水系图一般在哪里找得到_真空排水系统在综合管廊工程中的应用探讨
? ? ?排水系統是綜合管廊工程不可缺少的部分[1],《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838—2015)綜合管廊(以下簡稱“管廊”)的常規排水系統是通過在管廊的單側或雙側設置排水明溝,在管廊縱向的低點設置集水坑,管廊內污水通過明溝流入集水坑,之后經潛污泵提升排入市政排水井。由于管廊內的污水量小且不定,設計時難以準確計算水量,選擇與之匹配的潛污泵較為困難,且常規排水系統存在排水點分散、運維管理難度較大等問題。
? ? ? 真空排水(又稱負壓排水)起源于19世紀歐洲,是重力排水的補充。真空排水是由真空泵在密閉的排水管網中形成真空條件,通過各收集箱中的真空閥控制,利用真空負壓產生的壓差來實現污水流向污水罐,最后排至市政污水管網或污水處理設備。20世紀90年代以后,該技術被引入國內并得到一定的發展。
? ? ? 根據管廊內排水和真空排水系統的特點,以北京某實際綜合管廊工程為例,分析討論將真空排水系統應用于管廊工程的適用性。通過對常規排水方案和真空排水方案進行多方面分析比較,說明真空排水系統既可滿足綜合管廊內排水要求,又可顯著降低工程投資和施工難度。進而將真空排水系統應用于該工程設計,取得了良好的工程效果和經濟效益,預計該工程2017年8月竣工。
一、綜合管廊內排水系統
1.1?規范規定的排水對象及其特點
? ? ? 管廊內的排水對象是管廊內滲漏水、管道檢修放空水,未考慮爆管或者消防下的排水要求[1]。根據《城市綜合管廊工程技術規范》(GB 50838—2015),綜合管廊防水等級應為二級,防水標準按《地上工程防水技術規范》(GB 50838—2015)設計。
? ? ? 綜上所述,綜合管廊內排水包括管廊內的滲漏水和管道檢修的放空水兩部分,水量分析如下。
? ? ??① 管廊內的滲漏水。若參考GB 50108—2008 中隧道工程的平均滲漏量為0.05L/(㎡?d),以(2.0+3.0)m X 3.0 m 雙艙斷面為例,一個排水區間(按200 m 考慮 )的滲漏量為0.16m3/d,可見管廊的內滲漏水量非常小。
? ? ? ②管道檢修放空水。管道內水管主要有給水管、中水管、空調水管及熱力管等,常用管徑為DN300~DN1 500,因此水管的檢修放空水量變化范圍大。一般來說,在合理的設計和運行工況下,管道檢修頻率非常低,且管道檢修時,工作人員可通檢修閥控制放空水的流量,使之與管廊內排水系統的排水能力相當。
? ? ? ? 由此可見,管廊內排水具有水量小且不定、難以準確計算、收集點多且分散的特點。
1.2 常規排水方式及其存在的問題
? ? ? ? 目前管廊內常規排水方式是在綜合管廊縱向的低點設置集水坑,管廊內廢水通過明溝流入集水坑,坑內設2臺潛污泵(1用1備)。排水區間長度一般不大于200m,潛污泵流量一般為30m3/h左右,其揚程根據集水坑內水位標高及排出點標高等因素確定。集水坑內同時配備液位計,根據液位控制潛污泵的開啟和關閉。綜合管廊內常規集水坑結構見圖1。
? ? ? ? 常規排水方式主要存在以下問題:1、用電設備數量多,且出于對水泵的安全性考慮,集水坑內一直存有積水;2、由于排水區間一般不大于200m,當管廊較長時,排水點多且分散;3、集水坑一般設在管廊低點多層節點最下層底部,增加了基坑深度,導致基坑支護費增加、降水困難、施工難度加大等問題。
二、真空排水系統
2.1 真空排水系統的組成
? ? 真空排水系統主要由收集箱、真空管道、真空罐、真空泵、排水泵和除臭生物濾池組成[2],見圖2。
1、收集箱
? ? ? ? 收集箱是真空排水系統的起點,常設于排水點附近。收集箱包括污水收集井和真空接觸閥,污水收集井用來臨時收集建筑物內的污水,真空接觸閥安置在污水收集井內。污水一般通過重力管道排到收集箱中。當污水收集井內的水位升高時,真空接觸閥感應管內空氣受到壓縮,氣壓上升,當感應管內氣壓與真空管道內的壓差達到設定值時,真空閥開啟,收集井中污水在壓差作用下通過抽吸管進入接觸閥后的真空管道中。隨著集水井中污水攜帶的空氣進入,井內水位回落,使得感應管中的氣壓下降,當感應管中的氣壓降低到一定值時,壓力開關自動關閉,系統的一個工作周期結束,將進入下一個循環周期。
