城市排水工程系统规划.pptx
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1、第三章第三章 城市排水工程系统规划城市排水工程系统规划第一节第一节 城市排水体制与排水工程系统城市排水体制与排水工程系统第二节第二节 城市污水工程系统规划城市污水工程系统规划第三节第三节 城市雨水工程系统规划城市雨水工程系统规划第四节第四节 城市合流制排水系统规划城市合流制排水系统规划排水工程规划主要程序污水量预测污水量预测确定城市排水系统规划的目确定城市排水系统规划的目标标选择城市排水体制选择城市排水体制污水处理的主体程序:城市污水处理设施规污水处理的主体程序:城市污水处理设施规划划城市污水管网与输送设施规划城市污水管网与输送设施规划分分区污水管网与输送设施规划区污水管网与输送设施规划详细规
2、划范详细规划范围内污水管网规划围内污水管网规划城市排水工程系统规划的工作程序城市排水工程系统规划的内容深度城市排水工程系统总体规划的内容深度城市排水工程系统总体规划的内容深度1 1、确定排水体制、确定排水体制2 2、划分排水区域,估算雨水、污水总量,制定城市污、划分排水区域,估算雨水、污水总量,制定城市污水处理排放标准水处理排放标准3 3、排水管渠规划,确定雨、污水主要泵站数量位置及、排水管渠规划,确定雨、污水主要泵站数量位置及水闸位置水闸位置4 4、污水处理厂数量、规模、处理等级以及用地范围、污水处理厂数量、规模、处理等级以及用地范围5 5、确定排水干管、渠的走向和出口位置、确定排水干管、渠
3、的走向和出口位置6 6、提出污水综合治理利用措施、提出污水综合治理利用措施城市排水工程系统资料城市排水状况资料城市排水状况资料1、城市现状排水体制、排水流域分区图、分区排、城市现状排水体制、排水流域分区图、分区排水体系水体系2、现状总污水量,生活污水、工业废水量,历年、现状总污水量,生活污水、工业废水量,历年污水量增长情况污水量增长情况3、主要污水源、工业废水源分布状况、主要污水源、工业废水源分布状况4、城市污水、雨水和工业废水处理利用情况、城市污水、雨水和工业废水处理利用情况5、城市渍水排涝情况、城市渍水排涝情况城市排水设施资料设施资料1、排水系统现状图,分区或详细规划范围的排水、排水系统现
4、状图,分区或详细规划范围的排水设施与管线现状图设施与管线现状图2、污水处理厂的分布、数量、处理能力、处理工、污水处理厂的分布、数量、处理能力、处理工艺、处理后水质情况艺、处理后水质情况3、现状雨水、污水管网的分布、位置、管径、长、现状雨水、污水管网的分布、位置、管径、长度、高程、排水口位置度、高程、排水口位置4、污水泵站的分布、位置、数量、排水能力、污水泵站的分布、位置、数量、排水能力5、排涝泵站、水闸的分布、位置、排涝能力、排涝泵站、水闸的分布、位置、排涝能力6、江、河堤的标高、工程质量、防洪标准、防洪、江、河堤的标高、工程质量、防洪标准、防洪能力能力第一节第一节 城市排水体制与排水工程系统
5、城市排水体制与排水工程系统一、城市排水工程系统的体制一、城市排水工程系统的体制二、城市排水工程系统组成二、城市排水工程系统组成一、城市排水工程系统的体制排水的分类排水的分类生活污水、工业废水、生活污水、工业废水、降水降水不同种类排水的要求:不同种类排水的要求:生活污水生活污水收集、处理、排除收集、处理、排除工业废水工业废水处理、收集、再处理、排除或直处理、收集、再处理、排除或直接排除接排除降水降水收集、排除或收集、部分处理、排除收集、排除或收集、部分处理、排除生活污水排水系统生活污水排水系统生活污水排水生活污水排水系统排除居住系统排除居住建筑、公共建建筑、公共建筑及工厂生活筑及工厂生活间的污废
6、水。间的污废水。城市排水体制城市排水体制排水系统的组成排水系统的组成管网、处理系统、最终受管网、处理系统、最终受体,对应收集、处理、排放的排水过程。体,对应收集、处理、排放的排水过程。直排式合流制直排式合流制起简单的排水作用,目的是避免积水为害。实际上起简单的排水作用,目的是避免积水为害。实际上这是地面废水排除系统,主要为雨水而设,顺便排这是地面废水排除系统,主要为雨水而设,顺便排除水量很少的生活污水和工业废水。除水量很少的生活污水和工业废水。特点:投资省、污染大、无污水厂特点:投资省、污染大、无污水厂适用:小污染、大水体、建设初期适用:小污染、大水体、建设初期l在区干管与截流管渠在区干管与截
