GB_T19570-2004污水排海管道工程技术规范 17页

ICS33.060.30Z66中华人民共和国国家标准GB/T19570-2004污水排海管道工程技术规范Engineeringtechnicalspecificationforsewagepipelinedischargingintothesea2004-07-26发布2005-01-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管理委员会\nGB/T19570-2004目次前言··········，···········，···········，·····································································“········，，⋯m引言······················，···········································，，··········，，·································，·，⋯I'1范围······，························································，············································⋯⋯72规范性引用文件············，·······················，························.········⋯⋯，.......··......⋯⋯73术语和定义········，···········，·····················································，··························，，·⋯14总则···············································，··················································，···········，·⋯25路由勘察及选择，，，，······，，，，，，········，·，·········，························，·····，·，，·，···⋯⋯，，。⋯⋯，·，，.·⋯25.1路由勘察·········，········································，·····，···········，········，······················⋯⋯25.2路由选择·············································································，，···············⋯⋯，.·⋯66污水排海混合区···，·······，·，，······························································.........·.....⋯⋯66.1预测水质变化·················································，·····························......·····....⋯⋯66.2混合区的调查·，，·11‘··4···，···11·······················，，···“····，，，1···一，.，.“一，.·⋯⋯，⋯66.3混合区的选择···························································.··········，··········..........⋯⋯66.4水质目标················，，························................................................................66.5环境质量分析，，，·········································，·，，，········，，·，·······，，，···⋯⋯，.····，⋯⋯，·⋯66.6生态目标··································································································⋯⋯66.7生物质量目标···，············································，······⋯⋯，，···⋯⋯，，····⋯⋯，....⋯⋯，，.⋯76.8污水总量计算··，，‘···················，···································.···············.........··.....⋯⋯76.9污水物理净化过程········································································......