排水工程的分類(lèi)
1.城市排水工程
以城市用戶(hù)(包括各類(lèi)工廠、公共建筑、居民住宅等)排出的廢水，通過(guò)城市下水管道，匯集集中至一定地點(diǎn)進(jìn)行污水處理，使出水符合處置地點(diǎn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。還有從用戶(hù)區(qū)域排除的雨水徑流水，大型工業(yè)企業(yè)的排水匯集和常規(guī)污水處理等。
2.工業(yè)排水工程
工業(yè)生產(chǎn)工藝過(guò)程使用過(guò)的水，包括生產(chǎn)污水、生產(chǎn)廢水等，其排出的廢水，進(jìn)行中和、除抽、除重金屬等特定的污水處理，再排入城市排水管道。
3.建筑排水工程
建筑排水工程包括生活污、廢水排水系統(tǒng)、生產(chǎn)污水、廢水排水系統(tǒng)，雨水排水系統(tǒng)等。通過(guò)排水系統(tǒng)收集使用過(guò)的污水、廢水以及屋面和庭院的雨水徑流水，排至室外排水系統(tǒng)。
(二)排水體制
生活污水、工業(yè)廢水和雨水可以采用一個(gè)管渠來(lái)排除，也可以采用兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立的管渠來(lái)排除，污水的這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱(chēng)為排水體制。排水系統(tǒng)的體制一般分為合流制和分流制兩種類(lèi)型。
1.合流制
將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個(gè)管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)，稱(chēng)為合流制系統(tǒng)。
(1)直排式合流制
最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng)，是將排除的混合污水不經(jīng)處理直接就近排入水體。
(2)截流式合流制
臨河岸邊建造一條截流干渠，同時(shí)在合流干管與截流干管相交前或相交處設(shè)置溢流井，并在截留干管下游設(shè)置污水廠。晴天和初降雨時(shí)所有污水都排送至污水廠，經(jīng)處理后排入水體，隨著降雨量的增加，雨水徑流也增加，就有部分混合污水經(jīng)溢流井溢出，直接排入水體。
(3)完全合流制
將污水和雨水合流于一條管渠，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，其水量和水質(zhì)的經(jīng)常變化不利于污水的生物處理;處理構(gòu)筑物過(guò)大，平時(shí)也很難全部發(fā)揮作用。
2.分流制
由于排除雨水方式的不同，分流制排水系統(tǒng)分為完全分流制和不完全分流制兩種排水系統(tǒng)。
(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(lái)排除的排水方式。
(2)不完全分流制
在城市中受經(jīng)濟(jì)條件的限制，只建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。
(3)排水體制的特點(diǎn)
1)環(huán)保方兩，全部截流式合流制對(duì)環(huán)境的污染最小;部分截留式合流制雨天時(shí)部分污水溢流入水體，造成污染;
2)造價(jià)方面，合流制管道比完全分流制可節(jié)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(jià)看，完全分流制高于合流制。
3)維護(hù)管理，合流制污水廠維護(hù)管理復(fù)雜。晴天時(shí)合流制管道內(nèi)易于沉淀，在雨天時(shí)沉淀物易被雨水沖走，減小了合流制管道的維護(hù)管理費(fèi)。
(三)排水管道系統(tǒng)的組成
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)管道系統(tǒng)和市政管道系統(tǒng)。小區(qū)管道系統(tǒng)主要是收集小區(qū)內(nèi)各建筑物排除的污水，并將其輸送到市政管道系統(tǒng)中。一般由接戶(hù)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。
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(guò)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(guò)雨水口收集流入小區(qū)的雨水管道系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)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(guò)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)兩部分。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。
(四)排水管材
1.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。
混凝土管和鋼筋混凝土管便于就地取材，制造方便，在排水管道系統(tǒng)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、施工復(fù)雜、自重大、搬運(yùn)不便。
混凝土管的最大管徑一般為450mm，長(zhǎng)多為1m，適用于管徑較小的無(wú)壓管。
