给排水管道系统第5章课件.ppt

1、5.1 排水管道系统布置排水管道系统布置n在平面图上确定管线的位置及走向在平面图上确定管线的位置及走向n常沿常沿分水线分水线划分划分流域流域，将干管放在，将干管放在汇水线汇水线上上5.1.1排水管道系统布置原则和形式排水管道系统布置原则和形式布置原则布置原则n城市总体规划城市总体规划n按从主干管、干管、支管的顺序进行布置按从主干管、干管、支管的顺序进行布置n施工、运行和维护方便施工、运行和维护方便n远期近期相结合，考虑分期建设的可能性，并留有余地远期近期相结合，考虑分期建设的可能性，并留有余地n充分利用充分利用地形地形，尽量采用，尽量采用重力流重力流排除污水和雨水，并力排除污水和雨水，并力求使

2、管线最短和求使管线最短和埋深埋深最小最小n避免管道避免管道埋深埋深太大而不得不设泵站太大而不得不设泵站n主干管、干管主干管、干管设于低处设于低处，支管平行于，支管平行于等高线等高线设置设置5.1.1排水管道系统布置原则和形式排水管道系统布置原则和形式主管线布置形式主管线布置形式(1)平行式：干管平行河道（等高线）平行式：干管平行河道（等高线）,适用于适用于，地形地形倾斜严重倾斜严重时时(2)正交式：干管垂直河道（等高线），正交式：干管垂直河道（等高线），管线节约，适用于管线节约，适用于地形地形向河道适当向河道适当倾斜时，用于倾斜时，用于分流制的分流制的雨水管雨水管及古及古老的合流制老的合流制(

3、3)截流式：针对截流式：针对合流制合流制，为减轻正交，为减轻正交式对水体的污染，发展为截流式式对水体的污染，发展为截流式(4)分区式：分区式：地形地形高差很大高差很大时，低区污水需用泵站时，低区污水需用泵站提升，与高区污水一同提升，与高区污水一同进入污水厂进入污水厂(5)辐射式：中央高，四周辐射式：中央高，四周低时或地势平坦的大城低时或地势平坦的大城市市分散式，分散式，雨污水雨污水(6)环绕式：辐射式发展为环绕式：辐射式发展为环绕式，减少污水厂数环绕式，减少污水厂数目，可能要设泵站目，可能要设泵站集集中式，中式，主要是污水主要是污水图图5-1 排水系统的布置形式排水系统的布置形式（1）正交式；

4、（2）截留式；（3）平行式；（4）分区式；（5）分散式；（6）环绕式1-城市边界；2-排水流域分界线；3-干管；4-主干管；5-污水厂；6-污水泵站；7-出水口5.1.1排水管道系统布置原则和形式排水管道系统布置原则和形式5.1.1排水管道系统布置原则和形式排水管道系统布置原则和形式 污水管道系统布置污水管道系统布置p排水区界：可以大于供水区界排水区界：可以大于供水区界p排水流域：分水线排水流域：分水线p污水处理厂位置：集中污水处理厂位置：集中/分散；下游；下风向分散；下游；下风向p排出口：下游排出口：下游p污水排水管道定线污水排水管道定线p主干管、干管、支管线主干管、干管、支管线p管线短、埋

5、深小、重力流管线短、埋深小、重力流p支管布置：图支管布置：图5-3p方案比较方案比较重力流管道定线重力流管道定线地形是关键地形是关键重力流管道投资重力流管道投资埋深是关键埋深是关键污水管道系统控制点污水管道系统控制点控制（下游）管道系统埋深控制（下游）管道系统埋深高程控制点高程控制点管道起点（很多）管道起点（很多）地形较低、位置较远地形较低、位置较远新管接旧管时，旧管的高程点新管接旧管时，旧管的高程点与其它管线的交叉点与其它管线的交叉点特殊要求的点（地下室、人防工程）特殊要求的点（地下室、人防工程）控制点的确定：计算与分析控制点的确定：计算与分析n控制点的埋深影响整个工程造价，需尽可能抬高控制

6、点的埋深影响整个工程造价，需尽可能抬高n控制点的抬高处理：做局部处理控制点的抬高处理：做局部处理n对于地势低点，采用局部填土或采用保温措施或对于地势低点，采用局部填土或采用保温措施或局部采用高强度管道局部采用高强度管道n污水泵站污水泵站中途泵站、局部泵站、终点泵站中途泵站、局部泵站、终点泵站5.1.1排水管道系统布置原则和形式排水管道系统布置原则和形式 雨水管渠系统布置（与污水管道系统相比）雨水管渠系统布置（与污水管道系统相比）p排水区界：行政区界排水区界：行政区界p排水流域：分水线多，充分利用地形，就近排水排水流域：分水线多，充分利用地形，就近排水p排出口：多排出口：多p污水排水管道定线污水

