4.2城市排水工程系统规划(二)

排水管网系统规划布置排水管网布置原则与形式
1. 排水管网布置原则 ① 按照城市总体规划，结合实际布置 ② 先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，按从主干管到干管到支管的顺序进行布置； ③ 充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小； ④ 协调好与其他管道关系 ⑤ 施工、运行和维护方便 ⑥ 远近期结合，为未来发展留有余地。

2. 污水管网设计的主要任务 ① 污水管网总设计流量及各管段设计流量计算 ? 管段：污水管网中流量和坡度不变的管道。 ? 管段设计流量：管段上游端汇入的污水量和该管段收集的污水量。 ? 节点：管段的上游端和下游端。 ② 污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水力计算； ③ 污水提升泵站； ④ 污水管网施工图绘制等。

布置形式（1）正交式
在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。

特点：干管长度短，管径小，较经济，污水排出迅速。由于污水未经处理就直接排放，会使水体遭受严重污染，影响环境。适用：雨水排水系统

（2）截流式
沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，是正交式发展的结果。

特点：减轻水体污染，保护环境。适用：分流制污水排水系统。

（3）平行式
在地势向河流方向有较大倾斜的地区，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。
特点：保证干管较好的水利条件，避免因干管坡度过大以致管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水井过多。适用：地形坡度大的地区。

（4）分区式
在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流至污水厂时采用。分别在高地区和低地区敷设独立的管道系统。高地区的污水靠重力流直接流入污水厂，而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。
优点：能充分利用地形排水，节省电力。

（5）分散式
当城镇中央部分地势高，且向周围倾斜，四周又有多处排水出路时，各排水流域的干管常采用辐射状布置，各排水流域具有独立的排水系统。
特点：干管长度短，管径小，管道埋深浅，便于污水灌溉等，但污水厂和泵站（如需设置）的数量将增多。适用：地势平坦的大城市。

3.2 1.设计充满度

管道中的水深h和管径D的比值

D

h

2.设计流速与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的流速，与污水中所含杂志有关；我国根据试验结果和运行经验确定最小流速为0.6m/s. 最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏

的流速，与管道材料有关；金属管道的最大流速为 10m/s,非金属管道的最大流速为5m/s。

3.最小管径街坊管最小管径为200mm,街道管最小管径为300mm。不计算管段在管道起端由于流量较小，通过水力计算差得的管径小于最小管径，对于这样的管段可不用再进行其他的水力计算，而直接采用最小管径和相应的最小坡度，这样的管段称为不计算管段。

4.最小设计坡度相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度，最小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。设计充满度一定时，管径越大，最小设计坡度越小。规定：管径200mm的最小设计坡度为0.004；管径300mm的最小设计坡度为0.003.

5.污水管道的埋设深度决定污水管道最小覆土厚度的因素：地面荷载冰冻线的要求满足街坊管连接要求

? 满足地面荷载要求： ? 非车行道下最小覆土厚度0.7m ? 车行道下最小覆土厚度1m
? 满足防冰冻要求：《室外排水设计规范》规定:无保温措施的生活污水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m；有保温措施或水温较高的管道，距离可以加大。 ? 满足街坊污水连接管衔接要求： ? 逐级降低 ? 最大埋深深度不大于7-8m，设提升泵。

6.污水管道的衔接衔接原则： ① 尽可能提高下游沟段的高程，以减少埋深，从而降低造价，在平坦地区这点尤其重要； ② 避免在上游沟段中形成回水而造成淤积； ③ 不允许下游沟段的沟底高于上游沟段的沟底。

衔接方法：管顶平接、水面平接、管底平接

管顶平接

水面平接

管底平接

一般情况下

异管径沟段采用管顶平接；同管径沟段采用水面平接；
特殊情况：同管径，坡度变陡，管顶平接；下游管径小于上游管径（坡度变陡），管底平接。

不应
发生

下游管底高于上游管底下游水位高于上游水位

1.确定排水区界，划分排水流域排水区界是污水排水系统设置的界限，它是根据城市规划的设计规模确定的。在排水区界内，一般根据地形划分为若干个排水流域。 ① 在丘陵和地形起伏的地区：流域的分界线与地形的分水线基本一致，由分水线所围成的地区即为一个排水流域。 ② 在地形平坦无明显分水线的地区：可按面积的大小划分，使各流域的管道系统合理分担排水面积，并使干管在最大合理埋深的情况下，各流域的绝大部分污水能自流排出。每一个排水流域内，可布置若干条干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。