輕型鋼筋混凝土管、重型鋼筋混凝土管長(zhǎng)度多為2m，因管壁厚度不同，承受的荷載有很大差異。
2.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。只有在設(shè)防地震烈度大于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。
3.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，如圖所示。
4.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口益增多，新型排水管材不斷涌現(xiàn)，如玻璃纖維筋混凝管和熱固性樹(shù)脂管，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士管。
在大口徑排水管道中，已開(kāi)始應(yīng)用玻璃鋼夾砂管。玻璃鋼夾砂管具有重量輕、強(qiáng)度高，耐腐蝕、耐壓、使用壽命長(zhǎng)，流量大、能耗小，管節(jié)長(zhǎng)(可達(dá)12m)，接頭少的特點(diǎn)，使用橡膠圈連接，一插即可，快速可靠，綜合成本低。
(五)排水管道的基礎(chǔ)及覆土
1.排水管道基礎(chǔ)
(1)砂土基礎(chǔ)
砂土基礎(chǔ)又叫素土基礎(chǔ)，它包括弧形素土基礎(chǔ)和砂墊層基礎(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9-12所示。通常在管道接口下用C1O混凝土做成枕狀墊塊，墊塊常采用900或1350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。
(3)混凝土帶形基礎(chǔ)
混凝土帶形基礎(chǔ)楚沿管道全長(zhǎng)鋪設(shè)的基礎(chǔ)，分為90、135、180的管座形式。
2.覆土
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、管道交叉情況以及土壤地基等因素。一般排水管道的覆土厚度不小于0.7m。
在冰凍地區(qū)，無(wú)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(xiàn)以上0.15m;有保溫措施或水溫較高的管道，管底在冰凍線(xiàn)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)排水管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物構(gòu)造
1.檢查井
檢查井由井底(包括基礎(chǔ))、井身和井蓋(包括蓋座)三部分組成
2.雨水口
雨水口一般設(shè)在道路交叉口、路側(cè)邊溝的一定距離處以及設(shè)有道路緣石的低洼地方，在直線(xiàn)道路上的間距一般為25~50m，在低洼和易積水的地段，要適當(dāng)縮小雨水口的間距。
雨水口的構(gòu)造包括進(jìn)水箅、井筒和連接管三部分。
3.倒虹管
排水管道遇到河流、洼地、或地下構(gòu)筑物等障礙物時(shí)，不能按原有的坡度埋設(shè)，而是按凹的折線(xiàn)方式從障礙物下通過(guò)，這種管道稱(chēng)為倒虹管。它由進(jìn)水井、下行管、平行管、上行管和出水井組成。
(七)管道鋪設(shè)
1、公稱(chēng)通徑(DN)
是管子和管道附件的標(biāo)準(zhǔn)直徑。它是就內(nèi)徑而言的標(biāo)準(zhǔn)，只近似于內(nèi)徑而不是實(shí)際內(nèi)徑。因?yàn)橥惶?hào)規(guī)格的管外徑都相等，但對(duì)各種不同工作壓力要選用不同壁厚的管子。
如DN50表示公稱(chēng)通徑為50mm的管子
2、公稱(chēng)壓力
在管道內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)，都具有一定的壓力和溫度。
公稱(chēng)壓力用符號(hào)PN表示，如公稱(chēng)壓力2.5Mpa，可以記為PN2.5。
*公稱(chēng)壓力是生產(chǎn)管子和附件的強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。
3、試驗(yàn)壓力
試驗(yàn)壓力是為了檢驗(yàn)管子及附件機(jī)械強(qiáng)度及嚴(yán)密性能的壓力標(biāo)準(zhǔn)
4、管道的埋深
排水管埋設(shè)深度
1)覆土厚度指管道外壁頂部到地面的距離。
2)埋設(shè)深度指管道內(nèi)壁底部到地面的距離。
例題：計(jì)算管道基礎(chǔ)的深度
5、管道實(shí)驗(yàn)
排水管道閉水試驗(yàn)
生活污水、工業(yè)廢水、雨污合流管道、倒虹吸管或設(shè)計(jì)要求做閉水試驗(yàn)的排水管道，必須做閉水試驗(yàn)。
6、混凝土管道鋪設(shè)常用的方法：
(1)、四合一施工法
將混凝土平基、穩(wěn)管、管座形成、抹帶四道工藝合在一起施工。
優(yōu)點(diǎn)：速度快、質(zhì)量好。
施工程序：
驗(yàn)槽—支模—下管—排管—四合—施工—養(yǎng)護(hù)
(2)墊塊法
排水管道施工中，把在預(yù)制混凝土墊塊上穩(wěn)管，然后再澆筑混凝土基礎(chǔ)和接口。
施工程序：
預(yù)制墊塊—安墊塊—下管—在墊塊上安管—支模—澆筑混凝土基礎(chǔ)—接口—養(yǎng)護(hù)
(3)平基法
在排水管道施工中，首先澆筑平基混凝土，待平基達(dá)到一定強(qiáng)度再下管、穩(wěn)管、澆筑管座及抹帶接口。
施工程序：
支平基模板—澆筑平基混凝土—下管—穩(wěn)管—支座模板—澆筑管座混凝土—抹帶接口—養(yǎng)護(hù)
