第一章：市政管道工程緒論

,第一章 市政管道工程,給水系統(tǒng)是指由取水、輸水、水質(zhì)處理、配水等設(shè)施以一定的方式組合而成的總體。通常由取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、泵站、輸水管道、配水管網(wǎng)和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物6部分組成，如圖下圖所示，其中輸水管道和配水管網(wǎng)構(gòu)成給水管道工程。根據(jù)水源的不同，一般有地表水源給水系統(tǒng)和地下水源給水系統(tǒng)2種形式。在一個(gè)城市中，可以單獨(dú)采用地表水源給水系統(tǒng)或地下水源給水系統(tǒng)，也可以2種系統(tǒng)并存。,第一節(jié) 給水管道工程,1.1.1 給水管道系統(tǒng)的組成,1-取水構(gòu)筑物； 2-一級(jí)泵站； 3-水處理構(gòu)筑物； 4-清水池； 5-二級(jí)泵站； 6-輸水管； 7-配水管網(wǎng)； 8-調(diào)節(jié)構(gòu)筑物,地表水源給水系統(tǒng),圖1-1給水系統(tǒng) （a）,地下水源給水系統(tǒng),1-井群；4-輸水管；,2-集水池； 5-水塔；,3-泵站； 6-配水管網(wǎng),圖1-1給水系統(tǒng)（b）,給水管道工程的主要任務(wù)是將符合用戶要求的水（成品水）輸送和分配到各用戶，一般通過泵站、輸水管道、配水管網(wǎng)和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等設(shè)施共同工作來完成。 輸水管道是從水源向給水廠，或從給水廠向配水管網(wǎng)輸水的管道，其主要特征是不向沿線兩側(cè)配水。輸水管道發(fā)生事故將對(duì)城市供水產(chǎn)生巨大影響，因此輸水管道一般都采用兩條平行的管線，并在中間適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)置連通管，安裝切換閥門，以便其中一條輸水管道發(fā)生故障時(shí)由另一條平行管段替代工作，保證安全輸水，其供水保證率一般為70%。閥門間距視管道長(zhǎng)度而定，一般在14 Km范圍內(nèi)。當(dāng)有貯水池或其它安全供水措施時(shí)，也可修建一條。,配水管網(wǎng)是用來向用戶配水的管道系統(tǒng)。它分布在整個(gè)供水區(qū)域的范圍內(nèi)，接受輸水管道輸送來的水量，并將其分配到各用戶的接管點(diǎn)上。一般配水管網(wǎng)由配水干管、連接管、配水支管、分配管、附屬構(gòu)筑物和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物組成。,1.1.1 給水管道系統(tǒng)的組成,1、布置原則 給水管網(wǎng)的主要作用是保證供給用戶所需的水量、保證配水管網(wǎng)有適宜的水壓、保證供水水質(zhì)并不間斷供水。因此給水管網(wǎng)布置時(shí)應(yīng)遵守以下原則： （1）根據(jù)城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行布置，并進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)定案； （2）管線應(yīng)均勻地分布在整個(gè)給水區(qū)域內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓，水質(zhì)在輸送的過程中不遭受污染； （3）力求管線短捷，盡量不穿或少穿障礙物，以節(jié)約投資； （4）保證供水安全可靠，事故時(shí)應(yīng)盡量不間斷供水或盡可能縮小斷水范圍； （5）盡量減少拆遷，少占農(nóng)田或不占良田； （6）便于管道的施工、運(yùn)行和維護(hù)管理； （7）要遠(yuǎn)近期結(jié)合，考慮分期建設(shè)的可能性，既要滿足近期建設(shè)需要，又要考慮遠(yuǎn)期的發(fā)展，留有充分的發(fā)展余地。,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,2、布置形式城市給水管網(wǎng)的布置主要受水源地地形、城市地形、城市道路、用戶位置及分布情況、水源及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置、城市障礙物情況、用戶對(duì)給水的要求等因素的影響。一般給水管道盡量布置在地形高處，沿道路平行敷設(shè)，盡量不穿障礙物，以節(jié)省投資和減少供水成本。根據(jù)水源地和給水區(qū)的地形情況，輸水管道有以下3種布置形式：,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,（1）重力系統(tǒng) 適用于水源地地形高于給水區(qū)，并且高差可以保證以經(jīng)濟(jì)的造價(jià)輸送所需水量的情況。此時(shí)，清水池中的水可以靠自身的重力，經(jīng)重力輸水管送入給水廠，經(jīng)處理后將成品水再送入配水管網(wǎng)，供用戶使用；,如水源水質(zhì)滿足用戶要求，也可經(jīng)重力輸 水管直接進(jìn)入配水管網(wǎng)，供用戶使用。該輸水系統(tǒng)無動(dòng)力消耗、管理方便、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。當(dāng)?shù)匦胃卟詈艽髸r(shí)為降低供水壓力，可在中途設(shè)置減壓水池，形成多級(jí)重力輸水系統(tǒng)，如圖1-2所示。,圖1-2重力輸水系統(tǒng),1.1.2 給水網(wǎng)的布置,適用于水源地與給水區(qū)的地形高差不能保證以經(jīng)濟(jì)的造價(jià)輸送所需的水量，或水源地地形低于給水區(qū)地形的情況。此時(shí)，水源（或清水池）中的水必須由泵站加壓經(jīng)輸水管送至給水廠進(jìn)行處理，或送至配水管網(wǎng)供用戶使用。該輸水系統(tǒng)需要消耗大量的動(dòng)力，供水成本較高，如圖1-3所示。,圖1-3 注：1-泵站；2-高地水池,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,（3）重力、壓力輸水相結(jié)合的輸水系統(tǒng),在地形復(fù)雜且輸水距離較長(zhǎng)時(shí)，往往采用重力和壓力相結(jié)合的輸水方式，以充分利用地形條件，節(jié)約供水成本。該方式在大型的長(zhǎng)距離輸水管道中應(yīng)用較為廣泛，如圖1-4所示。,圖1-4重力和壓力相結(jié)合的輸水系統(tǒng)1、3-泵站；2、4-高地水池,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,配水管網(wǎng)一般敷設(shè)在城市道路下，就近為兩側(cè)的用戶配水。因此，配水管網(wǎng)的形狀應(yīng)隨城市路網(wǎng)的形狀而定。隨著城市路網(wǎng)規(guī)劃的不同，配水管網(wǎng)可以有多種布置形式，但一般可歸結(jié)為枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)2種布置形式。 （1）枝狀管網(wǎng)。枝狀管網(wǎng)是因從二級(jí)泵站或水塔到用戶的管線布置類似樹枝狀而得名其干管和支管分明，管徑由泵站或水塔到用戶逐漸減小，如圖1-5所示；管線短、管網(wǎng)布置簡(jiǎn)單、投資少 樹狀管網(wǎng)可靠性差，在管網(wǎng)末端水量小，水流速度緩慢，甚至停滯不動(dòng)，容易使水質(zhì)變壞。,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,圖1-5枝狀管網(wǎng) 圖1-6環(huán)狀管網(wǎng) 1-二級(jí)泵站；2-管網(wǎng) 1-二級(jí)泵站；2-管網(wǎng),（2）環(huán)狀管網(wǎng) 。管網(wǎng)中的管道縱橫相互接通，形成環(huán)狀。