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文檔簡介

城市水工程概論第三講第一頁,共120頁?!幽鲜』搓柕墓懦窍拢l掘出公元前2800年埋下的陶制排水管,比公元前2500年埃及發現的排水溝

早300年——河南省發掘出公元前4500—4000的陶排水管道——陜西西安出土秦代五角形陶制排水渠,在皇宮內出現了明渠和暗渠相結合的排水系統,秦始皇陵出土?!拼L安建造了較為完整的排水系統隋唐長安城大街兩側或一側均有用于排泄用水、污水的水溝,寬度均在2.5米以上。而眾多坊里街巷之間,排水溝密如蛛網,將雨水、污水及時排除城外。外郭城壕除在軍事上具有防御功能之外,還用以排泄城區雨水。排水管網系統的發展歷史第二頁,共120頁。

排水管網系統的發展歷史陶排水管道

新石器時代龍山文化(距今4000-5000年)第三頁,共120頁。河南省淮陽縣平糧臺出土公元前

2350—2130

排水管網系統的發展歷史第四頁,共120頁。秦代阿房宮遺址附近

排水管網系統的發展歷史第五頁,共120頁。一、排水工程的發展歷史秦代阿房宮遺址附近第六頁,共120頁。漢長安城長樂宮發現了一組完整的排水設施,由兩座沉淀池和數段圓形或五角形排水管道組成,兩個沉淀池有管道相通,進出水管道高低計算精準,從房頂下來的雨水先匯入庭院中的沉淀池中,待雜物沉淀后,清水最后通過壓在半地下通道下面的雙排水管排到建筑之外,保證排水管道不被堵塞,只需定時清理沉淀池。排水管網系統的發展歷史第七頁,共120頁。排水系統的概念與內容排水系統的概念:——指為保護環境而建設的一整套用于收集、輸送、處理和利用污水的工程設施。排水系統的內容:一是污水的收集、輸送部分——排水管網二是污水的處理、利用部分——污水處理本課程內容第八頁,共120頁。排水管網系統概論排水系統的功能與組成排水管網系統的功能與組成排水管網系統類型與體制第九頁,共120頁。——保護環境免受污染,使城市免受污水之害和洪水之災——促進工農業生產,保證城市可持續性發展——保護人民的身體健康與正常生活1.1排水系統的功能與組成第十頁,共120頁。排水系統的功能與組成污水的概念:——在使用過程中受到了不同程度的污染,改變了原來的化學成分和物理性質的水,叫污水。按來源分生活污水工業廢水降水(降雨和降雪)城市污水水量保障水質保障水壓保障污水的類型:主要功能排水系統的組成:排水管網系統+廢水處理系統第十一頁,共120頁。排水管網系統的功能與特點1.2排水管網系統的功能與組成保護環境免受污染,使城市免受廢水之害和洪水之災。承擔廢水收集、輸送、高程和壓力調節和水量調節任務;功能特點(1)分散性(2)連通性(3)傳輸性(4)擴展性(5)隱蔽性第十二頁,共120頁。排水管網系統的構成城市邊界干管支管污水廠主干管廢水收集設施排水管網排水調節池提升泵站廢水輸水管渠廢水排放口1.2排水管網系統的功能與組成第十三頁,共120頁。排水管網系統的構成(1)廢水收集設施(2)排水管網(3)排水調節池(4)提升泵站(5)廢水輸水管(6)廢水排放口1.2排水管網系統的功能與組成第十四頁,共120頁。生活污水收集設施第十五頁,共120頁。雨水收集設施第十六頁,共120頁。坡地洼地排水管網第十七頁,共120頁。排水調節池第十八頁,共120頁。排水系統體制的概念:——生活污水、工業廢水和雨水可以采用一個管渠來排除,也可以采用兩個或兩個以上獨立的管渠來排除,污水的這種不同排除方式所形成的排水系統,稱為排水體制。排水系統體制的分類:合流制:分流制:混合制:1.3排水管網系統的體制直排式、完全截流式和部分截流式三種、不完全分流制完全分流制既有分流制也有合流制的排水系統第十九頁,共120頁。合流制和分流制的比較:環保方面:全部截流式合流制對環境的污染最??;部分截留式合流制雨天時部分污水溢流入水體,造成污染;分流制在降雨初期有污染。造價方面:合流制管道比完全分流制可節省投資20%~40%,但合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制,總造價看,完全分流制高于合流制。而采用不完全分流制,初期投資少、見效快,在新建地區適于采用。