7、排水管道定线p地上排水地下排水配合地上排水地下排水配合p大排水系统小排水系统结合大排水系统小排水系统结合p明渠暗管相结合明渠暗管相结合p渗滞蓄净用排合理统筹渗滞蓄净用排合理统筹重力流管道定线重力流管道定线地形是关键地形是关键重力流管道投资重力流管道投资埋深是关键埋深是关键5.1.2区域排水系统（自学）区域排水系统（自学）p污水集中处理污水集中处理p全面规划、合理减排全面规划、合理减排5.1.3污水综合治理污水综合治理（自学）（自学）5.2 污水管道系统水力计算污水管道系统水力计算n确定设计基础数据（面积、人口数、定额、防确定设计基础数据（面积、人口数、定额、防洪标准等）洪标准等）n污水管道系统

8、的平面布置污水管道系统的平面布置n污水管道设计流量计算和水力计算污水管道设计流量计算和水力计算n污水管道系统附属构筑物设计计算（污水管道系统附属构筑物设计计算（如如中途泵中途泵站、倒虹管等）站、倒虹管等）n污水管道在街道横断面上的位置污水管道在街道横断面上的位置n绘制污水管道系统平面图和纵剖面图绘制污水管道系统平面图和纵剖面图5.2.1设计管段与设计流量设计管段与设计流量（给水系统设计流量复习）（给水系统设计流量复习）1.确定检查井位与设计管段确定检查井位与设计管段n 控制井位控制井位n必须放置处，如转弯、交汇、管径和坡度变化处必须放置处，如转弯、交汇、管径和坡度变化处n设计井距（按规范确定，

9、实际采用小于表中值）设计井距（按规范确定，实际采用小于表中值）n养护要求：除控制井位外，较长直线段上也要设井养护要求：除控制井位外，较长直线段上也要设井n注意注意n先定控制井位，再在管线上按规范设置检查井先定控制井位，再在管线上按规范设置检查井n支管接入时是否与树、电杆碰撞支管接入时是否与树、电杆碰撞n对控制检查井进行编号对控制检查井进行编号n设计管段：按控制井位；管段；起点终点；上端下端点设计管段：按控制井位；管段；起点终点；上端下端点复习：复习：2.2.1居民生活污水设计流量居民生活污水设计流量1.居住区居民生活污水居住区居民生活污水n 居民生活污水定额（居民生活污水定额（L/人人天）天）

10、N设计人口数设计人口数zKQQ 11)/(360024=1sLKNnQz复习：复习：n居民生活污水定额（污水量标准）居民生活污水定额（污水量标准）n每人每日排放的平均污水量（每人每日排放的平均污水量（P210给水定额给水定额(0.80.9)）n许多城市使用经验数据，如北京许多城市使用经验数据，如北京120-150L/(人人 d)n与给水定额的关系与给水定额的关系一般小于给水定额：蒸发、吸收、一般小于给水定额：蒸发、吸收、渗漏、绿植吸收等消耗；但也可能增加（管道接口、井口）渗漏、绿植吸收等消耗；但也可能增加（管道接口、井口）n石家庄、鞍山、邯郸等城市取两定额相等石家庄、鞍山、邯郸等城市取两定额相

11、等n哈尔滨、太原、西安等城市取给水定额的哈尔滨、太原、西安等城市取给水定额的0.8-0.9n国外常取国外常取0.7-0.8（因有小花园、草地浇水损失）（因有小花园、草地浇水损失）n室外排水设计规范室外排水设计规范GB50014n排水系统完善的地区可按用水定额的排水系统完善的地区可按用水定额的90%计计n一般地区可按用水定额的一般地区可按用水定额的80%计计N 设计人口数：污水管道服务的人口数（到设计期设计人口数：污水管道服务的人口数（到设计期限终期时）限终期时）P 人口密度：单位面积上的人口数，人人口密度：单位面积上的人口数，人/han总人口密度总人口密度按整个城市面积（包括街道、公园、运按整

12、个城市面积（包括街道、公园、运动场、水体等非居住区）平均计算，用于方案设计动场、水体等非居住区）平均计算，用于方案设计n街区人口密度街区人口密度按街区内建筑面积（不包括非居住区）按街区内建筑面积（不包括非居住区）计算，常用于技术设计或施工图设计计算，常用于技术设计或施工图设计F 服务面积：定线后，根据地形划分（按分水线），服务面积：定线后，根据地形划分（按分水线），且要与人口密度计算方法相且要与人口密度计算方法相匹配匹配NP F)/(864003600241sLKFPnKNnQzz 复习：复习：Kz 将平均日平均时将平均日平均时最高日最高时（最不利情况）最高日最高时（最不利情况）查表：查表：P