管網(wǎng)供水的可靠性高、能削弱水錘、 環(huán)狀管網(wǎng) 安全性高管線長(zhǎng)、布置復(fù)雜、投資多水錘：在突然停電或者閥門關(guān)閉太快時(shí)，由于壓力水流慣性，產(chǎn)生水流沖擊波。,3. 布置要求輸水管道應(yīng)采用相同管徑和管材的平行管線，間距宜為25m，中間用管道聯(lián)通。連通管的間距視輸水管道的長(zhǎng)度而定： 當(dāng)輸水管道長(zhǎng)度小于3km，間距11.5km； 輸水管長(zhǎng)度在310km，間距為22.5km； 輸水管長(zhǎng)度在1020科目，間距為34km。通常輸水管道被連通管分成23段時(shí)，課滿足事故保證率70%； 要做到保證事故率、管道漏水與工程成本的平衡，須慎重考慮連通管的使用。,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,3. 配水管網(wǎng)的組成配水管網(wǎng)是由各種大小不同的管段組成，不管枝狀管網(wǎng)還是環(huán)狀管網(wǎng)，按管段的功能均可劃分為配水干管、連接管、配水支管和分配管。 配水干管接受輸水管道中的水，并將其輸送到各供水區(qū)。干管管徑較大，一般應(yīng)布置在地形高處，靠近大用戶沿城市的主要干道敷設(shè)，在同一供水區(qū)內(nèi)可布置若干條平行的干管，其間距一般為500800m。 連接管用于配水干管間的連接，以形成環(huán)狀管網(wǎng)，保證在干管發(fā)生故障關(guān)閉事故管段時(shí)，能及時(shí)通過連接管重新分配流量，從而縮小斷水范圍，提高供水可靠性。連接管一般沿城市次要干道敷設(shè)，其間距為8001000m。,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,配水支管是把干管輸送來的水分配到進(jìn)戶管道和消火栓管道，敷設(shè)在供水區(qū)的道路下。在供水區(qū)內(nèi)配水支管應(yīng)盡量均勻布置；盡可能采用環(huán)狀管線，同時(shí)應(yīng)與不同方向的干管連接。當(dāng)采用樹狀管網(wǎng)時(shí)，配水支管不宜過長(zhǎng)，以免管線末端用戶水壓不足或水質(zhì)變壞。 分配管（也稱為接戶管）是連接配水支管與用戶的管道，將配水支管中的水輸送、分配給用戶，供用戶使用。一般每一用戶有一條分配管即可，但重要用戶的分配管可有2條或數(shù)條，并應(yīng)從不同的方向接入，以增加供水的可靠性。 為了保證管網(wǎng)正常供水和便于維修管理，在管網(wǎng)的適當(dāng)位置上應(yīng)設(shè)置閥門、消火栓、排氣閥、泄水閥等附屬設(shè)備。其布置原則是數(shù)量盡可能少，但又要運(yùn)用靈活。,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,閥門是控制水流、調(diào)節(jié)流量和水壓的設(shè)備，其位置和數(shù)量要滿足故障管段的切斷需要，應(yīng)根據(jù)管線長(zhǎng)短、供水重要性和維修管理情況而定。一般干管上每隔5001000m設(shè)一個(gè)閥門，并設(shè)于連接管的下游；干管與支管相接處，一般在支管上設(shè)閥門，以使支管的檢修不影響干管供水；干管和支管上消火栓的連接管上均應(yīng)設(shè)閥門；配水管網(wǎng)上兩個(gè)閥門之間獨(dú)立管段內(nèi)消火栓的數(shù)量不宜超過5個(gè)。 消火栓應(yīng)布置在使用方便，顯而易見的地方，距建筑物外墻應(yīng)不小于5.0m，距車行道邊不大于2.0m，以便于消防車取水而又不影響交通。一般常設(shè)在人行道邊，兩個(gè)消火栓的間距不應(yīng)超過120m。 排氣閥用于排除管道內(nèi)積存的空氣，以減小水流阻力，一般常設(shè)在管道的高處。 泄水閥用于排空管道內(nèi)的積水，以便于檢修時(shí)排空管道，一般常設(shè)在管道的低處。,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,給水管道相互交叉時(shí)，其最小垂直凈距為0.15m； 給水管道與污水管道、雨水管道或輸送有毒液體的管道交叉時(shí)，給水管道應(yīng)敷設(shè)在上面，最小垂直凈距為0.4m，且接口不能重疊； 當(dāng)給水管必須敷設(shè)在下面時(shí)，應(yīng)采用鋼管或鋼套管，鋼套管伸出交叉管的長(zhǎng)度，每端不得小于3.0m ,且套管兩端應(yīng)用防水材料封閉，并應(yīng)保證0.4m的最小垂直凈距。,1.1.2 給水網(wǎng)的布置,給水管道為壓力流，給水管材應(yīng)滿足下列要求： （1）要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受在運(yùn)輸、施工和正常輸水過程中所產(chǎn)生的各種荷載； （2）要有足夠的密閉性，以保證經(jīng)濟(jì)有效的供水； （3）管道內(nèi)壁應(yīng)整齊光滑，以減小水頭損失； （4）管道接口應(yīng)施工簡(jiǎn)便，且牢固可靠； （5）應(yīng)壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉、且有較強(qiáng)的抗腐蝕能力。 在市政給水管道工程中，常用的給水管材主要有： （1）鑄鐵管鑄鐵管主要用作埋地給水管道，與鋼管相比具有制造較易，價(jià)格較低，耐腐蝕性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),其工作壓力一般不超過0.6MPa；但鑄鐵管質(zhì)脆、不耐振動(dòng)和彎折、重量大。,1.1.3 給水管材,我國(guó)生產(chǎn)的鑄鐵管有承插式和法蘭盤式2種。承插式鑄鐵管分砂型離心鑄鐵管、連續(xù)鑄鐵管和球墨鑄鐵管3種。球墨鑄鐵是通過（鑄造鐵水經(jīng)添加球化劑后）球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。“以鐵代鋼”,1.1.3 給水管材,為了提高管材的韌性及抗腐蝕性，可采用球墨鑄鐵管，其主要成分石墨為球狀結(jié)構(gòu)，比石墨為片狀結(jié)構(gòu)的灰口鑄鐵管的強(qiáng)度高，故其管壁較薄，重量較輕，抗腐蝕性能遠(yuǎn)高于鋼管和普通的鑄鐵管，是理想的市政給水管材。目前我國(guó)球墨鑄鐵管的產(chǎn)量低、產(chǎn)品規(guī)格少、故其價(jià)格較高。法蘭盤式鑄鐵管不適用于做市政埋地給水管道，一般常用做建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)部的明裝管道或地溝內(nèi)的管道。,1.1.3 給水管材,（2）鋼管鋼管具有自重輕、強(qiáng)度高、抗應(yīng)變性能比鑄鐵管及鋼筋混凝土壓力管好、接口操作方便、承受管內(nèi)水壓力較高、管內(nèi)水流水力條件好等優(yōu)點(diǎn)；但鋼管的耐腐蝕性能差，使用前應(yīng)進(jìn)行防腐處理。鋼管有普通無縫鋼管和縱向焊縫或螺旋形焊縫的焊接鋼管。大直徑鋼管通常是在加工廠用鋼板卷圓焊接，稱為卷焊鋼管。,1.1.3 給水管材,（3）鋼筋混凝土壓力管鋼筋混凝土壓力管按照生產(chǎn)工藝分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管和自應(yīng)力鋼筋混凝土管2種，適宜做長(zhǎng)距離輸水管道，其缺點(diǎn)是質(zhì)脆、體笨，運(yùn)輸與安裝不便；管道轉(zhuǎn)向、分支與變徑目前還須采用金屬配件。,1.1.3 給水管材,（4）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP管）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管是由鋼板、鋼絲和混凝土構(gòu)成的復(fù)合管材，分為2種形式： 一種是內(nèi)襯式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP-L管），是在鋼筒內(nèi)襯以混凝土，鋼筒外纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲，在敷設(shè)砂漿保護(hù)層而成。 