市政排水工程基础知识

01排水工程的分类

1.1城市排水工程
以城市用户（包括各类工厂、公共建筑、居民住宅等）排出的废水，通过城市下水管道，汇集集中至一定地点进行污水处理，使出水符合处置地点的质量标准要求。还有从用户区域排除的雨水径流水，大型工业企业的排水汇集和常规污水处理等。

1.2工业排水工程

工业生产工艺过程使用过的水，包括生产污水、生产废水等，其排出的废水，进行中和、除抽、除重金属等特定的污水处理，再排入城市排水管道。
1.3建筑排水工程
建筑排水工程包括生活污、废水排水系统、生产污水、废水排水系统，雨水排水系统等。通过排水系统收集使用过的污水、废水以及屋面和庭院的雨水径流水，排至室外排水系统。

02排水体制

生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠来排除，也可以采用两个或两个以上独立的管渠来排除，污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。
2.1合流制
将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统，称为合流制系统。
2.1.1直排式合流制
最早出现的合流制排水系统，是将排除的混合污水不经处理直接就近排入水体。
2.1.2截流式合流制
临河岸边建造一条截流干渠，同时在合流干管与截流干管相交前或相交处设置溢流井，并在截留干管下游设置污水厂。晴天和初降雨时所有污水都排送至污水厂，经处理后排入水体，随着降雨量的增加，雨水径流也增加，就有部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体。
2.1.3完全合流制
将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理后再排放。此时，污水处理厂的设计负荷大，要容纳降雨的全部径流量，其水量和水质的经常变化不利于污水的生物处理；处理构筑物过大，平时也很难全部发挥作用。
2.2分流制
由于排除雨水方式的不同，分流制排水系统分为完全分流制和不完全分流制两种排水系统。
2.2.1完全分流制
完全分流制是将城市的生活污水和工业废水用一条管道排除，而雨水用另一条管道来排除的排水方式。
2.2.2不完全分流制
在城市中受经济条件的限制，只建完整的污水排水系统，不建雨水排水系统，雨水沿道路边沟排除，或为了补充原有渠道系统输水能力的不足只建一部分雨水管道，待城市发展后再将其改造成完全分流制。
2.2.3排水体制的特点
1)环保方两，全部截流式合流制对环境的污染最小；部分截留式合流制雨天时部分污水溢流入水体，造成污染；
2)造价方面，合流制管道比完全分流制可节省投资20%-40%，但合流制泵站和污水处理厂投资要高于分流制，总造价看，完全分流制高于合流制。
3)维护管理，合流制污水厂维护管理复杂。晴天时合流制管道内易于沉淀，在雨天时沉淀物易被雨水冲走，减小了合流制管道的维护管理费。

03排水管道系统的组成

3.1污水管道系统的组成
城市污水管道系统包括小区管道系统和市政管道系统。小区管道系统主要是收集小区内各建筑物排除的污水，并将其输送到市政管道系统中。一般由接户管、小区支管、小区干管、小区主干管和检查井、泵站等附属构筑物组成。
3.2雨水管道系统的组成
降落在屋面上的雨水由天沟和雨水斗收集，通过落水管输送到地面，与降落在地面上的雨水一起形成地表径流，然后通过雨水口收集流入小区的雨水管道系统，经过小区的雨水管道系统流入市政雨水管道系统，然后通过出水口排放。因此雨水管道系统包括小区雨水管道系统和市政雨水管道系统两部分。小区雨水管道系统是收集、输送小区地表径流的管道及其附属构筑物，包括雨水口、小区雨水支管、小区雨水干管、雨水检查井等。

04排水管材

4.1混凝土管和钢筋混凝土管
适用于排除雨水和污水，分混凝土管、轻型钢筋混凝土管和重型钢筋混凝土管3种，管口有承插式、平口式和企口式3种。
混凝土管和钢筋混凝土管便于就地取材，制造方便，在排水管道系统中得到了广泛应用。其主要缺点是抵抗酸、碱浸蚀及抗渗性能差；管节短、接头多、施工复杂、自重大、搬运不便。混凝土管的最大管径一般为450mm，长多为1m，适用于管径较小的无压管。轻型钢筋混凝土管、重型钢筋混凝土管长度多为2m，因管壁厚度不同，承受的荷载有很大差异。
4.2金属管
金属管质地坚固，强度高，抗渗性能好，管壁光滑，水流阻力小，管节长，接口少，施工运输方便。但价格昂贵，抗腐蚀性差，因此，在市政排水管道工程中很少用。只有在设防地震烈度大于8度或地下水位高，流沙严重的地区；或承受高内压、高外压及对渗漏要求特别高的地段才采用金属管。
4.3排水渠道
排水渠道一般有砖砌、石砌、钢筋混凝土渠道，断面形式有圆形、矩形、半椭圆形等。
4.4新型管材
随着新型建筑材料的不断研制，用于制作排水管道的材料也口益增多，新型排水管材不断涌现，如玻璃纤维筋混凝管和热固性树脂管，离心混凝土管，其性能均优于普通的混凝土管和钢筋混凝士管。
在大口径排水管道中，已开始应用玻璃钢夹砂管。玻璃钢夹砂管具有重量轻、强度高，耐腐蚀、耐压、使用寿命长，流量大、能耗小，管节长(可达12m)，接头少的特点，使用橡胶圈连接，一插即可，快速可靠，综合成本低。

05排水管道的基础及覆土

5.1排水管道基础
5.1.1砂土基础
砂土基础又叫素土基础，它包括弧形素土基础和砂垫层基础。
5.1.2混凝土枕基
混凝土枕基是只在管道接口处才设置的管道局部基础，通常在管道接口下用C1O混凝土做成枕状垫块，垫块常采用900或1350管座。这种基础适用于干燥土壤中的雨水管道及不太重要的污水支管，常与砂土基础联合使用。
5.1.3混凝土带形基础
混凝土带形基础楚沿管道全长铺设的基础，分为90、135、180的管座形式。
5.2覆土
在非冰冻地区，管道覆土厚度的大小主要取决于外部荷载，管材强度、管道交叉情况以及土壤地基等因素。一般排水管道的覆土厚度不小于0.7m。
在冰冻地区，无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，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，管底在冰冻线以上的距离可以加大，其数值应根据该地区或条件相似地区的经验确定，但要保证管道的覆土厚度不小于0.7m。

06排水管网附属构筑物构造

6.1检查井
检查井由井底（包括基础）、井身和井盖（包括盖座）三部分组成
6.2雨水口
雨水口一般设在道路交叉口、路侧边沟的一定距离处以及设有道路缘石的低洼地方，在直线道路上的间距一般为25~50m，在低洼和易积水的地段，要适当缩小雨水口的间距。
雨水口的构造包括进水箅、井筒和连接管三部分。
6.3倒虹管
排水管道遇到河流、洼地、或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设，而是按凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管。它由进水井、下行管、平行管、上行管和出水井组成。

07管道铺设

7.1公称通径(DN)
是管子和管道附件的标准直径。它是就内径而言的标准，只近似于内径而不是实际内径。因为同一号规格的管外径都相等，但对各种不同工作压力要选用不同壁厚的管子。
7.2公称压力
在管道内流动的介质，都具有一定的压力和温度。公称压力用符号PN表示，如公称压力2.5Mpa，可以记为PN2.5。*公称压力是生产管子和附件的强度的标准。
7.3试验压力
试验压力是为了检验管子及附件机械强度及严密性能的压力标准

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