2.选定污水厂和出水口位置现代化的城市，需将各排水流域的污水通过主干管输送到污水厂，经处理后再排放，以保护受纳水体。在污水管道系统的布置时，应遵循如

下原则选定污水厂和出水口的位置。 ① 出水口应位于城市河流下游。当城市采用地表水源时，应位于取水构筑物下游，并保持 1000m以上的距离。 ② 出水口不应设在回水区，以防止回水污染。 ③ 污水厂要位于河流下游，并与出水口尽量靠近，以减少排放渠道的长度。

④ 污水厂应设在城市夏季主导风向的下风向，并与城市、工矿企业和农村居民点保持 300m以上的卫生防护距离。
⑤ 污水厂应设在地质条件较好，不受雨洪水威胁的地方，并有扩建的余地。

3.污水管道定线在城市规划平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道系统的定线。主要原则：采用重力流排除污水和雨水，尽可能在管线最短和埋深较小的情况下，让最大区域的

污水能自流排出。
影响因素：城市地形、竖向规划、排水体制、污

水厂和出水口位置、水文地质、道路宽度、用水
大户位置等。

（1）主干管

? 地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于等高线布置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以便于收集干管来水。 ? 地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样布置主干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水井，使干管的水利条件改善，避免受到严重冲刷。
? 避开地质条件差的地区。

（2）干管

? 选地势较低的地方，在平坦或略有坡度的地方，它与等高线垂直，地形较陡的地方，与等高线平行。 ? 一般沿城市道路铺设，在设置有污水量比较大，地下管线比较少地势比较低的一侧人行道、绿化带里敷设。
? 街道宽度大于40m时用两根污水管，减少连接管的长度。

（3）支管

取决于地形和街坊建筑特征，并应便于用户接管排水。
布置形式有： ① 低边式：当街坊面积较小而街坊内污水又采用集中出水方式时，支管敷设在服务街坊较低侧的街道下。

② 周边式：当街坊面积较大且地势平坦时，宜在街坊四周的街道下敷设支管。

③ 穿坊式：当街坊或小区已按规划确定，其内部的污水管网已按建筑物需要设计，组成一个系统时，可将该系统穿过其它街坊，并与所穿街坊。

排水管材：混凝土管和钢筋混凝土管陶土管金属管

大型排水管渠

4.泵站位置

① 中途泵站：当管道的埋深超过最大允许埋深时（7 米），应设置泵站以提高下游管道的管位；（干管或主干管中途）
② 局部泵站：地形复杂的城市，往外需要将地势较低处的污水抽升至地势较高地区的污水管道中；（局部低洼地区） ③ 总泵站或终点泵站：污水管道系统终点的埋深一般都很大，而污水厂的第一个处理构筑物一般埋深较浅，或设在地面以上，这就需要将管道系统

输送来的污水抽升到第一个处理构筑物中。（污水厂起端）

泵站位置的具体位置，应综合考虑环境卫生、地质、电源和施工条件等因素，并征得规划、环保、城建部门的同意。

排水管道系统附属构筑物

1.检查井 2.跌水井 3.溢流井 4.雨水口

5.倒虹管
6.出水口

5. 确定污水管道在街道下的具体位置

在城市街道下常有各种管线，如给水管、污水管、雨水管、煤气管、热力管、电力电缆、电讯电缆等。此外，街道下还可能有地铁、地下人行横道、工业隧道等地下设施。这就需要在各单项管道工程规划的基础上，综合规划、统筹考虑，合理安排各种管线在空间的位置以利施工和维护管理。

雨水管网布置
雨水管渠系统特点：径流量大、流量变化大、满流
雨水管渠系统组成：雨水口、雨水管渠、检查井、出水口

资料收集，确定暴雨强度公式雨水管渠系统设计步骤：

划分排水流域，进行管道定线
确定设计参数、进行水力计算

绘制管渠平面图及剖面图

1. 充分利用地形，就近排入水体先按地形划分排水区域，再进行管线布置。划分自排区和强排区。当地形坡度较大时，雨水干管宜布置在地形低处或溪谷线上；当地行平坦时雨水干管宜布置在排水流域的中间。

2. 尽量避免设置雨水泵站
当地形平坦、且地面平均标高低于河流的洪水位标高时，需将管道适当集中，在出水口前设雨水泵站，经抽升后排入水体。尽可能使通过雨水泵站的流量减到最小，以节省泵站的工程造价和经常运行费用。

3. 根据城市规划布置雨水管道通常应根据建筑物的分布，道路布置及小区内部的地形，出水口的位置等布置雨水管道，使街坊或小区内大部分雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。 4. 结合城市竖向规划 5. 雨水管渠采用明渠或暗管 6. 雨水出口的设置当出口的水体离流域很近，水体的水位变化不大，洪水位低于流域地面标高，出水口的建筑费用不大时，宜采用分散出口。 7. 调蓄水体的布置与景观规划、消防规划结合起来