室外排水设计规范.docx
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室外排水设计规范
规定排水体制选择的原则
分流制指不同管渠系统分别收集、输送污水和雨水的排水方式;合流制指用同一管渠
系统收集、输送污水和雨水的排水方式。
规定出降雨少的干旱地区外(降雨量一般指年均降雨量300mm以下的地区)新建地区应
采用分流制。
由于一些老城区已采用合流制,故规定同一城镇的不同地区可采用不同的排
水体制,同时规定现有的合流制排水系统应按照规划的要求加大排水管网的改建力度,实
施雨污分流改造。
如过有暂时不具备雨污分流条件的地区,此地区应提高截流倍数,采取
截流、调蓄和处理相结合的措施减少合流污水和降雨初期的污染。
截流制合流制排水方式
进水截流井
调蓄池进水
调蓄池
出水至污水厂
完全分流制排水方式
完全分流制与不完全分流制排水方式的对比
低影响开发(LID)进行雨水综合管理的规定
雨水综合管理是指通过源头消减、过程控制、末端处理的方法,控制面源污染、防止
内涝灾害、提高雨水利用程度。
面源污染是指通过降雨和地表径流冲刷,将大气和地表中的污染物排入受纳水体,使
受纳水体被污染的现象。
城镇规划时,用渗透、调蓄等设施减少雨水径流量减少进入分流制雨水管道和合流制
管道的雨水量,减少合流排水系统中溢流的次数和溢流量,可以有效地防治内涝灾害,还
可以提高雨水利用程度。
提高雨水利用程度的具体措施包括屋顶绿化、雨水蓄渗、下凹式绿地、透水路面等。
雨水渗透涵养地下水也是雨水资源的利用。
采取综合措施进行内涝防治的规定
城镇内涝防治包括工程性措施和非工程性措施。
综合措施防治城镇内涝是通过源头控
制、排水管网完善、城镇涝水行泄通道建设和优化运行管理几个方面进行。
工程性措施:
建设雨水渗透设施、调蓄设施、利用设施和雨水行泄通道、对市政排水
管网和泵站进行改造、对城市内河进行整治等。
非程性措施:
建立内涝防治设施的运行监控体系、预警应急机制以及相应法律法规等
。
进行排水系统设计时,从较大范围综合考虑的若干因素
1、国内经验,污水和污泥可作为有用资源,应考虑综合利用,综合利用污水污泥要在
对其安全性、技术可靠性、经济合理性等情况的论证和评价之后进行。
2、与邻近区域内的污水污泥的处理和处置系统相协调包括较大范围内综合考虑会不会
影响临近区域;几个区域同时建设时应考虑合并处理和处置的可能性,这种建设方法经济
效益好,但施工时间较长。
3、如设计排水区域内尚需考虑给水和防洪问题时,污水排水工程与给水工程协调,雨
水排水工程应与防洪工程协调,以节省总造价。
4、国内经验,工业废水只要符合条件(对城镇排水管渠不阻塞,不损坏,不产生易燃
、易爆和有毒有害气体,不传播致病毒和病原体,不危害操作养护人员,不妨碍污水生物
处理,不影响处理后出水的再生利用和安全排放,不影响污泥的处理和处置。
必须符合《
污水综合排放标准》GB8978、《污水排放城市地下水道水质标准》CJ3082等有关标准的规
定)以到城镇排水系统一起处理较为经济合理。
5、在扩建和改建排水工程时,对原有排水工程设施利用与否应通过调查再做出决定。
3设计流量和设计水质
3.1生活污水量和工业废水量
3.1.1城镇旱流污水设计流量,应按下式计算
Qdr=Qd+ Qm(Qd、Qm均以平均日流量计)
式中:
Qdr——截流井以前的旱流污水量(L/S);
Qd ——设计综合生活污水量(L/S);
平均日流量(L/S)
5
15
40
70
100
200
500
≥1000
总变化系数
2.3
2.0
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
综合生活污水量总变化系数
注:
