污水管道系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)淺析!污水管道系統(tǒng)由收集和輸送城市污水的管道及其附屬構(gòu)筑物組成。污水由支管流入干管,再流入主干管,最后流入污水處理廠。管道由小到大,分布類似河流,呈樹枝狀,與給水管網(wǎng)的環(huán)流貫通情況完全不同。污水在管道中一般是靠管道兩端的水面差從高向低處流動(dòng),管道內(nèi)部不承受壓力,即靠重力流動(dòng)。

污水管道中的污水含有一定數(shù)量的有機(jī)物和無機(jī)物,其中相對(duì)密度小的漂浮在水面并隨污水漂流;較重的分布在水流斷面上并呈懸浮狀態(tài)流動(dòng);最重的沿管底移動(dòng)或淤積在管壁上,這種情況與清水的流動(dòng)略有不同。但總的來說,污水中含水率一般在99%以上,所含懸浮物質(zhì)的比例較少,因此可假定污水的流動(dòng)一般遵循水流流動(dòng)的規(guī)律,并假定管道內(nèi)水流是均勻流。但對(duì)污水管道中水流流動(dòng)的實(shí)測(cè)結(jié)果表明,管內(nèi)的流速是變化的。這主要是因?yàn)楣艿佬。髁鹘?jīng)彎道、交叉、變坡、變徑、跌水等地時(shí),水流狀態(tài)發(fā)生變化,流速也就不斷變化,可能流量也在變化,因此在上述條件下,污水管道內(nèi)水流不是均勻流。但除上述情況外,在直線管段上,當(dāng)流量沒有很大變化且無沉淀物時(shí),管內(nèi)污水的水力要素(速度、壓強(qiáng)、密度等)均不隨時(shí)間變化,可視為恒定流,且管道斷面、形狀、尺寸不變,流線為相互平行的直線,其的流動(dòng)狀態(tài)可視為均勻流。如果在設(shè)計(jì)與施工中,注意改善管道的水力條件,則可使管內(nèi)水流盡可能接近均勻流。 污水支管的平面布置取決于地形及街區(qū)建筑特征,并應(yīng)便于用戶接管排水。常見的三種形式:(1)低邊式:當(dāng)街區(qū)面積不大,街區(qū)污水管網(wǎng)可采用集中出水方式時(shí),街道支管敷設(shè)在服務(wù)街區(qū)較低側(cè)面的街道下,如圖1(a)所示,稱為低邊式布置。(2)周邊式:當(dāng)街區(qū)面積較大且地勢(shì)平坦時(shí),宜在街區(qū)四周的街道敷設(shè)污水支管,建筑物的污水排出管可與街道支管連接,如圖1(b)所示,稱為周邊式布置。(3)穿坊式:街區(qū)已按規(guī)劃確定,街區(qū)內(nèi)污水管網(wǎng)按各建筑的需要設(shè)計(jì),組成一個(gè)系統(tǒng),再穿過其他街區(qū)并與所穿街區(qū)的污水管網(wǎng)相連,如圖1(c)所示,稱為穿坊式布置。 考慮到地質(zhì)條件、地下構(gòu)筑物以及其他障礙物對(duì)管道定線的影響,應(yīng)將管道,特別是主干管,布置在堅(jiān)硬密實(shí)的土壤中,盡量避免或減少管道穿越高地、基巖淺土地帶和基質(zhì)土壤不良地帶。盡量避免或減少與河道、山谷、鐵路及各種地下構(gòu)筑物交叉,以降低施工費(fèi)用,縮短工期及減少日后養(yǎng)護(hù)工作的困難。管線定線時(shí),若管道必須經(jīng)過高地,可采用隧道或設(shè)提升泵;若須經(jīng)過土壤不良地段,應(yīng)根據(jù)具體情況采取不同的處理措施,以保證地基與基礎(chǔ)有足夠的承載能力。當(dāng)污水管道無法避開鐵路、河流、地鐵或其他地下建(構(gòu))筑物時(shí),管道最好垂直穿過障礙物,并根據(jù)具體情況采用倒虹管、管橋或其他工程設(shè)施。