另一種是埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP-E管），是將鋼筒埋置在混凝土里面，然后在混凝土管芯上纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲，在敷設(shè)砂漿保護(hù)層。 （五）塑料管我國(guó)從20世紀(jì)60年代初，就開始用塑料管代替金屬管做給水管道。塑料管具有良好的耐腐蝕性及一定的機(jī)械強(qiáng)度，加工成型與安裝方便，輸水能力強(qiáng)、材質(zhì)輕、運(yùn)輸方便，價(jià)格便宜；但其強(qiáng)度較低、剛性差，熱脹冷縮性大，在日光下老化速度加快，老化后易于斷裂。,1.1.3 給水管材,（5）塑料管 目前國(guó)內(nèi)用作給水管道的塑料管有熱塑性塑料管和熱固性塑料管2種。 熱塑性塑料管有硬聚氯乙烯管（UPVC管）、聚乙烯管（PE管）、聚丙烯管（PP管）、苯乙烯管（ABS工程塑料管）、高密度聚乙烯管（HDPE管）等。 熱固性塑料管主要是玻璃纖維增強(qiáng)樹脂管（GRP管），它是一種新型的優(yōu)質(zhì)管材，重量輕，在同等條件下約為鋼管重量的，施工運(yùn)輸方便，耐腐蝕性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用低，一般用于強(qiáng)腐蝕性土壤處。,1.1.3 給水管材,3.給水管材的選擇 應(yīng)根據(jù)：管徑、內(nèi)壓、外部荷載和管道鋪設(shè)地區(qū)的地形、地質(zhì)、管材的供應(yīng)等條件；按照安全、耐久、減少漏損、施工和維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)合理以及防止二次污染的原則，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)、安全等綜合分析后確定。 通常情況下：球磨鑄鐵管、鋼管應(yīng)用于市政配水管道與輸水管道；非車行道下小管徑配水管道可采用塑料管；應(yīng)力鋼筒混凝土管、鋼筋混凝土也常用作輸水管 采用金屬管時(shí)應(yīng)考慮防腐：內(nèi)防腐（水泥砂漿襯里）；外防腐（環(huán)氧煤瀝青、膠粘帶、PE涂層、PP涂層）；電化學(xué)腐蝕（陰極保護(hù)）,1.1.3 給水管材,1. 給水管配件給水管配件又稱元件或零件。市政給水鑄鐵管通常采用承插連接，在管道的轉(zhuǎn)彎、分支、變徑及連接其它附屬設(shè)備處，必須采用各種配件，才能使管道及設(shè)備正確的銜接，也才能正確的設(shè)計(jì)管道節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，保證正確施工。管道配件的種類非常多，如在管道分支處用的三通（又稱丁字管）或四通；轉(zhuǎn)彎處用的各種角度的彎管（又稱彎頭）；變徑處用的變徑管（又稱異徑管、大小頭）；改變接口形式采用的各種短管等。給水鑄鐵管常用配件見表1-7：,1.1.4 給水管件,鑄鐵管配件 表1-7,2. 給水管附件 給水管網(wǎng)除了給水管道及配件外，還需設(shè)置各種附件（又稱管網(wǎng)控制設(shè)備），如閥門、消火栓、排氣閥、泄水閥等，以配合管網(wǎng)完成輸配水任務(wù)，保證管網(wǎng)正常工作。常見的給水管附件有： (1)閥門 閥門是調(diào)節(jié)管道內(nèi)的流量和水壓，事故時(shí)用以隔斷事故管段的設(shè)備。常用的閥門有閘閥和蝶閥2種。 閘閥靠閥門腔內(nèi)閘板的升降來控制水流通斷和調(diào)節(jié)流量大小，閥門內(nèi)的閘板有楔式和平行式2種 ；蝶閥是將閘板安裝在中軸上，靠中軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)閘板轉(zhuǎn)動(dòng)來控制水流 。,1.1.4 給水管件,（2）止回閥 止回閥又稱單向閥或逆止閥。主要是用來控制水流只朝一個(gè)方向流動(dòng)，限制水流向相反方向流動(dòng),防止突然停電或其它事故時(shí)水倒流。止回閥的閘板上方根部安裝在一個(gè)鉸軸上，閘板可繞鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，水流正向流動(dòng)時(shí)頂推開閘板過水，反向流動(dòng)時(shí)閘板靠重力和水流作用而自動(dòng)關(guān)閉斷水，一般有旋啟式止回閥和緩閉式止回閥等 （3）排氣閥 管道在長(zhǎng)距離輸水時(shí)經(jīng)常會(huì)積存空氣，這既減小了管道的過水?dāng)嗝娣e，又增大了水流阻力，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生氣蝕作用，因此應(yīng)及時(shí)地將管道中的氣體排除掉。排氣閥就是用來排除管道中氣體的設(shè)備，一般安裝在管線的隆起部位，平時(shí)用以排除管內(nèi)積存的空氣，而在管道檢修、放空時(shí)進(jìn)入空氣，保持排水通暢；同時(shí)在產(chǎn)生水錘時(shí)可使空氣自動(dòng)進(jìn)入，避免產(chǎn)生負(fù)壓。,1.1.4 給水管件,排氣閥應(yīng)垂直安裝在管線上，可單獨(dú)放置在閥門井內(nèi)，也可與其它管件合用一個(gè)閥門井。 排氣閥有單口和雙口2種，常用單口排氣閥。單口排氣閥閥殼內(nèi)設(shè)有銅網(wǎng)，銅網(wǎng)里裝一空心玻璃球。當(dāng)管內(nèi)無氣體時(shí)，浮球上浮封住排氣口；隨著管道內(nèi)空氣量的增加，空氣升入排氣閥上部聚積，使閥內(nèi)水位下降，浮球靠自身重力隨之下降而離開排氣口，空氣即由排氣口排出。 單口排氣閥一般用于直徑小于400mm的管道上，口徑為DN 1625mm。雙口排氣閥用于直徑大于或等于400mm的管道上，口徑為DN 50200mm。排氣閥口徑與管道直徑之比一般為1:81:12。,1.1.4 給水管件,（4）泄水閥 泄水閥是在管道檢修時(shí)用來排空管道的設(shè)備。一般在管線下凹部位安裝排水管，在排水管靠近給水管的部位安裝泄水閥。泄水閥平時(shí)關(guān)閉，需排水放空時(shí)才開啟，用以排除給水管中的沉淀物及放空給水管中的存水。泄水閥的口徑應(yīng)與排水管的管徑一致，而排水管的管徑需根據(jù)放空時(shí)間經(jīng)計(jì)算確定。泄水閥通常置于泄水閥井中 ，泄水閥一般采用閘閥，也可采用快速排污閥 。 5.消火栓 消火栓是消防車取水的設(shè)備，一般有地上式和地下式2種，如圖1-20所示。經(jīng)公安部審定的消火栓“SS100”型地上式消火栓和“SX100”型地下式消火栓2種規(guī)格，如采用其它規(guī)格時(shí)，應(yīng)取得當(dāng)?shù)叵啦块T的同意。,1.1.4 給水管件,（a） （b）圖1-20 消火栓（a）地上式消火栓；（b）地下式消火栓,地上式消火栓適用于冬季氣溫較高的地區(qū)，設(shè)置在城市道路附近消防車便于靠近處，并涂以紅色標(biāo)志。 “SS100”型地上式消火栓設(shè)有一個(gè)100mm的栓口和兩個(gè)65mm的栓口。地上式消火栓目標(biāo)明顯，使用方便；但易損壞，有時(shí)妨礙交通。 地下式消火栓適用于冬季氣溫較低的地區(qū)，一般安裝在閥門井內(nèi)。“SX100”型地下式消火栓設(shè)有100mm和65mm的栓口各一個(gè)。地下式消火栓不影響交通，不易損壞；但使用時(shí)不如地上式消火栓方便易找。消火栓均設(shè)在給水管網(wǎng)的配水管線上，與配水管線的連接有直通式和旁通式兩種方式。直通式是直接從配水干管上接出消火栓，旁通式是從配水干管上接出支管后再接消火栓。旁通式應(yīng)在支管上安裝閥門，以利安裝、檢修。直通式安裝、檢修不方便，但可防凍。 一般每個(gè)消火栓的流量為1015L/s。,1.1.4 給水管件,給水管道為壓力流，在施工過程中要保證管材及其接口強(qiáng)度滿足要求，并根據(jù)實(shí)際情況采取防腐、防凍措施；在使用過程中要保證管材不致因地面荷載作用而引起損壞，管道接口不致因管內(nèi)水壓而引起損壞。