·····⋯⋯，.⋯76.10初始稀释度，，·······】·····‘····，····，······，·，·······，，，·······，·，，，·⋯，，，，·。··，二，二。。二，⋯⋯76.H初始稀释度设计的关键数据···，·································⋯⋯，······.......··................⋯⋯76.12确定初始稀释度(Sreq)和潜没深度(Hreq)··········································，···········，··⋯76.13污染羽流的再稀释·······，·，········，，，·······，·，，·········，，，，·································.····..·⋯⋯‘.86.14污染羽流再稀释的计算公式··································，·······.···，····.....·..................⋯⋯86.15污染羽流浓度场预测模型···········，··················，··········，，··········，，····⋯⋯，....····.....⋯⋯86.16污染物的迁移······，········，··，，·················，，······················，············，··············，····⋯⋯86.17风海流与污水场运动···············································⋯⋯，···.⋯⋯，...⋯⋯‘..........⋯⋯86.18污水中固体颗粒的调查，，，，······，，·········.............................................，，.⋯，⋯，.⋯87放流管和扩散器···························································..··········..········.............⋯⋯87.1通则···，··········································，·，，·········，，··········································⋯⋯87.2设计要求·········，·········，，，···········，·········，，······················································，⋯⋯87.3载荷分析·········，··························································································⋯⋯to7.4防腐·，，，·11“‘··，，，，·111·····················1·················，··“···，，，，·1‘······，，··1·····，···⋯⋯117.5敷设····························，，········，，·······················，···········，································一117.6完工检验·························，·············，，·······································，···················⋯⋯11附录A(资料性附录)Brooks公式的推导过程及应用条件·········································，，，，二13\nGB/T19570-2004前言本标准的附录A是资料性附录。本标准由国家海洋局提出。本标准由国家海洋标准计量中心归口。本标准起草单位:国家海洋局第一海洋研究所。本标准主要起草人:徐家声、刘昌荣、孟毅、宋旺德、潘增弟、张效龙。\nGB/T19570-2004引言污水排海管道是沿海城市污水处理工程重要组成部分，为提高沿海城市的污水处置能力，为保护海洋资源和环境，促进海洋经济可持续发展，减轻污水对海洋的污染，根据国内外污水排海管道工程技术发展的现状，特制定本标准。本标准力求在全面体现污水排海管道工程技术的内涵及本质的同时，对污水排海管道工程技术的重要环节，如路由勘察、污水排海混合区调查及污水对海洋环境污染的控制和管道设计、施工等，进行有效地指导，从而促使我国污水排海管道工程技术不断完善，海洋环境保护水平不断提高。\nGB/T19570-2004污水排海管道工程技术规范范围本标准规定了污水排海管道工程的路由勘察及选择、污水排海混合区、管道设计及施工等有关内容的技术要求。本标准适用于中华人民共和国管辖海域的污水(不包括温排水)排海管道工程。