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'室外排水设计规范2[1][1].1812.1.81污水再生利用thereuseofrecyclingwater污水回收、再生和利用的统称,包括污水净化再用、实现水循环的全过程。2.1.82深度处理advancedtreatment进一步去除二级处理出水中杂质的净化过程。2.1.83再生水recyclingwater污水经深度处理后,达到一定水质指标、回用用户的水。再生水系指污水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。2.1.84膜过滤micro-porousfilter孔径为0.1~0.2μm的滤膜过滤装置的统称,简称微滤(MF)。2.1.85颗粒活性炭吸附池granular-activatedcarbonadsorptiontank池内介质为单一颗粒活性炭的吸附池。2.1.86紫外线ultravitolet(UV)紫外线是电磁波的一部分,污水消毒用的紫外线波长为200~310(主要为254)nm的波谱区。2.1.87紫外线剂量ultravitoletdose(UVDose)照射到生物体上的紫外线剂量(即紫外线生物验定剂量或紫外线有效剂量),由生物验定测试得到。2.1.88污泥浓缩sludgethickening采用重力、气浮或离心的方法降低污泥含水率,减少污泥体积和后续处理费用的方法。2.1.89污泥脱水sludgedewatering对浓缩污泥进一步去除大量水分的过程,普遍采用机械脱水的方式。2.1.90污泥干化sludgedrying通过渗滤或蒸发等作用,从污泥中去除大部分水分的过程。2.1.91污泥消化sludgedigestion通过厌氧或好氧的方法,使污泥中的有机物进行降解和稳定的过程。是污泥厌氧消化和好氧消化的总称。
2.1.92厌氧消化anaerobicdigestion在无氧条件下,污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程。2.1.93好氧消化aerobicdigestion在有氧条件下,污泥中的有机物由好氧微生物进行降解和稳定的过程。2.1.94中温消化mesophilicdigestion污泥温度在33~35℃时进行的厌氧消化过程。2.1.95高温消化thermophilicdigestion污泥温度在53~55℃时进行的厌氧消化过程。2.1.96原污泥rawsludge未经污泥处理的初沉池污泥、二沉池污泥(剩余污泥)或两者混合后的污泥。2.1.97初沉池污泥primarysludge污水未经生物处理前,从初次沉淀池排出的沉淀物。2.1.98二沉池污泥secondarysludge污水经生物处理后,从二次沉淀池、生物反应池沉淀区排出的沉淀物。2.1.99剩余污泥excessactivatedsludge活性污泥法系统中,从二次沉淀池、生物反应池沉淀区排出的活性污泥。2.1.100消化污泥digestedsludge经过厌氧消化或好氧消化的污泥。与原污泥相比,有机物总量有一定程度的降低,污泥性质趋于稳定。2.1.101消化池digester进行污泥厌氧消化或好氧消化反应的容器。2.1.102消化时间(Td)digesttime污泥在消化池中平均停留的时间,以日(d)为单位。2.1.103挥发性固体(VSS)volatilesolid把污泥固体物质在马福炉中灼烧,温度600°时所失去的重量,称为污泥中的挥发性固体。代表了污泥中可通过生物降解的有机物含量水平,以kgVSS为单位。2.1.104挥发性固体去除率(RVS)removalpercentageofvolatilesolid
