道進(jìn)行設(shè)計。1、設(shè)計充滿

20、度hDhD在設(shè)計流量下，污水在管道中的水深h和管道直徑D的比值稱為設(shè)計充滿度。當(dāng) =1時稱為滿流； 1時稱為不滿流，基于下列原因，污水管道一般按不滿流設(shè)計。（1）留有余地，避免污水滿流難以及時排出。（2）污水管道內(nèi)沉積的污泥可能分解逸出一些有害氣體，需留出適當(dāng)空間以利管道通風(fēng)，排除有害氣體。（3）便于管道的疏通和維護管理。最大設(shè)計充滿度管 徑最大設(shè)計充滿度2003000.554000.655009000.7010000.752、最小管徑在污水管道的上游部分，設(shè)計污水流量可能會很小，若根據(jù)流量計算管徑會很小。但管徑過小對養(yǎng)護不利，易堵塞，也較難疏通。所以需規(guī)定一個最小管徑，一般在小區(qū)內(nèi)最小管徑為

21、200mm，街道下為300mm。4312133、最小設(shè)計坡度1R43Ax1n根據(jù)公式V= R ·I 可以推導(dǎo)出I=（ ） ·n2v2·又R= AxAx所以I= ( ) n2v2， 由過水?dāng)嗝鏇Q定，跟管徑及設(shè)計充滿度有關(guān)。通過數(shù)學(xué)計算發(fā)現(xiàn)，在給定設(shè)計充滿度條件下，管徑越大，相應(yīng)的最小坡度值也就越小。規(guī)定最小管徑的最小設(shè)計坡度值，管徑200mm的最小設(shè)計坡度0.004，管徑300mm的最小設(shè)計坡度0.003。確定最小管徑的最小坡度時采用的設(shè)計充滿度為0.5。通過上述分析，設(shè)計污水管道時，不光要知道流入的污水量（如何確定前已述及）還要考慮設(shè)計流速、設(shè)計充滿度、最小管徑等

22、因素來確定管徑坡度，這將是一個復(fù)雜的過程，為了簡化計算，工程上將流量、管徑、坡度、流速、充滿度、粗糙系數(shù)各水力因素之間關(guān)系繪制成水力計算圖，大大提高了設(shè)計效率。（五）管道的最小覆土厚度應(yīng)滿足什么條件？管道覆土厚度指管道外壁頂部到地面的距離；管道埋設(shè)深度指管道內(nèi)壁底到地面的距離，污水管道的最小覆土厚度應(yīng)滿足下述三個因素的要求：1、必須防止管道內(nèi)污水冰凍及因土壤凍脹而損壞管道。這在北方顯得更為重要，南方一般不予考慮。2、必須防止管壁因地面荷載而受到損壞。埋設(shè)在地面下的污水管道承受著覆蓋其上的土壤荷載和地面上車輛運行產(chǎn)生的動荷載。為了防止管道因外部荷載影響而損壞，首先要注意管材質(zhì)量，另外必須保證管道

23、有一定的覆土厚度。車行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7m，非車行道下的覆土厚度可適當(dāng)減小。3、必須滿足街區(qū)污水連接管街接的要求通俗地說就是，水往低處流，下游的管底標(biāo)高要低于上游管道的管底標(biāo)高才能保證水流的順暢，有關(guān)雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計（一）作為設(shè)計師如何進(jìn)行雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計？1、確定當(dāng)?shù)乇┯陱姸裙健?、劃分排水流域，進(jìn)行雨水管渠的定線，確定可能設(shè)置的調(diào)節(jié)池，泵站位置。3、根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蠛偷乩項l件，工程要求等確定設(shè)計參數(shù)。4、計算設(shè)計流量和進(jìn)行水力計算，確定每一設(shè)計管段的斷面尺寸，坡度管底標(biāo)高及埋深。5、繪制管渠平面圖及縱剖面圖（二）如何確定雨水設(shè)計流量首先弄清楚二個概念：1、降雨量：指降雨