因此，給水管道的構(gòu)造一般包括基礎(chǔ)、管道、覆土3部分。 1、基礎(chǔ) 給水管道的基礎(chǔ)用來防止管道不均勻沉陷造成管道破裂或接口損壞而漏水。一般情況下有三種基礎(chǔ)：,1.1.5 給水管道構(gòu)造,圖1-21給水管道基礎(chǔ)（a）天然基礎(chǔ)；（b）砂基礎(chǔ)；（c）混凝土基礎(chǔ),（1）天然基礎(chǔ)當(dāng)管底地基土層承載力較高，地下水位較低時(shí)，可采用天然地基作為管道基礎(chǔ)。施工時(shí)，將天然地基整平，管道鋪設(shè)在未經(jīng)擾動(dòng)的原狀土上即可，如圖1-21（a）所示。為安全起見，可將天然地基夯實(shí)后再鋪設(shè)管道；為保證管道鋪設(shè)的位置正確，可將槽底做成90°135°的弧形槽。,（2）砂基礎(chǔ) 當(dāng)管底為巖石、碎石或多石地基時(shí)，對(duì)金屬管道應(yīng)鋪墊不小于100mm厚的中砂或粗砂，對(duì)非金屬管道應(yīng)鋪墊不小于150mm厚的中砂或粗砂，構(gòu)成砂基礎(chǔ)，再在上面鋪設(shè)管道，如圖（b）所示。 （3）混凝土基礎(chǔ) 當(dāng)管底地基土質(zhì)松軟，承載力低或鋪設(shè)大管徑的鋼筋混凝土管道時(shí)，應(yīng)采用混凝土基礎(chǔ)。根據(jù)地基承載力的實(shí)際情況，可采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C10的混凝土帶形基礎(chǔ)，也可采用混凝土枕基，如圖（c）所示。,1.1.5 給水管道構(gòu)造,混凝土帶形基礎(chǔ)是沿管道全長(zhǎng)做成的基礎(chǔ)，而混凝土枕基是只在管道接口處用混凝土塊墊起，其它地方用中砂或粗砂填實(shí)。 對(duì)混凝土基礎(chǔ)，如管道采用柔性接口，應(yīng)每隔一定距離在柔性接口下，留出600800mm的范圍不澆筑混凝土，而用中砂或粗砂填實(shí)，以使柔性接口有自由伸縮沉降的空間。 在流沙及淤泥地區(qū)，地下水位高，此時(shí)應(yīng)先采取降水措施降低地下水位，然后再做混凝土基礎(chǔ)。當(dāng)流沙不嚴(yán)重時(shí)：可將塊石擠入槽底土層中，在塊石間用砂礫找平，然后再做基礎(chǔ)；當(dāng)流沙嚴(yán)重或淤泥層較厚時(shí)：須先打砂樁，然后在砂樁上再做混凝土基礎(chǔ)。當(dāng)淤泥層不厚時(shí)，可清除淤泥層換以砂礫或干土做人工墊層基礎(chǔ)。 為保證荷載正確傳遞和管道鋪設(shè)位置正確，可將混凝土基礎(chǔ)表面做成90°、135°、180°的管座。,1.1.5 給水管道構(gòu)造,2. 管道 是指采用設(shè)計(jì)要求的管材，常用的給水管材前已述及。 3. 覆土 給水管道埋設(shè)在地面以下，其管頂以上應(yīng)有一定厚度的覆土，以保證管道內(nèi)的水在冬季不會(huì)因冰凍而結(jié)冰；在正常使用時(shí)管道不會(huì)因各種地面荷載作用而損壞。管道的覆土厚度是指管頂?shù)降孛娴拇怪本嚯x，如圖1-22所示。,圖1-22管道覆土厚度,1.1.5 給水管道構(gòu)造,在非冰凍地區(qū)，管道覆土厚度的大小主要取決于外部荷載、管材強(qiáng)度、管道交叉情況以及抗浮要求等因素。一般金屬管道的最小覆土厚度在車行道下為0.7m，在人行道下為0.6m；非金屬管道的覆土厚度不小于1.01.2m。當(dāng)?shù)孛婧奢d較小，管材強(qiáng)度足夠，或采取相應(yīng)措施能確保管道不致因地面荷載作用而損壞時(shí)，覆土厚度的大小也可降低。 在冰凍地區(qū)，管道覆土厚度的大小，除考慮上述因素外還要考慮土壤的冰凍深度，一般應(yīng)通過熱力計(jì)算確定，通常覆土厚度應(yīng)大于土壤的最大冰凍深度。當(dāng)無實(shí)際資料不能通過熱力計(jì)算確定時(shí)，管底在冰凍線以下的距離可按下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定： DN 300mm時(shí)，為DN +200 mm； 300600mm時(shí)，為0.5DN mm。,1.1.5 給水管道構(gòu)造,為保證給水管網(wǎng)正常工作，滿足維護(hù)管理的需要，在給水管網(wǎng)上還需設(shè)置一些附屬構(gòu)筑物。常用的附屬構(gòu)筑物主要有以下幾種： 1.閥門井 給水管網(wǎng)中的各種附件一般都安裝在閥門井中，使其有良好的操作和養(yǎng)護(hù)環(huán)境。閥門井的形狀有圓形和矩形兩種，如圖1-23所示。閥門井的大小取決于管道的管徑、覆土厚度及附件的種類、規(guī)格和數(shù)量。為便于操作、安裝、拆卸與檢修，井底到管道承口或法蘭盤底的距離應(yīng)不小于0.1m，法蘭盤與井壁的距離應(yīng)大于0.15m，從承口外緣到井壁的距離應(yīng)大于0.3m，以便于接口施工。,1.1.5 給水管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物構(gòu)造,閥門井一般用磚、石砌筑， 也可用鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑。 其形式、規(guī)格和構(gòu)造參見市 政工程設(shè)計(jì)施工系列圖集 （給水排水工程冊(cè)）或其它相 關(guān)資料；其常見尺寸見表1-9。 當(dāng)閥門井位于地下水位以下時(shí)，井壁和井底應(yīng)不透水，在管道穿井壁處必須保證有足夠的水密性。在地下水位較高的地區(qū)，閥門井還應(yīng)有良好的抗浮穩(wěn)定性。,圖1-23閥門井,2.泄水閥井 泄水閥一般放置在閥門井中構(gòu)成泄水閥井，當(dāng)由于地形因素排水管不能直接將水排走時(shí)，還應(yīng)建造一個(gè)與閥門井相連的濕井。當(dāng)需要泄水時(shí)，由排水管將水排入濕井，再用水泵將濕井中的水排走，如圖1-24所示 。,圖1-24泄水閥井,泄水閥井的構(gòu)造與閥門井相同，其常見尺寸見表1-10,圖1-16排氣閥井 1排氣閥；2閥門；3排氣丁字管；4集水坑（DN200混凝土管）； 5支墩,3.排氣閥門井 排氣閥門井與閥門井相似，其構(gòu)造如圖1-16所示，常見尺寸見表1-11。,4.支墩 承插式接口的給水管道，在彎管、三通、變徑管及水管末端蓋板等處，由于水流的作用，都會(huì)產(chǎn)生向外的推力。當(dāng)推力大于接口所能承受的阻力時(shí)，就可能導(dǎo)致接頭松動(dòng)脫節(jié)而漏水，因此必須設(shè)置支墩以承受此推力，防止漏水事故的發(fā)生。 但當(dāng)管徑小于DN350mm，且試驗(yàn)壓力不超過980kPa時(shí)；或管道轉(zhuǎn)彎角度小于10°時(shí)，接頭本身均足以承受水流產(chǎn)生的推力，此時(shí)可不設(shè)支墩。 支墩一般用混凝土建造，也可用磚、石砌筑，一般有水平彎管支墩、垂直向下彎管支墩、垂直向上彎管支墩等，如圖1-25所示。給水管道支墩的形狀和尺寸參見市政工程設(shè)計(jì)施工系列圖集（給水排水工程冊(cè)）或其它相關(guān)資料。,（1）水平彎管受力分析 （2）支墩剖面圖 （3）支墩平面圖（a）,（1）垂直向下彎管支墩 （2）垂直向上彎管支墩（b）圖1-25 給水管道支墩（a）水平彎管支墩；（b）垂直彎管支墩,5.管道穿越障礙物 市政給水管道在通過鐵路、公路、河谷時(shí)，必須采取一定的措施保證管道安全可靠地通過。 管道穿越鐵路或公路時(shí)，其穿越地點(diǎn)、穿越方式和施工方法，應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范的要求，并經(jīng)過鐵路或交通部門同意后才可實(shí)施。根據(jù)穿越的鐵路或公路的重要性，一般可采取如下措施： （1）穿越臨時(shí)鐵路、一般公路或非主要路線且管道埋設(shè)較深時(shí)，可不設(shè)套管，但應(yīng)優(yōu)先選用鑄鐵管（青鉛接口），并將鑄鐵管接頭放在障礙物以外；也可選用鋼管（焊接接口），但應(yīng)采取防腐措施。