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB3097海水水质标准GB/T12763.2海洋调查规范海洋水文观测GB/T12763.3海洋调查规范海洋气象观测GB/T12763.6海洋调查规范海洋生物调查GB/T12763.8海洋调查规范海洋地质与地球物理调查GB/T14914海滨观测规范GB17378.4海洋监测规范海水分析GB17378.5海洋监测规范沉积物分析GB17378.6海洋监测规范生物体分析GB17501海洋工程地形测量规范GB17502海底电缆管道路由勘察规范GB18421海洋生物质量GB18486污水海洋处置工程污染控制标准3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。路由勘察routesurve3对海底管道从起点至终点的路由(管道走向)进行海洋环境及海洋开发活动状况的调查3.2污水排海管道sewagepipelinedischargingintothesea敷设于海中用于排放污水的管道，它由放流管和扩散器组成。3.3放流管pipetooutfall由陆上污水处理设施将污水经调压井输送至扩散器的管道注:改写GB18486-2001，定义3.2.扩散器pipefordiffusers在海域分散排放污水的管道。注:改写GB18486-2001,定义3.1,\nGB/T19570-20043.5污水排海混合区initialdilutionareaforsewagedischargingintothesea由扩散器排出的污水与海水直接混合后形成的水域。它离排污点最近，其范围包括从海底到海面的海域空间，其水质在任一瞬时，尚未达到规定水质目标的水域。注:改写GB18486-2001，定义3.5.3.6管道敷设pipeinstallation将污水排海管道沿路由铺设在海底表面或埋设在海底。总则4.1污水排海管道工程应通过全面、科学地论证，达到保护海洋环境，技术先进，经济合理，安全可靠的要求。4.2污水排海管道工程设计应坚持“以海定陆”的原则，即实行污水排放的总量控制。根据排污海域的水动力状况和海水自净能力确定污水排海混合区，污水排放总量应在污水排海棍合区环境容量允许范围之内。4.3不允许在海洋特别保护区、海洋自然保护区、重要渔业水域、海洋风景名胜区及其他需要特殊保护的珍稀物种，珊瑚礁、红树林、海草床等重要生态环境区域建设污水排海管道工程.4.4污水排海管道不允许排放有害有毒污水。进人放流管的水污染物浓度限值按GB18486中的相关规定执行。工业废水和生活污水至少经污水处理厂一级处理后排海。5路由勘察及选择51路由勘察5.1.1建设污水排海管道工程前应进行路由区的海洋环境和海洋开发活动状况调查。5A2污水排海管道路由勘察范围应包括放流管和扩散器所经过的地区。路由的起点为放流管起始端所设的调压井，终点为扩散器的末端。波浪、海流、地质构造及地震的勘察范围应扩大至路由区附近海域。5.】.3通过资料分析及现场踏勘首先拟定出二条以上的(含二条)路由，对拟定路由的资料进行分析、比较，选择出适宜的污水排海管道勘察路由。5.1.4路由勘察所有需定位的项目宜应使用DGPS，其动态定位最大允许误差应不大于士3.0m,静态定位最大允许误差应不大于士1.0m,测量时还应确定投影、坐标及登陆段附近的水准点、坐标点的位置。定位按GB17501中的相关规定执行。其他路由勘察的项目及内容见5.1.4.1-5.1.4.10,5.1.4.1陆地部分调查该项调查范围为路由的人孔(调压井)至最低低潮线的陆地部分。地形应实测，同时开展地貌及底质调查，侧量要求按GB17501中的相关规定执行。5.1.4.2气象水文调查该项调查应选择在有代表性的月份进行，收集的资料其持续时间最少为1年。如缺乏历史资料，应通过满足工程需要的短期现场观察并与附近长期观测站作相关分析后取得。本项调查应包括以下内容:5.1.4.2.1气象本项调查应包括以下内容:a)风速风向:资料应从拟定的路由区附近的气象台站获得，并进行统计分析。应有大风频率及极值的资料。\nGB/T19570-2004b)海雾:多年各月平均雾日。c)气温:多年各月平均气温及极值。d)气象观测方法按GB/T12763.3中的相关规定执行。5.1.4.2.2海流本项目调查应包括以下内容:a)收集资料，实测表层及底层流速流向并分析、计算余流的流速流向，所取资料应满足海流对管道稳定性影响的计算。b)应分别在大潮期和小潮期各进行一次25h的海流观测，并进行分析计算。c)海流观测按GB/T12763.2中的相关规定执行。5.1.4.2.3潮汐本项目调查应包括以下内容:a)在拟定路由区内如有常年验潮站，应直接利用长期观测的潮汐资料。b)如果没有常年验潮站，应在拟定路由区内进行为期1个月的短期观测，然后与邻近验潮站观测资料进行相关分析，并计算出设计潮位，计算设计潮位应考虑风暴潮的影响。c)潮位观测按GB/T14914中的相关规定执行。5.1.4.2.4波浪本项目调查应包括以下内容:a)在拟定路由区内如有常年波浪观测站，应直接使用该站的波浪资料，否则应在拟定路由区内设立临时波浪观测站，进行年度内不少于连续3个月的大浪期的波浪观测。