維護管理:合流制污水廠維護管理復雜。晴天時合流制管道內易于沉淀,在雨天時沉淀物易被雨水沖走,減小了合流制管道的維護管理費。排水系統的體制及其選擇第二十頁,共120頁。2.1排水管網工程規劃排水管網系統的規劃布置布置原則與形式污水管網布置雨水管(渠)網布置廢水綜合治理和區域排水系統第二十一頁,共120頁。排水管網系統的布置原則與形式按總體規劃、實際情況,進行方案比較;利用地形,就近排入水體,管線最短、埋深最?。粎f調好與其他管道關系、銜接問題;考慮施工、運行和維護方便;近遠期相結合,盡可能安排分期實施。2.1排水管網系統的規劃布置順序:排水區域、體制、干管、支管;第二十二頁,共120頁。正交式城市邊界排水流域分界線干管干管干管排水系統的布置形式43424140第二十三頁,共120頁。截流式城市邊界排水流域分界線干管干管干管污水處理廠主干管43424140排水系統的布置形式第二十四頁,共120頁。平行式城市邊界干管干管干管污水處理廠主干管干管4745434148464442排水系統的布置形式第二十五頁,共120頁。分區式城市邊界排水流域分界線干管干管污水處理廠污水泵站排水系統的布置形式第二十六頁,共120頁。分散式城市邊界排水流域分界線干管干管干管干管干管污水處理廠灌溉灌溉43424140排水系統的布置形式第二十七頁,共120頁。環繞式城市邊界排水流域分界線干管干管干管干管干管污水處理廠43424140排水系統的布置形式第二十八頁,共120頁。污水管網布置定線的定義:在總平面圖上確定管道的位置和走向。(1)確定排水區界與劃分排水流域;(4)支管布置與定線;(2)選擇污水廠和出水口的位置;(5)確定控制點、需要提升的區域及設置泵站的位置;(3)干管布置與定線;規劃布置的主要內容:2.1排水管網系統的規劃布置第二十九頁,共120頁。劃分排水區域與排水流域——排水區界是污水排水系統規劃的界限?!潘饔蚴侵冈谂潘畢^界內,按照一定要求所劃分的不同排水區域。(1)地形(等高線:分水線等);(2)地面的大型障礙物或鐵路;(3)面積大小。劃分依據第三十頁,共120頁。第三十一頁,共120頁。選擇污水廠和出水口的位置污水廠位置的選擇:污水廠在河流下游,越過所有水源,與居民區300米以上的衛生防護距離,不被洪水淹沒,在夏季主導風向的下風向。出水口位置的選擇:越過所有水源,與居民區保持衛生防護距離,在夏季主導風向的下風向。第三十二頁,共120頁。干管布置與定線管道定線的影響因素地形污水廠和出水口的位置所采用的排水體制管道定線時注意事項主干管布置在堅硬密實土壤中盡量少穿河流、鐵路、山谷和高地避免與地下構筑物交叉敷設沿道路且不宜在繁忙、狹窄的街道下集中流量盡量排入管道上游第三十三頁,共120頁。平面圖第三十四頁,共120頁。第三十五頁,共120頁。支管布置與定線支管定線的影響因素地形街道建筑特征用戶排水方便支管管路的布置形式底邊式布置圍坊式(周邊式)布置穿坊式布置第三十六頁,共120頁。控制點、提升區域和泵站的位置——對管道系統的埋深起控制作用的地點,通常在管道起點或最低最遠點。泵站設置地點中途泵站局部泵站總泵站控制點第三十七頁,共120頁。雨水管渠布置1.城市雨水管渠系統:雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口等構筑物組成的整套工程設施。(1)確定排水流域與排水方式;(2)雨水管渠的定線;(3)確定雨水泵房、調節池及排放口的位置;2.規劃布置的主要內容:2.1排水管網系統的規劃布置第三十八頁,共120頁。(2)充分利用地形,就近排入水體;(5)雨水管渠采用明渠和暗管相結合的形式;(3)盡量避免設置雨水泵站;(6)雨水出口的設置;(4)結合街區及道路規劃布置;3.規劃布置的主要內容:(7)調蓄水體的布置;(8)排洪溝的設置。(1)合理布置雨水口;2.1排水管網系統的規劃布置第三十九頁,共120頁。合理布置雨水口第四十頁,共120頁。充分利用地形,就近排入水體第四十一頁,共120頁。充分利用地形,就近排入水體第四十二頁,共120頁。明渠和暗管相結合的形式第四十三頁,共120頁。排洪溝第四十四頁,共120頁。廢水的綜合治理和區域排水系統

