1、如何进行污水管如何进行污水管网全面的设计与网全面的设计与计算？计算？污水管网设计与计算污水管网设计与计算 第六章第六章第六章第六章 污水管网设计计算污水管网设计计算（一）教学要求（一）教学要求熟练掌握污水管道的设计计算过程熟练掌握污水管道的设计计算过程（二）教学内容（二）教学内容1 1、污水设计流量、污水设计流量2 2、污水管道的设计参数、污水管道的设计参数3 3、污水管道的水力计算、污水管道的水力计算（三）重点（三）重点污水管道的水力计算污水管道的水力计算第六章第六章 污水管网设计与计算污水管网设计与计算污水管道系统的设计步骤污水管道系统的设计步骤 设计资料的调查设计方案的确定设计计算设计图
2、纸的绘制污水管网设计的主要任务与内容：污水管网设计的主要任务与内容：1.设计资料的调查和设计方案的确定2污水管网总设计流量及各设计管段流量计算；3污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水力计算；4污水提升泵站设置与设计；5污水管网施工图绘制。设计资料的调查及方案确定设计资料的调查及方案确定设计资料调查设计资料调查 设计任务资料：有关的法令、法规、制度；城市的 总体规划及其他基础设施情况 自然资料：地形资料，包括地形图、等高线气象资料，包括气温、风向、降雨量等水文资料，受纳水体流量、流速、洪水位地质资料，包括地下水位、地耐力、地震等级工程资料：道路、通讯、供水、供电、煤气等 设计方案确定：设计方案
3、确定：包括排水体制的选择、排水系统的布置形式。6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算污水设计流量污水设计流量 指污水管道及其附属构筑物能保证通过的最大指污水管道及其附属构筑物能保证通过的最大流量，设计流量包括流量，设计流量包括生活污水量生活污水量和和工业废水量工业废水量。注意：注意：在计算设计污水量时,污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计的，在选用污水量定额和确定变化系数时，应能计算出最高日最高时污水流量。居民生活居民生活用水量用水量综合生活综合生活用水量用水量采用采用最高日用水量定额最高日用水量定额和和相应时变化系数相应时变化系数居民生活居民生活污水量污水量综合生活综合
4、生活污水量污水量采用采用平均日污水量定额平均日污水量定额和和相应总变化系数相应总变化系数污水定额污水定额包括及确定包括及确定*查手册；查手册；*由用水定额来确定由用水定额来确定,按当地用水定额的按当地用水定额的80%-90%80%-90%来计算来计算,即排即排放系数采用放系数采用0.8-0.90.8-0.9。*由国家和行业有关用水由国家和行业有关用水量或废水量定额查得；量或废水量定额查得；*也可参考同行业的单位也可参考同行业的单位废水量标准。废水量标准。居民生活污水定额居民生活污水定额综合生活污水定额综合生活污水定额工业废水量定额工业废水量定额6.1.1 6.1.1 设计污水量定额设计污水量定
5、额 排放系数排放系数=污水量定额污水量定额用水量定额用水量定额6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算6.1.2 6.1.2 污水量的变化污水量的变化 日变化系数日变化系数Kd=KZ=Kd Kh时变化系数时变化系数Kh=总变化系数Kz=最高日最高日污水量污水量平均日平均日污水量污水量最高日最高时最高日最高时污水量污水量最高日平均时最高日平均时污水量污水量最高日最高时最高日最高时污水量污水量平均日平均时平均日平均时污水量污水量变化系数包括变化系数包括6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算经验数值表 经验计算公式 2.3 Qd5L/S1.3 Qd5L/S5L/SQd100
6、0L/S11.07.2dQ平均日污水流量平均日污水流量(L/S)515 40 70 100 200500 1000总变化系数总变化系数Kz2.3 2.0 1.81.7 1.6 1.5 1.41.3表表4.1 生活污水量总变化系数生活污水量总变化系数Kz（1）生活污水总变化系数Kz的确定：（式 6.1）6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算6.1.2 6.1.2 污水量的变化污水量的变化（3）工业企业生活污水及淋浴污水总变化系数的确定：（2）工业废水总变化系数的确定：实地调查研究和分析生活污水：一般车间采用3.0，高温车间采用2.5。淋浴污水：1h之内流量不变化,即近似认为均匀用水