24、的絕對量，用降雨深度H表示，單位以mm計Ht2、暴雨強度：指單位時間的降雨量I= （t為連續(xù)降雨時間，H為t時間內(nèi)的降雨量）工程上用單位面積降水體積q來表示，單位是L/（s·ha），q= =167 i （ha是公頃） 10000×1000i1000×60雨水設(shè)計流量公式：設(shè)計流量=徑流系數(shù)×暴雨強度×匯水面積，即Q=qF匯流面積F是管段要承受的雨水流入面積徑流系數(shù)1，意思是不可能流域面積內(nèi)所有的雨水都流入雨水管道，比如在公園就有一部分水滲入泥土和被植物吸收。這個系數(shù)采用的是經(jīng)驗數(shù)值，可以查表獲得地面種類值各種屋面、混凝土和瀝青路面0.9大塊石鋪

25、砌路面和瀝青表面處理的碎石路面0.6級配碎石路面0.45干砌磚石和碎石路面0.40非鋪砌土路面0.30公園和綠地0.15一般某個地區(qū)都是由上述各種地面復(fù)合組成的，所以必須算出整個匯水面積上的平均徑流系數(shù)avFi·iF av= 就是加權(quán)平均算法 Fi匯水面積上各類地面的面積 i相應(yīng)于各類地面的徑流系數(shù)F 全部匯水面積暴雨強度q又如何求得？14.178+9.8941lgP(t+16.298)0.716暴雨強度是各地在10年以上的自記雨量記錄基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析整理，建立數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出暴雨強度公式，我們?nèi)鸢伯?dāng)?shù)氐谋┯陱姸裙綖閕= （49年資料統(tǒng)計）P為暴雨重現(xiàn)期，通俗地理解就是這么大的雨多久

26、出現(xiàn)一次，以年（a）為單位，t為降雨歷時。 （1）暴雨重現(xiàn)期P的確定P選得大，計算所得的暴雨強度就會大，管渠斷面會變大，對防止地面積水是有利的，安全性高，但工程造價會增加。P選得小，管渠斷面可相應(yīng)減小，可以降低工程造價，但可能經(jīng)常發(fā)生排水不暢，地面積水現(xiàn)象，起不到應(yīng)有的作用。所以需從技術(shù)和經(jīng)濟方面統(tǒng)一考慮。一般設(shè)計選用重現(xiàn)期P0.53a，對于短期積水會引起較嚴(yán)重?fù)p失的地區(qū)選用25a。（2）降雨歷時t的確定當(dāng)集水時間T等于降雨歷時t時，雨水流量為最大。實際上確定t值是為為了確定T值。t=t1+mt2 t1表示地面集水時間，t2是管內(nèi)雨水流行時間， m是折減系數(shù)，管道采用2，明渠采用1.2。根據(jù)經(jīng)

27、驗，在建筑密度較大，地形較陡，雨水口分布較密地區(qū)設(shè)置雨水管，t1采用58min為宜；在建筑密度較小，匯水面積較大地形較平坦，雨水口布置較稀疏的地區(qū)宜采用1015mint2=L/v（L為管段長度，V為水流流速）這兩項在設(shè)計時可以直接確定（三）雨水管渠的水力計算雨水管渠的水力計算與污水管道相同，只是按滿流計算（設(shè)計充滿度=1）。計算時通常采用根據(jù)公式制成的水力計算圖或水力計算表。有關(guān)排水管的細(xì)節(jié)（一）排水管材排水管材是排水管網(wǎng)的主要組成部份，其造價約占總造價的70%左右，由于新技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，建筑材料市場上出現(xiàn)許多新的管材，價格不一，類型多樣，因此正確地選擇排水管材，對降低整個工程造價保證整個

28、工程順利進(jìn)行具有重要意義。1、排水管材必須滿足的條件選用排水管材必須符合以下要求：一是要有足夠的強度，以承受外部埋設(shè)土壓力、車輛壓力、內(nèi)部水壓力以及在運輸過程中的動荷載。二是不滲水，以防止污水滲出管道污染地下水及附近地表水體，并會破壞道路和附近房屋基礎(chǔ)。也防止地下水滲入管道使管道排水能力下降，以減小水流阻力，使水流暢通。四是耐磨抗腐，能抵抗污水和地下水的侵蝕作用。五是價格合理，易于得到，以降低工程造價。2、排水管材類型常見的排水管材類型有金屬類、陶土管、石棉水泥管、鋼筋混凝土管、塑料管、玻璃夾砂管等。（1）金屬管。常用的金屬管有鑄鐵管和鋼管。金屬管抗壓、抗震、抗?jié)B透性好，內(nèi)壁光滑，水流阻力小，