,（2）穿越較重要的鐵路或交通繁忙的公路時(shí)，管道應(yīng)放在鋼管或鋼筋混凝土套管內(nèi)，套管直徑根據(jù)施工方法而定。大開挖施工時(shí)，應(yīng)比給水管直徑大300mm，頂管施工時(shí)應(yīng)比給水管直徑大600mm。套管應(yīng)有一定的坡度以便排水，路的兩側(cè)應(yīng)設(shè)閥門井，內(nèi)設(shè)閥門和支墩，并根據(jù)具體情況在低的一側(cè)設(shè)泄水閥。 給水管穿越鐵路或公路時(shí)，其管頂或套管頂在鐵路軌底或公路路面以下的深度不應(yīng)小于1.2m，以減輕路面荷載對(duì)管道的沖擊。 管道穿越河谷時(shí)，其穿越地點(diǎn)、穿越方式和施工方法，應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范的要求，并經(jīng)過河道管理部門的同意后才可實(shí)施。根據(jù)穿越河谷的具體情況，一般可采取如下措施：,（1）當(dāng)河谷較深，沖刷較嚴(yán)重，河道變遷較快時(shí)，應(yīng)盡量架設(shè)在現(xiàn)有橋梁的人行道下面穿越，此種方法施工、維護(hù)、檢修方便，也最為經(jīng)濟(jì)。如不能架設(shè)在現(xiàn)有橋梁下穿越，則應(yīng)以架空管的形式通過。 架空管一般采用鋼管，焊接連接，兩端設(shè)置閥門井和伸縮接頭，最高點(diǎn)設(shè)置排氣閥，如圖1-26所示。架空管的高度和跨度以不影響航運(yùn)為宜，一般矢高和跨度比為1:61:8，常用1:8。,圖1-26 架空管 架空管維護(hù)管理方便，防腐性好，但易遭破壞，防凍性差，在寒冷地區(qū)必須采取有效的防凍措施。,（2）當(dāng)河谷較淺，沖刷較輕，河道航運(yùn)繁忙，不適宜設(shè)置架空管；或穿越鐵路和重要公路時(shí)，須采用倒虹管，如圖1-27所示 ：,圖1-27倒虹管,倒虹管的穿越地點(diǎn)、穿越方式和施工方法，應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范的要求，并經(jīng)相關(guān)管理部門的同意后才可實(shí)施。倒虹管在河床下的深度一般不小于0.5m，但在航道線范圍內(nèi)不應(yīng)小于1.0m；在鐵路路軌底或公路路面下一般不小于1.2m。一般同時(shí)敷設(shè)兩條，一條工作另一條備用，兩端設(shè)置閥門井，最低處設(shè)置泄水閥以備檢修用。一般采用鋼管，焊接連接，并加強(qiáng)防腐措施，管徑一般比其兩端連接的管道的管徑小一級(jí)，以增大水流速度，防止在低凹處淤積泥砂。 在穿越重要的河道、鐵路、和交通繁忙的公路時(shí)，可將倒虹管置于套管內(nèi)，套管的管材和管徑應(yīng)根據(jù)施工方法確定。 倒虹管具有適應(yīng)性強(qiáng)、不影響航運(yùn)、保溫性好、隱蔽安全等優(yōu)點(diǎn)，但施工復(fù)雜、檢修麻煩、須做加強(qiáng)防腐。,七、給水管道工程施工圖識(shí)讀 給水管道工程施工圖的識(shí)讀是保證工程施工質(zhì)量的前提，一般給水管道施工圖包括平面圖、縱剖面圖、大樣圖和節(jié)點(diǎn)詳圖4種。 （一）平面圖識(shí)讀 管道平面圖主要體現(xiàn)的是管道在平面上的相對(duì)位置以及管道敷設(shè)地帶一定范圍內(nèi)的地形、地物和地貌情況，如圖1-28所示。識(shí)讀時(shí)應(yīng)主要搞清以下一些問題： （1）圖紙比例、說明和圖例； （2）管道施工地帶道路的寬度、長(zhǎng)度、中心線坐標(biāo)、折點(diǎn)坐標(biāo)及路面上的障礙物情況； （3）管道的管徑、長(zhǎng)度、節(jié)點(diǎn)號(hào)、樁號(hào)、轉(zhuǎn)彎處坐標(biāo)、中心線的方位角、管道與道路中心線或永久性地物間的相對(duì)距離以及管道穿越障礙物的坐標(biāo)等；,（4）與本管道相交、相近或平行的其他管道的位置及相互關(guān)系； （5）附屬構(gòu)筑物的平面位置； （6）主要材料明細(xì)表。,圖1-28管道平面圖,（二）縱剖面圖識(shí)讀 縱剖面圖主要體現(xiàn)管道的埋設(shè)情況，如圖1-29所示。識(shí)讀時(shí)應(yīng)主要搞清以下一些問題： （1）圖紙橫向比例、縱向比例、說明和圖例； （2）管道沿線的原地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)地面標(biāo)高； （3）管道的管中心標(biāo)高和埋設(shè)深度； （4）管道的敷設(shè)坡度、水平距離和樁號(hào)； （5）管徑、管材和基礎(chǔ)； （6）附屬構(gòu)筑物的位置、其它管線的位置及交叉處的管底標(biāo)高； （7）施工地段名稱。,圖1-29管道平面圖,（三）大樣圖識(shí)讀 大樣圖主要是指閥門井、消火栓井、排氣閥井、泄水井、支墩等的施工詳圖，一般由平面圖和剖面圖組成，如圖1-24所示的泄水閥井。識(shí)讀時(shí)應(yīng)主要搞清以下一些內(nèi)容： （1）圖紙比例、說明和圖例； （2）井的平面尺寸、豎向尺寸、井壁厚度； （3）井的組砌材料、強(qiáng)度等級(jí)、基礎(chǔ)做法、井蓋材料及大??； （4）管件的名稱、規(guī)格、數(shù)量及其連接方式； （5）管道穿越井壁的位置及穿越處的構(gòu)造； （6）支墩的大小、形狀及組砌材料。,（四）節(jié)點(diǎn)詳圖 節(jié)點(diǎn)詳圖主要是體現(xiàn)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處各管件間的組合、連接情況，以保證管件組合經(jīng)濟(jì)合理，水流通暢，如圖1-30所示。識(shí)讀時(shí)應(yīng)主要搞清以下一些內(nèi)容： （1）管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處所需的各種管件的名稱、規(guī)格、數(shù)量； （2）管件間的連接方式。,圖1-30節(jié)點(diǎn)詳圖,第二節(jié) 排水管道工程,一、排水管道系統(tǒng)的體制 城市污水是指城市中排放的各種污水和廢水的統(tǒng)稱，通常包括綜合生活污水、工業(yè)廢水和入滲地下水；在合流制排水系統(tǒng)中，還包括被截流的雨水。城市污水和雨水一般都由市政排水管道進(jìn)行收集和輸送，在一個(gè)地區(qū)內(nèi)收集和輸送城市污水和雨水的方式稱為排水制度。它有合流制和分流制2種基本形式。 （一）合流制 合流制是指用同一管渠系統(tǒng)收集和輸送城市污水和雨水的排水方式。根據(jù)污水匯集后處置方式的不同，可把合流制分為以下3種情況：,1.直排式合流制 如圖1-31所示，管道系統(tǒng)的布置就近坡向水體，管道中混合的污水未經(jīng)處理就直接排入水體，我國(guó)許多老城市的舊城區(qū)大多采用這種排水體制。這是因?yàn)橐郧肮I(yè)上不發(fā)達(dá)，城市人口不多，生活污水和工業(yè)廢水量不大，直接排入水體后對(duì)環(huán)境造成的污染還不明顯。但隨著城市和工業(yè)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，污水量不斷增加且水質(zhì)日趨復(fù)雜，造成的污染將日益嚴(yán)重。因此這種方式目前不宜采用。,圖1-31直排式合流制,2.截流式合流制 如圖1-32所示，在沿河岸邊鋪設(shè)一條截流干管，同時(shí)在截流干管上設(shè)置溢流井，并在下游設(shè)置污水處理廠，它是直排式發(fā)展的結(jié)果。,圖1-32截流式合流制 1-合流干管；2-截流干管；3-溢流井；4-污水廠；5-出水口；6-溢流出水口,晴天時(shí)，管道中只輸送旱流污水，并將其在污水處理廠中進(jìn)行處理后再排放。雨天時(shí)降雨初期，旱流污水和初降雨水被輸送到污水處理廠經(jīng)處理后排放，隨著降雨量的不斷增大，生活污水、工業(yè)廢水和雨水的混合液也在不斷增加，當(dāng)該混合液的流量超過截流干管的截流能力后，多余的混合液就經(jīng)溢流井溢流排放。