b)临时波浪观测站的波浪观测内容包括波高、波向、周期、波型和海况，并与附近常年波浪站的观测资料作相关分析，取50年一遇波要素作为放流管及扩散器的设计参数。c)波浪观测按GB/T12763.2中的相关规定执行。5.1.4.2.5水温、盐度本项目调查应包括以下内容:a)以收集历史资料为主，如资料缺乏，其实测工作应在2,5,8,11月份进行，每次观测一昼夜。应特别注意水体中温度和盐度的跃层及其分布位置。b)收集水温统计资料，确定设计温度及由此产生的管道温度应变力、变形和位移。c)水温、盐度观测按GB/T12763.2中的相关规定执行。5.1.4.2.6海冰本项调查应包括以下内容:a)确定路由区是否通过固定冰或流冰活动海域;固定冰应观测冰期时间、范围、水温、冰温、气温、冰的厚度。流冰应观测冰块大小、流速、流向，并对冰的物理力学性质进行计算。b)应收集历史上冰灾事件及严重冰期的资料。c)海冰观测按GB/T12763.2中的相关规定执行。5.1.4.3扩散系数应使用染料法、浮标法或其他科学方法求得勘察海区水平及垂直扩散系数。5.1.4.4工程物探本项调查应包括以下内容:a)勘察路由区宽度不应小于500m.测量成图比例尺不应小于1:2000.测线布设及测量准确度应满足图件比例尺的要求。b)在拟定路由区应同步进行水深、海底地貌及浅地层剖面测量。技术要求如下:1)水深测量，在水深大于10m的海域，使用多波束测深系统进行路由区的全覆盖水深测量，在水深小于10m的海域使用双频测深仪作水深测量，测量按GB17501中的相关规3\nGB/T19570-2004定执行2)海底地貌探测，应用侧扫声纳对路由区进行全覆盖测量，单侧扫描量程不应大于75m,对海底出现的基岩露头，大漂石及砾石、沙波、沉船、海底管线及其他人为设施等障碍物应作清晰地表示。探测资料解释按GB/T12763.8中的相关规定执行。3)浅地层剖面测量，选用浅地层剖面仪进行地层探测，松散沉积物探测深度应不小于25m,分辨率达到。.3m，应做好浅地层剖面资料解释。测量按GB17502中的相关规定执行。4)磁力仪测量，应用磁力仪探测海底沉积物中的含铁磁性物体，并标明已敷设的光缆、管道、沉船及爆炸物的位置。测量按GB17502中的相关规定执行。5)同步测量获得的水深、地貌及浅地层剖面资料应做成一体的、彼此对应的直方图。5.1.4.5工程地质本项调查应包括以下内容:a)布设取样点的具体要求应按GB/T12763.8中的相关规定执行。使用蚌式、箱式及柱状取样器采集表层样及柱状样，使用CPT(静力触探仪)进行岩土的原位测试，提供测区底质类型分布图、柱状剖面图。对易产生液化的底质类型。应准确标出其范围。b)钻孔根据勘察比例尺及工程需要布设，主要沿管道路由中心线分布。在岸边、放流管及扩散器的末端应布设钻孔，其余视情况确定。钻孔深度应大于管道埋深，最小钻孔深度应大于5。(遇到基岩停钻)，岩芯取样间距不应大于1.0m，提供钻孔剖面图。除进行岩土样力学性质试验外，还应根据岩土特性做原位测试(标贯、十字板剪切等)。钻探各项技术要求及报告编写按GB17502中的相关规定执行。c)取得的样品应在现场或实验室进行常规土工试验。最后根据土的颗粒分析及物理性质指数进行土的分类和评价。土工实验内容、分析方法及技术要求等应按GB17502中的相关规定执行。5.1.4.6海洋生物本项调查喻包括以下内容:a)浮游植物(种类组成、密度、分布趋势、生物多样性指数)。b)浮游动物(种类组成、密度、生物量、分布趋势、生物多样性指数)。c)底栖动物(种类组成、密度、生物量、分布趋势、生物多样性指数)。d)附着生物(种类组成、密度、生物量、分布趋势、生物多样性指数)。应考虑附着在管道和扩散器上的生物造成的表面粗糙度增大和载荷变化。e)对生物群落结构进行分析并绘出各种生物量分布图。f)生物多样性指数计算按GB17378.6中的相关规定执行。5.1.4.7海底稳定性5.1.4.7.1地质构造与地展状况本项调查应包括以下内容:a)收集或通过调查获得管道路由区及其附近海域的地质构造和地震活动资料。b)当管道处于可液化地段时，应充分考虑地震活动引起的底土液化和滑动的可能性。对地基应予以加固，提高管材的强度。c)在地震烈度达到国家地震局姗度区的海域，应按工程抗震设计规范对管道路由进行抗震能力的调查计算5.1.4.7.2水动力与冲淤作用本项调查应包括以下内容:a)了解水动力对路由区作用特征，判断其是冲淤还是淤积作用区。b)在管道系统设计寿命期限内，取50年一遇的波要素、可能最大流速及可能造成底土液化的潮\nGB/T19570-2004位，作为管道工程的设计参数。c)进行底土的类型、运移、冲淤量和速率的分析计算，正确判断水动力对管道路由区的冲淤作用及其危害，并做防止冲淤的工程措施。5.1.4.7.3地质灾害状况本项调查应包括以下内容:a)进行地质灾害类型的划分，重点是崩塌、滑坡、沙波移动，埋藏古河道与浅层天然气。b)开展地质灾害成因的分析，着重分析其与海底地形、底土性质、地质构造、地震、水动力及泥沙冲淤的关系c)应圈出断裂、崩塌、滑坡区并说明它们的规模、形态特征。d)应进行沙波形态、稳定性及活动趋势的分析。e)对已发现的埋藏古河道应进行形态描述并确定其埋藏深度。