廢水的綜合治理——指對廢水進行統一規劃,多重治理。其主要內容有:減少和控制廢水及污染物的排放量城市規劃與生產布局合理化充分利用水體、土壤的環境容量發展經濟、節能的水處理技術廢水中有用物質的回收及綜合利用發展區域性廢水及水污染整治系統2.1排水管網系統的規劃布置第四十五頁,共120頁。城市A城市B城市C流域水體污染變遷示意圖1流域上游流域上游流域中游流域下游水庫第四十六頁,共120頁。流域水體污染變遷示意圖2城市A城市B城市C水庫流域上游流域上游流域中游流域下游總污水廠第四十七頁,共120頁。排水管網系統的布置原則與形式按總體規劃、實際情況,進行方案比較;利用地形,就近排入水體,管線最短、埋深最??;協調好與其他管道關系、銜接問題;考慮施工、運行和維護方便;近遠期相結合,盡可能安排分期實施。順序:排水區域、體制、干管、支管;布置原則形式平形式;正交式。第四十八頁,共120頁。(1)確定排水區界與劃分排水流域;(4)支管布置與定線;(2)選擇污水廠和出水口的位置;(5)確定控制點、需要提升的區域及設置泵站的位置。(3)干管布置與定線;污水管網和雨水管渠的布置內容(1)確定排水流域與排水方式;(2)雨水管渠的定線;(3)確定雨水泵房、調節池及排放口的位置;第四十九頁,共120頁。3污水管網設計與計算污水管道系統的設計步驟設計資料的調查設計方案的確定設計計算設計圖紙的繪制污水管網設計的主要任務與內容:1.設計資料的調查和設計方案的確定2.污水管網總設計流量及各設計管段流量計算;3.污水管網各管段直徑、埋深、銜接設計與水力計算;4.污水提升泵站設置與設計;5.污水管網施工圖繪制。第五十頁,共120頁。3.1設計資料的調查及方案確定設計資料調查設計任務資料:有關的法令、法規、制度;城市的總體規劃及其他基礎設施情況自然資料:地形資料,包括地形圖、等高線氣象資料,包括氣溫、風向、降雨量等水文資料,受納水體流量、流速、洪水位地質資料,包括地下水位、地耐力、地震等級工程資料:道路、通訊、供水、供電、煤氣等設計方案確定:包括排水體制的選擇、排水系統的布置形式。第五十一頁,共120頁。3.2污水設計流量的計算A設計污水量定額污水設計流量——指污水管道及其附屬構筑物能保證通過的最大流量,設計流量包括生活污水量和工業廢水量。2、污水定額包括居民生活污水定額綜合生活污水定額工業廢水定額第五十二頁,共120頁。3、污水定額確定(1)居民生活污水定額和綜合生活污水定額可由手冊查得,也由用水定額來確定(排放系數采用80%-90%,排放系數采用0.8-0.9)。(2)工業廢水定額由國家和行業的用水量和廢水量查得,也可參考同行業單位的廢水量情況。3.2污水設計流量的計算第五十三頁,共120頁。注意:污水管網是最高日最高時污水排放流量進行設計,用水量是按最高日用水定額和時變化系數確定的,而污水量是按平均日污水量和相應的總變化系數確定的。B污水量的變化日變化系數Kd——在設計年限內,最高日污水量與平均日污水量的比值。KZ=KdKh時變化系數Kh——在設計年限內,最高日最高時污水量與

