第二講溝道系統(tǒng)上的

1、第二講 溝道系統(tǒng)上的 構筑物1一、排水管渠的斷面形式 1、排水管渠的斷面形式必須滿足的要求： （1）在靜力學方面，管渠必須有較大的穩(wěn)定性，在承受各種荷載時是穩(wěn)定堅固的； （2）在水力學方面，管渠斷面慶具有最大的排水能力，并在一定的流速下不產(chǎn)生沉淀物； （3）在經(jīng)濟方面，管道造價是最低的； （4）在養(yǎng)護方面，管道斷面應便于沖洗和清通，不易淤積。 排水管渠的斷面形式很多，如圖1-14所示。常用的有圓形、矩形、半橢圓形、馬蹄形和梯形等。22、適用條件：（1）圓形斷面形式是一種最常用的斷面形式，它有良好的水力性能 （2）矩形斷面可以就地澆制或砌筑，它使用較靈活 （3）半橢圓形斷面，在土壓力和活荷較大時

2、，可以更好地分配管壁壓力，以此可以減小管壁厚度 （4）梯形斷面適用于明渠 3二、排水管渠材料 1、混凝土管和鋼筋混凝土管 （1）適用條件：適用于排出雨水、污水，適用于非受壓流。主要缺點是抗腐蝕性較差，不宜輸送酸性、堿性較強的工業(yè)廢水 （2）混凝土管管徑小于450mm，用于雨水或污水支管；對于管徑大于500mm采用鋼筋混凝土管，用于主支管和干管 2、陶土管 陶土管管子內(nèi)外表面形成一種酸性釉，適用于輸送酸堿性較強的工業(yè)廢水，或作為設置在有侵蝕性地下水地區(qū)的排水管道。43、金屬管 常用的金屬管有鑄鐵管和鋼管。當排水管道承受高內(nèi)壓、高外壓或對防滲漏要求特別高的地方。如水泵的出水管、穿越鐵路的管道、河道

3、的倒虹管或靠近給水管道和房屋基礎時，采用金屬管。 4、塑料管 發(fā)展方向 主要有：硬聚氯乙烯管（UPVC）、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管（PP）、聚丁烯管（PB）、苯乙烯管（ABS工程塑料） 適用條件：建筑物排水或輸送酸性廢水5、大型排水管渠 當排水管渠設計口徑大于1.5m時，就需要現(xiàn)場澆制或砌裝。使用的材料可為：磚、石、陶土塊、混凝塊、鋼筋混凝塊和鋼筋混凝土等5三、排水管渠上的構筑物 為了排除污水，除管渠本身之外，還需在管渠系統(tǒng)上設置某些構筑物。這些構筑物設計是否合理，對整個系統(tǒng)運行影響較大，有的構筑物在排水系統(tǒng)上數(shù)量較多，有的造價很高，因此它們在排水系統(tǒng)的總造價中占有相當?shù)谋壤?。如何選用、設計

4、這些構筑物，是排水系統(tǒng)設計的一個重要部分。61、檢查井（如圖1-15） （1）檢查井的作用是： a.便于養(yǎng)護人員對管道定期進行檢查和清通； b.連接上下游排水管道。（2）設置位置： 它一般設置在管渠交匯處；管渠的尺寸、方向、坡度、高程改變處；直線管路上每隔一定距離也需設置。檢查井在直線管路上的最大間距如下表所示。782、跌水井（如圖1-20、1-21） （1）適用條件：跌水井的作用是當上下游管道的高度相差較大（大于1m）時，用來消除水流的能量，克服跌落時產(chǎn)生的巨大的沖擊力。 （2）跌水井常用的形式有：豎管式、溢流堰式和階梯式 （3）豎管式跌水井構造比較簡單，適用于設置在口徑小于400mm的管路

5、上，這種跌水井一般不需作水力計算。當管徑不大于200mm時，一次落差不超過6m。當管徑為300400 mm時，一次落差不超過4m。9（4）溢流堰式和階梯式跌水井可用于大管徑的管路上，跌水部分采用溢流堰式或多級階梯逐步消能，為了防止跌水水流的沖刷，溢流堰的底板或每級階梯的底板要堅固3、倒虹吸管 （1）適用條件：排水管道遇到河流、山澗、洼地或地下構筑物時，不能按原有的坡度埋設，而是按下凹的折線方式通過，這種管道稱倒虹吸管，見圖1-33、1-34。 （2）倒虹吸管由進水井、管道和出水井等組成。 （3）管道有兩種形式：折管式和直管式。10 折管式管道包括：下行管、平行管、上行管三部分，這種倒虹吸管施工

6、麻煩，養(yǎng)護困難，在河灘很寬的情況下采用。直管式施工和養(yǎng)護較前者容易。 （4）設計參數(shù)：管內(nèi)流速采用1.21.5m/s，不宜小于0.9m/s，且不小于上游管道流速。如管道流速達不到0.9m/s，應加沖洗措施，沖洗流速不得小于1.2m/s。管徑大于200mm。11（5）注意事項： a.倒虹吸管與河床的垂直距離一般不小于0.5m，其工作管線一般不少于兩條 b.倒虹吸管應設置事故排出口 c.折管式倒虹吸管的上升管與水平線夾角應不大于300。以免污泥在管內(nèi)淤積。 d.倒虹吸管內(nèi)阻力損失可按下式計算：12 進口、出口及轉彎的局部阻力損失值應分項進行計算。初步估算時，一般可按沿程阻力損失值的5%10%考慮，

7、當?shù)购缥荛L度大于60m時，采用5%；等于或小于60m時，采用10%。 e.計算倒虹管時，必須計算倒虹管的管徑和全部阻力損失值，要求進水井和出水進間的水位高差稍大于全部阻力損失值，其差值一般可考慮采用0.050.10m。13 例 已知倒虹管長為60m，最大流量為340L/s，最小流量為120L/s，倒虹管共4只150彎頭，倒虹管上游管流速1.0 m /s，下游管流速1.2 m /s。求倒虹管管徑和倒虹管的全部水頭損失。 解 考慮采用兩條管徑相同平行敷設的倒虹管線，每條倒虹管的最大流量為340/2=170 L/s，查水力計算表得倒虹管管徑=500mm。水力坡度0.0022。流速0.97m /s，

8、此流速大于允許的最小流速0.9 m /s，也大于上游溝管流速1.0m /s。在最小流量120 L/s時，只用一條倒虹管工作，此時查表得流速為1.0m /s0.9 m /s。14 倒虹管沿程水力損失值： （m） 倒虹管全部水力損失值： (m) 倒虹管進、出水井水位差值： 154、雨水口 （1）功能：雨水口中在雨水管渠或合流管渠上收集地面雨水 （2）街道雨水口有三種形式：邊溝雨水口，進水箅稍低于道路邊溝底水平放置；邊石雨水口，進水箅嵌入道路邊石垂直放置；聯(lián)合式雨水口（如圖1-2830） （3）設置位置：設置在匯水點（包括集中來水點）和截水點 （4）參數(shù)：單個雨水口地面徑流量 1520L/s；雨水口的間距一般2550m；雨水口的深度一般不大于0.81.0m165、溢流井 溢流井的形式有：截流槽式、溢流堰式、跳躍堰式 ，如