7、和排水。工业工业种类种类冶金冶金化工化工纺织纺织食品食品皮革皮革造纸造纸时变化时变化系数系数Kh1.0-1.1 1.3-1.5 1.5-2.0 1.5-2.0 1.5-2.0 1.3-1.8表表6.2 部分工业生产废水的时变化系数部分工业生产废水的时变化系数KhKd=1,Kz=Kh6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算6.1.2 6.1.2 污水量的变化污水量的变化（1）居民生活污水设计流量)/(360024111sLNqKQiiZ式中：KZ生活污水量总变化系数，可由表6.1查得或采用公式6.1计算确定。6.1.3 6.1.3 污水设计流量计算污水设计流量计算 1QN1i设计使用
8、年限所服务的人口数，按规划部门根据统计资料提供；q q1i1i平均日居民生活污水量标准（L/(cap.d)），按室外排水设计规 范选用，即按平均日人均用水量定额（附表1）的80%-90%确定，对给排水系统完善的地区可按90计，一般地区可按80计；6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算（2）公共建筑污水设计流量)/(360022222sLTKNqQiihii q2i各公共建筑最高日污水量标准，L/（用水单位.每天），一般按 室内给水排水和热水供应设计规范推荐的参数选用，排水量 大的建筑也可以通过调查或参考相近建筑选用；T2i各公共建筑最高日排水小时数，h；N2i各公共建筑在设计使用
9、年限终期所服务的用水单位数，按规划 部门根据统计资料 提供；Kh2i各公共建筑污水时变化系数。4Q式中：可与 合并计算，此时选用综合生活污水量定额（附表1b)，也可单独计算。1Q6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算6.1.3 6.1.3 污水设计流量计算污水设计流量计算（3）工业废水设计流量)/(6.3)1(333333sLTfNqKQiiiii式中：q3i各工矿企业废水量定额，m3/单位产值、m3/单位产量；N3i各工矿企业最高日产值（万元）、产量（件、台）；T3i各工矿企业最高日生产小时数，h；f3i各工矿企业生产用水重复利用率；K3i各工矿企业废水量的时变化系数，Kz=K
10、h*Kd=Kh，(Kd=1)见表4.2或实地调查研究和分析。2Q6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算6.1.3 6.1.3 污水设计流量计算污水设计流量计算（4）工业企业生活污水和淋浴污水设计流量)/(360036004444444sLNqTNqKQbibiiaiaaiiahq4ai各工矿企业车间职工生活用水定额（L/cap.班），一般车间 25，高温车间35；q4bi各工矿企业车间职工淋浴用水定额（L/cap.班）一般车间40，特 殊车间60；N4ai；N4bi各工企业最高日职工生活用水和淋浴用水总人数；T4ai各工矿企业最高日每班工作小时数，h；f4i 各工矿企业生产用水重
11、复利用率；Kh4ai各工矿企业车间最高日生活污水量班内时变化系数，一般车间 3.0，高温车间2.5。式中：4Q6.1.3 6.1.3 污水设计流量计算污水设计流量计算 6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算生活污水设计流量 居民生活污水 公共建筑生活污水 工业企业生活污水及淋浴污水 工业废水设计流量（5）城市污水设计总流量 Qh=Q1+Q2+Q3+Q4+Q渗Q渗指地下水渗入量，一般以单位管道延长米或单位服务面积公顷计算，应根据测定资料确定，缺乏资料时可按平均日综合生活污水和工业废水总量的10%-15%计。(L/s)hQ6.1 6.1 污水设计流量的计算污水设计流量的计算6.1.3
12、 6.1.3 污水设计流量计算污水设计流量计算 课堂课堂复习复习污水设计流量的计算：污水设计流量的计算：（1）居民生活污水设计流量）居民生活污水设计流量（2）工业废水设计流量）工业废水设计流量（3）工业企业生活污水和淋浴污水设计流量）工业企业生活污水和淋浴污水设计流量（4）公共建筑污水设计流量）公共建筑污水设计流量)/(360024111SLNqKQiiZ)/(26.3)21(2222SLiTifiNiqiKQ)/(360033336003333SLbiNbiqiaTiaNaiqiahKQ)/(436004444SLiTihKiNiqQ 例例6.1 已知某城镇已知某城镇最高日最高日排放污水量排