13、29（源自（源自GB50014）计算：计算：大则大则Kz 小小 比流量比流量qnq单位面积单位时间排放的平均污水量，单位面积单位时间排放的平均污水量，L/s hanq=nP 将人均污水量将人均污水量n与人口密度与人口密度P 相乘，便于计算相乘，便于计算zKFqQ=111.017.2QKz 1Q)/(864003600241sLKFPnKNnQzz 复习：复习：复习：复习：n2.公共建筑污水量公共建筑污水量n数值较大者，作为集中流量处理数值较大者，作为集中流量处理n其余污水量分摊到城市面积上其余污水量分摊到城市面积上复习：复习：3.工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量工业企业生活污水及淋浴污水的

14、设计流量 (L/s)A1、A2 一般车间、热车间一般车间、热车间最大班最大班职工人数，人职工人数，人B1、B2 职工生活污水定额，职工生活污水定额，30、50L/人人 班班C1、C2 一般车间、热车间最大班淋浴人数，人一般车间、热车间最大班淋浴人数，人D1、D2 职工淋浴污水定额，职工淋浴污水定额，40、60L/人人 班班K1、K2 一般车间、热车间生活污水时变化系数一般车间、热车间生活污水时变化系数T每班工作小时数，每班工作小时数，h1112221122236003600A B KA B KC DC DQT复习：复习：2.2.2工业废水设计流量工业废水设计流量 L/sm排水量标准排水量标准(

15、m3/单位产品，单位产品，m3/单位原料，单位原料，m3/单位设备，单位设备，m3L)M平均日产品量、原料量、设备台数平均日产品量、原料量、设备台数T每日生产时数每日生产时数(h)K总总总变化系数总变化系数3/)3600zmMQKLsT （复习：复习：2.2.3地下水渗入量地下水渗入量n按管长或面积取值按管长或面积取值n按设计污水量取值按设计污水量取值n渗入量较少时可忽略不计渗入量较少时可忽略不计复习：复习：2.2.4 城市污水设计总流量城市污水设计总流量城市污水设计总流量城市污水设计总流量Q=居民最高日最高时生活居民最高日最高时生活污水量污水量Q1+企业职工最大班生活和淋浴污水量企业职工最大

16、班生活和淋浴污水量Q2+工业废水量工业废水量Q3（含公共建筑污水量）（含公共建筑污水量）+地地下水渗入量下水渗入量Q4，即，即 Q=Q1+Q2+Q3+Q4（复习：城市给水系统设计流量计算）（复习：城市给水系统设计流量计算）5.2.1设计管段与设计流量设计管段与设计流量2.管段设计流量的确定管段设计流量的确定nn某造纸厂，生产每吨纸制品排水某造纸厂，生产每吨纸制品排水20m3，日，日产量为产量为30吨，每日三班制，问生产废水设吨，每日三班制，问生产废水设计排放量为多少？计排放量为多少？nQ设计设计=Q平均平均Khn时变化系数时变化系数Kh：依行业而定：依行业而定n日排水定额是根据水量平衡分析确定

17、的日排水定额是根据水量平衡分析确定的某街区面积某街区面积18ha，人口密度为，人口密度为P=400人人/ha，当地排水量标准为当地排水量标准为n=100L/人人 d，求，求1-2管线的污水设计流量。管线的污水设计流量。18ha确定确定1-2管段服务面积：管段服务面积：n汇水区域划分汇水区域划分n对角线法对角线法n分角线法分角线法解：解：Z1-2ZZ0 111-2001-21-2n P F100 400 8=3 786400864002 72 32 33 7 2 38 51100 4000 4686400.Kq.L/s.K.K.qq.L/sq.L/s haqFqq 查表：或或用比流量:根据2-4

18、0.112 402-42-4n P F100 400 2=0.9/86400864000.90.9KqL sKqqKqFqq ZZZ或用比流量,根据同样，可求同样，可求2-4管段承担的本段流量管段承担的本段流量2-4管段还承担上游管段还承担上游1-2管段转输来的流量，若附近有集中管段转输来的流量，若附近有集中流量，也直接加在流量，也直接加在2-4管段。管段。即即任意管段的设计流量任意管段的设计流量=本段流量本段流量q1（汇水面积（汇水面积F1）、转输）、转输流量流量q2（汇水面积（汇水面积F2）和集中流量）和集中流量q3管段设计流量管段设计流量居住区造纸厂12345居住区工厂123458ha8