29、管節(jié)長。其缺點是抗腐蝕性差，價格高。因此只有在特殊地段，排水管道承受高壓或?qū)B漏有特別要求的部位，如泵站的出水承壓管、管道穿越鐵路等，才采用金屬管。（2）陶土管和石棉水泥管陶土管具有水流阻力小，不透水，耐磨損，耐腐蝕的內(nèi)表面，適用于輸送酸堿性較強的工業(yè)廢水。主要缺點是：管節(jié)短施工不便，質(zhì)脆易碎、抗壓、抗彎、抗拉強度低。石棉水泥管強度大，表面光滑，密實不透水，重量輕、管節(jié)長、抗腐蝕性強，易于加工，其缺點是質(zhì)脆不耐磨。陶土管和石棉泥管主要用于排除酸性廢水或管外有侵蝕性地下水的污水管道。（3）混凝土管和鋼筋混凝土管混凝土管和鋼筋混凝土管的原材料易獲得，價格較低，制造簡單方便。主要缺點是抗腐蝕性差，不

30、宜輸送酸性、堿性較強的工業(yè)廢水；管節(jié)較短，接頭多，施工復(fù)雜，抗?jié)B，抗漏性差。混凝土管和鋼筋混凝土管便于就地取材，制造方便，而且可根據(jù)抗壓的不同要求，制成無壓管，低壓管，預(yù)應(yīng)力管等，所以在排水管道系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。（4）塑料管塑料管種類繁多，其中包括硬聚氯乙烯管（UPVC）聚乙烯管（PE）高密度聚乙烯管（HDPE）、聚丙烯管（PP）、聚丁烯管（PB）、苯乙烯管（ABS工程塑料），其中UPVC管最具有代表性。UPVC管的優(yōu)點：重量輕，裝運方便，其比重僅為鋼鑄鐵管的1/5，混凝土管的1/3，其裝卸方便，可降低運費1/21/3。具有優(yōu)異的耐酸耐堿抗腐蝕性，產(chǎn)品使用壽命長，一般大于50年。流動阻力小。

31、UPVC管內(nèi)壁光滑，其粗糙系數(shù)僅為0.009，而混凝土管、鋼筋混凝土管的粗糙系數(shù)為0.0130.014，故在同等管徑，同坡度的條件下，比混凝土管，鋼筋混凝土管的過水能力高30%左右，或在相同流量下管徑可縮小。其機械強度大，UPVC管耐水壓強度，外壓強度，沖擊強度良好。不影響水質(zhì)，不會造成二次污染。施工簡易，易于維護。近來流行通過特定工藝將UPVC管制成內(nèi)壁光滑、外壁波紋，內(nèi)外壁中空的雙壁波紋UPVC管，大大增強其抵抗土壤負(fù)荷能力（抗外壓）。（5）玻璃夾砂鋼管玻璃夾砂鋼管有如下特性：具有優(yōu)良的抗腐蝕性能，不會對水產(chǎn)生二次污染，使用壽命長，一般大于50年。重量輕，管材重量僅占同規(guī)格、同長度球墨鑄鐵

32、管的1/4，水泥管材的1/10，且運輸裝卸方便，易于安裝。單根管材長度長，可減少管材接頭，加快安裝速度，提高整條管線質(zhì)量。管材內(nèi)壁光滑，用較小口徑的管材輸送同等流量的流體，與同規(guī)格鋼管相比可提高流量10%左右，且不結(jié)垢，長期使用不降低流速。采用耐腐蝕快速接頭，接頭采用了橡膠密封圈承插連接，安裝方便，密封耐腐。綜上所述，陶土管、石棉水泥管抗腐蝕性強，只適用于輸送特殊的污水。而金屬管由于價格昂貴、不經(jīng)濟而只在特殊情況下使用于排水管網(wǎng)。在舊的排水管網(wǎng)中，大都采用鋼筋混土管，近年來，塑料管（尤其是增加抗外壓能力的雙壁波紋塑料管）以其重量輕，裝運方便、優(yōu)異的耐酸耐堿抗腐蝕性，流動阻力小等優(yōu)點為許多排水工