当污水平均日流量为中间数值时,总变化系数可用内插法求得
Qm ——设计工业废水量(L/S);
注:
当地下水位较高的地区,当地下水位高于排水管渠时排水系统设计应考虑入渗地下水
量,其量宜根据测定资料确定,一般按单位管长和管径的入渗地下水量计,也可按平
均日综合生活污水和工业废水总量的10%~15%去计算,还可按每天每单位服务面积
入渗的地下水量计。
此时计算方式就为以下:
Qdr=Qd+ Qm+ Qu
式中:
Qdr——截流井以前的旱流污水量(L/S);
Qd ——设计综合生活污水量(L/S);
Qm ——设计工业废水量(L/S);
Qu ——入渗地下水量(L/S);
3.1.2居民生活污水定额和综合生活污水定额的确定原则
居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额,结合建筑内部给
排水设施水平确定:
建筑内部给排水设施水平较高的地区,可按用水定额的90%计;一般
水平的地区可按用水定额的80%计
3.1.2A排水系统设计规模的确定
排水系统作为重要的市政基础设施,应按照一次规划、分期实施和先地下、后地上的
建设规律进行。
地下管道应按远期规模设计,污水处理系统应根据排水系统的发展规划和
普及程度合理确定近远期规模
3.1.3综合生活污水量总变化系数的规定
综合生活污水量总变化系数可根据当地实际综合生活污水量变化资料确定。
无测定资
料时,可按下表的规定取值。
新建分流制排水系统的地区,宜提高综合生活污水量总变化
系数;既有地区可结合城区和排水系统改建工程,提高综合生活污水量总变化系数。
地面种类
ψ
各种屋面、混凝土或沥青路面
0.85~0.95
大块石铺砌地面或沥青表面各种的碎石路面
0.55~0.65
级配碎石路面
0.40~0.50
干砌砖石或碎石路面
0.35~0.40
径流系数
q ——设计暴雨强度[L/(S·hm )];
F——汇水面积(hm );
3.1.4工业区内生活污水量、沐浴污水量的确定,应符合现行国家标准《建筑给
排水设计规范》GB50015的有关规定。
3.1.5工业区内工业废水量和变化系数的确定,应根据工艺特点,并与国家现行
的工业用水量有关规定协调。
3.2雨水量
3.2.1采用推理公式法计算雨水设计流量,应按下式计算。
当汇水面积超过2km2
时,宜考虑降雨在时空分布的不均匀性和官网汇流过程,采用数字模型法计算
雨水设计流量
Qs=qψF
式中:
Qs ——雨水设计流量(L/S);
2
ψ ——径流系数;
2
注:
当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时,应将其水量计算在内
3.2.2应严格执行规划控制的综合径流系数,综合径流系数高于0.7的地区应采
用渗透、调蓄等措施。
径流系数,可按下表的规定取值,汇水面积的综合径流
系数应按地面种类加权平均计算,可按第二张表规定取值,并应核实地面种类
的组成和比例。
区域情况
ψ
城镇建筑密集区
0.60~0.70
城镇建筑较密集区
0.45~0.60
城镇建筑稀疏区
0.20~0.45
非铺砌土路面
0.25~0.35
公园或绿地
0.10~0.20
综合径流系数
3.2.2A当地区整体改建时,对于相同的设计重现期,改建后得径流量不得超过
原有径流量。
3.2.3设计暴雨强度按下式计算:
167𝐴1(1 + 𝐶lg 𝑃)
q=
(𝑡 + 𝑏)𝑛
q ——设计暴雨强度[L/(S·hm )];
式中:
2
t ——降雨历时(min);
P——设计重现期(年);
A1,C,b,n ——参数,根据统计方法进行计算确定;
具有20年以上自动雨量记录的地区,排水系统设计暴雨强度公式应采用年最大值法,
并按室外设计排水规范上的附录A的规定编制。