19、ha2haF=18haP=400人/han=100L/人d废水7L/s 入4号检查井管段设计流量管段设计流量q4-5=?5.2.2污水管道的水力计算污水管道的水力计算1.管道中污水的流动特点管道中污水的流动特点p重力自流重力自流p管底标高逐渐降低管底标高逐渐降低p污水水质复杂污水水质复杂p近似均匀流近似均匀流5.2.2污水管道的水力计算污水管道的水力计算2.水力计算基本公式水力计算基本公式n采用均匀流公式采用均匀流公式 vAQ RiCv 611RnC 21321iRAnQ nR水力半径（过水断面水力半径（过水断面/湿周）湿周）nC谢才系数谢才系数nn管壁粗糙系数管壁粗糙系数ni 水力坡度水力坡

20、度21321iRAnQ 5.2.2污水管道的水力计算污水管道的水力计算3.污水管道水力计算参数污水管道水力计算参数5.2.2污水管道的水力计算污水管道的水力计算 不满流不满流最高日最高时：最高日最高时：h/D=1000 0.75(h/D)max（2）设计流速）设计流速最小流速（自清流速）：最小设计流速是保证最小流速（自清流速）：最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。根据国内污水管管道内不致发生淤积的流速。根据国内污水管道实际运行情况并参考国外经验道实际运行情况并参考国外经验vmin=0.6m/s最大流速：最大设计流速是保证管道不被冲刷最大流速：最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速（杂

21、质对管壁尤其是接口处的摩擦）损坏的流速（杂质对管壁尤其是接口处的摩擦）n金属管：金属管：10m/s n非金属管：非金属管：5m/sn砼明渠：砼明渠：4m/sn因最大流速限制，地形太陡时不能用正交式因最大流速限制，地形太陡时不能用正交式（3）最小管径）最小管径n污水管道系统的污水管道系统的上游管段上游管段，设计污水流量很小，计算得管，设计污水流量很小，计算得管径会很小径会很小n根据养护经验，管径过小极易堵塞，比如根据养护经验，管径过小极易堵塞，比如150mm支管的支管的堵塞次数，有时达到堵塞次数，有时达到200mm支管堵塞次数的两倍，支管堵塞次数的两倍，使养使养护费用护费用增加；而增加；而200

22、mm与与150mm管道在同样埋深下，管道在同样埋深下，施工费用施工费用相差不多相差不多n因采用较大的管径，可选用较小的坡度，使管道埋深减小因采用较大的管径，可选用较小的坡度，使管道埋深减小n为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径n街区和厂区内街区和厂区内Dmin=200mm n街道下街道下 Dmin=300mm（4）不计算管段与最小设计坡度）不计算管段与最小设计坡度n有些上游管道因为流量很小，如进行水力计算，有些上游管道因为流量很小，如进行水力计算，其其h/D很小，很小，i 很大，不必计算，可直接采用：很大，不必计算，可直接采用：nDN200，

23、i min=0.004(对应于最小流速对应于最小流速)nDN300，i min=0.003(对应于最小流速对应于最小流速)4.污水管道水力计算表污水管道水力计算表n六因素：六因素：D、n、Q、i、h/D、vP215附录附录C注：注：（1）每个）每个D一张，一张，h/D划出一个界值，右边不选用，划出一个界值，右边不选用，因为超出了因为超出了(h/D)max（2）vmin也是一个界限也是一个界限自净流速，下面不选用自净流速，下面不选用 图的图的左上角左上角可用可用*要适应地面坡度要适应地面坡度例例1：Q=30L/s，地面，地面i=0.004，地面平坦。，地面平坦。nDN300nh/D=0.55时（

24、最大）：时（最大）：nv=0.76ni=0.00320.55，n用地面坡度作为设计坡度用地面坡度作为设计坡度 i=0.004v=0.83，h/D=0.52特例：不计算管段特例：不计算管段例例2：Q=20L/s，地面，地面i=0.001，如何用表？，如何用表？不计算管段不计算管段例例2：Q=20L/s，地面，地面i=0.001，如何用表？，如何用表？nDN300：若用：若用vmin=0.6m/s，i=0.0023，比地面坡度略大，但流速已最小；比地面坡度略大，但流速已最小；nDN200时：若用时：若用(h/D)max=0.55，v=1.11m/s，i=0.013，坡度太大埋深太大，坡度太大埋深太

25、大nDN250时：若时：若(h/D)max=0.55 v=0.73，但但i=0.0039略大；若略大；若vmin=0.6m/s，h/D(h/D)max=0.55，n不计算管段不计算管段，取，取DN300，i=0.003不计算管段不计算管段例例3：Q=5L/s，地面平坦。，地面平坦。不计算管段不计算管段例例3：Q=5L/s，地面平坦。，地面平坦。nDN200，vmin=0.6m/s，i=0.006，h/D=0.33，很小，很小n为不计算管段，取为不计算管段，取DN200，i=0.004。一般流量较小时为不计算管段一般流量较小时为不计算管段 5.2.3污水管道敷设污水管道敷设1.埋设深度埋设深度n