33、程采用。但目前由于技術(shù)原因僅用于較小口徑的排水管。雖然玻璃夾砂鋼管也具有塑料管的優(yōu)點，但價格無法與塑料管競爭。（二）排水管道的接口排水管道的不透水性和耐久性，在很大程序上取決于敷設(shè)管道時接口的質(zhì)量。根據(jù)接口的彈性，一般分為柔性、剛性和半柔半剛性3種接口形式。柔性接口允許管道縱向軸線交錯35mm或交錯一個較小角度而不引起滲漏。常用的柔性接口有瀝青卷材和橡皮圈接口，柔性接口施工復(fù)雜，造價較高只在地質(zhì)條件不好的地區(qū)使用。剛性接口不允許管道有軸向的交錯，但比柔性接口施工簡單、造價較低，因此采用廣泛，常用的剛性接口有水泥砂漿抹帶接口、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹帶接口。半柔半剛性接口介于上述兩種接口形式之間，使用條

34、件與柔性接口類似，常用的是預(yù)制套環(huán)石棉水泥接口。幾種常用的接口方法：1、水泥砂漿抹帶接口在管接口處用1：2.53水泥砂漿抹成半橢圓形或其它形狀砂漿帶，帶寬B=120150mm2、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹帶接口，在接口抹帶范圍的管外壁鑿毛抹1：2.5水泥砂漿一層厚15mm，中間采用20號10×10鋼絲網(wǎng)一層，兩端插入基礎(chǔ)混凝土中，上面再抹砂漿一層厚10mm，適用于有帶形基礎(chǔ)的雨、污管道上。3、石棉瀝青卷材接口。瀝青瑪蹄重量配比為瀝青：石棉：細(xì)砂=7.5：1:1.5先將接口處管壁刷凈烤干，涂上冷底子油一層再刷瀝青瑪蹄厚3mm，再包上石棉瀝青卷材，再涂瀝青瑪蹄脂3mm，這叫“三層做法”，若再加石棉

35、瀝青卷材和瀝青砂瑪蹄脂各一層，稱“五層做法”4、橡膠圈接口。接口結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，適用于土質(zhì)較差地基沉降不均勻或地震地區(qū)5、預(yù)制套環(huán)石棉水泥接口石棉水泥重量比為水：石棉：水泥=1：3：7適用于地基不均勻沉降且位于地下水位以下，內(nèi)壓水頭低于10m的管道上。（三）排水管道的基礎(chǔ)排水管道的基礎(chǔ)一般由地基、基礎(chǔ)和管座組成。地基指槽底的土壤部分。墊層在有地下水等情況鋪設(shè)卵石或碎石墊層。目前常見的管道基礎(chǔ)：1、砂土基礎(chǔ)砂土基礎(chǔ)包括弧形素土基礎(chǔ)及砂墊層基礎(chǔ)。弧形素土基礎(chǔ)是原土上挖一弧形素土基礎(chǔ)管槽，管子落在弧形管槽里，這種基礎(chǔ)適用于不在車行道下的管徑小于600mm的次要管道及臨時性管道。砂墊層基礎(chǔ)是在挖好

36、的弧形管槽上，用帶棱角的粗砂填1015cm厚的砂墊層，適用于無地下水、巖石、管頂覆土0.72m排水管道。2、混凝土枕基混凝土枕基是只在管道接口處設(shè)置的局部基礎(chǔ)。3、混凝土帶形基礎(chǔ)混凝土帶形基礎(chǔ)是沿管道全長鋪設(shè)的基礎(chǔ)，按管座形式的不同分為90°、135°、180°三種管座基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)適用于各種潮濕土壤，以及地基不均勻的排水管道，管徑2002000mm，無地下水時，在槽底老土上直接澆筑混凝土基礎(chǔ)。有地下水時常在槽底鋪1015cm厚的卵石或碎石墊層，再在上面澆筑混凝土基礎(chǔ)。當(dāng)管頂覆土厚度在0.72.5m時采用90°管座基礎(chǔ)，管頂覆土在2.64m時用135°基礎(chǔ)，覆土厚度在4.16m時