該日平均時污水量的比值??傋兓禂礙z——在設計年限內,最高日最高時污水量與

平均日平均時污水量的比值。第五十四頁,共120頁。經驗數值表經驗計算公式(1)居民生活污水總變化系數的確定:污水平均日流量(L/s)總變化系數(KZ)52.3152.0401.8701.71001.62001.55001.410001.32.3Qd≤5L/S1.3Qd≥5L/S5L/S<Qd<1000L/SB污水量的變化第五十五頁,共120頁。(3)工業企業生活污水及淋浴污水總變化系數的確定:(2)工業廢水總變化系數的確定:經驗數值表(Kd=1)實地調查研究和分析工業種類總變化系數(KZ)冶金1.0-1.1化工1.3-1.5紡織1.5-2.0生活污水:一般車間采用3.0,高溫車間采用2.5。淋浴污水:1h之內流量不變化。B污水量的變化第五十六頁,共120頁。C污水設計流量計算

(1)居民生活污水設計流量式中:Q1——居住生活污水設計流量,L/s;

q1i——居住生活污水量標準(L/(d.人)),按《室外排水設計規范》選用,歐洲的典型值為200(L/(d.人)),美國的典型值為250~450(L/(d.人));

N1i——設計使用年限所服務的人口數,按規劃部門根據統計資料提供;KZ——總變化系數。第五十七頁,共120頁。(2)工業廢水設計流量式中:Q2——工業廢水設計流量,L/s;

q2i——各工礦企業廢水量定額(m3/單位水量);

N2i——各工礦企業最高日生產量;

T2i——各工礦企業最高日生產小時數,h;

f2i——各工礦企業生產用水重復利用率;

K2i——各工礦企業廢水量的時變化系數。C污水設計流量計算

第五十八頁,共120頁。(3)工業企業生活污水和淋浴污水設計流量式中:Q3——工企業生活污水和淋浴污水設計流量,L/s;

q3ai——各工礦企業車間職工生活用水定額[(L/cap.班)一般車間:

25,高溫車間:35。];

q3bi——各工礦企業車間職工淋浴用水定額[(L/cap.班)一般車間:

40,特殊車間:60。];

N3ai;N3bi——各工企業最高日職工生活用水和淋浴用水總人數;

T3ai——各工礦企業最高日每班工作小時數,h;

f2i——各工礦企業生產用水重復利用率;

Kh3ai——各工礦企業車間最高日生活污水量班內時變化系數,一般車間:3.0,高溫車間:2.5。C污水設計流量計算

第五十九頁,共120頁。(4)公共建筑污水設計流量式中:Q4——公共建筑污水設計流量;

q4i——各公共建筑最高日污水量標準,L/(用水單位.每天),一般按《室內給水排水和熱水供應設計規范》推薦的參數選用,排水量大的建筑也可以通過調查或參考相近建筑選用。;

T4i——各公共建筑最日排水小時數,h;

