城市排水沟道设计
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排水沟按米计算公式在城市建设和农田灌溉中,排水沟是非常重要的设施。
它可以有效地排除雨水和灌溉水,防止水浸和水患的发生。
因此,在设计和建设排水沟时,需要准确地计算排水沟的长度和深度,以确保其能够有效地发挥作用。
本文将介绍排水沟按米计算公式,帮助读者更好地理解排水沟的设计和建设。
首先,我们需要了解排水沟的基本结构和原理。
排水沟通常由沟槽和排水管道组成。
沟槽是用来收集和导流雨水和灌溉水的渠道,而排水管道则是用来将水排放到指定的地方。
在设计排水沟时,需要考虑到地形、降雨量和排水需求等因素,以确定排水沟的长度和深度。
排水沟的长度通常是根据需要排水的面积和降雨量来确定的。
一般来说,排水沟的长度越长,排水能力就越大。
为了准确地计算排水沟的长度,可以使用下面的公式:排水沟长度 = 需要排水的面积 / 排水能力。
其中,需要排水的面积可以根据实际情况进行测算,排水能力则是根据排水沟的设计参数和地形条件来确定的。
通常情况下,排水能力可以通过工程计算或实地测试来得到。
另外,排水沟的深度也是非常重要的。
深度不仅影响排水沟的排水能力,还关系到排水沟的稳定性和安全性。
一般来说,排水沟的深度越大,排水能力就越强。
为了准确地计算排水沟的深度,可以使用下面的公式:排水沟深度 = 需要排水的流量 / 排水横截面积。
其中,需要排水的流量可以根据实际情况进行测算,排水横截面积则是根据排水沟的设计参数和地形条件来确定的。
排水横截面积通常可以通过工程计算或实地测试来得到。
除了以上的计算公式,还需要考虑到排水沟的材料和施工工艺等因素。
不同的材料和施工工艺会对排水沟的排水能力和稳定性产生影响。
因此,在设计和建设排水沟时,需要综合考虑各种因素,以确保排水沟能够有效地发挥作用。
总之,排水沟是非常重要的设施,它可以有效地排除雨水和灌溉水,防止水浸和水患的发生。
在设计和建设排水沟时,需要准确地计算排水沟的长度和深度,以确保其能够满足排水需求。
通过使用排水沟按米计算公式,可以帮助工程师和设计师更好地理解排水沟的设计和建设,从而提高排水沟的效率和安全性。
排水沟盖板施工方案设计项目背景排水沟是城市建设中不可或缺的基础设施之一,其作用是排除雨水和废水,保证城市的畅通和卫生。
排水沟盖板作为排水沟的覆盖物,起到防止行人误入、防止杂物掉入以及保护排水设施的作用。
本文档旨在设计一套排水沟盖板的施工方案,以确保施工质量和安全性。
施工方案设计1. 材料准备排水沟盖板的材料选择直接影响施工质量和使用寿命。
常用的材料有铸铁、钢板、混凝土、复合材料等。
根据实际情况选择合适的材料,并确保其具备耐腐蚀、耐磨损、承载能力强等特点。
在材料准备过程中,还要考虑到材料的采购渠道、交付期限以及运输方式等因素。
2. 施工工序排水沟盖板的施工一般分为以下几个工序:2.1 清理和准备工作首先,需要对排水沟进行清理,清除其中的污物和杂物,保持排水沟的畅通。
清理完成后,对排水沟进行检查,确保其结构完好无损。
2.2 安装基础设施在施工前,需要进行基础设施的安装。
可以根据实际情况选择适合的基础设施,例如设置支撑框架或建立基础工程。
确保基础设施的稳定性和牢固性,以便后续的施工工作。
2.3 排水沟盖板的测量和加工对排水沟盖板进行精确的测量,并根据测量结果进行加工。
测量和加工过程中要注意精度,确保排水沟盖板与排水沟的尺寸和形状相匹配。
2.4 排水沟盖板的安装在排水沟上方逐步安装排水沟盖板,确保盖板与沟壁之间无缝隙。
安装过程中要注意盖板的位置和方向,确保排水畅通。
在安装较大型号的排水沟盖板时,可以使用吊车等设备进行协助。
2.5 填充固定材料完成排水沟盖板的安装后,需要使用填充固定材料填充盖板与沟壁之间的空隙,以保证盖板的稳定性。
