目录 绪论… 1 思考题 6 第1章排水系统概论 7 第1节概述 …7 第2节排水系统的体制及其选择 第3节排水系统的主要组成部分 13 1.3.1城市污水排水系统的主要组成部分 …………13 1.3.2工业废水排水系统的主要组成部分 15 1.3.3雨水排水系统的主要组成部分 15 第4节排水系统的布置形式 16 第5节工业企业排水系统和城市排水系统的关系 18 第6节废水的综合治理和区域排水系统 19 第7节 排水系统的规划设计原则和任务 …21 思考题 22 第2章污水管道系统的设计 23 第1节设计资料的调查及设计方案的确定 23 2.1.1设计资料的调查 23 2.1.2 设计方案的确定 24 第2节污水设计流量的确定 25 2.2.1生活污水设计流量…… 25 2.2.2工业废水设计流量 ……………… 27 2.2.3地下水渗入量………… 28 2.2.4城市污水设计总流量计算…… 28 第3节污水管道的水力计算 32 2.3.1污水管道中污水流动的特点…………………………… 32 2.3.2水力计算的基本公式……… 32 ·2.3.3,污水管道水力计算的设计数据……… 33 2.3.4,污水管道的埋设深度 ……35 2.3.5污水管道水力计算的方法…………………37 第4节污水管道的设计 ……………39 2.4.1确定排水区界,划分排水流域……………… 39 2.4.2管道定线和平面布置的组合 ………39 2.4.3控制点的确定和泵站的设置地点…… 42 2.4.4设计管段及设计流量的确定………………………42 2.4.5污水管道的衔接…………… 44 2.4.6污水管道在街道上的位置…………45 7
第5节污水管道的设计计算举例 46 2.5.1在小区平面图上布置污水管道 ………46 2.5.2 街区编号并计算其面积…… 46 2.5.3 划分设计管段,计算设计流量 ………48 2.5.4水力计算 49 2.5.5 绘制管道平面图和纵剖面图 51 第6节污水管道平面图和纵剖面图的绘制 ………………52 第7节城市污水回用工程 54 2.7.1概述 …54 2.7.2 回用水源及其水质 ……54 2.7.3 回用水质标准… …………55 2.7.4 城市污水回用系统及其组成……………………… 57 2.7.5 安全措施和监测控制…… ……57 第8节排水工程投资估算 58 2.8.1概述 ……58 2.8.2 枢纽工程综合技术经济指标………………… 58 2.8.3 估算排水工程工程造价计算方法…… …58 2.8.4排水工程综合指标应用实例 …… 59 思考题 ………………60 习题 61 第3章雨水管渠系统的设计 63 第1节雨量分析与暴雨强度公式 ………………… 63 3.1.1雨量分析的几个要素 63 3.1.2暴雨强度公式 67 第2节雨水管渠设计流量的确定 68 3.2.1雨水管渠设计流量计算公式……………………………68 3.2.2径流系数Ψ的确定 …73 3.2.3设计重现期P的确定……… 75 3.2.4 集水时间t的确定 76 3.2.5 特殊情况雨水设计流量的确定 ……… …… 79 3.2.6雨水径流景的调节(雨水管系统上的调节池)………………………81 3.2.7雨水管渠设计流量计算的其它方法 83 第3节雨水管渠系统的设计和计算 84 3.3.1雨水管渠系统平面布置的特点……… 84 3.3.2雨水管渠水力计算的设计数据…………86 3.3.3雨水管渠水力计算的方法…… ………87 3.3.4 雨水管渠系统的设计步骤和水力计算…… ……………90 3.3.5 雨水管渠设计计算举例 ……92 3.3.6 立体交叉道路排水…… …96 第4节排洪沟的设计与计算 ………99 3.4.1概述 99 3.4.2 设计防洪标准 100 3.4.3设计洪峰流量的计算 101 8
3.4.4排洪沟的设计要点 102 3.4.5排洪沟的水力计算 ……105 3.4.6排洪沟的设计计算示例 …105 第5节计算机在排水管道设计计算中的应用 …108 3.5.1污水管道设计程序 ……108 3.5.2雨水管道设计程序 114 思考题 ……117 习题…… ……117 第4章合流制管渠系统的设计… ……120 第1节合流制管渠系统的使用条件和布置特点 .………120 第2节合流制排水管梁的设计流量…… ……121 4.2.1第一个溢流井上游管果的设计流量 ….