更新时间:2022-08-25 15:08
污水管道系统由收集和输送城市污水的管道及其附属构筑物组成。污水由支管流入干管,再流入主干管,最后流入污水处理厂。管道由小到大,分布类似河流,呈树枝状,与给水管网的环流贯通情况完全不同。污水在管道中一般是靠管道两端的水面差从高向低处流动,管道内部不承受压力,即靠重力流动。
污水管道中的污水含有一定数量的有机物和无机物,其中相对密度小的漂浮在水面并随污水漂流;较重的分布在水流断面上并呈悬浮状态流动;最重的沿管底移动或淤积在管壁上,这种情况与清水的流动略有不同。但总的来说,污水中含水率一般在99%以上,所含悬浮物质的比例较少,因此可假定污水的流动一般遵循水流流动的规律,并假定管道内水流是均匀流。但对污水管道中水流流动的实测结果表明,管内的流速是变化的。这主要是因为管道小,水流流经弯道、交叉、变坡、变径、跌水等地时,水流状态发生变化,流速也就不断变化,可能流量也在变化,因此在上述条件下,污水管道内水流不是均匀流。但除上述情况外,在直线管段上,当流量没有很大变化且无沉淀物时,管内污水的水力要素(速度、压强、密度等)均不随时间变化,可视为恒定流,且管道断面、形状、尺寸不变,流线为相互平行的直线,其的流动状态可视为均匀流。如果在设计与施工中,注意改善管道的水力条件,则可使管内水流尽可能接近均匀流。
污水支管的平面布置取决于地形及街区建筑特征,并应便于用户接管排水。常见的三种形式:(1)低边式:当街区面积不大,街区污水管网可采用集中出水方式时,街道支管敷设在服务街区较低侧面的街道下,如图1中(a)所示,称为低边式布置。(2)周边式:当街区面积较大且地势平坦时,宜在街区四周的街道敷设污水支管,建筑物的污水排出管可与街道支管连接,如图1中(b)所示,称为周边式布置。(3)穿坊式:街区已按规划确定,街区内污水管网按各建筑的需要设计,组成一个系统,再穿过其他街区并与所穿街区的污水管网相连,如图1中(c)所示,称为穿坊式布置。
考虑到地质条件、地下构筑物以及其他障碍物对管道定线的影响,应将管道,特别是主干管,布置在坚硬密实的土壤中,尽量避免或减少管道穿越高地、基岩浅土地带和基质土壤不良地带。尽量避免或减少与河道、山谷、铁路及各种地下构筑物交叉,以降低施工费用,缩短工期及减少日后养护工作的困难。管线定线时,若管道必须经过高地,可采用隧道或设提升泵;若须经过土壤不良地段,应根据具体情况采取不同的处理措施,以保证地基与基础有足够的承载能力。当污水管道无法避开铁路、河流、地铁或其他地下建(构)筑物时,管道最好垂直穿过障碍物,并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其他工程设施。
在污水排水区域内,对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。如各条管道的起点大都是这条管道的控制点。这些控制点中离出水口最远的一点,通常就是整个系统的控制点。具有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点,也可能成为整个管道系统的控制点。这些控制点的管道埋深,影响整个污水管道系统的埋深。确定控制点的标高,一方面应根据城市的竖向规划,保证排水区域内各点的污水都能够排出,并考虑发展,在埋深上适当留有余地。另一方面不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。为此,通常采取诸如加强管材强度,填土提高地面高程以保证最小覆土厚度,设置泵站提高管位等措施,以减小控制点管道的埋深,从而减小整个管道系统的埋深,降低工程造价。