f)确定浅层天然气的分布范围及其埋藏深度5.1.4.8腐蚀环境本项调查应包括以下内容:a)波浪及流况:应了解波高、波向、周期及流速、流向。b)底质类型:应了解底质类型及其特征。曰水温和泥温:应测量水温和泥温d)pH值:应测定海水和底质水体的pH值。e)Eh值及电阻率:应测定海水和底质的Eh值及电阻率。f)硫化物:应测定底质的硫化物含量。9)有机质:应测定底质的有机质含量。卜)嗜氧及厌氧细菌:应测定底质中硫酸盐还原菌等嗜氧及厌氧细菌数量。硫酸盐还原菌检测应按GB/T12763.6中的相关规定执行。i)污损生物:对底质中的附着生物和钻孔生物进行鉴定，并对它们的危害性作分析。该项调查应按GB/T12763.6中的相关规定执行j)pH,Eh及有机物的测定按GB17378.5中的相关规定执行。k)腐蚀环境评价:在完成上述调查、分析后，应根据所获资料进行海底腐蚀环境评价。5.1.4.9海洋环境质f状况及评价本项调查应包括以下内容:a)大肠杆菌衰减速率(Tso)应用实验室模拟试验、现场模拟试验和现场实验等方法中的一种测出大肠杆菌浓度及其衰减速率。该项测试应按GB17378.6中的相关规定执行。b)水质、底质监测及分析监测分析项目包括:水温、水色、透明度、盐度、pH、化学需氧量(COD)、生物耗养量(BOD)、叶绿素a,溶解氧(DO)、油类、三氮、无机磷、活性磷酸盐、有机质、硫化物、铜(Cu)、砷(se),锅(Cd)、汞(Hg)、锌(Zn)、铅(Pb)、总铬、多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)等污染物调查。}几述调查应按GB17378.4和GB17378.5中的相关规定执行c)环境质量评价通过调查对海域整体环境质量进行综合评价。d)设立对照区应在排污区以外，即不受排污影响的海域建立一对照区，对排污区及对照区进行调查对比，以区别自然因素及人为污染引起的环境质量变化。\nGB/T19570-20045.1.4.10海域与海洋资源利用状况本项调查应包括以下内容:a)进行路由区内养殖及捕捞活动调查。该项目调查包括养殖范围、品种、捕捞种类、数量、捕捞船的数量、吨位、锚重等b)路由区附近的港口及航运状况调查，包括船只的数量、吨位、锚重及扎人底泥的深度、航线位置等c)查明已有海底管线、沉船、其他人工设施和废弃物的位置。d)对路由区及其附近的锚地、旅游区、自然保护区、倾废区及军事训练区进行调查并确定其位置。5.2路由选择5.2.1对污水排海管道路由勘察获得的资料逐项进行分析及比较，指出路由海洋环境及开发活动的有利及不利条件并进行综合评价。5.2.2根据海洋功能区划的要求和有利于排海管道路由区的环境保护及邻近海域的可持续发展的原则，按照管道工程科学性、可靠性、经济性要求通过比选确定最佳路由。6污水排海混合区6.1预测水质变化应在工程确定的污水排放量、处理程度的基础上，根据污水排海管道路由区、混合区和邻近海域的海洋功能区划及其水质要求，预测其水质变化，并运用数学模型预测人海污水，在排污区的时空分布及其对生态环境的影响。6.2混合区的调查污水排海混合区的调查按本标准5.1.4.2,5.1.4.4,5.1.4.6有关规定执行。6.3混合区的选择6.3.1应根据海洋功能区划及海水自净能力选定混合区。6.3.2混合区和排污点的选择，除根据侮洋功能区划外，还应考虑该海域水动力条件和路由地质地貌的状况，应选择在海底稳定，海域开阔，水动力活跃，水深大于10m，生物资源相对贫乏，海底面状况单一、易于管道施工的水域。6.3.3由排污点排放污水形成的混合区，不应影响鱼类回游和邻近功能区的功能。6.3.4混合区范围应根据排海污水与受纳水体的CO氏。背景值之和不超过GB3097规定的海水水质标准的要求来确定(CODm,<5mg/I,),混合区范围规定按GB18486中的相关规定执行。6.3.5进行混合区范围计算时，应针对其地形、地貌及水文特征和扩散器的结构、排放形式而采用不同的计算公式。6.3.6混合区允许超过规定的水质标准，但是不能形成油膜、难闻的气味和可见的混浊云斑。6.4水质目标排污海域水质标准是针对混合区以外海域的，混合区以外的纳污水域水质变化应控制在当地《海洋功能区划》规定的范围内，排污海域水质应达到GB3097中相关规定的要求。6,5环境质f分析进行混合区的环境质量分析时，应将5.1.4.9的环境质量分析结果，作为本底值。根据海洋功能区划和GB3097中的相关规定，对混合区进行环境质量受损程度的分析评价，并为污水稀释扩散倍数的选择提供依据。66生态目标在混合区以外的海域，应通过底栖动物群落结构的调查分析。确定生态目标的主要指标包括种类数量、栖息密度、生物量及生物多样性指数上述各项指标的变化不得超过本底值的15写。6\nGB/T19570-20046.7生物质f目标当污水排放到混合区以外的海域时，该海域被污染的区域中生物体内的总汞、锅、砷、铜、锌等重金属及石油烃含量应低于GB18421中的第三类标准。6.8污水总.计算对进人污水处理排放系统的污水，应进行总量计算，包括生活污水、工业废水。如果未建立污水与雨水分离截流系统，混合污水中还应包括部分地面径流水。6.9污水物理净化过程排污区内污水的净化以物理净化过程为主。