通常使用水泥混凝土等材料进行填充,填充过程中要注意均匀分布,并确保填充层的结实度和平整度。
2.6 防腐和防滑处理在排水沟盖板施工完成后,还需要进行防腐和防滑处理。
可以对盖板表面进行防腐涂层的涂刷,以延长盖板的使用寿命。
同时,在盖板表面施加防滑处理,提高行人和车辆的安全性。
3. 安全措施在施工过程中,要始终保持安全意识,并采取相应的安全措施,以确保施工人员和周围环境的安全。
排水沟施工组织设计一、项目概况本项目为某城市新建道路工程中的排水沟施工,旨在解决道路附近的雨水排放问题。
施工地点位于某市XX区XX路段,总长度为XXX米,宽度为XXX米,深度为XXX米。
二、施工组织设计1. 施工目标本次施工的目标是按照设计要求,高效完成排水沟的施工工作,确保工程质量和进度。
2. 施工方案(1)人员组成:施工队伍由一位施工队长、三名技术工人和五名普通工人组成,其中施工队长负责组织协调施工工作,技术工人负责具体施工操作,普通工人负责辅助工作。
(2)施工设备:根据施工需要,配备挖掘机、砼搅拌机、砼泵车、运输车辆等必要设备。
(3)施工步骤:- 第一步:确定施工范围和施工要求,与相关部门进行沟通协调,确保施工符合规范要求。
- 第二步:清理施工区域,清除杂物和障碍物,确保施工区域整洁。
- 第三步:进行挖掘工作,根据设计要求挖掘排水沟的形状和尺寸。
- 第四步:进行排水沟的混凝土浇筑,使用砼搅拌机搅拌混凝土,通过砼泵车将混凝土输送至施工现场。
- 第五步:进行排水沟的表面处理,使用专用工具对排水沟进行表面修整,确保排水沟平整、光滑。
- 第六步:进行排水沟的检查和验收,确保施工质量符合要求。
3. 安全措施(1)施工人员必须佩戴符合要求的安全帽、安全鞋等个人防护装备。
(2)施工现场必须设置明显的安全警示标志,确保施工区域的安全。
(3)施工设备必须经过检查和维护,确保安全可靠。
(4)施工人员必须经过安全培训,了解施工过程中的安全风险,并掌握相应应急措施。
4. 质量控制(1)施工过程中,技术工人必须按照设计要求进行施工操作,确保排水沟的形状、尺寸和混凝土浇筑质量符合要求。
(2)施工现场必须进行定期巡检,及时发现和处理施工中的质量问题。
(3)施工结束后,对排水沟进行验收,确保施工质量符合要求。
5. 环境保护(1)施工过程中,严禁将废弃物和污水排放到附近的水体和土壤中,必须按照像关环境保护法规进行处理。
(2)施工现场必须保持整洁,及时清理施工产生的垃圾和污染物。
排水沟施工组织设计一、项目背景在城市建设和农村改造过程中,为了解决雨水和污水的排放问题,排水沟的施工成为一项重要任务。
本文将针对某城市的排水沟施工进行组织设计,确保施工过程安全、高效、质量可控。
二、施工目标1. 确保排水沟施工过程中的安全性,防止事故发生。
2. 提高施工效率,按时完成施工任务。
3. 保证施工质量,确保排水沟的功能完善。
三、施工组织设计1. 施工人员组织1.1 确定施工队伍的人员构成和数量,包括项目经理、技术负责人、施工人员等。
1.2 人员培训和技术交流,确保施工人员具备相关专业知识和技能。
1.3 制定施工人员的工作责任和安全操作规范,确保施工人员安全施工。
2. 施工设备准备2.1 确定所需施工设备及工具清单,包括挖掘机、砂石运输车、混凝土搅拌机等。
2.2 对施工设备进行检修和维护,确保设备正常运行。
2.3 配备必要的安全设备,如安全帽、防护眼镜等,确保施工人员的人身安全。
3. 施工方案制定3.1 根据工程要求和现场实际情况,制定详细的施工方案,包括施工顺序、工期计划等。
3.2 确定施工现场的布置方案,包括施工道路、暂时设施等。
3.3 制定施工过程中的质量控制措施,包括材料选择、施工工艺等。
4. 施工过程管理4.1 确定施工现场的安全管理措施,包括施工区域的封闭、安全警示标识等。