2、真空管道
? ? ? ?真空管道包括干管和支管,干管管徑一般為5-25cm[2],用于連接閥井和真空站內的污水收集罐。污水由收集箱經支管、干管及主干管進入真空站,整個管網呈枝狀分布。在真空閥打開的瞬間,抽吸作用將污水吸出支管。同時,收集井內的空氣被吸入排水管網中,在不同氣液流速下,液體會以連續的形式(層流、破浪流、柱塞流)或氣液混合物的形式被輸送[3]。
3、真空站
? ? ? ?真空站是真空排水系統的核心部分。一般配有真空泵、排污泵各2 臺(均為1用1備,自動交替運行)、大型污水真空收集罐1 座。此外還配備了真空壓力監測儀、故障監控系統、電控系統等。真空排水系統運行時,由真空泵提供和維持管道及真空罐內負壓狀態(35~50 kPa)。真空罐起到儲存負壓使系統具有足夠的彈性、污水暫存和氣水分離的作用。
2.2 真空排水系統優點
(1)不受地形限制,適用范圍廣。由于管道采用有壓輸送污水,不需要保持嚴格的管道坡降,易于污水提升,管道布置靈活性。
(2)有利于環境保護。很高的氣密性管道經常保持真空狀態,可避免污染地下水和土壤;管道內污水流速遠大于重力系統中的自凈流速,管道不易堵塞。
(3)系統綜合費用較低。真空排污系統管徑相對較小,管道敷設無坡度要求,能自由沿地形實現淺埋。因此,與重力排水系統相比,真空排水系統在管材、土方開挖量和回填量等方面費用都得到大幅度降低。
三、真空排水系統在綜合管廊中的應用
3.1 工程概況
? ? ? ?北京某綜合管廊工程為655m,分為A、B兩段,其中A段長度為264米,B段長度為391m,均為雙艙(綜合艙、強電艙)斷面(詳見圖1)。根據管廊縱向設計,本工程有8處縱向低點。
3.2 排水系統的設計
方案一:常規排水系統(集水坑+潛污泵)
? ? ? 每個管廊低點設一個集水坑,集水坑設于綜合艙下,電艙內排水井DN150 管道流入集水坑(若有燃氣艙,則燃氣艙需單獨設置集水坑,本工程無燃氣艙,故兩個艙共用集水坑)。每個集水坑內設2臺潛污泵,平時互為備用,高水位時兩臺泵同時工作。集水坑有效容積不小于單臺潛水泵5min排水量(詳見圖1),潛污泵采用液位自動控制方式,運行及故障信號上傳至控制室,污水就近排入道路市政排水井。常規排水系統平面布置及主要設備材料詳見圖3。
?方案二:真空排水系統
? ? ? ?在管廊縱向低點的電力艙和綜合艙分別設置收集坑(收集坑尺寸及位置詳見圖4),每個收集坑設探槍式真空收集器,探槍式真空收集器主要由底部探槍(細管與液位感應)模塊與控制及監控模塊組成。真空排水系統工作原理是排水溝的污水流入集水坑內,水位達到設定高度后,觸發控制器,真空閥啟動,將污水"吸入"真空管道,經過設定時間后,真空閥關閉,完成一次排污。真空排水系統平面布置及主要設備材料詳見圖5。
圖43.3 方案分析比較
? ? ? ?對常規排水系統及真空排水系統從設備、排放口數量、施工及投資等多個方面進行比較,結果詳見表2。
? ? ? 由表2可以看出,相對于常規排水方式,真空排水系統無論是用電設備數量、施工難易程度、工程投資及系統擴容性等多個方面具有明顯優勢,真空排水系統應用于管廊工程合理可行。
四、結語
? ? ?通過分析綜合管廊工程內排水的特點、常規排水方式及其存在問題,以及真空排水系統的組成和優點。并以實際工程為例,將常規排水方式和真空排水系統從用電設備、集水坑尺寸、施工難易程度、系統擴容性及投資等多個方面進行比較分析,說明了真空排水系統既能滿足綜合管廊內排水要求,又可降低工程投資和施工難度,將真空排水系統應用于實際綜合管廊工程,工程效果和經濟效益良好。
參考文獻:
掃碼關注負壓排水
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的水系图一般在哪里找得到_真空排水系统在综合管廊工程中的应用探讨的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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