3.2.4雨水管渠设计重现期,应根据汇水地区性质、城镇类型、地形特点和气候
特征等因素,经技术经济比较后按下表规定取值,并应符合下列规定:
1经济条件较好,且人口密集、内涝易发的城镇,宜采用规定的上限。
2新建地区应按本规定执行,既有地区应结合地区改建、道路建设等更新排水系统,并
按本规定执行。
城区类型
城镇类型
中心城区
非中心城区
中心城区的
重要地区
中心城区地下通道
和下沉式广场等
特大城市
3~5
2~3
5~10
30~50
大城市
2~5
2~3
5~10
20~30
中等城市和小城市
2~3
2~3
3~5
10~20
城镇类型
重现期(年)
地面集水设计标准
特大城市
50~100
1居民住宅和工商业建筑物的底层不进水;
内涝防治设计重现期
3同一排水系统可采用不同的设计重现期。
雨水管渠设计重现期(年)
注:
1表中所列设计重现期,均为年最大值;
2雨水管渠应按重力流、满管流计算;
3特大城市指市区人口在500万以上的城市;大城市指市区人口在100万~500万的城市
;中等城市和小城市指市区人口在100万以下的城市。
3.2.4A应采取必要措施(设置泄洪通道、城镇设置圩垸等)防止洪水对城镇排
水系统的影响
3.2.4B内涝防治设计重现期,应根据城镇类型、积水影响程度和内河水位变化
等因素,经技术经济比较后按下表规定取值,并应符合下列规定:
1经济条件较好,且人口密集、内涝易发的城镇,宜采用规定的上限。
2目前不具备条件的地区可分期达到标准。
3当地面积水不满足下表要求时,应采取渗透、调蓄、设置雨洪行泄通道和内河整治等
综合控制措施
4超过内涝设计重现期的暴雨,应采用综合控制措施。
大城市
30~50
2道路中一条车道的积水深度不超过15cm.
中等城市和小城市
20~30
注:
1表中所列设计重现期,均为年最大值;
2特大城市指市区人口在500万以上的城市;大城市指市区人口在100万~500万的城市
;中等城市和小城市指市区人口在100万以下的城市。
3.2.5雨水管渠的降雨历时按下式计算:
t=t1+t2
式中:
t ——降雨历时(min);
t1 ——
地面集水时间(min),应根据汇水距离、地形坡度和地面种类计算确定,一般采用5min~
15min;
t2 ——管渠内雨水流行时间(min)。
3.2.5A应采取雨水渗透、调蓄等措施,从源头降低雨水径流产生量,延缓出流
时间。
3.2.6当雨水径流量增大,排水管渠的输送能力不能满足要求时,可设雨水调蓄
池。
3.3合流水量
3.3.1合流管渠的设计流量按下式计算:
Q=Qd+Qm+Qs=Qdr+Qs
式中:
Q ——设计流量(L/S);
Qd ——设计综合生活污水(L/S);
Qm ——设计工业废水量(L/S);
Qs ——雨水设计流量(L/S);
Qdr ——截流井以前的旱流污水量(L/S)。
3.3.2截流井以后管渠的设计流量按下式计算:
Q,=(no+1)Qdr+Q,s+ Q,dr
式中:
Q,——截流井以后管渠的设计流量(L/S);
no ——截流倍数;
Q,s ——截流井以后汇水面积的雨水设计流量(L/S);
Q,dr ——截流井以后的旱流污水量(L/S);
Qdr ——截流井以前的旱流污水量(L/S)。
3.3.3截流倍数no应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的环境容量、水文
、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定,宜采用2~5。
同一排水系统
中可采用不同截流倍数。
3.3.4合流管道的雨水设计重现期可适当高于同一情况下的雨水管道重现期。
4排水管渠和附属构筑物
4.1一般规定