4.2 建立施工现场的巡检制度,定期检查施工质量和安全情况。
4.3 与相关部门进行沟通协调,解决施工过程中的问题和难点。
5. 施工质量控制5.1 对施工材料进行质量检验,确保材料符合相关标准。
5.2 进行施工工艺的把控,确保施工过程符合设计要求。
5.3 定期进行施工质量检查,及时发现和纠正施工中存在的问题。
6. 环境保护措施6.1 制定施工过程中的环境保护方案,包括噪音、粉尘等污染物的控制措施。
6.2 做好施工废弃物的处理和回收工作,确保环境不受污染。
7. 安全应急预案7.1 制定施工过程中的安全应急预案,包括火灾、事故等应急情况的处理措施。
排水沟初步设计实施方案一、前言排水沟是城市道路和建筑物周围的重要设施,它的设计和施工质量直接关系到城市的排水能力和防洪能力。
因此,本文将就排水沟的初步设计实施方案进行详细介绍,以期为相关工程提供参考和指导。
二、设计原则1. 合理布局:根据地形和建筑物的位置,合理确定排水沟的布局,确保排水沟能够有效地收集和排放雨水。
2. 充分排水:排水沟设计应考虑雨水的排放量,确保排水沟的尺寸和坡度能够满足排水需求,避免积水和漫水现象的发生。
3. 稳固耐用:排水沟的材料选择和施工工艺应符合相关标准,确保排水沟的稳固性和耐用性,减少维护成本。
4. 美化环境:排水沟的设计应考虑周围环境,采用美化材料和造型,提升城市景观品质。
三、设计要点1. 排水沟类型:根据具体情况选择合适的排水沟类型,包括V型排水沟、U型排水沟、混凝土排水沟等,确保排水效果和美化效果。
2. 排水沟尺寸:根据雨水排放量和地形特点确定排水沟的尺寸,包括宽度、深度和坡度,确保排水沟能够充分排水,避免积水。
3. 排水沟材料:根据使用环境和预算确定排水沟的材料,包括混凝土、塑料、石材等,确保排水沟的稳固性和耐用性。
4. 排水沟施工:排水沟的施工应符合相关标准和规范,包括基础处理、材料铺设、连接密封等,确保排水沟的稳固性和排水效果。
四、实施方案1. 场地勘测:对排水沟布置区域进行勘测,了解地形和建筑物分布情况,为排水沟的布局和尺寸确定提供依据。
2. 排水沟设计:根据勘测结果和设计原则,进行排水沟的初步设计,包括排水沟类型、尺寸、材料和施工工艺等。
3. 施工方案:制定排水沟的施工方案,包括施工工艺、材料采购、施工进度计划等,确保施工质量和进度。
4. 施工实施:按照施工方案进行排水沟的施工,包括基础处理、材料铺设、连接密封等,确保施工质量和安全。
五、总结排水沟的初步设计实施方案是保障城市排水能力和防洪能力的重要环节,设计和施工过程中应严格按照相关标准和规范进行,确保排水沟的稳固性、排水效果和美化效果。
城市道路的路基排水设计城市道路的路基排水设计是指对城市道路路基进行合理的排水设计,确保道路在降雨或融雪期间能够有效排除积水,保持道路的安全和通行能力。
城市道路的路基排水设计的目标是:排水系统能够有效排除降水,防止积水对道路结构造成损坏,并保证行车安全。
城市道路的主要排水形式有:自然排水、边沟排水和排水系统排水。
1. 自然排水:依靠自然地形的坡度和路基表面的横坡来排水。
这种排水方式一般适用于路基较高的区域,如山区或高处的城市道路。
2. 边沟排水:通过设置边沟来排水。
边沟一般设置在道路两侧,通过边沟将积水引导至排水沟或收水井。
这种排水方式适用于道路横坡较小的平坦地区。
3. 排水系统排水:推荐使用下水道排水系统进行排水。
下水道一般按照城市区域的排水规划进行设计和布置,将道路积水通过下水道输送到污水处理厂或排入河流。
1. 路基的纵横坡:纵坡主要是为了保证雨水能够迅速排到下游。
横坡则是为了保证道路两侧的积水能够迅速排到排水系统中。
纵横坡的设计需要结合雨水径流量和路面的材料和状况来确定。
2. 排水沟和边沟的设置:排水沟和边沟的设置需要有足够的容量来接纳降水和路面积水。