26、埋深埋深管道管道内壁底内壁底到地面的距离到地面的距离n覆土厚度覆土厚度指管道指管道外壁顶外壁顶部到地部到地面的距离面的距离 两者相差：两者相差：管径管径D+壁厚壁厚，但一，但一般计算忽略壁厚，记为相差一个般计算忽略壁厚，记为相差一个管径，即管径，即管道埋深管道埋深-覆土厚度覆土厚度D*最小覆土厚度最小覆土厚度埋深小费用省，但要求覆土满足：埋深小费用省，但要求覆土满足：必须防止污水及周围必须防止污水及周围土壤冻胀土壤冻胀而损坏管道而损坏管道n不用完全埋在冰冻线以下：不用完全埋在冰冻线以下：n污水为使用过的水，温度较高，一般城市污水为使用过的水，温度较高，一般城市管道内水温为管道内水温为5-11n

27、管道存在坡度，水不停流动，不易冰冻管道存在坡度，水不停流动，不易冰冻n含有盐分，故冰点降低，在含有盐分，故冰点降低，在0以下以下n有机物分解放热有机物分解放热*最小覆土厚度最小覆土厚度必须防止管壁因地面荷载而受压损坏，应设有必须防止管壁因地面荷载而受压损坏，应设有缓冲保护层，车行道下最小覆土深缓冲保护层，车行道下最小覆土深0.7m必须满足街区污水连接管必须满足街区污水连接管衔接衔接的要求的要求街道污水管最小埋深街道污水管最小埋深P102图图5-15hZZiLhH )(21*最小覆土厚度最小覆土厚度hZZiLhH )(21标高：标高：Z2 h标高：标高：Z2 h iL标高：标高：Z2 h iL

28、h*最小覆土厚度最小覆土厚度冰冻深度冰冻深度地面荷载地面荷载管道衔接管道衔接n按照最不利原则，选要求下游管线按照最不利原则，选要求下游管线埋深最大埋深最大的点作为控制点，计算最小覆土厚度或最小的点作为控制点，计算最小覆土厚度或最小埋设深度埋设深度例例某地区冻土深某地区冻土深0.7m；小区内管道长；小区内管道长120m，DN200，i=0.005，小区地势平坦；街区，小区地势平坦；街区DN300；出户管埋深；出户管埋深0.6m。求街区起点处的。求街区起点处的最小埋深及覆土厚度。最小埋深及覆土厚度。n从出户管到街区管道从出户管到街区管道n街区起点处的最小埋深：街区起点处的最小埋深：h=0，n最小覆

29、土厚度：最小覆土厚度：mZZiLhH2.10120005.06.0)(21 m9.03.02.1 *最大埋深最大埋深n埋深太大对施工、养护和投资均不利埋深太大对施工、养护和投资均不利n一般干燥土地中不超过一般干燥土地中不超过7-8m，较差土壤中不，较差土壤中不超过超过5m，否则需设泵站提升，否则需设泵站提升2.污水管的衔接污水管的衔接原则原则防淤：避免上游管段回水防淤：避免上游管段回水下游下游水面不高于水面不高于上游水面，下游上游水面，下游管底不高于管底不高于上游管底上游管底经济：尽量经济：尽量减少埋深减少埋深尽可能提高下游管段尽可能提高下游管段的高程，以减少管道埋深，降低造价的高程，以减少管

30、道埋深，降低造价衔接方式衔接方式管顶平接管顶平接常用于异径相接；施工方便，下游常用于异径相接；施工方便，下游埋深大；埋深大；水面平接水面平接常用于同径相接；常用于同径相接；P104图图5-16衔接方式（优先顺序）衔接方式（优先顺序）管顶平接管顶平接有时会出现下游水面高于上游水面有时会出现下游水面高于上游水面水面平接水面平接水面平接水面平接有时下游坡度大有时下游坡度大h/D小会出现下游小会出现下游管底高于上游管底管底高于上游管底管底平接管底平接有时下游有时下游D上游上游D 管底平接管底平接自学自学3.污水管道在街道上的位置污水管道在街道上的位置5.2.4污水管道平面图和总剖面图污水管道平面图和总

31、剖面图例题例题5-4例题例题5-4：设计管段及其设计流量的：设计管段及其设计流量的确定确定3.设计管段的划分设计管段的划分n两个两个检查井之间的管段检查井之间的管段设计管段：设计设计管段：设计流流量量不变，不变，管径管径和和坡度坡度相同，不一定是相邻两个相同，不一定是相邻两个检查井检查井设计管段可能为设计管段可能为两个以上检查井之间的管段两个以上检查井之间的管段。凡有集中流量（大工厂、公共建筑物），有交凡有集中流量（大工厂、公共建筑物），有交汇处必是设计管段的起迄点汇处必是设计管段的起迄点设计管段的设计流量设计管段的设计流量流量集中在起点进入设计管段流量集中在起点进入设计管段本段流量本段流量q