4.1.1规定排水管渠的布置与设计原则:
排水管渠(包括输送污水和雨水的管道、明渠、盖板渠、暗渠)的系统设计,应根据
城镇总体规划和建设情况统一布置,分期建设。
排水管渠断面尺寸应按远期规划的最高日
最高时设计流量设计,按现状水量复核,并考虑城镇远景发展的需要。
4.1.2规定管渠具体设计时在平面设置和高程确定上应考虑的原则:
管渠平面位置和高程,应根据地形、土质、地下水位、道路情况、原有的和规划的地
下设施、施工条件以及养护管理方便等因素综合考虑确定排水干管应布置在排水区域内地
势较低或便于雨污水汇集的地带。
排水管宜沿城镇道路铺设,并与道路中心线平行,宜设
在快车道以外。
截流干管宜沿受纳水体岸边布置。
管渠高程设计除考虑地形坡度外,还应
考虑与其他地下设施的关系以及接户管的连接方便。
4.1.3管渠材质、管渠构造、管渠基础、管渠接口的选定原则:
管渠材质、管渠构造、管渠基础、管渠接口,应根据排水水质、水温、冰冻情况、断
面尺寸、管内外所受压力、土质、地下水位、地下水侵蚀性、施工条件及对养护工具的适
应性等因素进行选择与设计。
管渠采用的材料一般有混凝土、钢筋混凝土、陶土、石棉水泥、塑料、球墨铸铁、钢
以及土明渠等;管渠基础有砂石基础、混凝土基础、土弧基础等;管道接口有柔性接口和
刚性接口等。
4.1.3A排水管渠断面形状的规定:
排水管渠断面形状应综合考虑下列因素后确定:
受力稳定性好;断面过水流量大,在
不淤流速下不发生沉淀;工程综合造价经济;便于冲洗和清通。
常用排水管渠断面形状有圆形、矩形、梯形和卵形等。
圆形断面有较好的水力性能,
结构强度高,使用材料经济,便于材料经济,便于预制,因此是最常用的一种断面形式。
矩形断面可以就地浇筑或砌筑,并可按需要调节深度,以增大排水量。
排水管道工程
中采用箱涵的主要因素有:
受当地制管技术、施工环境条件和施工设备等限制,超出其能
力的即用现浇箱涵;在地势较为平坦的地区,采用矩形断面箱涵敷设,可减少埋深。
梯形断面适用于明渠。
卵形断面适用于流量变化大的场合,合流制排水系统可采用卵形断面。
4.1.4管渠防腐蚀措施规定:
输送腐蚀性污水的管渠必须采用耐腐蚀材料,其接口及附属构筑物必须采取相应的防
腐蚀措施。
4.1.5当输送易造成管渠内沉析的污水时,管渠形式和断面的确定,必须考虑维
护检修的方便。
4.1.6工业区内经常受有害物质污染的场地雨水,应经预处理达到相应标准后才
能排入排水管渠。
4.1.7关于重力流和压力流的规定:
排水管渠应以重力流为主,当排水管道翻越高地或长距离输水等情况时,可采用压力
流。
4.1.8雨水管渠系统设计可结合城镇总体规划,考虑利用水体调蓄雨水,必要时
可建人工调蓄和初期雨水处理设施。
4.1.9污水管道、合流污水管道和附属构筑物应保证其严密性,应进行闭水试验
,防止污水外渗和地下水入渗。
4.1.10关于管渠出水口的规定:
管渠出水口的设计水位应高于或等于排放水体的设计洪水位。
当低于时,应采取适当
的工程措施(设置潮门、闸门或泵站等)。
4.1.11雨水管道系统之间或合流管道系统之间可根据需要设置连通管。
必要时
可在连通管处设闸槽或闸门。
连通管及附近闸门井应考虑维护管理的方便。
雨
水管道系统与合流管道系统之间不应设置连通管道。
4.1.12排水管渠系统中,在排水泵站和倒虹管前,宜设置事故排出口。
4.2水力计算
4.2.1排水管渠的流量,按下式计算:
Q=Av
式中:
Q ——设计流量(L/S);
A ——水流有效断面面积(㎡);
管渠类别
粗糙系数
n
管渠类别
粗糙系数
n
UPVC管、PE管、玻璃钢管
0.009~0.011
浆砌砖渠道
0.015
石棉水泥管、钢管
0.012
浆砌块石渠道
0.017
陶土管、铸铁管
0.013