它们的距离和形状也需要根据道路的横坡和纵横坡来确定。
3. 排水系统的设计:排水系统的设计需要根据道路的规模和雨水径流量来确定。
排水系统包括排水管道、井盖和出水口等设施。
4. 排水设施的维护:城市道路的排水设施需要定期清理和维护,以确保其畅通。
清理排水井和沟渠的垃圾和杂物,修复损坏的排水管道和井盖等都是常规的维护工作。
城市道路的路基排水设计是一个复杂的工程,需要综合考虑道路的横纵坡、排水系统的设计和维护等因素,以确保道路的排水畅通,保证行车安全。
科学合理的排水设计也能够减少对环境的影响,提高城市的整体质量。
城市道路水泥混凝土排水沟施工技术规范一、前言城市道路水泥混凝土排水沟是城市道路排水系统的重要组成部分,它能有效地收集和排除道路上的降雨和其他液体。
因此,在城市建设中,排水沟的设计和施工至关重要。
本文将介绍城市道路水泥混凝土排水沟的施工技术规范。
二、设计要求1.排水沟的设计应符合国家有关规定和标准,其截面应适宜,坡度应合适,以保证排水效果。
2.排水沟应沿道路纵向设置,并应避开地下管线、电缆等设施。
3.排水沟底宽应根据排水量和排水速度确定,一般不小于60cm。
4.排水沟的深度应根据地面高程和排水量确定,一般不小于30cm。
5.排水沟的斜率应根据排水量和排水速度确定,一般不小于0.5‰。
三、材料要求1.水泥:应选用符合国家标准的硅酸盐水泥。
2.砂:应选用符合国家标准的河沙或山砂。
3.石子:应选用符合国家标准的碎石。
4.钢筋:应选用符合国家标准的HRB335或HRB400级别的钢筋。
5.排水管:应选用符合国家标准的PVC排水管或其他材质的排水管。
四、施工要求1.基础处理(1)排水沟开挖前,应清理基础,保证基础平整。
(2)排水沟底部应按设计要求进行夯实。
2.模板安装(1)模板应严密无缝,拼接处应用胶带密封。
(2)模板应按设计要求安装,模板底部应与排水沟底部接触牢固。
3.钢筋绑扎(1)钢筋应按设计要求进行绑扎,钢筋的长度和数量应符合设计要求。
(2)钢筋的保护层应符合国家标准要求。
4.混凝土浇筑(1)混凝土应按设计比例配制,搅拌均匀。
(2)混凝土浇筑前,应在模板内铺设排水管,并做好管道连接处的密封工作。
(3)混凝土浇筑时,应先从底部开始,一层一层浇筑,每层的厚度应符合设计要求。
5.养护(1)混凝土浇筑完毕后,应及时进行养护。
养护时间一般不少于7天。
(2)养护期间,排水沟内不得有任何车辆和人员行走,以免损坏混凝土。
五、验收要求1.排水沟的截面应符合设计要求,且无明显变形和裂缝。
2.排水沟底部应平整,无凸起、下凹等现象。
第一节道路地面水的排除第12.1.1条设计范围及原则如下:一、城区道路排水设计应按城市排水规划进行,并应符合现行的《室外排水设计规范》(GBJ14)规定。
无排水规划时,应先作出排水规划,再进行设计。
因修建道路引起两侧建筑物或街坊排水困难时,应在排水设计中解决。
二、城区道路排水一般采用管渠形式。
设计时应根据当地材料和道路类别选择。
城区道路排水设计包括偏沟、雨水口和连接管的布设,不包括排水干管设计。
三、郊区道路排水设计包括边沟、排水沟与涵洞等。
设计流量可按当地的水文公式计算。
四、郊区道路排水设计应处理好与农田排灌的关系。
五、快速路的路面水应排泄迅速,以防止路面形成水膜影响行车安全。
第12.1.2条道路排水设计标准如下:一、城区道路排水设计重现期见表12.1.2,重现期高于地区排水标准时,应增设必要的排水设施。
二、当郊区道路所在地区有城市排水管网设施或排水规划时,应按表12.1.2规定选用适当的重现期。
三、郊区道路为公路性质时,其排水标准可参照《公路工程技术标准》(JTJ01)规定进行设计。
第12.1.3条道路路面雨水径流量应按现行的《室外排水设计规范》(GBJ14)执行。