32、1是从管段沿线街坊流来的污水是从管段沿线街坊流来的污水量（也叫沿线流量）；量（也叫沿线流量）；转输流量转输流量q2是从上游管段和旁侧支线管段是从上游管段和旁侧支线管段流来的污水量，与本段流量无关；流来的污水量，与本段流量无关；集中流量集中流量q3是从工业企业或其它大型公共是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量。建筑物流来的污水量。管段设计流量管段设计流量 先平均再最大先平均再最大（列表计算）（列表计算）1n Nn P F=(/)24 360086400QKKq F K L s ZZZ123qqqq4.88管段管段1-2：1上端管内底上端管内底86.20-2.00=84.202上端水面上端

33、水面84.20+h0.153=84.3533下端水面下端水面84.353-iL0.330=84.0234下端管内底下端管内底84.023-h0.153=83.8705下端埋深下端埋深86.10-83.87=2.2312345管段管段2-3：与管段：与管段1-2管顶平接管顶平接上端管内底上端管内底83.870-0.05=83.820上端埋深上端埋深86.10-83.82=2.28上端水面上端水面83.820+h0.182=84.002下端水面下端水面84.002-iL0.700=83.302下端管内底下端管内底83.302-h0.182=83.120下端埋深下端埋深86.05-83.12=2.9

34、3管段管段3-4：与管段：与管段2-3水面平接水面平接上端水面上端水面83.302上端管内底上端管内底83.302-h0.186=83.116上端埋深上端埋深=上游管段埋深上游管段埋深=2.93下端水面下端水面83.302-iL0.476=82.826下端管内底下端管内底82.826-h0.186=82.640下端埋深下端埋深86.00-82.64=3.36注意注意n正确选择控制点（控制埋深的点，但不要因此整正确选择控制点（控制埋深的点，但不要因此整个管网总体加大埋深）个管网总体加大埋深）n下游下游D、v宜逐渐增大宜逐渐增大，但有时地面坡度大，管，但有时地面坡度大，管径可缩小（缩小不超过径可缩

35、小（缩小不超过100）n利用地面坡度（接近），必要时可做利用地面坡度（接近），必要时可做跌水井（高跌水井（高差差1m）n交汇转弯最好交汇转弯最好90度（不同于给水）度（不同于给水）n管底、水面高程计算精确到管底、水面高程计算精确到0.001n埋深、覆土可精确至埋深、覆土可精确至0.01例例1n已知设计管段长已知设计管段长50m，地面，地面i=0.003，Q=29L/s，上游管段，上游管段DN250，h/D=0.5，终点地面标高终点地面标高77.00m，管底标高，管底标高76.050m，若要求覆土深若要求覆土深0.7m，试对设计管段做水力、，试对设计管段做水力、高程计算。高程计算。若与上游管径相

36、同若与上游管径相同DN25076.05076.175DN250DN25076.17575.638+h76.038=76.175-hh/D=0.5h/D=0.5576.038-il=75.638i地=0.003i=0.00877.0076.85-75.889=0.960.777.00-i地l=76.8575.638+D=75.889若与上游管段同径若与上游管段同径DN250n据据(h/D)max=0.55，v=1.05，i=0.008n水面平接，下游起点水面平接，下游起点=上游终点上游终点水面水面标高：标高：76.050+0.250.5=76.175mn下游起点管底标高：下游起点管底标高：76.

37、175-0.250.55=76.038mn下游终点管底标高：下游终点管底标高：76.038-500.008=75.638mn下游终点覆土深：下游终点覆土深：77.00-(0.00350)-(75.638+0.25)=76.85-75.89=0.96m0.7DN30076.05076.175DN250DN30076.000+h=76.16576.000=76.050-Dh/D=0.5h/D=0.5576.000-il=75.850i地=0.003i=0.003=i地77.0076.85-76.15=0.700.777.00-i地l=76.8575.850+D=76.15076.30076.300

38、DN300n管顶平接，管顶平接，i=0.003h/D=0.55，v=0.73，n下游起点管顶标高：下游起点管顶标高：76.050+0.25=76.300mn下游起点管底标高：下游起点管底标高：76.050-0.05=76.000mn下游起点水面标高：下游起点水面标高：76.000+0.30.55=76.165mn下游终点管底标高：下游终点管底标高：76.000+0.0350=75.850mn下游终点覆土厚度：下游终点覆土厚度：76.85-(75.85+0.3)=0.70m例例2若数据如上题，地面坡度若数据如上题，地面坡度0.1，如何设计？，如何设计？n若若DN250，坡度等同上题：则下游末端处