通过污泥消化,污泥中挥发性有机固体被降解去除的百分比(%)。2.1.105挥发性固体容积负荷(LVS)cubageloadofvolatilesolid单位时间内对单位消化池容积投入的原污泥中挥发性固体重量,以kgVSS/(m3.d)为单位。2.1.106污泥投配管道sludgesupplypipe从污泥泵出口到消化池投泥口之间的,向消化池中分配并输送原污泥的管道系统。2.1.107污泥循环管道sludgerecirculationpipe从消化池下部抽出部分混合污泥再泵送回消化池进泥口,使污泥从池外循环搅拌的管道系统。当污泥需要加热时,也可在循环管道上串联或并联加热设施。2.1.108污泥气sludgegas(marshgas)俗称沼气。在污泥厌氧消化时有机物分解所产生的气体,主要成分为甲烷和二氧化碳,并有少量的氢、氮和硫化氢等。2.1.109污泥气燃烧器sludgegasburner将多余的污泥气燃烧消耗的装置,俗称沼气火炬。2.1.110回火防止器backfirepreventer在发生事故或系统不稳定的状况下,当管内沼气压力降低时,燃烧点的火会通过管道向气源方向蔓延,称作回火。防止并阻断这种回火的装置称作回火防止器。2.1.111污泥热干化sludgeheatdrying污泥干化的一种工艺,在干化炉中利用燃料燃烧产生的或其它可利用的热能,将脱水污泥加温干燥,使脱水污泥成为污泥干化产品。2.1.112污泥焚烧sludgeincineration污泥处理的一种工艺,利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥,并高温氧化污泥中的有机物,使污泥成为少量灰烬。2.1.113污泥综合利用sludgeintegratedapplication将污泥作为有用的原材料在各种用途上加以利用的方法,是污泥最终处置的最佳途径。2.1.114污泥土地利用sludgelandapplication
将污泥作为肥料或土壤改良剂,用于园林、绿化、林业或农业等各种用途。2.1.115污泥农用sludgefarmapplication专指将污泥作为肥料或土壤改良剂用于农业用途。2.2符号2.2.1设计流量Q——设计污水流量;Qd——设计综合生活污水量;Qm——设计工业废水量;Qs——雨水设计流量;Qdr——溢流井以前的旱流污水量;Q——溢流井以后管段的流量;Q——溢流井以后汇水面积的雨水设计流量;Q——溢流井以后的旱流污水量;no——截流倍数,即开始溢流时所截流的雨水量与旱流污水量之比;A1——暴雨强度公式的参数;b——暴雨强度公式的参数;c——暴雨强度公式的参数;n——暴雨强度公式的参数;P——设计重现期;t——降雨历时;t1——地面集水时间;t2——管渠内雨水流行时间;m——折减系数;q——设计暴雨强度;ψ——径流系数;F——汇水面积。2.2.2水力计算Q——设计污水流量;v——流速;A——水流有效断面面积;
h——水流深度;I——水力坡降;n——粗糙系数;R——水力半径。2.2.3污水处理Q——设计污水流量;V——生物反应池容积;S0——生物反应池进水五日生化需氧量;Se——生物反应池出水五日生化需氧量;Us——生物反应池的五日生化需氧量污泥负荷;Uv——生物反应池的五日生化需氧量容积负荷;Xa——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度;X——生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度;y——MLVSS/MLSS之比;Y——污泥产率系数;Yt——污泥总产率系数;θc——污泥泥龄(活性污泥在整个生物反应池中的平均停留时间);Kd——衰减系数;Kdt——t℃时的衰减系数;Kd20——20℃时的衰减系数;θt——温度系数;t——温度(℃);Vn——缺氧(脱氮)区(池)容积;Vo——好氧(硝化)区(池)容积;Va——厌氧区(池)容积;Nk——生物反应池进水总凯式氮浓度;Nke——生物反应池出水总凯式氮浓度;Nt——生物反应池进水总氮浓度;Nte——生物反应池出水总氮浓度;Na——生物反应池中氨氮浓度;Noe——生物反应池出水硝态氮浓度;