N4i——設計使用年限所服務的用水單位數,按規劃部門根據統計資料提供;Kh4i——各公共建筑污水時變化系數。C污水設計流量計算

第六十頁,共120頁。生活污水設計流量居民生活污水公共建筑生活污水工業企業生活污水及淋浴污水工業廢水設計流量(4)城市污水設計總流量Qh=Q1+Q2+Q3+Q4+Q滲Q滲指地下水滲入量,一般以單位管道延長米或單位服務面積公頃計算,日本規定采用經驗數據,按每人每日最大污水量的10%-20%。C污水設計流量計算

第六十一頁,共120頁。污水設計流量的計算:(1)居民生活污水設計流量

(2)工業廢水設計流量

(3)工業企業生活污水和淋浴污水設計流量

(4)公共建筑污水設計流量第六十二頁,共120頁。3.3管段設計流量的計算管段——指污水管網中流量和管道敷設坡度不變的一段管道稱為管段。管段設計流量——指管段上游端匯入污水流量和該管段的收集污水量作為管段的輸水流量,稱為管段設計流量。節點——每個設計管段的上游端和下游端被稱為污水管網的節點,節點一般設有檢查井。A污水管網的節點與管段第六十三頁,共120頁。B節點設計流量計算分類本段流量集中流量1234ABCDq5轉輸流量第六十四頁,共120頁。C管段設計流量計算1234ABCDq5注意:管段流量進行疊加時,集中流量是設計流量直接的加和,本段流量和轉輸流量是平均流量的加和后,經Kz調整才為設計流量。Q管段=KzQ平均+Q工廢+Q工生+淋浴+Q公建第六十五頁,共120頁。原始資料:給定某市的街坊平面圖,居住區街坊人口密度為350人/公頃,污水量標準為120L/(人.d),火車站和公共浴室的設計污水量分別為3L/s和4L/s,工廠甲和工廠乙的工業廢水設計流量分別為25L/s與6L/s。生活污水及經過局部處理的工業廢水全部送至污水處理廠進行處理。工廠甲廢水排出口的管底埋深為2.0m

。污水管道的設計舉例第六十六頁,共120頁。平面圖第六十七頁,共120頁。管道定線第六十八頁,共120頁。計算步驟及過程:比流量(單位面積上的平均流量)的計算:生活污水流量(本段流量、轉輸流量)的計算:生活污水設計流量的計算:第六十九頁,共120頁。第七十頁,共120頁。污水管道水力計算的設計參數:設計充滿度(h/D)設計流速(v)最小管徑(D)最小設計坡度(i)3.3污水管道的設計參數埋設深度第七十一頁,共120頁。設計充滿度(h/D)——指設計流量下,管道內的有效水深與管徑的比值。h/D=1時,滿流h/D<1時,非滿流《室外排水設計規范》規定,最大充滿度為:管徑(D)或暗渠高(H)(mm)最大充滿度(h/D)200~300350~450500~900≥10000.55(0.60)0.65(0.70)0.70(0.75)0.75(0.80)hD第七十二頁,共120頁。為什么污水管道應按非滿管流設計?1、預留一定的過水能力,防止水量變化的沖擊,為未預見水量的增長留有余地;2、有利于管道內的通風;3、便于管道的疏通和維護管理。第七十三頁,共120頁。設計流速——與設計流量和設計充滿度相應的污水平均流速。最小設計流速:是保證管道內不發生淤積的流速,與污水中所含雜質有關;國外很多專家認為最小流速為0.6-0.75m/s,我國根據試驗結果和運行經驗確定最小流速為0.6m/s。雜質水的生產管道適當加大,明渠為0.4m/s。最大設計流速:是保證管道不被沖刷破壞的流速,與管道材料有關;金屬管道的最大流速為10m/s,非金屬管道的最大流速為5m/s。***國內一些城市污水管道長期運行的情況說明,超過上述最高限值,并未發生沖刷管道的現象。第七十四頁,共120頁。最小管徑1、為什么要規定最小管徑?

街坊管最小管徑為200mm,街道管最小管徑為300mm。2、什么叫不計算管段?