13、放污水量Q1Q1，平平均日均日排放污水量排放污水量Q2Q2，最高日最高时最高日最高时排放污水量排放污水量为为Q3Q3，日变化系数，日变化系数KdKd，时变化系数，时变化系数KhKh，总变化，总变化系数系数KzKz，求排水管网设计流量为多少？，求排水管网设计流量为多少？解：设计流量解：设计流量Q=Q3Q=Q3 Q=Q1 Q=Q1*KhKh Q=Q2 Q=Q2*KzKz Q=Q2 Q=Q2*KdKd*KhKh 例例6.26.2某城镇居住小区污水管网设计某城镇居住小区污水管网设计某城镇居住小区街坊总面积某城镇居住小区街坊总面积50.20hm50.20hm2 2,人口人口350cap/hm350cap
14、/hm2 2,居民生活污水量定额为居民生活污水量定额为120L/(cap120L/(capd d););有两座公共建筑有两座公共建筑,火车站和公共浴室的汗水设计流量分别为火车站和公共浴室的汗水设计流量分别为3.0L/s3.0L/s和和4.0L/s4.0L/s；有两个工厂；有两个工厂,工厂甲的生活、沐浴污水与工业工厂甲的生活、沐浴污水与工业废水总设计流量为废水总设计流量为25.0L/s,25.0L/s,工厂乙的生活、沐浴污水工厂乙的生活、沐浴污水与工业废水总设计流量为与工业废水总设计流量为6.0L/s6.0L/s。全部污水统一送至污。全部污水统一送至污水处理厂。试计算该小区污水设计总流量。水处理
15、厂。试计算该小区污水设计总流量。【课堂作业】【课堂作业】河北某中等城市一屠宰厂每天宰杀活牲畜河北某中等城市一屠宰厂每天宰杀活牲畜260t260t，废水量定额为，废水量定额为10m10m3 3/t/t，工业废水的总变化系数，工业废水的总变化系数为为1.81.8，三班制生产，每班，三班制生产，每班8h8h。最大班职工人数。最大班职工人数800cap800cap，其中在污染严重车间工作的职工占总人数的其中在污染严重车间工作的职工占总人数的40%40%，使用，使用淋浴人数按该车间人数的淋浴人数按该车间人数的85%85%计；其余计；其余60%60%的职工在一般的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按车间工作
16、，使用淋浴人数按30%30%计。工厂居住区面积为计。工厂居住区面积为10ha,10ha,人口密度为人口密度为600cap/ha600cap/ha。各种污水由管道汇集输送。各种污水由管道汇集输送到厂区污水处理站，经处理后排入城市污水管道，到厂区污水处理站，经处理后排入城市污水管道，试计算该屠宰厂的污水设计总流量。试计算该屠宰厂的污水设计总流量。【解】【解】该屠宰厂的污水包括居民生活污水、工业企业生活污水该屠宰厂的污水包括居民生活污水、工业企业生活污水和淋浴污水、工业废水三种，因该厂区公共设施情况未给出，和淋浴污水、工业废水三种，因该厂区公共设施情况未给出，故按综合生活污水计算。故按综合生活污水计
17、算。4.1036002460001501 1综合生活污水设计流量计算综合生活污水设计流量计算 查综合生活用水定额，河北位于第二分区，中等城市的查综合生活用水定额，河北位于第二分区，中等城市的平均日综合用水定额为平均日综合用水定额为110110180L/(cap180L/(capd)d)，取，取165 L/(cap165 L/(capd)d)。假定该厂区给水排水系统比较完善，则综合生活污水定额为假定该厂区给水排水系统比较完善，则综合生活污水定额为16516590%=148.5 L/(cap90%=148.5 L/(capd)d)，取为，取为150L/(cap150L/(capd)d)。居住区人口
18、数为居住区人口数为60060010=6000 cap10=6000 cap。则综合生活污水平均流量为：则综合生活污水平均流量为：用内插法查总变化系数表，得用内插法查总变化系数表，得K Kz z=2.24=2.24。于是综合生活于是综合生活 污水设计流量为污水设计流量为Q1=10.4 Q1=10.4 2.24=23.30 L/s2.24=23.30 L/s（L/sL/s）2 2工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算由题意知：由题意知：一般车间最大班职工人数为一般车间最大班职工人数为80080060%=48060%=480人，人，使用淋浴的人数为使用淋浴的人数