7、流管渠相交处的窨井称溢流井,相交处的窨井称溢流井,上游来水量大于截流管上游来水量大于截流管的排水量时,在井中溢的排水量时,在井中溢入排放管,流向水体。入排放管,流向水体。这样,晴天时污水全部这样,晴天时污水全部得到处理。但在雨天,得到处理。但在雨天,仍有部分污水和经处理仍有部分污水和经处理直接排入水体直接排入水体,对水体,对水体污染较严重污染较严重截流式合流制截流式合流制特点:投资省、污染不大、有污水厂特点:投资省、污染不大、有污水厂适用:干旱地区、旧城改建适用:干旱地区、旧城改建适用:地形起伏且水系健全地区适用:地形起伏且水系健全地区分流制排水体制流程分流制排水体制流程示意图示意图完全分流制
8、完全分流制 设置两个各自独立的管渠设置两个各自独立的管渠系统,分别收集需要处理的污系统,分别收集需要处理的污水和雨水,形成分流制系统,水和雨水,形成分流制系统,以进一步减轻水体的污染。以进一步减轻水体的污染。分流制排水系统分流制排水系统不完全分流制不完全分流制特点:投资较省、污染小、特点:投资较省、污染小、有污水厂有污水厂适用:有合适的地形,有适用:有合适的地形,有比较健全的明渠水系的地比较健全的明渠水系的地方,新区初期建设方,新区初期建设特点:投资大、污染小、特点:投资大、污染小、有污水厂有污水厂适用:新建地区适用:新建地区城市排水体制选择城市排水体制选择两个关键两个关键地形和水系地形和水系
9、三个目标三个目标治污、排涝、综合利用治污、排涝、综合利用五个方面五个方面城市安全方面城市安全方面环境保护方面环境保护方面工程投资方面工程投资方面近远期关系方面近远期关系方面运营管理方面运营管理方面 城市建设初期,根据情况,城市建设初期,根据情况,采用直排式合流制、截流式合采用直排式合流制、截流式合流制、不完全分流制,逐步向流制、不完全分流制,逐步向完全分流制过渡。完全分流制过渡。因地制宜,一个城市有两种因地制宜,一个城市有两种或两种以上的排水体制是很正或两种以上的排水体制是很正常的常的城市排水规划要注意的问题城市排水规划要注意的问题不同城市如何因地制宜不同城市如何因地制宜干旱地区与多雨地区城市
10、干旱地区与多雨地区城市排水与水资源利用排水与水资源利用山区与平原城市山区与平原城市排水与防洪防涝排水与防洪防涝发达地区与欠发达地区城市发达地区与欠发达地区城市排水系统的性能与造排水系统的性能与造价价滨水与非滨水地区城市滨水与非滨水地区城市水系的保护与建设水系的保护与建设排水与竖向规划的关系排水与竖向规划的关系国内大城市排水系统简介国内大城市排水系统简介北京市排水系统北京市排水系统北京市城市排水系统分为合流制与分流制两大类。北京市城市排水系统分为合流制与分流制两大类。北京市形成了北京市形成了9 9个大小不等的污水系统。同时修建个大小不等的污水系统。同时修建了一些雨水干沟。了一些雨水干沟。北京市建
11、造污水截流工程后仍有大量污水溢流入北京市建造污水截流工程后仍有大量污水溢流入河,关键问题在于污水截流工程中的截流设施。河,关键问题在于污水截流工程中的截流设施。北京市的污水截流则不是在合流沟出口处设截流北京市的污水截流则不是在合流沟出口处设截流井,而是在各个污水支管进合流沟干管井,而是在各个污水支管进合流沟干管(沟沟)处设处设截流井。截流井。国内大城市排水系统简介国内大城市排水系统简介广州市排水系统广州市排水系统目前正在同时推进四个污水治理项目的建设,城市污水处目前正在同时推进四个污水治理项目的建设,城市污水处理的能力在理的能力在20052005年达到年达到162162万吨万吨/天。天。广州市
12、排水体制的混乱和脆弱既有城市发展历史的原因,广州市排水体制的混乱和脆弱既有城市发展历史的原因,又有污水处理和城市排水系统建设长期严重滞后的原因。又有污水处理和城市排水系统建设长期严重滞后的原因。污水系统的直接排放和通过合流制及雨污混接方式的污水污水系统的直接排放和通过合流制及雨污混接方式的污水排放是造成城市水体环境恶化的主要原因。排放是造成城市水体环境恶化的主要原因。污水厂及管道系统规划建设不配套。一方面,污水主干管污水厂及管道系统规划建设不配套。一方面,污水主干管建设滞后于支管建设;另一方面,主干管建设滞后于污水建设滞后于支管建设;另一方面,主干管建设滞后于污水处理厂的建设。处理厂的建设。合
13、流制中心管道淤积情况严重,在清掏不及时的情况下,合流制中心管道淤积情况严重,在清掏不及时的情况下,遇暴雨则出现遇暴雨则出现“水增阶水增阶”。国内大城市排水系统简介国内大城市排水系统简介深圳市排水系统深圳市排水系统深圳特区共建成深圳特区共建成4 4座污水处理厂,设计平均日处理污座污水处理厂,设计平均日处理污水水5656万万m m3 3,设计污水处理率应达到,设计污水处理率应达到6060,但实际还,但实际还达不到达不到3030。深圳深圳特区市政排水管网特区市政排水管网以分流制为主,但以分流制为主,但存在雨污存在雨污合流现象合流现象。污水管网没有统一管理,住宅区排水系统与市政排污水管网没有统一管理,