在排污区内污水混合与输送的不同的阶段，应采用适宜的预测模型，并进行初始稀释度的计算和迁移阶段以及长期扩散，输运阶段的预测，以此确定建立排污区的可能性。6.10初始稀释度污水由扩散器排出后，在出口被稀释，被稀释的倍数称为初始稀释度。它的计算应针对以下两种情况进行:a)周围海水密度均匀时，按以下公式计算:S,一S,(1+亚s=q)(1)\u几}S‘一0.38(g')寺构(2)式中:9，一A‘一P9;问S,—初始稀释度;S,—无水流时，轴线处稀释度;P.—周围海水密度;PD—污水密度;9—重力加速度，单位为米每平方秒(m/s');h—污水排放深度，单位为米(m);4—扩散器单位长度的排放量，单位为立方米每秒米(m'/(s"m));u—海水流速，单位为米每秒(m/s).b)周围海水密度呈线性分布时.按以下公式计算S,一S,\1+鲁uz-.)······························⋯⋯(3)S=0.31(g')I二。..9'······················。·。···⋯⋯(4)式中:S}—静水中污染云升至最大高度时的轴线稀释度;zm,x—污染云的最大浮升高度，单位为米(m),‘一‘一6.25(g'q)'L瓦g(P.A-Po)](5)其他符号意义同6.9中的a)公式。6.11初始稀释度设计的关键数据一个是确定该工程所需要的初始稀释度(Sreq)，另一个是确定污水场的潜没状态(Hreq)。不同的海区和工程对Sreq和Hreq的要求是不同的，应按6.11的要求确定Sreq和Hreq,6.12确定初始稀释度(Sreq)和潜没深度(Hreq)初始稀释度和潜没深度的确定应按下列准则:\nGB/T19570-2004a)应保证岸边排污区周围的水域达到预定水质目标;b)为避免形成稳定的水面污水场，Sreq应大于100倍;c)Sreq应保证混合区水面不形成油膜、明显的混浊云斑，没有难闻的气味;d)防止污水场潜没在深水层及跃层处形成很薄的污水场。6.13污染羽流的再稀释应对污水排海混合区周边水域及保护区的入侵污水浓度、人侵频率和持续时间进行计算，以此作出污染羽流对周围水域的侵袭和危害的评价6.14污染羽流再稀释的计算公式当按初始稀释度计算得到的近岸区污染物浓度加上受纳水体背景浓度超过“海洋功能区划”规定的海水水质标准时，应根据当地海洋功能区划的水质要求，建立污水再稀释和迁移阶段预测模型，进行后续输移扩散的计算。该计算宜用Brooks公式，也可应用其他模型进行计算。常用的Brooks公式的计算及应用条件参见附录Ao6.巧污染羽流浓度场预测模型在污染羽流消失、出现光滑变化的浓度场时，应在污水排海混合区以外，建立污染物平衡影响的浓度场预测模型，计算海水中污染物经稀释达到“海洋功能区划”规定的水质要求所需的时间及影响的范围。6.16污染物的迁移应通过水质点的拉格朗日漂移和拉格朗日余流，掌握污染物在海域中的迁移规律，并以此选出污水排海混合区、排污点位置，并对污染物迁移造成近岸或海洋自然保护区损害的可能性进行评估6.17风海流与污水场运动应测算出风海流的流速、流向，了解水面污水场的运动速度及方向6.18污水中固体颗粒的调查当排污引起的固体颗粒的悬浮量及沉积量大于海洋中固体颗粒的悬浮量和沉积量的10%时，应进行污水中固体颗粒在海底的沉积状况的调查及预测。该项调查应按GB17378.5的有关规定进行。7放流管和扩散器7.1通则放流管和扩散器是污水排海管道的重要组成部分，对它们的设计除考虑自然条件外，还应考虑社会经济的现状、发展需求以及它们对海洋环境的影响。还应充分而又全面地考虑影响它们的安全及效能的各种因素7.2设计要求7.2.1城镇污水排放量应根据城镇规划分别按近期和远期进行设计。近期污水排放量的计算时段为10年，远期污水排放量计算时段最少为20年在上述规划的基础上，确定污水排海工程的规模及排污管管径。工程建设可分期进行。排海管的污水排放能力应按远期污水量设计，为达到自净流速应采用间歇排放。7.2.2应进行污水处理厂建设与污水排海管道建设费用的比较分析，充分考虑兴建污水排海工程城镇的经济承受能力和社会经济效益。7.23建立污水与雨水分离截流和处理系统，减轻排海管道的负荷并节省资金。7.2.4管道系统设计中，以设计内压作为最大内压计算依据。应能承受最大可能外压。管道设计温度范围为一200C^-600Co7.2.5应分别考虑正常使用及安装设计状态，管道系统应根据载荷条件，对这两种状态进行设计。设计应保证管道系统在设计条件下的功能和防止可能的结构失效或破坏。7.2.6管道系统结构分析模型应能正确地模拟真实结构体系的主要特点，包括载荷、支承条件和结构8\nGB/T19570-2004特点。管道系统的力学计算，应根据静力学、动力学、材料强度理论及断裂力学、损伤力学的要求进行。7.2.7所有管道附件在工作载荷与环境载荷作用下，其强度、稳定性与疲劳安全指标不应低于管道所要求的指标。7.2.8制造排污管的材料应根据污水特性、使用期限、水温、冰冻状况、管径、管内外承受的压力、土质、水动力条件对其冲蚀以及工程经费等因素进行选择。7.2.9排污管如需转弯，其拐角应大于1200,7.2.10污水排海管道的埋设深度根据埋管地带的来往船只数量、吨位，锚的尺寸、重量及管道外径、壁厚，浪潮流对海底的冲刷作用，计算出最佳的管道埋深值7.2.11根据管道敷设形式，即表层敷设还是海底埋设而采用适当的扩散器。