19、为 48048030%=14430%=144人；人；污染严重车间最大班职工人数为污染严重车间最大班职工人数为80080040%=32040%=320人，人，使用淋浴的人数为使用淋浴的人数为32032085%=27285%=272人。人。所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为：所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为：3QTKBAKBA360022211136002211DCDC836005.23532032548036006027240144=+=+=8.35 L/s=8.35 L/s+3 3工业废水设计流量计算工业废水设计流量计算TKMmQZ36004sLsm/2.54/0542.0360
20、0248.1260103)L/s(85.852.5435.83.23431QQQ L/s该厂区污水设计总流量该厂区污水设计总流量 流量汇入的地方流量汇入的地方管径变化的地方、转弯管径变化的地方、转弯直管段管长较长时（直管段管长较长时（3070m3070m）检查井设置位置检查井设置位置6.2 6.2 管段设计流量的计算管段设计流量的计算6.2.16.2.1污水管网的节点与管段污水管网的节点与管段 连接管连接管污水干管（主干管和干管）污水干管（主干管和干管）污水支管污水支管明确明确6.2 6.2 管段设计流量的计算管段设计流量的计算管段管段 污水管网中流量和管道敷设坡度不变的一段管道。管段设计流量
21、管段设计流量 指管段上游端汇入污水流量和该管段的收集污水量作为管段的输水流量，称为管段设计流量。节点节点 每个设计管段的上游端和下游端被称为污水管网的节点，节点一般设有检查井。6.2.16.2.1污水管网的节点与管段污水管网的节点与管段 6.2.2 6.2.2 节点设计流量计算节点设计流量计算 包括 本段流量集中流量1234ABCDq5转输流量6.2 6.2 管段设计流量的计算管段设计流量的计算ZKqFq01本段流量：式中：q1设计管段的本段流量，L/s；F设计管段服务的街坊面积，公顷；KZ生活污水量总变化系数；q0单位面积的本段平均流量，比流量，L/s.公顷864000pnq式中：n污水量标
22、准，L/(人.d)；p人口密度，人/公顷。6.2.2 6.2.2 节点设计流量计算节点设计流量计算 6.2 6.2 管段设计流量的计算管段设计流量的计算6.2.3 6.2.3 管段设计流量计算管段设计流量计算 1234ABCDq5注意：注意：管段流量进行叠加时，集中流量是设计流量直接的加和，本段流量和转输流量是平均流量的加和后，经Kz调整才为设计流量。Q管段=KzQ平均+Q工废+Q工生+淋浴+Q公建6.2 6.2 管段设计流量的计算管段设计流量的计算原始资料：原始资料：给定某市的街坊平面图，居住区街坊人口密度为给定某市的街坊平面图，居住区街坊人口密度为350人人/公顷，污水量标准为公顷，污水量
23、标准为120L/(人人.d)，火车站和公，火车站和公共浴室的设计污水量分别为共浴室的设计污水量分别为3L/s和和4L/s，工厂甲和工，工厂甲和工厂乙的工业废水设计流量分别为厂乙的工业废水设计流量分别为25L/s与与6L/s。生活。生活污水及经过局部处理的工业废水全部送至污水处理厂污水及经过局部处理的工业废水全部送至污水处理厂进行处理。工厂甲废水排出口的管底埋深为进行处理。工厂甲废水排出口的管底埋深为2.0m。污水管道的设计举例污水管道的设计举例平面图管道定线街坊面积街坊编号123456789街坊面积（公顷）1.211.702.081.982.202.201.432.211.96街坊编号1011
24、12131415161718街坊面积（公顷）2.042.402.401.212.281.451.702.001.80街坊编号192021222324252627街坊面积（公顷）1.661.231.531.711.802.201.382.042.40计算步骤及过程：计算步骤及过程：211/)/(360024hmSLAiNqqiiA比流量比流量（单位面积上的平均流量）的计算：（单位面积上的平均流量）的计算：生活污水流量生活污水流量（本段流量、转输流量）的计算：（本段流量、转输流量）的计算：)/(AqQiASL平生活污水设计流量生活污水设计流量的计算：的计算：)/(AqKQiAzSL设管编居民生活污