计算道路雨水口流量时,偏沟水深不宜大于缘石高度的2/3。
第12.1.4条雨水口的设置规定如下:一、道路汇水点、人行横道上游、沿街单位出入口上游、靠地面径流的街坊或庭院的出水口等处均应设置雨水口。
道路低洼和易积水地段应根据需要适当增加雨水口。
二、雨水口型式有平箅式、立式和联合式等。
平箅式雨水口有缘有平箅式和地面平箅式。
缘石平箅式雨水口适用于有缘石的道路。
地面平箅式适用于无缘石的路面、广场、地面低洼聚水处等。
立式雨水口有立孔式和立箅式,适用于有缘石的道路。
其中立孔式适用于箅隙容易被杂物堵塞的地方。
联合式雨水口是平箅与立式的综合形式,适用于路面较宽、有缘石、径流量较集中且有杂物处。
三、雨水口的泄水能力,平箅式雨水口约为20l/s,联合式雨水口约为30l/s。
混凝土排水沟的设计标准一、前言混凝土排水沟是一种常见的排水设施,用于收集并排放雨水、地下水或其他液体。
混凝土排水沟具有结构简单、耐用、易于清洁等优点,因此被广泛应用于城市道路、工业厂区、公园、广场等场所。
本文旨在介绍混凝土排水沟的设计标准,以确保其在使用中具有良好的排水效果和安全性能。
二、设计原则1.排水能力混凝土排水沟的设计应考虑其排水能力,即能够有效收集和排放雨水、地下水或其他液体。
设计时应根据场地实际情况,确立排水沟的长度、宽度、高度、坡度等参数,以确保其有足够的排水能力。
2.安全性能混凝土排水沟的设计应考虑其安全性能,防止因排水沟设计不合理而造成的事故或损失。
设计时应考虑排水沟的位置、深度、覆盖方式、防滑措施等因素,以确保排水沟在使用中具有足够的安全性能。
3.材料选择混凝土排水沟的设计应根据实际情况选择合适的材料,以确保其具有足够的强度和耐久性。
常用的材料包括混凝土、石材、钢筋混凝土等。
三、设计要点1.尺寸设计混凝土排水沟的尺寸设计应根据场地的具体情况确定。
一般来说,排水沟的宽度应根据排水量确定,宽度过小会影响排水效果,宽度过大会浪费材料。
排水沟的深度应根据排水沟的位置和使用情况确定,深度过浅会影响排水效果,深度过深会增加成本和施工难度。
排水沟的长度应根据场地的实际情况确定,长度过短会影响排水效果,长度过长会浪费材料。
2.坡度设计混凝土排水沟的坡度设计应根据排水沟的长度和排水量确定。
一般来说,排水沟的坡度应在0.5%~1.0%之间。
坡度过小会影响排水效果,坡度过大会增加施工难度和成本。
3.覆盖设计混凝土排水沟的覆盖设计应根据排水沟的位置和使用情况确定。
一般来说,排水沟应覆盖防止人员或车辆误入。
排水沟的覆盖方式包括铸铁盖板、钢板盖板、混凝土盖板等。
4.安全设计混凝土排水沟的安全设计应考虑排水沟的位置和使用情况,防止因排水沟设计不合理而造成的事故或损失。
安全设计包括排水沟的位置、深度、覆盖方式、防滑措施等。
第1篇一、项目背景随着我国城市化进程的加快,道路建设日益增多,道路排水系统作为城市基础设施的重要组成部分,其施工质量直接关系到城市排水系统的正常运行和人民群众的生活质量。
本方案旨在为道路排水沟施工提供一套科学、合理、可行的施工方案,以确保工程质量和施工进度。
二、工程概况1. 工程名称:某城市道路排水沟施工工程2. 工程地点:某城市XX区XX路3. 工程规模:道路全长5000米,排水沟全长3000米4. 施工工期:60天5. 施工单位:XX建筑工程有限公司三、施工准备1. 施工图纸及技术资料:根据设计图纸和施工规范,编制施工组织设计,明确施工工艺和施工技术要求。
2. 人员准备:组织专业施工队伍,包括施工管理人员、技术人员、施工人员等。
3. 材料准备:提前采购排水沟施工所需的各类材料,如混凝土、钢筋、防水材料、排水管道等。
4. 施工设备准备:提前准备施工设备,如挖掘机、装载机、混凝土搅拌机、泵车、运输车辆等。
5. 施工现场准备:平整施工现场,设置临时设施,如施工办公室、材料堆场、施工道路等。