干砌块石渠道
0.020~0.025
混凝土管、钢筋混凝土管、
水泥砂浆抹面渠道
0.013~0.014
土明渠
(包括带草皮)
0.025~0.030
v——流速(m/s);
4.2.2恒定流条件下排水管渠的流速,按下式计算:
1 2 1
𝑅 𝐼
v=𝑛 3 2
式中:
v ——流速(m/s);
R——水力半径(m);
I——水力坡降;
n——粗糙系数。
4.2.3排水管渠粗糙系数,宜按下表规定取值:
排水管渠粗糙系数
4.2.4排水管渠的最大设计充满度和超高,应符合以下规定:
最大设计充满度定义:
明渠类别
最大设计流速(m/s)
粗砂或低塑性粉质黏土
0.8
粉质黏土
1.0
黏土
1.2
草皮护面
1.6
干砌块石
2.0
浆砌块石或浆砌砖
3.0
石灰岩和中砂岩
4.0
混凝土
4.0
管径或渠高(mm)
最大设计充满度
200~300
0.55
350~450
0.65
500~900
0.70
≥1000
0.75
1重力流污水管道应按非满流计算,其最大设计充满度,应按下表规定取值:
最大设计充满度
注:
在计算污水管道充满度时,不包括短时突然增加的污水量,但当管径小于或等于300mm
时,应按满流复核。
2雨水管道和合流管道应按满流计算。
3明渠超高不得小于0.2m。
4.2.5排水管渠的最大设计流速,宜符合下表规定,非金属管道最大设计流速经
过经验验证可适当提高。
1金属管道为10.0m/s。
2非金属管道为5.0m/s。
4.2.6排水明渠的最大设计流速应符合以下规定:
1当水流深度在0.4m~1.0m时,宜按下表规定取值:
明渠最大设计流速
2当水流深度在0.4m~1.0m以外范围时,在上表规定取值上乘以以下系数:
当h<0.4m乘以系数0.85;
当1.0<h<2.0m乘以系数1.25;
污泥含水率(﹪)
最小设计流速(m/s)
管径150mm~250mm
管径300mm~400mm
90
1.5
1.6
91
1.4
1.5
92
1.3
1.4
93
1.2
1.3
94
1.1
1.2
95
1.0
1.1
96
0.9
1.0
97
0.9
0.9
98
0.7
0.8
管道类别
最小管径(mm)
相应最小设计坡度
污水管
300
塑料管0.002,其他管0.003
雨水管和合流管
300
塑料管0.002,其他管0.003
雨水口连接管
200
0.01
压力输泥管
150
-----
重力输泥管
200
0.01
最小管径与相应最小设计坡度
当h≥2.0m乘以系数1.40。
4.2.7排水管渠的最小设计流速应符合以下规定:
1污水管道在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s。
2雨水管道和合流管道在满流时最小设计流速为0.75m/s。
3明渠为0.4m/s。
4.2.8污水厂压力输泥管的最小设计流速,可按下表规定取值:
压力输泥管最小设计流速
4.2.9排水管道采用压力流时,压力管道的设计流速宜采用0.7m/s~2.0m/s。
4.2.10排水管道的最小管径与相应最小设计坡度宜按下表规定取值:
管径(mm)
最小设计坡度
400
0.0015
500
0.0012
600
0.0010
800
0.0008
1000
0.0006
1200
0.0006
1400
0.0005
1500
0.0005
常用管径的最小设计坡度,可按设计充满度下不淤流速控制,当管道坡度不能满足不
淤流速要求时,应有防淤、清淤等措施。
通常管径的最小设计坡度见下表:
常用管径的最小设计坡度(钢筋混凝土管非满流)
4.2.11管道在坡度变陡处,其管径可根据水力计算确定由大改小,但不得超过2
级,并不得小于相应条件下的最小管径。
4.3管道