25、水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输流量（L/s）合计流量（L/s）总变化系数沿线流量（L/s）集中流量设计流量（L/s）街编街面积（ha）比流量（L/s）/ha流量（L/s）本段（L/s）转输（L/s）1234567891011121-225258-91.411.412.33.243.249-103.183.182.37.317.3110-24.884.882.311.2311.232-3242.20.4861.074.885.952.213.092538.093-4251.380.4860.675.956.622.214.562539.5611-123312-131.971.972.3
26、4.5337.5313-143.913.912.38.994315.9914-155.445.442.211.97718.9715-46.856.852.215.07722.074-5262.040.4860.9913.47 14.462.028.923260.925-614.46 14.462.028.9263266.9216-172.142.142.34.924.9217-184.474.472.310.2810.2818-196.326.322.213.913.919-68.778.772.118.4218.426-7272.40.4861.1723.2324.41.946.363884
27、.36污水管道水力计算的设计参数：污水管道水力计算的设计参数：6.3.1 设计充满度（h/D）6.3.2 设计流速（v）6.3.3 最小管径（D）6.3.4 最小设计坡度（i）6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.5 污水管道的埋设深度包括包括6.3.6 污水管道的衔接6.3.16.3.1设计充满度（设计充满度（h/Dh/D）指设计流量下，管道内的有效水深与管径的比值。h/D=1时，满流h/D 1时，非满流室外排水设计规范规定，最大充满度为：管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大充满度（h/D）2003003504505009001000 0.55(0.60)0.65(0.
28、70)0.70(0.75)0.75(0.80)hD6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数为什么污水管道应按非满管流设计？1、预留一定的过水能力，防止水量变化的冲 击，为未预见水量的增长留有余地；2、有利于管道内的通风；3、便于管道的疏通和维护管理。6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.16.3.1设计充满度（设计充满度（h/Dh/D）6.3.2 6.3.2 设计流速设计流速与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的流速，与污水中所含杂质有关；国外很多专家认为最小流速为0.6-0.75m/s，我国根据试验结果和运行经验确定
29、最小流速为0.6m/s。杂质水的生产管道适当加大，明渠为0.4m/s。最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏的流速，与管道材料有关；金属管道的最大流速为10m/s，非金属管道的最大流速为5m/s。*国内一些城市污水管道长期运行的情况说明，超过上述最高限值，并未发生冲刷管道的现象。6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.3 6.3.3 最小管径最小管径1、为什么要规定最小管径？街坊管最小管径为200mm，街道管最小管径为300mm。2、什么叫不计算管段？在管道起端由于流量较小，通过水力计算查得的管径小于最小管径，对于这样的管段可不用再进行其他的水力计算，而直接采用最小管径和相应