7.2.12进行放流管的长度计算时，应使放流管走向与海流的流向垂直，放流管末端的水深应大于10m，应保证扩散器第一个孔口排出的污水到达水面时发生的羽流的边缘不触及海岸。7.2.13扩散器的长度和孔口设计应满足规定的起始稀释倍数要求(约100倍)。扩散器稀释功能特征参数不应小于150倍。7.2.14扩散器的长度与稀释效果密切相关，扩散器长度按下式表示:L、一4.27QSa2h-21a8l-112，’·························⋯⋯(6)式中:Ly—扩散器长度，单位为米(m);Q~污水排放量，单位为立方米每秒(m'/s);h—污水的最大浮升高度，单位为米(m);9，—折减重力加速度，单位为米每平方秒(m/s2);S,—初始稀释度。7.2.15应使扩散器中流速达到自净流速，即不小于。.6m/S，一般可取。8m/S^-1.0m/S左右。敷设在海底表层的扩散器在末端应安装翻板闸门，平时关闭，进行冲洗时打开。7.2.16扩散器应由直径递减的几段管子组成，保持扩散器的自净流速。7.2.17扩散器喷口的间距约等于喷口至水面深度的1/3。喷口间距应小于扩散器长度，达到各喷口排出的污水在初始稀释扩散过程中相互不重叠的要求。喷口数的计算公式如下:3L=(7)水=h式中:Lp—扩散器有效长度，单位为米(m);h—污水排放深度，单位为米(m),7.2.18喷口孔径的确定应满足污水稀释扩散要求，保证污水中大尺寸的悬浮物能顺利通过。在泥沙快速淤积区，应有防止泥沙阻塞扩散器喷口的措施。喷口出流应有足够大的速率，设计时应使佛汝德数Fry1.0，喷口孔径应为5cm-23cm。第:段扩散器上喷口的孔径，计算公式如下:厂4q厂一.(8)必一'J-Co;2gE,污水在第I段扩散器上喷口处的出流速度:vd=C=,丫g2可(9)式中:4d—第i段孔口出流量;CD—第Z段管上喷口的出流系数;9—重力加速度，单位为米每平方秒(m/s`);E—排放口处(X=i)的涡流扩散系数。\nGB/T19570-20047.2.19扩散器开口的总面积应小于放流管的横截面积。两者的比值约为1/3,7.2.20扩散器的水力计算应包括沿程和局部阻力损失、动水头和静水头、各孔口的出流系数、出流流量及流速等。扩散器水力计算公式为:口，=Cpa=(10)式中:q.-n号喷口出流量;Co—出流系数;E}n号喷口处扩散器内外总水头差;a丹刀号喷口面积。7.2.21污水人海的总水头H。的计算公式如下:H}=h,+凡+h,+从式中:h,—放流管与扩散器水头损失，单位为米(m);h,—剩余水头，单位为米(m);h,—最高潮位与扩散器终端海底高程，单位为米(m);h,—海水与污水密度差造成的压差，单位为米(m);h,=(p,.。一p0)h,;P=.0—排水口处海水密度;两—污水密度。7.2.22当路由区有饱和沙土或饱和粉土分布时，应对其液化的可能性进行分析，应对大浪、强流和地震引起的砂土液化采取预防措施。具体措施如下:把管道埋在液化层之下，用不液化材料进行回填及地表保护，使用钢材或钢筋混凝土材料作管道等。7.2.23在波浪或潮流较强的地区应防止海底管道裸露或被冲刷悬空。在水动力较弱的海域应防止沉积物的淤积导致扩散器喷口的阻塞。当底质硬度有显著变化时，管道应采用柔性连接方式。7.2.24污水排海系统，特别是排污口标高应低于整个城市排污管道，而管径应不小于污水转输管，最小设计坡降为。.40007.2.25在污水处理厂引出的污水转输管与排海管之间，即排海管的起始端附近应建调压井，以调节扩散器的泄流能力。7.2.26在季节性冻土及有冰冻现象发生的海滨地区，排污管道及排污口应设在冻土层以下。7.2.27应有防止管道及其附属构筑物发生破裂及损坏的预防措施:a)管道强度应有足够的余量，余量不应小于5000,b)环境条件重现期应按50年设计。C管道区应设计醒目的标志(标志设在管道登陆处附近)，管道位置应在海图上标出，并报有关管理部门备案。d)禁止在管道保护区内抛锚、拖锚、拖网捕鱼、挖沙及疏浚作业。e)定期作管线检查，发现问题及时维修加固，发现管道断裂时，应打开紧急排放口进行污水分流。7.2.28应设有紧急排污口，对管道断裂破损溢出的污水进行分流。7.3载荷分析7.3.1应对敷设在海中的管道进行载荷分析，包括工作载荷及设计海洋环境载荷两部分。对管道系统应进行可能的最大的载荷计算，但地震载荷不计在内。7.3.2工作状况下的管道载荷应考虑重量、压力、温度变化及在安装状态中因永久性弯曲或伸长变形而产生的预应力等因素7.3.3对管道产生影响的环境载荷因子应包括:风载荷、波浪载荷、海流载荷、冰载荷和由船舶的碰撞、10\nGB/T19570-2004拖网渔具的撞击、坠落物的撞击等引起的偶然载荷。7.4防腐7.4.1排放腐蚀性污水的排污管及其附属构筑物应采取相应的防腐措施。防腐措施可采取三种形式:外涂层、阴极保护和内防腐7.4.2在进行管道系统涂层时，应按涂层技术要求和涂敷规程进行。涂层材料应满足海洋环境的需要，应具有较强的粘结力，持久性及抗化学、物理和海洋生物破坏能力;适用温度范围广，延伸与柔性好，并应具有与混凝土加重层的相容性，现场接头或补口的适用性，被损坏涂层的可修补性。