4.3.1不同直径的管道在检查井内的连接,宜采用管顶平接或水面平接。
当下游管径小于上游管径(坡度变陡),宜采用管底平接;为保证最小覆土厚度,宜
采用跌水连接。
无论是哪种衔接方式都不能发生以下情况:
4.3.2管道转弯和交接处,其水流转角不应小于90°(当管径小于或等于300mm,
跌水水头大于0.3m时,可不受此限制。
)
4.3.2A埋地塑料排水管可采用硬聚氯乙烯管、聚乙烯管和玻璃纤维增强塑料夹
砂管。
根据工程使用情况,管材类型、范围和接口形式如下:
1硬聚氯乙烯管(UPVC),管径主要使用范围为225mm~400mm,承插式橡胶圈接口;
2聚乙烯管(PE管,包括高密度聚乙烯HDPE管),管径主要适用范围为500mm~1000mm
,承插式橡胶圈接口;
3玻璃纤维增强塑料夹砂管(RAM管),管径主要使用范围为600mm~2000mm,承插式橡
胶圈接口。
4.3.2B埋地塑料排水管的使用应符合以下规定:
1根据工程条件、材料力学性能和回填材料压实度,按环刚度复核覆土深度。
2设置在机动车道下的埋地塑料排水管道不应影响道路质量。
3埋地塑料排水管不应采用钢性基础。
4.3.2C塑料管应直线铺设,当遇到特殊情况需折线铺设时,应采用柔性连接,
其允许偏转角应满足无渗漏的要求(如加筋管的接口转角5°时无渗漏;双壁波纹管
的接口转角7°~9°时无渗漏)
4.3.3管道基础应根据管道材质、接口形式和地质条件确定,对地基松软或不均
匀沉降地段,管道基础应采取加固措施。
4.3.4管道接口应根据管道材质和地质条件确定,污水和合流污水管道应采用柔
性接口。
当管道穿过粉砂、细沙层并在最高地下水位以下,或在地震设防裂度
为7度及以上设防区时,必须采用柔性接口。
4.3.4A当矩形钢筋混凝土箱涵铺设在软土地基或不均匀地层上时,宜采用钢带
橡胶止水圈结合上下企口式接口形式。
4.3.5设计排水管道时,应防止在压力流情况下使接户管发生倒灌。
4.3.6关于污水管道和合流管道设通风设施的规定:
为防止发生人员中毒、爆炸起火等事故,应排除管道内产生的有毒有害气体,
为此根据管道内产生气体的情况、水力条件、周围环境,在以下地点可考虑设
通风设施(管道充满度较高的管段内;设有沉泥槽处;管道转弯处;倒虹管进、出水处
;管道高程有突变处。
)
4.3.7管顶最小覆土深度,应根据管材强度、外部荷载、土壤冰冻深度和土壤性
质等条件,结合当地埋管经验确定。
管顶最小覆土深度宜为:
人行道下0.6m,
车行道下0.7m。
4.3.8一般情况下,排水管道宜埋设在冰冻线以下。
当该地区或条件相似地区有
浅埋经验或采取相应措施时,也可埋设在冰冻线以上,其浅埋数值应根据该地
区经验确定,但应保证排水管道安全运行。
4.3.9道路红线宽度超过40m的城镇干道,宜在道路两侧布置排水管道。
4.3.10重力流管道系统可设排气和排空装置,在倒虹管、长距离直线输送后变
化段宜设置排气装置。
设计压力管道时,应考虑水锤的影响。
在管道的高点以
及每隔一定距离处,应设置排气装置;排气装置有排气井、排气阀等,排气井
的建筑应与周边环境相协调。
在管道低点以及每隔一定距离处,应设排空装置
。
4.3.11承插式压力管道应根据管径、流速、转弯角度、试压标准和接口的摩擦
力等因素,通过计算确定是否在垂直或水平方向转弯处设置支墩。
4.3.12压力管接入自流管渠时,应有消能设施。
4.4.13管道的施工方法,应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地
下和地上建筑物等因素,经技术经济比较,确定采用开槽、顶管或盾构施工等
。
4.4检查
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