該溢流排放的混合污水同樣會(huì)對(duì)受納水體造成污染（有時(shí)污染更甚），因此只有在下述情況下才能考慮采用截流式合流制： （1）排水區(qū)域內(nèi)有一處或多處水源充沛的水體，其流量和流速都足夠大，一定量的混合污水排入后對(duì)水體造成的污染危害程度在允許的范圍內(nèi)； （2）街坊和街道建設(shè)比較完善，必須采用暗管（渠）排除雨水，而街道橫斷面又比較窄，管渠的設(shè)置受到限制； （3）地面有一定的坡度傾向水體，當(dāng)水體高水位時(shí)岸邊不受淹沒，污水在中途不需要泵汲。,3.完全合流制 將污水和雨水合流于一條管渠內(nèi)，全部送往污水處理廠進(jìn)行處理后再排放。此時(shí)，污水處理廠的設(shè)計(jì)負(fù)荷大，要容納降雨的全部徑流量，這就給污水廠的運(yùn)行管理帶來很大的困難，其水量和水質(zhì)的經(jīng)常變化也不利于污水的生物處理；同時(shí)，處理構(gòu)筑物過大，平時(shí)也很難全部發(fā)揮作用，造成一定程度的浪費(fèi)。 （二）分流制 指用不同管渠分別收集和輸送各種城市污水和雨水的排水方式。排除綜合生活污水和工業(yè)廢水的管渠系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)；排除雨水的管渠系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。根據(jù)排除雨水方式的不同，分流制分為以下2種情況：,1.完全分流制 完全分流制是將城市的生活 污水和工業(yè)廢水用一條管道排 除，而雨水用另一條管道來排 除的排水方式，如圖1-33所示 。完全分流制中有一條完整的 污水管道系統(tǒng)和一條完整的雨 水管道系統(tǒng)。這樣可將城市的 綜合生活污水和工業(yè)廢水送至 污水廠進(jìn)行處理，克服了完全 合流制的缺點(diǎn)，同時(shí)減小了污水管道的管徑。但完全分流 制的管道總長(zhǎng)度大，且雨水管道只在雨季才發(fā)揮作用，因 此完全分流制造價(jià)高，初期投資大。,圖1-33完全分流制 1-污水干管；2-污水主干管； 3-污水廠； 4-出水口；5-雨水干管,2.不完全分流制 受經(jīng)濟(jì)條件的限制，在城市中只建設(shè)完整的污水排水系統(tǒng)，不建雨水排水系統(tǒng)，雨水沿道路邊溝排除，或?yàn)榱搜a(bǔ)充原有渠道系統(tǒng)輸水能力的不足只建一部分雨水管道，待城市發(fā)展后再將其改造成完全分流制，如圖1-34所示,圖1-34不完全分流制 1-污水管道；2-雨水管渠；3-原有渠道4-污水廠；5-出水口,排水體制的選擇，應(yīng)根據(jù)城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟涤昵闆r、排放標(biāo)準(zhǔn)、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形和水體等條件，在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前提下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮而定。一般情況下，新建的城市和城市的新建區(qū)宜采用分流制和不完全分流制；老城區(qū)的合流制宜改造成截流式合流制；在干旱和少雨地區(qū)也可采用完全合流制。 二、排水管道系統(tǒng)的組成 排水系統(tǒng)是指收集、輸送、處理和利用污水和雨水的工程設(shè)施以一定的方式組合而成的總體。通常由排水管道系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)組成。,排水管道系統(tǒng)的作用是收集、輸送污（廢）水，由管渠、檢查井、泵站等設(shè)施組成。在分流制排水系統(tǒng)中包括污水管道系統(tǒng)和雨水管道系統(tǒng)；在合流制排水系統(tǒng)中只有合流制管道系統(tǒng)。 污水管道系統(tǒng)是收集、輸送綜合生活污水和工業(yè)廢水的管道及其附屬構(gòu)筑物；雨水管道系統(tǒng)是收集、輸送、排放雨水的管道及其附屬構(gòu)筑物；合流制管道系統(tǒng)是收集、輸送綜合生活污水、工業(yè)廢水和雨水的管道及其附屬構(gòu)筑物；污水處理系統(tǒng)的作用是對(duì)污水進(jìn)行處理和利用，包括各種處理構(gòu)筑物。,1.污水管道系統(tǒng)的組成 城市污水管道系統(tǒng)包括小區(qū)污水管道系統(tǒng)和市政污水管道系統(tǒng)2部分。 小區(qū)污水管道系統(tǒng)主要是收集小區(qū)內(nèi)各建筑物排除的污水，并將其輸送到市政污水管道系統(tǒng)中。一般由接戶管、小區(qū)支管、小區(qū)干管、小區(qū)主干管和檢查井、泵站等附屬構(gòu)筑物組成，如圖1-35所示。,圖1-35小區(qū)污水管道系統(tǒng) 1-小區(qū)污水管道；2-檢查井；3-出 戶管；4-控制井；5-市政污水管 道；6-市政污水檢查井；7-連接管,接戶管承接某一建 筑物出戶管排出的污 水，并將其輸送到小 區(qū)支管；小區(qū)支管承 接若干接戶管的污水， 并將其輸送到小區(qū)干 管；小區(qū)干管承接若 干個(gè)小區(qū)支管的污水， 并將其輸送到小區(qū)主 干管；小區(qū)主干管承接若干 個(gè)小區(qū)干管的污水，并將其輸 送到市政污水管道系統(tǒng)中。 市政污水管道系統(tǒng)主要承接城 市內(nèi)各小區(qū)的污水，并將其輸送 到污水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理 后再排放利用。一般由支管、 干管、主干管和檢查井、泵 站、出水口及事故排出口等附屬構(gòu)筑物組成，如圖1-36所 示。,圖1-36市政污水管道系統(tǒng)(、-排水流域) 1-城市邊界；2-排水流域分界線；3-支管；4-干管；5-主干管；6-總泵 站；7-壓力管道；8-城市污水廠；9-出水口；10-事故排出口；11-工廠,支管承接若干小區(qū)主干管的污水，并將其輸送到干管中；干管承接若干支管中的污水，并將其輸送到主干管中；主干管承接若干干管中的污水，并將其輸送到城市污水處理廠進(jìn)行處理。 2.雨水管道系統(tǒng)的組成 降落在屋面上的雨水由天溝和雨水斗收集，通過落水管輸送到地面，與降落在地面上的雨水一起形成地表徑流，然后通過雨水口收集流入小區(qū)的雨水管道系統(tǒng)，經(jīng)過小區(qū)的雨水管道系統(tǒng)流入市政雨水管道系統(tǒng)，然后通過出水口排放。因此雨水管道系統(tǒng)包括小區(qū)雨水管道系統(tǒng)和市政雨水管道系統(tǒng)2部分，如圖1-37所示。,圖1-37雨水管道系統(tǒng) 1、2、3、4、5-建筑物；6-生活污水管道；7-生產(chǎn)污水管道；8-生產(chǎn)廢水與 雨水管道；9-雨水口；10-污水泵站；11-廢水處理站；12-出水口；13-事故排出口；14-雨水出水口；15-壓力管道,小區(qū)雨水管道系統(tǒng)是收集、輸送小區(qū)地表徑流的管道及其附屬構(gòu)筑物，包括雨水口、小區(qū)雨水支管、小區(qū)雨水干管、雨水檢查井等。 市政雨水管道系統(tǒng)是收集小區(qū)和城市道路路面上的地表徑流的管道及其附屬構(gòu)筑物。包括雨水支管、雨水干管和雨水口、檢查井、雨水泵站、出水口等附屬構(gòu)筑物。 雨水支管承接若干小區(qū)雨水干管中的雨水和所在道路的地表徑流，并將其輸送到雨水干管；雨水干管承接若干雨水支管中的雨水和所在道路的地表徑流，并將其就近排放。 3.合流制管道系統(tǒng)： 合流管道系統(tǒng)是收集輸送城市綜合生活污水、工業(yè)廢水和雨水的管道及其附屬構(gòu)筑物，包括小區(qū)合流管道系統(tǒng)和市政合流管道系統(tǒng)兩部分，由污水管道系統(tǒng)和雨水口構(gòu)成。雨水經(jīng)雨水口進(jìn)入合流管道，與污水混合后一同經(jīng)市政合流支管、合流干管、截流主干管進(jìn)入污水處理廠，或通過溢流井溢流排放。