△X——剩余污泥量;△XVSS——排除生物反应池系统的生物污泥量;Kde——脱氮速率;Kde(t)——t℃时的脱氮速率;Kde(20)——20℃时的脱氮速率;——硝化菌生长速率;Kn——硝化作用中氮的半速率常数;QR——回流污泥量;QRi——混合液回流量;R——污泥回流比;Ri——混合液回流比;HRT——生物反应池水力总停留时间;Tn——缺氧区(池)水力停留时间;To——好氧区(池)水力停留时间;Ta——厌氧区(池)水力停留时间;F——泥龄安全系数。O2——设计污水需氧量;OS——标准状态下污水需氧量;a——碳的氧当量,当含碳物质以BOD5计时,取1.47;b——常数,氧化每公斤氨氮所需氧量,取4.57;c——常数,细菌细胞的氧当量,取1.42;EA——曝气器氧的利用率,以%计;Gs——标准状态下供风量;TF——SBR生物反应池,每池每周期需要的进水时间;T——SBR生物反应池一个运行周期需要的时间;TR——反应时间;Ts——沉淀时间;TD——排水时间;Tb——闲置时间;m——充水比、生物反应池充水比;n——每个系列反应池个数。
2.2.4污泥处理Td-消化时间;V-消化池总有效容积;Qo-每日投入消化池的原生污泥容积;Lv-消化池挥发性固体溶积负荷;Ws-每日投入消化池的原生污泥中挥发性干固体重量。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城市旱流污水设计流量,应按下列公式计算:Q=Qd+Qm(3.1.1)式中:Q-旱流污水设计流量(L/s);Qd-设计综合生活污水量(L/s);Qm-设计工业废水量(L/s);3.1.2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和排水系统普及程度等因素确定。可按当地相关用水定额的80~90%采用。3.1.3综合生活污水量总变化系数可按当地实际综合生活污水量变化资料采用,没有实测资料时,可按表3.1.3采用。表3.1.3综合生活污水量总变化系数平均日流量(L/s)5154070100200500≥1000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.3注:当污水平均日流量为中间数值时,变化系数用内插法求得。3.1.4工业企业内生活污水量、淋浴污水量的确定,应与国家现行《室外给水设计规范》的有关规定协调。3.1.5工业企业内的工业废水量及变化系数应根据工艺特点确定,并与国家现行的工业用水量有关规定协调。3.1.6在地下水位较高的地区,应考虑地下水渗入量,其量宜实测确定。3.2雨水量3.2.1雨水设计流量应按下列公式计算:
Qs=qΨF(3.2.1)式中:Qs-雨水设计流量(L/s);q-设计暴雨强度(L/s.hm2);Ψ-径流系数;F-汇水面积(hm2)。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径流系数可按表3.2.2-1采用,汇水面积的平均径流系数按地面种类加权平均计算;区域综合径流系数,可按表3.2.2-2采用。表3.2.2-1径流系数地面种类Ψ各种屋面、混凝土和沥青路面0.85~0.95大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.55~0.65级配碎石路面0.40~0.50干砌砖石和碎石路面0.35~0.45非铺砌土路面0.25~0.35公园或绿地0.10~0.20表3.2.2-2综合径流系数区域情况Ψ城市建筑密集区0.60~0.85城市建筑较密集区0.45~0.6城市建筑稀疏区0.20~0.453.2.3设计暴雨强度应按下列公式计算:(3.2.3)式中:q-设计暴雨强度(L/s.hm2);t-降雨历时(min);P-设计重现期(a);A1、C、n、b-参数,根据统计方法进行计算确定。在具有十年以上自动雨量记录的地区,设计暴雨强度公式可按本规范附录A的有关规定编制。
