排水管系

收集和排放廢水的管渠及其附屬設施組成的系統。排水管系和給水管網在平面圖上有類似之處,但在輸水方式上卻有本質的不同。為改善供水條件,給水乾管宜於組織成環狀的組合體,水流無定向,向水壓低處(一般也是需水處)流動。排水道則不然,基本上按地形布置,管段都有坡度,水流順坡定向流動,狀似樹枝,形成管系。

排水管系

正文

排水管系分類 有雨水管系、污水管系和合流管系之分(見排水體制)。雨水管系收集和排泄以雨水徑流為主的地面廢水和容許不經處理就排放天然水體的工業廢水。污水管系收集和排泄一切使用過的生活用水和允許排入城市污水管道的工業廢水,兩者合稱城市污水。污水管系和雨水管系常分別設定稱分流制。合流管系收集和排泄所有的廢水(包括雨水、污水),一般具有截流管和溢流井及溢流口或其他污水截流設施。晴天,廢水經截流管匯合到廢水處理廠;雨天,廢水流量超過截流管的輸水能力時,截留管排泄不了的廢水在溢流井中通過溢流口就近排入天然水體。採用合流管系的稱合流制。
排水道 有明溝、明渠和管道之分,故也稱排水管渠。明溝和明渠是指在地面上的水道,小者稱溝(例如街道的路拱和緣石構成的邊溝),大者稱渠。管道是指埋在地面下的水道,斷面不一定是圓形。為不影響交通或場地的使用和觀瞻,明溝、明渠可以加蓋。例如中國北京故宮博物院和許多城市的排水渠道,多採用加蓋的形式。明溝、明渠和管道有坡度,水流藉助於重力從高處流向低處。但是,需要時管道可象給水管道那樣按壓力流設計,即滿流承壓,水流從水壓高處流向水壓低處,且不一定埋在地面下。倒虹管和過橋管是壓力流管道。泵站後的管道,例如排水管系終點泵站後的總管,也可以是壓力流管道。壓力流管道不能接用戶支管,除非用戶支管也採用壓力流。
排水管渠斷面。土溝一般用三角形或梯形。磚溝、混凝土溝一般用矩形。斷面不大的管道和用頂管法盾構法施工的管道都用圓形。採用明挖法施工的大型管道,斷面有多種形式,如圓形、矩形(單孔或多孔)、直壁拱頂形、馬蹄形、半橢圓形等(見排水管道施工)。明挖法施工的圓形管道的直徑一般不超過2米。
管渠材料。排水管渠常用管道材料(陶土管、混凝土管、鋼筋混凝土管和鑄鐵管)鋪設,或用砌塊(磚、石、混凝土砌塊)砌築,有時用預製構件(鋼筋混凝土或鑄鐵塊)裝配或鋼筋混凝土現場灌築。
附屬設施 有各種窨井、雨水口、出水口、倒虹管等(見排水管系附屬構築物)。此外,排水泵站也是常見的設施。排水管道依賴坡度排放廢水,常愈埋愈深,施工土方量太大,為了減少下游管段埋設深度,可設泵站提升廢水;到達廢水處理廠或受水水體水位較高時也需要用泵站提升廢水。
管系設計 排水管系的設計首先是按照整個排水系統的規劃和地形在排水區界內布置管道路線,然後確定各管段的斷面尺寸、坡度和埋深。管道的施工常常影響交通、工商生產和居民生活,有時還要拆遷房屋或地下管線,因此最近便的線路不一定是最經濟的。同樣,管段的斷面尺寸和坡度往往有多種設計方案,它們在技術上都符合要求,但是經濟效益不同,需要優選。在作經濟比較時,既要考慮造價又要分析運行費用。例如,在平坦地區管段的坡度大些,斷面可以小些;材料費用省了,埋深卻大了,不僅將增加施工費用而且將影響泵站的個數、造價和電耗。不同方案的總的費用有時相差懸殊。這些複雜的分析隨著電子計算機的運用已能在短時間內求得最優方案。

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