四、施工工艺及方法1. 施工流程(1)施工准备:按照施工图纸和技术要求,进行施工图纸会审、技术交底,明确施工工艺和施工技术要求。
(2)测量放样:根据设计图纸,进行测量放样,确定排水沟的位置、尺寸和坡度。
(3)土方开挖:按照设计要求,进行土方开挖,确保排水沟底部平整、坡度符合设计要求。
(4)基础处理:对排水沟底部进行处理,确保基础坚实、平整。
(5)钢筋绑扎:按照设计要求,进行钢筋绑扎,确保钢筋间距、锚固长度等符合规范要求。
(6)模板安装:根据设计要求,进行模板安装,确保模板稳固、平整。
(7)混凝土浇筑:按照设计要求,进行混凝土浇筑,确保混凝土强度、密实度等符合规范要求。
(8)防水施工:按照设计要求,进行防水施工,确保排水沟防水效果。
(9)排水管道安装:按照设计要求,进行排水管道安装,确保管道连接牢固、坡度符合要求。
文献综述——城市排水沟道设计一、前言城市排水是指城市生活污水、工业废水、大气降水(含雨、雪水)径流和其他弃水的收集、输送、净化、利用和排放。
含污染物的生活污水和工业废水,通称城市污水。
城市污水,一般通过城市排水管网输送到城市污水处理厂进行净化,达到规定的水质标准后,再加以利用或排入水体。
城市排水设施,是保证城市地面水排除,防治城市水污染,并使城市水资源保护得以良性循环的必不可少的基础设施。
由于城市排水设施的功能和特性,使其工程规模大,投资额大,施工难度大,工期长和在运行中消耗大量的能源和资源。
在社会经济尚未得到充分发展前,城市往往不易做到具有完善的排水设施和良好的水环境。
多数是过分利用自然净化能力,造成水环境的污染。
城市排水是一项发展比较缓慢的基础设施[1]。
城市排水系统分为分流制排水系统和合流制排水系统。
当生活污水、工业废水、降水径流用两个或两个以上的排水管渠系统来汇集和输送时,称为分流制排水系统。
其中汇集生活污水和工业废水中生产污水的系统称为污水排除系统:汇集和排泄降水径流和不需要处理的工业废水的系统称为雨水排除系统:只排除工业废水的称为工业废水排除系统。
将生活污水、工业废水和降水用一个管道系统汇集输送的称为合流制排水系统。
其又分为直排式合流制排水系统和截流式合流制排水系统。
截流式合流制排水管道系统统称具备溢流设施,用以限制输送至当地污水处理厂的水量。
由于溢流出来的雨水也就近排入河道,因此从水量角度而言,截流式合流制排水系统对于排水区域的影响与分流制雨水系统实际上是相同的[2]。
从造价上看,雨污合流制设一套排水管道系统,管道工程量较小,泵站规模和污水厂规模较大,运行成本高;分流制排水系统,虽然设置两套管道系统,但一般雨水可就近排入河流,泵站一般仅提升污水,故泵站和污水厂的规模大大减少,运行成本也较低[3]。
目前,直排式合流制排水系统在我国已经禁止采用,截流式合流制排水系统在旧城区和中小城市仍在应用。
二、城市排水工程规划1.城市排水来源及其特点城市中排除的水按照其来源和性质分为三类,即生活污水、工业废水和降水。
(1)生活污水生活污水指人们日常生活中所产生的污水,譬如来自住宅、机关、学校、医院、商店、公共场所及工厂的厕所、浴室、厨房、洗衣房等处排出的水。
这类污水中含有较多的有机杂质,并带有病原微生物和寄生虫卵等。
(2)工业废水工业废水是指工业生产过程中所产生的废水,主要来自工厂车间。
根据它的污染程度不同,有可分为生产废水和生产污水两种。
1)生产废水:是指生产过程中,水质只受到轻微污染或仅水温升高,不需要处理可直接排放的废水,如机械设备的冷却水等。
2)生产污水:是指在生产过程中,水质受到较严重的污染,需要经过处理后方可排放的废水如石油工业废水、化学工业废水等。
(3)降水径流降水径流是指径流于地面上的雨水和冰雪融化水,又称雨水径流。
降水径流的水质与径流的地表面情况有关。
一般较为清洁,但初期雨水径流却比较脏。