3.2.4雨水管渠设计重现期,应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.5~3a,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般选用3~5a,并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。3.2.5雨水管渠的降雨历时,应按下列公式计算:t=t1+mt2(3.2.5)式中:t-降雨历时(min);t1-地面集水时间(min),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,一般采用5~15min;m-折减系数,暗管折减系数m=2,明渠折减系数m=1.2,在陡坡地区,暗管折减系数m=1.2~2;t2-管渠内雨水流行时间(min)。3.3合流水量3.3.1合流管渠的总设计流量应按下列公式计算:Q=Qd+Qm+Qs=Qdr+Qs(3.3.1)式中:Q-总设计流量(L/s);Qd-设计综合生活污水量(L/s);Qm-设计工业废水量(L/s);Qs-雨水设计流量(L/s);Qdr-溢流井以前的旱流污水量(L/s)。3.3.2溢流井以后管渠的流量应按下列公式计算:Q=(no+1)Qdr+Q+Q(3.3.2)式中:Q-溢流井以后管渠的流量(L/s);no-截流倍数,即开始溢流时所截流的雨水量与旱流污水量之比;Q-溢流井以后汇水面积的雨水设计流量(L/s);Q-溢流井以后的旱流污水量(L/s)。3.3.3截流倍数no应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的卫生要求、水文、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定,一般采用1~5。在同一排水系统中可采用同一截流倍数或不同截流倍数。3.3.4合流制排水系统宜采取削减雨天排放污染负荷的措施,包括:
1合流管渠的雨水设计重现期可适当高于同一情况下的雨水管道设计重现期;2提高截流倍数,增加截流初期雨水量;3有条件地区可增设雨水调蓄池或初期雨水处理设施。3.4设计水质3.4.1城市污水的设计水质应根据调查资料确定,或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。在无调查资料时,可按下列标准采用:1生活污水的五日生化需氧量可按每人每天25~50g计算;2生活污水的悬浮固体量可按每人每天40~65g计算;3生活污水的总氮量可按每人每天5~11g计算;4生活污水的总磷量可按每人每天0.7~1.4g计算;5工业废水的设计水质,可参照同类型工业的资料采用,其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量,可折合人口当量计算。6在合流制排水系统,进入污水厂的合流污水五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量应采用实测值。3.4.2污水厂内生化处理构筑物进水的水温宜为10~37℃,pH宜为6.5~9.5,营养组合比(五日生化需氧量:氮:磷)可为100:5:1。4排水管渠4.1一般规定4.1.1排水管渠系统应根据城市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大日最大时设计流量设计,并考虑城市远景发展的需要。4.1.2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以及施工条件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。排水管宜沿城市道路敷设,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、管渠基础形式、管道接口方式,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、地下水侵蚀性和施工条件等因素进行选择。4.1.4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工业区的工业废水,应根据其不同的回收、利用和处理方法设置专用的废水管渠。经常受有害物质污染场地的雨水,应经预处理达到相应标准后才能排入城市管渠。4.1.7排水管渠系统的设计,应以重力流为主,不设或少设排水泵站。当无法采用重力流或重力流不经济时,可采用压力流。4.1.8雨水管渠系统设计可结合城市规划,考虑利用水体调蓄雨水,必要时可建人工调蓄设施。