14、住宅区排水系统与市政排水系统衔接混乱,污水管道质量问题多水系统衔接混乱,污水管道质量问题多国内大城市排水系统的特点国内大城市排水系统的特点历史欠账多,弱点明显历史欠账多,弱点明显涉及地域大,问题复杂涉及地域大,问题复杂雨污合流多,污染较大雨污合流多,污染较大水系破坏重,排涝困难水系破坏重,排涝困难发展不均衡,混接较多发展不均衡,混接较多综合利用少,有待加强综合利用少,有待加强经济实力强,发展较快经济实力强,发展较快发达国家城市排水系统简介发达国家城市排水系统简介美国美国19801980年美国污水处理率达到年美国污水处理率达到70%70%。美国主要大城市的排水体制均为分流制,在已建的美国主要大城
15、市的排水体制均为分流制,在已建的合流拱沟中都设有污水和雨水的完整的截流设施。合流拱沟中都设有污水和雨水的完整的截流设施。美国发现污水、雨水分开排放后,雨水管道的初期美国发现污水、雨水分开排放后,雨水管道的初期雨水和在道路上造成迳流的小雨水也严重污染水体,雨水和在道路上造成迳流的小雨水也严重污染水体,认为不仅在合流制管道中要截流初期雨水进行处理,认为不仅在合流制管道中要截流初期雨水进行处理,而完全分流制的雨水管的污浊雨水也应当截流到污而完全分流制的雨水管的污浊雨水也应当截流到污水处理厂进行处理水处理厂进行处理 。发达国家城市排水系统简介发达国家城市排水系统简介日本日本日本的排水体系基本是采用分流
16、制。日本的排水体系基本是采用分流制。日本的排水管道密度一般在日本的排水管道密度一般在202030 km/km30 km/km2 2,高的,高的地区可达地区可达50 km/km50 km/km2 2。从从19651965年起日本就开始有计划地处理和利用雨水,年起日本就开始有计划地处理和利用雨水,截止截止19931993年,使用雨水作为杂用水的设施日本共年,使用雨水作为杂用水的设施日本共有有2828处,使用水量为处,使用水量为500500万吨万吨/天。天。19921992年日本颁年日本颁布了布了“第二代城市下水总体规划第二代城市下水总体规划”,要求新建和,要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水
17、就地下渗设改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。施。发达国家城市排水系统简介发达国家城市排水系统简介德国德国德国的排水系统是分流制和合流制并存的德国的排水系统是分流制和合流制并存的。德国是欧洲极力主张进行雨水利用的国家之一。德国是欧洲极力主张进行雨水利用的国家之一。德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段,并逐步向集成化综合化方向发展。段,并逐步向集成化综合化方向发展。德德国国的的雨雨水水系系统统包包括括屋屋面面雨雨水水集集蓄蓄和和屋屋顶顶花花园园利利用系统、雨水截污和渗透系统用系统、雨水截污和渗透系统发达国家城市排水系统发展趋势发达国家城
18、市排水系统发展趋势发展基础好发展基础好综合利用多综合利用多环保理念强环保理念强城乡差距小城乡差距小二、城市排水工程系统组成二、城市排水工程系统组成污水排水系统室内污水管道系统和设备、室污水排水系统室内污水管道系统和设备、室外污水管道系统、污水泵站、污水处理厂、外污水管道系统、污水泵站、污水处理厂、出水口出水口P111,图,图4-5雨水排水系统:房屋雨水管道系统和设备、雨水排水系统:房屋雨水管道系统和设备、街坊或厂区雨水管渠系统、街道雨水管渠系街坊或厂区雨水管渠系统、街道雨水管渠系统、雨水泵站及压力管、出水口统、雨水泵站及压力管、出水口(一)排水管网布置原则(一)排水管网布置原则(1)按照城市总
19、体规划,结合实际布置)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)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;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)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;使管线最短和埋深最小;(4)协调好与其他管道关系)协调好与其他管道关系(5)施工、运行和维护方便)施工、运行和维护方便(6)远近期结合,留有发展余地)远近期结合,留有发展余地三、排水工程系统规划布置三、排水工程系统规划布置(二)排水管网布置形式(二)排水管网