39、地，坡度等同上题：则下游末端处地面标高：面标高：77.00-0.150=72.00，管道高出，管道高出地面，地面，n若若DN250，i接近地面坡度，此时图上查不到，接近地面坡度，此时图上查不到，根据水力计算表：根据水力计算表：i=0.07，v=2.31m/s，h/D=0.30，管道未充分利用，管道未充分利用例例2若数据如上题，地面坡度若数据如上题，地面坡度0.1，如何设计？，如何设计？n若若DN250，坡度等同上题：则下游末端处地，坡度等同上题：则下游末端处地面标高：面标高：77.00-0.150=72.00，管道高出，管道高出地面，地面，n若若DN250，i接近地面坡度，此时图上查不到，接近

40、地面坡度，此时图上查不到，根据水力计算表：根据水力计算表：i=0.07，v=2.31m/s，h/D=0.30，管道未充分利用，管道未充分利用n若若DN200，i=0.1同地面坡度，此时图上查不到，同地面坡度，此时图上查不到，根据水力计算表：根据水力计算表：i=0.1，v=2.7m/s，h/D=0.38(i=0.08，v=2.5m/s，h/D=0.40)n此时此时管底平接管底平接，下游起点管底标高：，下游起点管底标高：76.050mn下游终点管底标高：下游终点管底标高：76.050-500.1=71.050mn校核下游管道终点覆土深：校核下游管道终点覆土深：77.00-(0.150)-(71.0

41、5+0.2)=72.00-71.25=0.75m0.7m例例3若数据如上题，地面坡度若数据如上题，地面坡度0.2，如何设计？，如何设计？nDN200，i=0.2（同地面），计算得（同地面），计算得v=5.2m/s5m/snDN200，v=5.0m/s（用最大流速计算）（用最大流速计算）i=0.13，此，此时下游高出地面时下游高出地面此时从下游覆土深的最小值推算确定上游埋深：此时从下游覆土深的最小值推算确定上游埋深：n末端地面标高：末端地面标高：77.00-i地地L500.2=67.00mn末端管底标高：末端管底标高：67.00-0.7-0.2=66.10mn起端管底标高：起端管底标高：66.1

42、0+500.13=72.60mn井上下游管底差：井上下游管底差：76.05-72.60=3.45m跌水井跌水井76.05076.175DN250h/D=0.5i地=0.277.00n某管段某管段Q=40L/s，管段长，管段长50m，地面坡度，地面坡度0.015，上端地面标高，上端地面标高54.00m，上游管段终端，上游管段终端管底标高管底标高53.050m，DN250，h/D=0.6，要求，要求满足最小覆土深满足最小覆土深0.7m，试做管道水力、高程计，试做管道水力、高程计算。算。例例4 nDN250，取管道，取管道i地面地面i，i=0.015，(h/D)max=0.55，v=1.43n接管？

43、接管？同径，水面平接？但下游同径，水面平接？但下游h/D=0.55上游上游h/D=0.6，所以，下游管底会，所以，下游管底会高于上游管底。高于上游管底。改用管底平接改用管底平接，再校核下端的覆，再校核下端的覆土深土深5.3 雨水管道系统水力计算雨水管道系统水力计算n5.3.1降雨损失降雨损失n5.3.2雨水管渠设计流量雨水管渠设计流量n5.3.3雨水管渠水力计算雨水管渠水力计算基本参数基本参数n5.3.4雨水管渠水力计算图表雨水管渠水力计算图表n5.3.5雨水管渠系统设计计算步骤雨水管渠系统设计计算步骤n5.3.6雨水径流调蓄雨水径流调蓄5.3.1 降雨损失降雨损失n降雨总量降雨总量=降雨损失

44、降雨损失+降雨径流降雨径流n降雨径流（径流雨水、有效降雨）降雨径流（径流雨水、有效降雨）n概念：开发、低影响开发概念：开发、低影响开发n并非所有雨水均进入管道：并非所有雨水均进入管道：渗渗/滞滞/蓄蓄/净净/用用/排排目的：依据降雨总量，确定降雨径流量，作为雨水目的：依据降雨总量，确定降雨径流量，作为雨水排水管渠系统的设计依据排水管渠系统的设计依据复习雨量因素复习雨量因素降雨量降雨量H降雨历时降雨历时t暴雨强度暴雨强度i（mm/min），），q（L/s.ha）暴雨强度的频率暴雨强度的频率Pn暴雨强度的重现期暴雨强度的重现期P5.3.2雨水管渠设计流量雨水管渠设计流量并非所有雨水均进入管道，如：