4.1.9污水管渠系统应保证其密封性。4.1.10排水管渠出水口当受水体水位顶托时,应根据地区重要性和积水所造成的后果,设置潮门、闸门或泵站等设施。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。连接管及附近闸门井应考虑维护管理的方便。4.2水力计算4.2.1排水管渠的流量,应按下列公式计算:Q=Av(4.2.1)式中:Q-设计流量(m3/s);A-水流有效断面面积(m2);v-流速(m/s)。4.2.2排水管渠的流速,应按下列公式计算:(4.2.2)式中:V—流速(m/s);R—水力半径(m);I—水力坡度;n—粗糙系数。4.2.3排水管渠粗糙系数宜按表4.2.3采用。
表4.2.3排水管渠粗糙系数管渠类别粗糙系数n管渠类别粗糙系数nPVC—U管、PE管0.009~0.01土明渠(包括带草皮)0.025~0.030玻璃钢管0.009~0.01石棉水泥管、钢管0.012浆砌砖渠道0.015陶土管、铸铁管0.013浆砌块石渠道0.017混凝土管、钢筋混凝土管、水泥砂浆抹面渠道0.013~0.014干砌块石渠道0.020~0.0254.2.4排水管渠的最大设计充满度和超高,应符合下列规定:1污水管渠应按不满流计算,其最大设计充满度应按表4.2.4采用;表4.2.4最大设计充满度管径或渠高(mm)最大设计充满度200~3000.60350~4500.70500~9000.75≥10000.80注:在计算污水管道充满度时,不包括沐浴或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雨水管渠和合流管渠应按满流计算;3明渠超高不得小于0.2m。4.2.5排水管道的最大设计流速,应遵守下列规定:1金属管道为10.0m/s;2非金属管道为:石棉管道3.0m/s;混凝土管道4.0m/s;塑料管道4.0m/s。4.2.6排水明渠的最大设计流速应遵守下列规定:1当水流深度为0.4~1.0m时,宜按表4.2.6采用。
表4.2.6明渠最大设计流速明渠类别最大设计流速(m/s)粗砂或低塑性粉质粘土0.8粉质粘土1.0粘土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4.02当水流深度在0.4~1.0m范围以外时,表4.2.6所列最大设计流速宜乘以下列系数:h<0.4m0.85;1.01500,且≤20001201204.4.3检查井各部尺寸,应符合下列要求:1井口、井筒和井室的尺寸应便于养护和检修,爬梯和脚窝的尺寸、位置应便于检修和上下安全;2检修室高度在管渠埋深许可时一般为1.8m,污水检查井由流槽顶起算,雨水(合流)检查井由管底起算。4.4.4检查井井底宜设流槽。污水检查井流槽顶可与0.85倍大管管径相平,雨水(合流)检查井流槽顶可与0.5倍大管管径处相平。流槽顶部宽度宜满足检修要求。4.4.5在管渠转弯处,检查井内流槽中心线的弯曲半径应按转角大小和管径大小确定,但不宜小于大管管径。4.4.6位于车行道和经常启闭的检查井,应采用有足够承载力并具防盗功能的井盖与井座。位于路面上的井盖,应与路面持平;在绿化带内井盖可高出地面。4.4.7在污水干管每隔适当距离的检查井内,需要时可设置闸槽。4.4.8接入检查井的支管(接户管或连接管)管径大于300mm时,支管数不宜超过3条。4.4.9检查井与管渠接口处,应采取防止不均匀沉降的措施。4.4.10泵站前一检查井,应设置沉泥槽。4.4.11压力管渠上应设置压力检查井。4.5跌水井4.5.1管渠跌水水头为0.5~2.0m时,宜设跌水井;跌水水头大于2.0m时,必须设跌水井。管渠转弯处不宜设跌水井。4.5.2跌水井的进水管管径不大于200mm时,一次跌水水头高度不得大于6m;管径为300~600mm时,一次不宜大于4m。跌水方式一般可采用竖管或矩形竖槽。管径大于600mm时,其一次跌水水头高度及跌水方式应按水力计算确定。4.6水封井4.6.1