…121 4.2.2溢流井下游管渠的设计流量… ………122 第3节合流制排水管渠的水力计算要点…… ……122 第4节合流制排水管渠的水力计算示例……… ……125 第5节城市旧合流制排水管渠系统的改造……… …127 思考题 …130 习题 …130 第5章排水管渠的材料、接口及基础 ……………131 第1节排水管巢的断面及材料 ……………………131 5.1.1管渠的断面形式 *131 5.1.2对管渠材料的要求 …-132 5.1,3常用排水管架 ………132 5.1.4管渠材料的选择…………… ……………………136 第2节排水管道的接口…………………………………137 第3节排水管道的基础…………………………139 思考题 141 第6章排水管渠系统上的构筑物 ………142 第1节雨水口、连接暗井、溢流井 ……142 第2节检查井、跌水并、水封井、换气井 ……144 第3节倒虹管 ……148 第4节冲洗井、防潮门 ……………………………………149 第5节出水口… ………150 第7章排水管渠系统的管理和养护 ...…152 第1节管理和养护的任务 ……152 第2节排水管渠的清通… ……152 第3节排水管的修理 ……… ……157 附录 附录1-1中华人民共和国城乡建设环境保护部部标准CJ18一86 《污水排人城市下水道水质标准》…… 158 附录1-2《室外排水设计规范)GBJ14一87规定生物处理构筑物 进水中有害物质容许浓度…… 159 9
附录2-1居民生活用水定额(平均日)和综合生活用水定额(平均日)……160 附录2-2水力计算图 …161 1、钢筋混凝土圆管(不满流n=0.014) ……161 计算图 2.钢筋混凝土圆管(满流n=0.013) 173 计算图 附录2-3排水管道与其它管线(构筑物)的最小净距…… ……174 附录2-4北京市试行中水水质标准…… ………175 附录2-5日本不同用途的水质标准………………176 附录2-6排水工程综合指标… .177 附录2-7排水工程万元实物指标………… ………………181 附录3-1暴雨强度公式的编制方法………… …184 附录3-2我国若干城市暴雨强度公式……… ……………185 附录4中华人民共和国法定计量单位的单位名称和单位符号对照表(限本书出现的)……189 主要参考书目 190 10
绪论 在城镇,从住宅、工厂和各种公共建筑中不断地排出各种各样的污水和废弃物,需要及 时妥善地排除、处理或利用。 在人们的日常生活中,盥洗淋浴和洗涤等都要使用水,用后便成为污水。现代城镇的 住宅,不仅利用卫生设备排除污水,而且随污水排走粪便和废弃物,特别是有机废弃物。生 活污水含有大量腐败性的有机物以及各种细菌病毒等致病性的微生物,也含有为植物生长 所需要的氮、磷、钾等肥分,应当予以适当处理和利用。 在工业企业中,几乎没有一种工业不用水。在总用水量中,工业用水量占有相当的比 例。水经生产过程使用后,绝大部分成为废水。工业废水有的被热所污染,有的则挟带着大 量的污染杂质如酚、氰、砷、有机农药、各种重金属盐类放射性元素和某些相当稳定生物难 于降解的有机合成化学物质,甚至还可能含有某些致癌物质等。这些物质多数既是有害和 有毒的但也是有用的,必须妥善处理或回收利用。 城市雨水和冰雪融水也需要及时排除,否则将积水为害,妨碍交通,甚至危及人们的生 产和日常生活。 在人们生产和生活中产生的大量污水,如不加控制,任意直接排入水体(江河、溯、海、 地下水)或土壤,使水体或土壤受到污染,将詖坏原有的自然环境,以致引起环境问题,甚至 造成公害。因为污水中总是或多或少地含有某些有毒或有机物质,毒物过多将毒死水中或 土壤中原有的生物破坏原有的生态系统,基至使水体成为“死水”,使土壤成为“不毛之地”。 而生态系统一旦遭到破坏就会影响自然界生物与生物生物与环境之间的物质循环和能量 转化,给自然界带来长期的严重的危害。例如,1850年英国泰晤士河因河水水质污染造成 水生生物绝迹后,曾采用了多种措施予以治理,但一直到1969年才使河水开始恢复清洁状 态,重新出现了鱼群,其间竟经历了119年之久!污水中的有机物则在水中或土壤中,由于 微生物的作用而进行好氧分解消耗其中的氧气。如果有机物过多,氧的消耗速度将超过其 补充速度,使水体或土壤中氧的含量逐渐降低,直至达到无氧状态。这不仅同样危害水体或 土壤中原有生物的生长,而且此时有机物将在无氧状态下进行另一种性质的分解—厌氧 分解,从而产生一些有毒和恶臭的气体,毒化周围环境。为保护环境避免发生上述情况,现 代城市就需要建设一整套的工程设施来收集输送、处理和处置污水,此工程设施就称之为 排水工程 因此,排水工程的基本任务是保护环境免受污染,以促进工农业生产的发展和保障人民 的健康与正常生活。其主要内容包括(1)收集各种污水并及时地将其输送至适当地点;(2) 妥善处理后排放或再利用。 排水工程在我国社会主义建设中有着十分重要的作用。 从环境保护方面讲排水工程有保护和改善环境消除污水危害的作用。而消除污染, 保护环境是进行经济建设必不可少的条件,是保障人民健康和造福子孙后代的大事。随着