7.4.3阴极保护系统的设计与选择应满足管道在使用期限内的可靠性和经济性，使阴极保护电位值(V)适用于海水及海底土层中。7.4.4污水排海管道应采取相应的内防腐措施。确定内防腐方案时应考虑污水的性质及成分:盐度、细菌含量,pH值、硫化物、溶解氧、泥沙含量、温度和压力等，并应考虑内腐蚀与时间的关系。7.4.5应根据需要设置管道的混凝土加重层以减少管道的浮力，防止外防腐层遭到机械损伤。7.5敷设7.5.1管道系统海上安装应由拥有该系统甲级资质证书的单位作业。安装作业人员应具有相应的技术等级合格证书。应按已获得认可的技术要求、规程和图纸进行安装。7.5.2应对海上安装实施全过程的质量控制，用于测量的仪器设备，包括敷管作业船应经法定质检部门检验，并具有合格证书。7.5.3海底管道敷设前，应沿路由进行清障。7.5.4应保证安装后的海底管道系统能满足设计和已认可技术标准的要求。7.5.5排污管在装卸、运输和储存过程中应防止加重层或防腐涂层损伤、脱落，吊装前应对管子两端进行保护7.5.6在管道敷设过程中，若所采用的敷设方法可能使海底管道产生屈曲时，应设法对管道屈曲部分进行检查。，产为防止管道受到腐蚀和水动力冲击，对架空或敷设在海底表面的管道系统应进行锚固及防护。n:，:.己海底管道的各管段之间，海底管道与立管或与岸段管段之间的连接应选择合适的方法，并达到规定的技术要求7.5.9对不同的管材应采用不同敷设方法，钢管应采用底部牵引或顶管法，大管径的钢筋混凝土管应采用逐段敷设法，塑料管可采用浮沉法敷设。7.5.10进行埋设的污水排海管道，其上缘埋设深度不应小于1.0m。扩散器所在海域应在]Dm等探线以下，并使立管一喷口型扩散器的立管在大潮低潮时也不露出水面。7.5.11污水排海管不应与其他海底管线(如海缆、海底油气或供水管道)交叉，如交叉不可避免时应敷设在它们的下面，垂直净距(管道外壁净距)应达。.5m以上。7.5.12污水排海管与其他海底管线之间的水平净距应达30m以上。与海底易爆、强辐射等危险物之间的距离应保持在500m以上。7.5.13在流速大于1.5m/s的强流区，表层敷设的管道其走向不应与流向垂直，而在流速小于0.5m/s的弱流区，管道走向应尽量与海流流向垂直。7.5.14埋设管道不应产生浮起现象，当覆盖土有液化可能时，应按土液化状态和吸附力校核管道的技起浮能力，并应考虑土的液化深度。应将管道埋设在可能的液化深度以下。如是表层敷设的管道应有加大管道比重，加压块等稳定管道措施7.6完工检验7.6.1对建成的管道系统应进行最终检验，以确定该系统是否达到工程设计和有关技术标准的要求。7.6.2最终检验应形成最终检查报告，包括下列内容:建成后的管道系统位置图，应说明管道加重层、锚固系统、防腐层及立管支撑结构是否按批准的技术文件和技术要求安装。11\nGB/T19570-20047.6.3应在管道安装完毕后进行现场屈曲检查，对埋设的管道，最终的屈曲检查应在挖沟后(指后挖沟法)进行。如发现有局部屈曲，应进行修理或切除，切除的管段长度至少为3m,7.6.4建成后的管道系统应进行水压试验，以了解管道系统的状况是否满足常规的技术条件。埋设或覆盖管道水压试验应在管道敷设完成后进行。水压试验应包括以下内容:a)管道水压试验应注意安全。在试验期间，管道试验段应定时巡视，保持正常的通信联络和监控。b)为能可靠地判断所试管段的强度和严密性，最小试验压力应为设计内压的1.25倍。在试压期间，管子的环向应力一般应不超过规定的最小屈服强度的90%ec)试验管道加压后，为使其压力保持稳定，压力稳压时间一般应不少于24ho短管道和立管稳压时间允许为8h。完全可以外观检验的管段、稳压时间至少保持2卜。d)试验管段内全部压力部件若能在试验中保持完整良好状态且无泄露，则应认为合格。在稳压时间内允许有士0.2%的压力变化。e)如试验管段出现破裂或泄漏，事故部位应予修补甚至更换。对修补或更换的管道应重新进行水压试验。7.65水压试验应提交包括以下内容的报告:a)水压试验报告表;b)实际压力一容积图与理论压力一容积图的比较;c)压力与时间的关系曲线;d)温度与时间的关系曲线;e)压力测量系统的检验合格证书。\nGB/T19570-2004附录A(资料性附录)Brooks公式的推导过程及应用条件Brooks公式的推导过程及应用条件如下:1..t,.2.,X\Vz二一=I1十:丁N-;L,、SLb/式中:Lx—表面场宽度，单位为米(m);Ly—扩散器长度，单位为米(m);X—断面距扩散器的水平距离，单位为米(m);P—系数V12,sL,e。。—排放口处(t=0)涡流扩散系数，单位为平方米每秒(m2/s);￡。=4.53XL,"X10-V,横流速度，单位为米每秒(二/s).C77“eri「{一/,.一二z1。.5入\一1」}’“1.i;J「~二尸玉;—.IL、S乙b/」式中:C.-混合区起始浓度，单位为毫克每升(mg/L);Cx—表面场中心线X处的浓度增值，单位为毫克每升(mg/L)oBrooks分析中的假设条件是:(1)表面场随环境水流的移动是单方向、持续和均匀的;(2)忽略受纳水域流动方向及垂向的混合;(3)横向混合采用4/3指数定律。