在管道起端由于流量較小,通過水力計算查得的管徑小于最小管徑,對于這樣的管段可不用再進行其他的水力計算,而直接采用最小管徑和相應的最小坡度,這樣的管段稱為不計算管段。有適當沖洗水源時,可考慮設沖洗井。第七十五頁,共120頁。最小設計坡度——相應于最小設計流速的坡度為最小設計坡度,最小設計坡度是保證不發生淤積時的坡度。規定:管徑200mm的最小設計坡度為0.004;管徑

300mm的最小設計坡度為0.003;管徑400mm

的最小設計坡度為0.0015。(1)(2)(3)第七十六頁,共120頁。污水管道的埋設深度兩個意義:決定污水管道最小覆土厚度的因素:冰凍線的要求地面荷載滿足街區連接管連接要求覆土厚度埋設深度地面管道覆土厚度埋設深度第七十七頁,共120頁?!妒彝馀潘O計規范》規定:無保溫措施的生活污水管道,管底可埋設在冰凍線以上;有保溫措施或水溫較高的管道,距離可以加大。污水管道的埋設深度規范要求:0.15m埋設深度管道冰凍線0.15m地面

國外規范規定:污水管道最小埋深,應根據當地的養護經驗確定。無養護資料時,采用如下數值:管徑小于500mm,管底在冰凍線上0.3m;管徑大于500mm,為0.5m。第七十八頁,共120頁。防止地面荷載破壞管道的要求:動荷載靜荷載0.7m第七十九頁,共120頁。H=h+IL+Z1-Z2+Δh(0.6-0.7)滿足街坊管連接要求式中:H——街道污水管網起點的最小埋深,m;

h——街坊污水管起點的最小埋深,0.6~0.7m;

Z1——街道污水管起點檢查井檢查井處地面標高,m;

Z2——街坊污水管起點檢查井檢查井處地面標高,m;

I——街坊污水管和連接支管的坡度;

L——街坊污水管和連接支管的總長度,m;

Δh——連接支管與街道污水管的管內底高差,m。第八十頁,共120頁。污水管道的銜接銜接的原則:避免上游管段回水淤積;盡可能地提高下游管段的高程,減小埋深,降低造價。銜接的方式水面平接管頂平接跌水連接(>1m時,可設跌水井)管底平接(特殊情況)第八十一頁,共120頁。污水管道在街道上的位置

與其他管線、構筑物有一定的距離;與給水管相交時,設于給水管下方;盡量避免敷設在機動車道下,設在人行道下。第八十二頁,共120頁。污水管道在街道上的位置第八十三頁,共120頁。主要掌握的內容:管段設計流量的計算設計參數設計充滿度(h/D)設計流速(v)最小管徑(D)最小設計坡度(i)埋設深度第八十四頁,共120頁。原始資料:給定某市的街坊平面圖,如下頁圖。居住區街坊人口密度為350人/公頃,污水量標準為120L/(人.d),火車站和公共浴室的設計污水量分別為3L/s和4L/s,工廠甲和工廠乙的工業廢水設計流量分別為25L/s與6L/s。生活污水及經過局部處理的工業廢水全部送至污水處理廠進行處理。工廠甲廢水排出口的管底埋深為2.0m

污水管道的設計舉例第八十五頁,共120頁。平面圖第八十六頁,共120頁。管道定線第八十七頁,共120頁。

4.1水管材料和配件管道材料應該符合以下要求:①.密閉性能好減少水量漏失,降低產銷差率,避免管網檢修時外界污水滲入。②.化學穩定性管道內壁具有耐腐蝕性,不會受到水中各種物質的侵蝕,同時也不會向水中析出有毒有害物質。4管道材料第八十八頁,共120頁。③.水力條件好內壁光滑、不易結垢、減少水頭損失,降低常年供水電耗。④.施工維修方便