,三、排水管道系統(tǒng)的布置 （一）布置形式 在城市中，市政排水管道系統(tǒng)的平面布置，隨著城市地形、城市規(guī)劃、污水廠位置、河流位置及水流情況、污水種類和污染程度等因素而定。在這些影響因素中，地形是最關(guān)鍵的因素，按城市地形考慮可有以下6種布置形式，如圖1-38所示。,（a） （b）,（c） （d）,圖1-38排水管道系統(tǒng)的布置形式 （a）正交式（b）截流式（c）平行式（d）分區(qū)式（e）分散式（f）環(huán)繞式 1-城市邊界；2-排水流域分界線；3-干管；4-主干管；5-污水廠；6-污水泵站；7-出水口,（e） （f）,（二）布置原則和要求 排水管道系統(tǒng)布置時(shí)應(yīng)遵循的原則是：盡可能在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。 管道布置時(shí)一般按主干管、干管、支管的順序進(jìn)行。其方法是首先確定污水廠或出水口的位置，然后再依次確定主干管、干管和支管的位置。 污水廠一般布置在城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向、城市水體的下游、并與城市或農(nóng)村居民點(diǎn)至少有500m以上的衛(wèi)生防護(hù)距離。污水主干管一般布置在排水流域內(nèi)較低的地帶，沿集水線敷設(shè)，以便干管的污水能自流接入。污水干管一般沿城市的主要道路布置，通常敷設(shè)在污水量較大、地下管線較少一側(cè)的道路下。污水支管一般布置在城市的次要道路下，當(dāng)小區(qū)污水通過小區(qū)主干管集中排出時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在小區(qū)較低處的道路下；當(dāng)小區(qū)面積較大且地形平坦時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在小區(qū)四周的道路下。,雨水管道應(yīng)盡量利用自然地形坡度，以最短的距離靠重力流將雨水排入附近的水體中。當(dāng)?shù)匦纹露却髸r(shí)，雨水干管宜布置在地形低處的主要道路下；當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí)，雨水干管宜布置在排水流域中間的主要道路下。雨水支管一般沿城市的次要道路敷設(shè)。 排水管道應(yīng)盡量布置在人行道、綠化帶或慢車道下。當(dāng)?shù)缆芳t線寬度大于50m時(shí)，應(yīng)雙側(cè)布置，這樣可減少過街管道，便于施工和養(yǎng)護(hù)管理。 為了保證排水管道在敷設(shè)和檢修時(shí)互不影響、管道損壞時(shí)不影響附近建（構(gòu)）筑物、不污染生活飲用水，排水管道與其它管線和建（構(gòu)）筑物間應(yīng)有一定的水平距離和垂直距離，其最小凈距見表1-12。,注：1.表列數(shù)字除注明者外，水平凈距均指外壁凈距，垂直凈距指下面管道的外頂與上面管道基礎(chǔ)底間的凈距； 2.采取充分措施（如結(jié)構(gòu)措施）后，表列數(shù)字可以減??； 3.與建筑物水平凈距：管道埋深淺于建筑物基礎(chǔ)時(shí)，一般不小于2.5m；管道埋深深于建筑物基礎(chǔ)時(shí)，按計(jì)算確定，但不小于3.0m。,四、排水管材 （一）對(duì)排水管材的要求 （1）必須具有足夠的強(qiáng)度，以承受外部的荷載和內(nèi)部的水壓，并保證在運(yùn)輸和施工過程中不致破裂； （2）應(yīng)具有抵抗污水中雜質(zhì)的沖刷磨損和抗腐蝕的能力； （3）必須密閉不透水，以防止污水滲出和地下水滲入； （4）內(nèi)壁應(yīng)平整光滑，以盡量減小水流阻力； （5）應(yīng)就地取材，以降低施工費(fèi)用。 （二）常用排水管材 1.混凝土管和鋼筋混凝土管,混凝土管和鋼筋混凝土管適用于排除雨水和污水，分混凝土管、輕型鋼筋混凝土管和重型鋼筋混凝土管3種，管口有承插式、平口式和企口式3種形式，如圖1-39所示。,圖1-39混凝土管和鋼筋混凝土管 （1）承插式；（2）企口式；（3）平口式,混凝土管的管徑一般小于450mm，長(zhǎng)度多為1m，一般在工廠預(yù)制，也可現(xiàn)場(chǎng)澆制，其技術(shù)條件及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格見教材中表1-13 。 當(dāng)管道埋深較大或敷設(shè)在土質(zhì)不良地段，以及穿越鐵路、城市道路、河流、谷地時(shí)，通常采用鋼筋混凝土管。鋼筋混凝土管按照承受的荷載要求分輕型鋼筋混凝土管和重型鋼筋混凝土管2種，。 混凝土管和鋼筋混凝土管便于就地取材，制造方便，在排水管道工程中得到了廣泛應(yīng)用。其主要缺點(diǎn)是抵抗酸、堿浸蝕及抗?jié)B性能差；管節(jié)短、接頭多、施工麻煩；自重大、搬運(yùn)不便。,2.陶土管 陶土管由塑性粘土制成，為了防止在焙燒過程中產(chǎn)生裂縫，通常加入一定比例的耐火粘土和石英砂，經(jīng)過研細(xì)、調(diào)和、制坯、烘干、焙燒等過程制成。根據(jù)需要可制成無釉、單面釉和雙面釉的陶土管。若加入耐酸粘土和耐酸填充物，還可制成特種耐酸陶土管。 陶土管一般為圓形斷面，有承插口和平口2種形式，如圖1-40所示。,圖1-40陶土管 （a）直管；（b）管箍；（c）承插管,（a）,（b）,（c）,普通陶土管的最大公稱直徑為300mm，有效長(zhǎng)度為800mm，適用于小區(qū)室外排水管道。耐酸陶土管的最大公稱直徑為800mm，一般在400mm以內(nèi)，管節(jié)長(zhǎng)度有300mm、500mm、700mm、1000mm幾種，適用于排除酸性工業(yè)廢水。陶土管的技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格見教材表1-16。 帶釉的陶土管管壁光滑，水流阻力小，密閉性好，耐磨損，抗腐蝕。 陶土管質(zhì)脆易碎，不宜遠(yuǎn)運(yùn)；抗彎、抗壓、抗拉強(qiáng)度低；不宜敷設(shè)在松軟土中或埋深較大的地段。此外，管節(jié)短、接頭多、施工麻煩。,3.金屬管 金屬管質(zhì)地堅(jiān)固，強(qiáng)度高，抗?jié)B性能好，管壁光滑，水流阻力小，管節(jié)長(zhǎng)，接口少，施工運(yùn)輸方便。但價(jià)格昂貴，抗腐蝕性差，因此，在市政排水管道工程中很少用。只有在地震烈度大于8度或地下水位高，流沙嚴(yán)重的地區(qū)；或承受高內(nèi)壓、高外壓及對(duì)滲漏要求特別高的地段才采用金屬管。 常用的金屬管有鑄鐵管和鋼管。排水鑄鐵管耐腐蝕性好，經(jīng)久耐用；但質(zhì)地較脆，不耐振動(dòng)和彎折，自重較大。鋼管耐高壓、耐振動(dòng)、重量比鑄鐵管輕，但抗腐蝕性差。 4.排水渠道 在很多城市，除采用上述排水管道外，還采用排水渠道。排水渠道一般有磚砌、石砌、鋼筋混凝土渠道，斷面形式有圓形、矩形、半橢圓形等，如圖1-41所示。,磚砌渠道應(yīng)用普遍，在石料豐富的地區(qū)，可采用毛石或料石砌筑，也可用預(yù)制混凝土砌塊砌筑，對(duì)大型排水渠道，可采用鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑。,圖1-41排水渠道 （a）石砌渠道；（b）預(yù)制混凝土塊拱形渠道,（a） （b）,5.新型管材 隨著新型建筑材料的不斷研制，用于制作排水管道的材料也日益增多，新型排水管材不斷涌現(xiàn)，如英國(guó)生產(chǎn)的玻璃纖維筋混凝土管和熱固性樹脂管；日本生產(chǎn)的離心混凝土管，其性能均優(yōu)于普通的混凝土管和鋼筋混凝土管。在國(guó)內(nèi)，口徑在500mm以下的排水管道正日益被UPVC加筋管代替，口徑在1000mm以下的排水管道正日益被PVC管代替，口徑在9002600mm的排水管道正在推廣使用塑料螺旋管（HDPE管），口徑在3001400mm的排水管道正在推廣使用玻璃纖維纏繞增強(qiáng)熱固性樹脂夾砂壓力管（玻璃鋼夾砂管）。但新型排水管材價(jià)格昂貴，使用受到了一定程度的限制。