雨水径流时间集中、量大,以暴雨径流危害最大。
目前,英国有专家正在研发的可持续城市排水系统计划将雨水引入排水管道、水塘以及人造湿地。
这种方式可使水慢慢的渗入地下,防止它淹没城市的下水道。
同时,为防止水塘中藻类泛滥,专家在水塘中放养金鱼,金鱼以藻类为食,从而保持了水塘的清洁[4]。
以上三种水,均需及时妥善的处置。
如解决不当,将会妨碍环境卫生、污染水体,影响工农业生产及人民的生活,并对人们身体健康带来严重的危害。
2.城市排水工程规划原则(1)与城市整体功能相匹配。
排水工程是城市建设的组成部分,排水工程规划是城市规划中单项规划。
因此,排水工程规划必须符合城市规划所确定的原则,从全局观点出发,合理布局,并和其他单项工程建设紧密配合、互相协调,是其成为整个城市有机的组成部分。
(2) 符合环境保护的需求。
全面规划,合理布局,综合利用尽可能的减少污染源。
(3)充分发挥排水系统的功能,满足使用要求。
(4)充分发挥原有排水设施的作用。
规划时要从实际出发,认真分析研究存在的主要问题及改造利用的可能途径,使新规划系统与原有系统有机结合。
(5)考虑工程建设的经济性。
在排水工程规划中,应尽可能降低工程总造价与经常性运行管理费用,节省投资。
(6)处理好远近期关系。
规划中应以近期为主,考虑远期发展可能,作好分期建设安排[5]。
3.与其他单项工程规划的关系排水工程规划是城市单项工程规划之一,此外,还有道路工程规划、交通系统规划、用地工程准备规划、给水工程规划、人防工程规划等。
排水工程规划与这些单项工程规划都是在城市总体规划布局基础上平行进行的,要求个单项工程之间相互配合、协调,解决彼此之间矛盾、避免冲突,使整个城市各组成部分之间构成有机的整体。
排水管道应沿城市道路布置。
道路的等级、宽度、横断面以及交通状况与排水管道布置有密切的关系,处置不当,将会造成相互矛盾,增加维修费用。
街道的宽度直接影响到连接支管的长度,沿街究竟设置一根还是两侧各设一根污水管,要看具体情况。
此外,道路的纵坡度太大或太小都不利于管道的布置,特别是反坡,将会大大增加管道的填埋深度。
因此,在规划中要考虑道路交通与管道布置紧密结合,避免相互影响、干扰,为两者建设及充分发挥功能创造条件。
城市用地的竖向布置也直接影响排水系统的规划。
因此,必须先了解用地安排与竖向规划的设计。
三、污水沟道系统的设计步骤在城镇污水工程总投资中,污水管道系统一般占40%-60%[6]。
污水管网的合理布局在城镇污水工程建设中具有举足轻重的作用,掌握沟道系统的设计步骤也显得由为重要。
1. 收集基础资料需要收集的基础资料包括以下几点:(1)城市总体规划、分区规划、给水排水专向规划等。
(2)有关项目批文。
(3)地形图。
包括规划城区和周边地区,完整的反映城区和周边的水系、山体等地形地貌。
(4)气象资料、地质资料等。
(5)河流现状与规划情况。
包括城市防洪标准、河流的水文资料、河道典型端面、河道通航等级等。
(6)城市排水现状。
包括现状排水体制,现状污水管道的平面布置、标高、排放口等。
2. 划分污水排水区域根据工程服务范围内地形特点、竖向规划和地块开发时序,合理划分污水排水区域,减少污水主干管道的长度和埋深,以降低污水收集系统的总投资。
3. 确定污水主干管走向在规划城区范围内,污水管道一般应沿城市道路敷设,因此污水管道系统应尽量结合建设计划设施。
同时考虑规划城区的地块开发时序,以便安排近期污水管道的建设。
4. 确定管位由于污水管道埋深大,坡度要求严格,一般设在道路慢车道下。
对宽度超过40米的道路,可以考虑在道路两侧设置污水管道,以便污水的收集,减少横穿支管的数量。
5. 确定控制点控制点一般出现在以下位置:(1)本排水区域内,离终点最远位置;(2)管道系统的起点;(3)地势起伏区,低洼区的管道起点;(4)排出口深度较大的企业集中排放口。