盡可能縮短維修所造成的停水時間。⑤.建設投資省

管網建設費用占總費用的50%-70%,管材的價格占管道綜合工程50%以上。⑥.使用壽命長

管網擴建對城市交通、環境產生很大影響,一般按永久性工程設施進行設計。第八十九頁,共120頁。金屬管材

1)鋼管(SteelpipeSP)直縫焊接鋼管 螺旋焊接鋼無縫鋼管不銹鋼管鍍鋅鋼管鋼塑復合管第九十頁,共120頁。2)鑄鐵管(CastironpipeCIP)灰口鑄鐵管(GCIP)離心灰口鑄鐵管半連續灰口鑄鐵管稀土鑄鐵管延性鑄鐵管(球墨鑄鐵管DCIP)退火球墨鑄鐵管鑄態球墨鑄鐵管3)有色金屬管銅管鋁管第九十一頁,共120頁。非金屬管材1)水泥壓力管(CP)石棉水泥管(ACP)自應力管(SSCP)預應力管(PCP)管芯纏絲預應力管(三階段管)振動擠壓預應力管(一階段管)鋼筒預應力管(PCCP)第九十二頁,共120頁。2)塑料管硬聚氯乙烯管(UPVC)聚乙烯管(PE)高密度聚乙烯管(HDPE)中密度聚乙烯管(MDPE)低密度聚乙烯管(LDPE)聚乙烯夾鋁復合管(HAH)交聯聚乙烯管(PEX)聚丙烯管(PP)聚丁烯管(PB)工程塑料管(ABS)玻璃鋼管(GRP)第九十三頁,共120頁。

大口徑鋼管通常選用A3鎮靜鋼鋼板焊制,管材及管件容易加工,強度高,韌性好,能承受高的內外壓,對復雜地形適應性強。鋼管剛度小,易變形,襯里及外防腐成本高,必要時還需作陰極保護,施工過程中焊接工作量大,有缺陷的焊縫會出現應力集中,出現爆裂事故。管節拼裝時縱向焊縫要錯開300mm以上。出廠前應逐根作水壓試驗,試壓值為管線試驗壓力的1.25倍。第九十四頁,共120頁。

鍍鋅鋼管存在銹蝕問題,影響水質和使用年限,已經停止在飲用水方面的應用,主要用于消火栓和自動噴水滅火系統。生活用水采用的鍍鋅鋼管為內襯聚乙烯或聚丙烯的鍍鋅鋼管。鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式,一種是內部襯涂聚乙烯,另一種是在薄鍍鋅鋼管內部擠壓聚乙烯管。前一種方式涂襯層既不容易粘牢,也不容易襯勻;后一種方式效果較好,鋼塑復合管的連接管件內部,也都襯有聚乙烯。第九十五頁,共120頁。

灰口鑄鐵管口徑小、材質不穩定,發生爆管事故較多,在供水工程中基本不再采用。球墨(延性)鑄鐵管用低硫、低磷的優質鑄鐵熔煉后,經球化處理,使其中的碳以球狀游離石墨的形式存在,消除了片狀石墨引起的金屬晶體連續性被割斷的缺陷,既保留了鑄鐵的鑄造性、耐腐蝕性,又增加了抗拉性、延伸性、彎曲性和耐沖擊性。第九十六頁,共120頁。

石棉水泥管六十年代在部分城市使用過,目前基本不再使用。自應力管用425號或525號普通硅酸鹽水泥、325號或425號礬土水泥和二水石膏,按適當比例加工制成,所用鋼筋為低碳冷撥鋼絲或鋼絲網,規格一般在100~600mm之間,強度較低,容易出現二次膨脹及橫向斷裂,工藝簡單,制管成本較低,在小城鎮及農村供水系統中使用較普遍。第九十七頁,共120頁。