,（三）管渠材料的選擇 選擇排水管渠材料時(shí)，應(yīng)在滿足技術(shù)要求的前提下，盡可能就地取材，采用當(dāng)?shù)匾子谧灾?、便于供?yīng)和運(yùn)輸方便的材料，以使運(yùn)輸和施工費(fèi)用降至最低。 根據(jù)排除的污水性質(zhì)，一般情況下，當(dāng)排除生活污水及中性或弱堿性（PH =811）的工業(yè)廢水時(shí)，上述各種管材都能使用。排除堿性（PH 11）的工業(yè)廢水時(shí)可用磚渠，或在鋼筋混凝土渠內(nèi)做塑料襯砌。排除弱酸性（PH =56）的工業(yè)廢水時(shí)可用陶土管或磚渠。排除強(qiáng)酸性（PH 5）的工業(yè)廢水時(shí)可用耐酸陶土管、耐酸水泥砌筑的磚渠或用塑料襯砌的鋼筋混凝土渠。 根據(jù)管道受壓、埋設(shè)地點(diǎn)及土質(zhì)條件，壓力管段一般采用金屬管、玻璃鋼夾砂管、鋼筋混凝土管或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管。在地震區(qū)、施工條件較差的地區(qū)、以及穿越鐵路、城市道路等，可采用金屬管。 一般情況下，市政排水管道經(jīng)常采用混凝土管、鋼筋混凝土管。,五、排水管道構(gòu)造 排水管道為重力流，由上游至下游管道坡度逐漸增大，一般情況下管道埋深也會(huì)逐漸增加，在施工時(shí)除保證管材及其接口強(qiáng)度滿足要求外，還應(yīng)保證在使用中不致因地面荷載引起損壞。由于排水管道的管徑大，重量大，埋深大，這就要求排水管道的基礎(chǔ)要牢固可靠，以免出現(xiàn)地基的不均勻沉陷，使管道的接口或管道本身損壞，造成漏水現(xiàn)象。因此，排水管道的構(gòu)造一般包括基礎(chǔ)、管道、覆土3部分。,（一）基礎(chǔ) 排水管道的基礎(chǔ)包括地基、基礎(chǔ) 和管座3部分，如圖1-42所示。地 基是溝槽底的土壤，它承受管道和 基礎(chǔ)的重量、管內(nèi)水重、管上土壓 力和地面上的荷載。基礎(chǔ)是地基與 管道之間的設(shè)施，當(dāng)?shù)鼗某休d力 不足以承受上面的壓力時(shí)，要靠基礎(chǔ) 增加地基的受力面積，把壓力均勻地 傳給地基。管座是管道底側(cè)與基礎(chǔ)頂 面之間的部分，使管道與基礎(chǔ)連成一個(gè) 整體，以增加管道的剛度和穩(wěn)定性。,圖1-42排水管道基礎(chǔ)1-管道；2-管座；3-基礎(chǔ)；4-墊層；5-地基,一般情況下，排水管道有3種基礎(chǔ)： 1.砂土基礎(chǔ) 砂土基礎(chǔ)又叫素土基礎(chǔ)，包括弧形素土基礎(chǔ)和砂墊層基礎(chǔ)2種，如圖1-43所示。 弧形素土基礎(chǔ)是在溝槽原土上挖一弧形管槽，管道敷設(shè)在弧形管槽里。這種基礎(chǔ)適用于無地下水，原土能挖成弧形（通常采用90°?。┑母稍锿寥?；管道直徑小于600mm的混凝土管和鋼筋混凝土管；管道覆土厚度在0.72.0m之間的小區(qū)污水管道、非車行道下的市政次要管道和臨時(shí)性管道。 砂墊層基礎(chǔ)是在挖好的弧形管槽里，填100150mm厚的粗砂作為墊層。這種基礎(chǔ)適用于無地下水的巖石或多石土壤；管道直徑小于600mm的混凝土管和鋼筋混凝土管；管道覆土厚度在0.72.0m之間的小區(qū)污水管道、非車行道下的市政次要管道和臨時(shí)性管道。,（a） （b） 圖1-43砂土基礎(chǔ) （a）弧形素土基礎(chǔ)；（b）砂墊層基礎(chǔ),2. 混凝土枕基 混凝土枕基是只在管道接口處才設(shè)置的管道局部基礎(chǔ)，如圖1-44所示。通常在管道接口下用C10混凝土做成枕狀墊塊，墊塊常采用90°或135°管座。這種基礎(chǔ)適用于干燥土壤中的雨水管道及不太重要的污水支管，常與砂土基礎(chǔ)聯(lián)合使用。,圖1-44混凝土枕基,3.混凝土帶形基礎(chǔ) 混凝土帶形基礎(chǔ)是沿管道全長(zhǎng)鋪設(shè)的基礎(chǔ)，分為90°、135°、180°三種管座形式，如圖1-45所示。 混凝土帶形基礎(chǔ)適用于各種潮濕土壤及地基軟硬不均勻的排水管道，管徑為2002000mm。無地下水時(shí)常在槽底原土上直接澆筑混凝土；有地下水時(shí)在槽底鋪100150mm厚的卵石或碎石墊層，然后在上面再澆筑混凝土，根據(jù)地基承載力的實(shí)際情況，可采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C10的混凝土。當(dāng)管道覆土厚度在0.72.5m時(shí)采用90°管座，覆土厚度在2.64.0m時(shí)采用135°管座，覆土厚度在4.16.0m時(shí)采用180°管座。 在地震區(qū)或土質(zhì)特別松軟和不均勻沉陷嚴(yán)重的地段，最好采用鋼筋混凝土帶形基礎(chǔ)。,圖1-45混凝土帶形基礎(chǔ),（二）管道 是指采用設(shè)計(jì)要求的管材，常用的排水管材前已述及。 （三）覆土 排水管道埋設(shè)在地面以下，其管頂以上應(yīng)有一定厚度的覆土，以保證管道內(nèi)的水在冬季不會(huì)因冰凍而結(jié)冰；在正常使用時(shí)管道不會(huì)因各種地面荷載作用而損壞；同時(shí)要滿足管道銜接的要求，保證上游管道中的污水能夠順利排除。排水管道的覆土厚度與給水管道覆土厚度的意義相同，如圖1-22所示。 在非冰凍地區(qū)，管道覆土厚度的大小主要取決于地面荷載、管材強(qiáng)度、管道銜接情況以及敷設(shè)位置等因素，以保證管道不受破壞為主要目的。一般情況下排水管道的最小覆土厚度在車行道下為0.7m，在人行道下為0.6m。,在冰凍地區(qū)，除考慮上述因素外，還要考慮土壤的冰凍深度。一般污水管道內(nèi)污水的溫度不低于4，污水以一定的流量和流速不斷流動(dòng)。因此，污水在管道內(nèi)是不會(huì)冰凍的，管道周圍的土壤也不會(huì)冰凍，管道不必全部埋設(shè)在土壤冰凍線以下。但如果將管道全部埋設(shè)在冰凍線以上，則可能會(huì)因土壤冰凍膨脹損壞管道基礎(chǔ)，進(jìn)而損壞管道。一般在土壤冰凍深度不太大的地區(qū)，可將管道全部埋設(shè)在冰凍線以下；在土壤冰凍深度很大的地區(qū)，無保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m；有保溫措施或水溫較高的管道，管底在冰凍線以上的距離可以加大，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)該地區(qū)或條件相似地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)確定，但要保證管道的覆土厚度不小于0.7m。,六、排水渠道構(gòu)造 排水渠道的構(gòu)造一般包括渠頂、渠底和渠身，如圖1-41所示。渠道的上部叫渠頂，下部叫渠底，兩壁叫渠身。通常將渠底和基礎(chǔ)做在一起，渠頂做成拱形，渠底和渠身扁光、勾縫，以使水力性能良好。 七、排水管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物的構(gòu)造 （一）檢查井 在排水管渠系統(tǒng)上，為便于管渠的銜接以及對(duì)管渠進(jìn)行定期檢查和清通，必須設(shè)置檢查井。檢查井通常設(shè)在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管渠尺寸或坡度改變、跌水等處以及相隔一定距離的直線管渠段上。檢查井在直線管渠段上的最大間距，一般按表1-17采用。,根據(jù)檢查井的平面形狀，可將其分為圓形、方形、矩形或其它不同的形狀。方形和矩形檢查井用在大直徑管道上，一般情況下均采用圓形檢查井。檢查井由井底（包括基礎(chǔ)）、井身和井蓋（包括蓋座）3部分組成，如圖1-46所示。,井底一般采用低標(biāo)號(hào)的混凝土，基礎(chǔ)采用碎石、卵石、碎磚夯實(shí)或低標(biāo)號(hào)混凝土。為使水流通過檢查井時(shí)阻力較小，井底宜設(shè)半圓形或弧形流槽，流槽直壁向上升展。污水管道的檢查井流槽頂與上、下游管道的管頂相平，或與0.85倍大管管徑處相平；雨水管渠和合流管渠的檢查井流槽頂可與0.5倍大管管徑處相平。流槽兩側(cè)至檢查井井壁間的底板（稱為溝肩）應(yīng)有一定,