《沟道系统上的》PPT课件

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1、第二讲沟道系统上的构筑物一、排水管渠的断面形式1、排水管渠的断面形式必须满足的要求：（1）在静力学方面，管渠必须有较大的稳定性，在承受各种荷载时是稳定坚固的；（2）在水力学方面，管渠断面庆具有最大的排水能力，并在一定的流速下不产生沉淀物；（3）在经济方面，管道造价是最低的；（4）在养护方面，管道断面应便于冲洗和清通，不易淤积。排水管渠的断面形式很多，如图1-14所示。常用的有圆形、矩形、半椭圆形、马蹄形和梯形等。2、适用条件：（1）圆形断面形式是一种最常用的断面形式，它有良好的水力性能（2）矩形断面可以就地浇制或砌筑，它使用较灵活（3）半椭圆形断面，在土压力和活荷较大时，可

2、以更好地分配管壁压力，以此可以减小管壁厚度（4）梯形断面适用于明渠二、排水管渠材料1、混凝土管和钢筋混凝土管（1）适用条件：适用于排出雨水、污水，适用于非受压流。主要缺点是抗腐蚀性较差，不宜输送酸性、碱性较强的工业废水（2）混凝土管管径小于450mm，用于雨水或污水支管；对于管径大于500mm采用钢筋混凝土管，用于主支管和干管2、陶土管陶土管管子内外表面形成一种酸性釉，适用于输送酸碱性较强的工业废水，或作为设置在有侵蚀性地下水地区的排水管道。3、金属管常用的金属管有铸铁管和钢管。当排水管道承受高内压、高外压或对防渗漏要求特别高的地方。如水泵的出水管、穿越铁路的管道、河道的倒虹

3、管或靠近给水管道和房屋基础时，采用金属管。4、塑料管——发展方向主要有：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）适用条件：建筑物排水或输送酸性废水5、大型排水管渠当排水管渠设计口径大于1.5m时，就需要现场浇制或砌装。使用的材料可为：砖、石、陶土块、混凝块、钢筋混凝块和钢筋混凝土等三、排水管渠上的构筑物为了排除污水，除管渠本身之外，还需在管渠系统上设置某些构筑物。这些构筑物设计是否合理，对整个系统运行影响较大，有的构筑物在排水系统上数量较多，有的造价很高，因此它们在排水系统的总造价中占有相当的比例。如何选用、设

4、计这些构筑物，是排水系统设计的一个重要部分。1、检查井（如图1-15）（1）检查井的作用是：a.便于养护人员对管道定期进行检查和清通；b.连接上下游排水管道。（2）设置位置：它一般设置在管渠交汇处；管渠的尺寸、方向、坡度、高程改变处；直线管路上每隔一定距离也需设置。检查井在直线管路上的最大间距如下表所示。2、跌水井（如图1-20、1-21）（1）适用条件：跌水井的作用是当上下游管道的高度相差较大（大于1m）时，用来消除水流的能量，克服跌落时产生的巨大的冲击力。（2）跌水井常用的形式有：竖管式、溢流堰式和阶梯式（3）竖管式跌水井构造比较简单，适用于设置在口径小于400mm的管路

5、上，这种跌水井一般不需作水力计算。当管径不大于200mm时，一次落差不超过6m。当管径为300~400mm时，一次落差不超过4m。（4）溢流堰式和阶梯式跌水井可用于大管径的管路上，跌水部分采用溢流堰式或多级阶梯逐步消能，为了防止跌水水流的冲刷，溢流堰的底板或每级阶梯的底板要坚固3、倒虹吸管（1）适用条件：排水管道遇到河流、山涧、洼地或地下构筑物时，不能按原有的坡度埋设，而是按下凹的折线方式通过，这种管道称倒虹吸管，见图1-33、1-34。（2）倒虹吸管由进水井、管道和出水井等组成。（3）管道有两种形式：折管式和直管式。折管式管道包括：下行管、平行管、上行管三部分，这种倒虹吸管

6、施工麻烦，养护困难，在河滩很宽的情况下采用。直管式施工和养护较前者容易。（4）设计参数：管内流速采用1.2~1.5m/s，不宜小于0.9m/s，且不小于上游管道流速。如管道流速达不到0.9m/s，应加冲洗措施，冲洗流速不得小于1.2m/s。管径大于200mm。（5）注意事项：a.倒虹吸管与河床的垂直距离一般不小于0.5m，其工作管线一般不少于两条b.倒虹吸管应设置事故排出口c.折管式倒虹吸管的上升管与水平线夹角应不大于300。以免污泥在管内淤积。d.倒虹吸管内阻力损失可按下式计算：进口、出口及转弯的局部阻力损失值应分项进行计算。初步估算时，一般可按沿程阻力损失值的5%~10~

7、%考虑，当倒虹吸管长度大于60m时，采用5%；等于或小于60m时，采用10%。e.计算倒虹管时，必须计算倒虹管的管径和全部阻力损失值，要求进水井和出水进间的水位高差稍大于全部阻力损失值，其差值一般可考虑采用0.05~0.10m。[例]已知倒虹管长为60m，最大流量为340L/s，最小流量为120L/s，倒虹管共4只150弯头，倒虹管上游管流速1.0m/s，下游管流速1.2m/s。求倒虹管管径和倒虹管的全部水头损失。[解]考虑采用两条管径相同平行敷设的倒虹管线，每条倒虹管的最大流量为340/2=170L/