20、布置形式 排水管网一般布置成树状网,根据地形、竖排水管网一般布置成树状网,根据地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况以向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况以及污水种类和污染程度等分为多种形式,以地形及污水种类和污染程度等分为多种形式,以地形为主要考虑因素的布置形式有以下几种:为主要考虑因素的布置形式有以下几种:在地势向水体适当倾在地势向水体适当倾斜的地区,各排水流域的斜的地区,各排水流域的干管可以最短距离沿与水干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。体垂直相交的方向布置。特点:特点:干管长度短,管径小,较经济,污水排出也干管长度短,管径小,较经济,污水排出也迅速。由于污水未经
21、处理就直接排放,会使水迅速。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。体遭受严重污染,影响环境。适用:雨水排水系统。适用:雨水排水系统。1 1、正交、正交式布置:式布置:沿河岸再敷设主干沿河岸再敷设主干管,并将各干管的污水管,并将各干管的污水截流送至污水厂,是正截流送至污水厂,是正交式发展的结果。交式发展的结果。特点:减轻水体污染,保护环境。特点:减轻水体污染,保护环境。适用:分流制污水排水系统。适用:分流制污水排水系统。2 2、截流、截流式式布置:布置:在地势向河流方向有较在地势向河流方向有较大倾斜的地区,可使干管与大倾斜的地区,可使干管与等高线及河道基本上平行,等高线及河
22、道基本上平行,主干管与等高线及河道成一主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。倾斜角敷设。特点:保证干管较好的水力条件,避免因干管坡特点:保证干管较好的水力条件,避免因干管坡度过大以至于管内流速过大,使管道受到严重冲度过大以至于管内流速过大,使管道受到严重冲刷或跌水井过多。刷或跌水井过多。适用:地形坡度大的地区。适用:地形坡度大的地区。3 3、平行式布置:、平行式布置:在地势高低相差很大的在地势高低相差很大的地区,当污水不能靠重力流地区,当污水不能靠重力流至污水厂时采用。分别在高至污水厂时采用。分别在高地区和低地区敷设独立的管地区和低地区敷设独立的管优点:能充分利用地形排水,节省电力。优点:能充分
23、利用地形排水,节省电力。适用:个别阶梯地形或起伏很大的地区。适用:个别阶梯地形或起伏很大的地区。4 4、分区式布置:、分区式布置:道系统。高地区的污水靠重力流直接流入污水厂,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。而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。当城镇中央部分地势高,且向当城镇中央部分地势高,且向周围倾斜,四周又有多处排水周围倾斜,四周又有多处排水出路时,各排水流域的干管常出路时,各排水流域的干管常采用辐射状布置,各排水流域采用辐射状布置,各排水流域具有独立的排水系统。具有独立的排水系统。特点:特点:干管长度短,管径小,管道埋深浅
24、,便于污水干管长度短,管径小,管道埋深浅,便于污水灌溉等,但污水厂和泵站(如需设置时)的数量灌溉等,但污水厂和泵站(如需设置时)的数量将增多。适用:在地势平坦的大城市将增多。适用:在地势平坦的大城市5 5、分散式布置:、分散式布置:可沿四周布置主干可沿四周布置主干管,将各干管的污水截管,将各干管的污水截流送往污水厂集中处理,流送往污水厂集中处理,这样就由分散式发展成这样就由分散式发展成环绕式布置。环绕式布置。特点:污水厂和泵站(如需设置时)的数量少。基特点:污水厂和泵站(如需设置时)的数量少。基建投资和运行管理费用小。建投资和运行管理费用小。6 6、环绕式布置:、环绕式布置:7 7、区域性布置
25、形式、区域性布置形式把两个以上城镇的污水统一排除和处理的系统,把两个以上城镇的污水统一排除和处理的系统,这种方式使污水处理设施集中化,大型化,有这种方式使污水处理设施集中化,大型化,有利于水资源的统一规划管理(如图利于水资源的统一规划管理(如图4-8)特点:节省投资,占地少,管理复杂,工程效特点:节省投资,占地少,管理复杂,工程效益慢益慢适用:城镇密集区及区域水污染控制的地区适用:城镇密集区及区域水污染控制的地区第二节第二节 城市污水工程系统规划城市污水工程系统规划一、城市污水管网布置一、城市污水管网布置 确定排水区界,划分排水流域;确定排水区界,划分排水流域;确定污水排放系统的形式:大城市适
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