45、渗并非所有雨水均进入管道，如：渗/滞滞/蓄蓄/用用n汇水面积小于汇水面积小于2km2时，用暴雨强度计算：时，用暴雨强度计算：恒定均匀流推理公式恒定均匀流推理公式 (L/s)Q雨水设计流量雨水设计流量(L/s)径流系数，其数值小于径流系数，其数值小于1F汇水面积汇水面积(ha)q设计暴雨强度设计暴雨强度(L/s ha)QqF室外排水设计规范（室外排水设计规范（2014版）版）（一）径流系数（一）径流系数的确定的确定1.定义：定义：径流量与降雨量的比值称径流系数径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于其值常小于12.影响因素：影响因素：地面地面覆盖情况、地面坡度、地貌、覆盖情况、地面坡度、地貌、

46、建筑密度的分布、路面铺砌、建筑密度的分布、路面铺砌、降雨降雨历时、暴雨历时、暴雨强度及暴雨雨型等强度及暴雨雨型等QqF3.的确定：表的确定：表5-13（按规范，按地面种类加权（按规范，按地面种类加权平均计算综合径流系数）平均计算综合径流系数）随着城市发展，随着城市发展，在增大，需具体问题具体分析，在增大，需具体问题具体分析，有的地区有的地区取取0.8管理：控制因建设开发而引起的管理：控制因建设开发而引起的值增大。地区值增大。地区开发应充分体现低影响开发（开发应充分体现低影响开发（LID）理念，）理念，执行规划控制的执行规划控制的综合径流系数综合径流系数指标和指标和径流量径流量控制指标控制指标地

47、面种类径流系数各种屋面、混凝土或沥青路面0.850.95大块石铺砌路面或沥青表面处理的碎石路面0.550.65级配碎石路面0.400.50干砌砖石或碎石路面0.350.40非铺砌土路面0.250.35公园或绿地0.100.20区域情况综合径流系数城镇建筑密集区0.600.85城镇建筑较密集区0.450.60城镇建筑稀疏区0.200.45综合径流系数综合径流系数值值n北京：北京：0.5-0.7n上海：上海：0.5-0.8n天津：天津：0.45-0.6n深圳：旧城区深圳：旧城区0.7-0.8；新城区；新城区0.6-0.7n综合径流系数综合径流系数高于高于0.7的地区应采用渗透的地区应采用渗透、调、

48、调蓄等措施蓄等措施(建设区内源头控制；避免增加市政建设区内源头控制；避免增加市政设施扩建压力设施扩建压力)（二）设计暴雨强度（二）设计暴雨强度q=167in各地有相应参数各地有相应参数A1、c、bn要确定的变量为要确定的变量为P、t1167(1lg)()nAcPqtb设计降雨历时设计降雨历时t 径流过程分析径流过程分析n集流点集流点0雨水集中流到此点雨水集中流到此点n地面坡度均匀，有地面坡度均匀，有1、2、3、4 四条四条等流时线等流时线：线上各点流至线上各点流至0点的时间相等。最远的一条线点的时间相等。最远的一条线4流流至至0点的时间最长，点的时间最长，4即为汇水面积的集流时间即为汇水面积的

49、集流时间n设设1=1分钟，分钟，2=2分钟，分钟，3=3分钟，分钟，4=4分钟分钟设雨开始下设雨开始下T=0时时nT=1min末，末，F1上的雨水达上的雨水达0点点nT=2min末，末，F1上的第上的第2分钟的雨水及分钟的雨水及F2上的上的第第1分钟的雨水达分钟的雨水达0点点nT=3min末，末，F1上的第上的第3分钟的雨水，分钟的雨水，F2上的上的第第2分钟的雨水及分钟的雨水及F3上的第上的第1分钟的雨水达分钟的雨水达0点点nT=4min末，末，F1上的第上的第4分钟的雨水，分钟的雨水，F2上的上的第第3分钟的雨水，分钟的雨水，F3上的第上的第2分钟的雨水及分钟的雨水及F4上上的第的第1分钟

50、的雨水达分钟的雨水达0点点 n即即T=4min时：所有面积上的雨水均达到时：所有面积上的雨水均达到0点，点，但但到达到达0点的雨水并不是同一时刻的降水！点的雨水并不是同一时刻的降水！nT=5min：nF1上的第上的第5分钟的雨水到分钟的雨水到0点点nF2上的第上的第4分钟的雨水到分钟的雨水到0点点nF3上的第上的第3分钟的雨水到分钟的雨水到0点点nF4上的第上的第2分钟的雨水到分钟的雨水到0点点n而第而第1分钟下的雨已过了分钟下的雨已过了0点点3FnT=6min：nF1上的第上的第6分钟的雨水到分钟的雨水到0点点nF2上的第上的第5分钟的雨水到分钟的雨水到0点点nF3上的第上的第4分钟的雨水到