6. 水力计算(1)设计流量。
污水管道的设计应按照最高设计流量计算。
分流制排水体制污水管道的设计流量包括生活污水、工业废水和地下水渗入量。
生活污水平均秒流量一般按照排水区域人口和生活污水量定额来计算,再结合生活污水总变化系数,算出生活污水最大秒量。
7. 绘制管道平面、纵剖面污水管道平面图、纵剖面图是管道设计的主要图纸[7][8][9]。
四、管线的平面优化布置研究人员在解决已定管线下的排水管道系统优化问题的同时就已经指出,对不同定线方案的优化选择更具有适用价值。
但由于已定管线下的设计是管线平面布置的基础,加上目前已定管线下的优化设计计算并不成熟,造成了系统平面优化布置的进展甚微。
1976年J.C.Liebman在研究中,撇开水力因素,假定每一管段管径相同,以挖方费用为优选依据,选择一初始布置方案,然后用试算法逐步进行调整。
1973年Argaman和Mays在平面布置方案中引入排水线(Drainage Line)的概念,将排水区域内与最终出水口节点(即检查井)相距同样可行管段数的节点用一根排水线连接起来。
对任一排水线,上游的流量在该排水线流向下游。
这样,管线平面布置方案的优选问题转化为最短路问题,可用动态规划法求解。
此模型已经考虑到水力因素,但由于排水线的引入,寻优过程的搜索范围被限制在平面布置方案可行域中的很小一部分,即使是具有丰富设计经验的人员亦有可能把最优的方案排除在外。
再加上其所需存储最大和计算时间长的特点,此法仍是无法实现。
1982年,Walters对该方法进行了改进,曾应用于公路排水系统的设计。
随着时间的推移,研究人员发现,城市排水系统平面布置能够抽象为由点和线构成的决策图,于是转向从图论中寻找平面优化布置的方法。
1983年,P.R.Bhave和J.F.Borlow将网络图论中的最小生成数算法应用于排水管道系统平面布置方案的优选。
假定系统中的每一管段具有相同的权重(Weight),避开水力因素,用定权方法来求解。
1986年,S.Tekel和H.Belkaya又应用了3种权值来解决:(1)各管段地面坡度的倒数;(2)各管段的管长;(3)各管段在满足最小覆土条件下,按最小坡度设计时的挖方量。
分别对这3种权值运用最短路生成树算法求管线平面布置方案,再进行管径、埋深和提升泵站的优化设计,最后取投资费用最小的平面方案作为最优设计方案。
对于排水管道系统所有可行的管线敷设路径构成的图,各管段的实际权值只有在方案确定以后才能计算出来,因此属于图论中的变权问题,可是到目前为止,图论中的变权问题尚无有效的解决方法。
在国内,李贵义(1986)提出了简约梯度法[10],陈森发(1988)提出了递阶优化设计法[11],这些方法也得不到令人满意的结果。
最近,遗传算法的出现为排水管道系统平面优化布置提供了可能条件,因为遗传算法的运算机制对目标函数和约束条件没有特殊要求。
G.A.Walters已经应用遗传算法在城市给水排水、农田灌溉、电缆和煤气管线方面进行研究[12]。
五、已定管线下的管道系统优化设计对于在管线平面布置已定情况下进行管段管径-埋深的优化设计问题,国内外做了大量开拓性工作,取得了丰硕成果。
最优化方法分为两种:间接优化法和直接优化法。
间接优化法也称解析最优化,它是在建立最优化数学模型的基础上,通过最优化计算求出最优解;而直接最优化方法是根据性能指标的变化,通过直接对各种方案或可调参数的选择、计算和比较,来得到最优解或满意解[13]。
1.直接优化法在排水管道优化设计中,应用直接优化方法者认为:虽然排水管道计算采用的水力计算公式很简单,但是由于管径的可选择尺寸不是连续变化的,不能任意选择管径;最大充满度的限制又与管径大小有关;关于最小设计流速、流速变化(随设计流量增加而增大)及其与管径之间关系的约束条件等都很复杂,也不能用数学公式来描述。