預應力管包括一階段管、三階段管、鋼筒預應力管三種,相對于金屬管而言工藝簡單、造價低,使用比較普遍;但管道重量大、運輸安裝不方便。鋼筒預應力管是鋼筒與混凝土的復合管,管芯為混凝土,在管芯外壁或中部埋入厚1.5mm的鋼筒,采用機械張拉在管芯上纏繞一層或兩層施加環向預應力的高強度鋼絲,然后在外部噴水泥砂漿保護層。第九十八頁,共120頁。PCCP管與鋼管比較①壁厚遠大于鋼管,剛性強,能承受較大的外荷載,對基礎及回填土要求不高;②采用鋼制承插口柔性連接,可邊開挖、邊安裝、邊試壓、邊覆土,施工快捷;③有1~3°的借轉角,適應于軟土地區由于基礎處理不均勻而產生的不均勻沉降;④內壁表面光滑,水頭損失?。虎菽透g性好,壽命一般可達60a以上;⑥管線綜合造價和維修費用低;⑦可節約鋼材40%~70%。第九十九頁,共120頁。PCCP管與普通預應力混凝土管相比①PCCP管的抗滲性能由內置的焊接鋼筒保證,普通預應力混凝土管的抗滲能力取決于混凝土的密實性;②PCCP管采用鋼制承插口,可以保證工作面間隙差≤1.6mm,而普通預應力混凝土管承插口工作面間隙差≤12mm,其水密性和耐久性都不如PCCP管;③施工過程中可利用鋼制承插口采用多種形式的限制性接頭或現場焊接接頭,減少因需平衡推力而設置止推擋墩的費用。第一百頁,共120頁。水泥管材的缺點:

1、水泥工業對環境造成的污染嚴重,生產加工能耗高,浪費資源。

2、重量大、不便于運輸、施工復雜、工程周期長。

3、連接質量低、易泄漏(PCCP管除外)。

4、與塑料管道相比,水泥管道光滑度較差,可能在內壁滋生細菌,影響水質。

5、壽命短,水泥管抗腐蝕性差。第一百零一頁,共120頁。

塑料給水管制造能耗低(以長度計,僅為金屬管道的18.7%)、內表面光滑、水力條件優越、不生銹、不結垢、水質衛生、沒有管道二次污染、重量輕、加工和接口方便、安裝勞動強度低、節約綜合施工費用;但管材強度低、對基礎及回填土要求較高、膨脹系數較大、需考慮溫度補償措施、抗紫外線能力較弱、存在應變腐蝕問題(以蠕變系數來表示)。第一百零二頁,共120頁。

熱固性塑料管(GRP)通常是指玻纖維增強樹脂塑料管,又稱玻璃鋼管。玻璃鋼管的特點是強度較高,重量輕,耐腐蝕,不結垢,內壁光滑,阻力小,在相同管徑、相同流量條件下,比金屬管道和混凝土管道水頭損失小,節省能耗。但玻璃鋼管生產工藝復雜,價格較高,相對而言管壁薄,屬于柔性管道,對基礎與回填要求較高,也存在應變腐蝕問題。第一百零三頁,共120頁。管道接口

鋼管:焊接、法蘭連接、承插連接;鑄鐵管:法蘭連接、承插連接;

混凝土管:一般采用承插連接;

塑料管:法蘭連接、承插連接、溶劑粘結、熱熔或電熔連接。管材、管件的接口原則上不推薦剛性接口,在爆管搶修中,也盡量安裝柔性快速搶修接頭。第一百零四頁,共120頁。第一百零五頁,共120頁。給排水塑料管道4/19/2023第一百零六頁,共120頁。塑料管材的種類硬聚氯乙烯管(U-PVC管)高密度聚乙烯管(HDPE管)交聯高密度聚乙烯管(HDPE-X管)聚丙烯管(PP管)復合管骨架爭強塑料管玻璃鋼管管件4/19/2023107第一百零七頁,共120頁。性能比較4/19/2023108第一百零八頁,共120頁。性價4/19/2023109第一百零九頁,共120頁。普通UPVC管道產品性能:

①UPVC管道最高使用溫度可達60度;

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