当工业废水能产生引起爆炸或火灾的气体时,其管道系统中必须设置水封井。水封井位置应设在产生上述废水的排出口处及其干管上每隔适当距离处。4.6.2水封深度不应小于0.25m,井上宜设通风设施,井底应设沉泥槽。4.6.3水封井以及同一管渠系统中的其它检查井,均不应设在车行道和行人众多的地段,并应适当远离产生明火的场地。4.7雨水口4.7.1雨水口的型式、数量和布置,应按汇水面积所产生的流量、雨水口的泄水能力及道路型式确定。4.7.2雨水口间距宜为25~50m。连接管串联雨水口个数不宜超过3个。雨水口连接管长度不宜超过25m。4.7.3当道路纵坡大于0.02时,雨水口的间距可大于50m,其型式、数量和布置应根据具体情况和计算确定。坡段较短时可在最低点处集中收水,其雨水口的数量或面积应适当增加。4.7.4雨水口深度不宜大于1m,并根据需要设置沉泥槽。遇特殊情况需要浅埋时,应采取加固措施。有冻胀影响地区的雨水口深度,可根据当地经验确定。4.8截流井4.8.1截流井的位置,应根据污水截流干管位置、合流管渠位置、溢流管下游水位高程和周围环境等因素确定。4.8.2截流井宜采用槽式,也可采用堰式、槽堰结合式。管渠高程允许时,应选用槽式,当选用槽堰结合式或堰式时,堰高和堰长应进行水力计算。4.8.3截流井溢流水位,应在设计洪水位以上,当不能满足要求时,应设置闸门等防倒灌设施。4.8.4截流井内宜设流量控制设施。4.9出水口4.9.1排水管渠出水口位置、型式和出口流速,应根据受纳水体的水质要求、水体流量、水位变化、水流方向、波浪状况、稀释自净能力、地形变迁和气候特征等因素确定。4.9.2出水口应采取防冲刷、消能、加固等措施,并视需要设置标志。
4.9.3有冻胀影响地区的出水口,应考虑用耐冻胀材料砌筑,出水口的基础必须设在冰冻线以下。4.10立体交叉道路排水4.10.1立体交叉道路排水应排除汇水区域的地面径流水和影响道路功能的地下水,其形式应根据当地规划、现场水文地质条件、立交型式等工程特点确定。4.10.2立体交叉排水的地面径流量计算,宜符合下列规定:1设计重现期为3~5年,重要部位宜采用较高值,同一立体交叉工程的不同部位可采用不同的重现期;2地面集水时间宜为5~10min;3径流系数宜为0.8~1.0;4汇水面积应合理确定,宜采用高水高排、低水低排互不连通的系统,并应有防止高水进入低水系统的可靠措施。4.10.3立体交叉地道排水宜设独立的排水系统,其出水口必须可靠。4.10.4当立体交叉地道工程的最低点位于地下水位以下时,应采取排水或控制地下水的措施。4.10.5高架道路雨水口的间距宜为20~30m。每个雨水口单独用立管引至地面排水系统。雨水口的入口应设置格网。4.11倒虹管4.11.1通过河道的倒虹管,一般不宜少于两条;通过谷地、旱沟或小河的倒虹管可采用一条。通过障碍物的倒虹管,尚应符合与该障碍物相交的有关规定。4.11.2倒虹管的设计,应符合下列要求:1最小管径宜为200mm;2管内设计流速应大于0.9m/s,并应大于进水管内的流速,当管内设计流速不能满足上述要求时,应加定期冲洗措施,冲洗时流速不应小于1.2m/s;3倒虹管的管顶距规划河底距离一般不宜小于1.0m,通过航运河道时,其位置和管顶距规划河底距离应与当地航运管理部门协商确定,并设置标志,遇冲刷河床应考虑防冲措施;4倒虹管宜设置事故排出口。
4.11.3 合流管道设倒虹管时,应按旱流污水量校核流速。4.11.4 倒虹管进出水井的检修室净高宜高于2m。进出水井较深时,井内应设检修台,其宽度应满足检修要求。当倒虹管为复线时,井盖的中心宜设在各条管道的中心线上。4.11.5倒虹管进出水井内应设闸槽或闸门。4.11.6倒虹管进水井的前一检查井,应设置沉泥槽。4.12渠 道4.12.1 在地形平坦地区,埋设深度或出水口深度受限制时,可采用渠道(明渠或盖板渠)排除雨水。盖板渠宜就地取材,构造宜方便维护,渠壁可与路侧石联合砌筑。4.12.2 明渠和盖板渠的底宽,不宜小于0.3m。无铺砌的明渠边坡,应根据不同的地质按表4.12.2采用;用砖石或混凝土块铺砌的明渠可采用1:0.75~1:1的边坡。4.12.2明 渠 边 坡表地 质边 坡粉砂1:3~1:3.5松散的细砂、中砂和粗砂1'
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