30、的最小坡度，这样的管段称为不计算管段。有适当冲洗水源时，可考虑设冲洗井。6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.4 6.3.4 最小设计坡度最小设计坡度相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度，最小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。规定：管径200mm的最小设计坡度为0.004；管径300mm的最小设计坡度为0.003；管径400mm的最小设计坡度为0.0015；较大管径的最小设计坡度由最小设计流速保证。（1）（2）（3）6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.5 6.3.5 污水管道的埋设深度污水管道的埋设深度两个意义：决定污水管道最小覆土厚度的因素：冰
31、冻线的要求地面荷载满足街区连接管连接要求覆土厚度埋设深度地面地面管道管道覆覆土土厚厚度度埋埋设设深深度度6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数 室外排水设计规范室外排水设计规范规定：无保温措施的生活污水管道，规定：无保温措施的生活污水管道，管底可埋设在冰冻线以上管底可埋设在冰冻线以上 0.15 m；有保温措施或水温较高；有保温措施或水温较高的管道，距离可以加大。的管道，距离可以加大。污水管道的埋设深度规范要求：埋埋设设深深度度0.15m 国外规范规定：污水管道最国外规范规定：污水管道最小埋深，应根据当地的养护经小埋深，应根据当地的养护经验确定。无养护资料时，采用验确定。无养护资料
32、时，采用如下数值：管径小于如下数值：管径小于500mm，管底在冰冻线上管底在冰冻线上0.3m；管径大；管径大于于500mm，为，为0.5m。管管道道地面地面冰冻线冰冻线6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.5 6.3.5 污水管道的埋设深度污水管道的埋设深度防止地面荷载破坏管道的要求：动荷载动荷载静荷载静荷载 0.7mH=h+IL+Z1-Z2+h（0.6-0.7）满足街坊管连接要求式中：式中：H街道污水管网起点的最小埋深，街道污水管网起点的最小埋深，m；h街坊污水管起点的最小埋深，街坊污水管起点的最小埋深，0.60.7m；Z1街道污水管起点检查井检查井处地面标高，街道污水
33、管起点检查井检查井处地面标高，m；Z2街坊污水管起点检查井检查井处地面标高，街坊污水管起点检查井检查井处地面标高，m；I街坊污水管和连接支管的坡度；街坊污水管和连接支管的坡度；L街坊污水管和连接支管的总长度，街坊污水管和连接支管的总长度，m；h连接支管与街道污水管的管内底高差，连接支管与街道污水管的管内底高差，m。从以上三个因素出发，可以得到三个不同的覆土从以上三个因素出发，可以得到三个不同的覆土厚度，最大值就是这一沟段的允许最小覆土厚度。厚度，最大值就是这一沟段的允许最小覆土厚度。最大埋深最大埋深根据技术经济指标及施工方法决定。根据技术经济指标及施工方法决定。在干燥土壤中，沟道最大埋深一般不
34、超过在干燥土壤中，沟道最大埋深一般不超过78m；在多水、流沙、石灰岩地层中，一般不超过在多水、流沙、石灰岩地层中，一般不超过5m。6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.5 6.3.5 污水管道的埋设深度污水管道的埋设深度污水管道在街道上的位置污水管道在街道上的位置 与其他管线、构筑物有一定的距离；与其他管线、构筑物有一定的距离；与给水管相交时，设于给水管下方；与给水管相交时，设于给水管下方；尽量避免敷设在机动车道下，设在人行道下。尽量避免敷设在机动车道下，设在人行道下。6.3.6 6.3.6 污水管道的衔接污水管道的衔接6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数
35、污水管道在街道上的位置污水管道在街道上的位置衔接原则：衔接原则：（1 1）尽可能提高下游沟段的高程，以减少埋深，从而降）尽可能提高下游沟段的高程，以减少埋深，从而降 低造价，在平坦地区这点尤其重要；低造价，在平坦地区这点尤其重要；（2 2）避免在上游沟段中形成回水而造成淤积；）避免在上游沟段中形成回水而造成淤积；（3 3）不允许下游沟段的沟底高于上游沟段的沟底。）不允许下游沟段的沟底高于上游沟段的沟底。6.3.6 6.3.6 污水管道的衔接污水管道的衔接6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数一般情况下一般情况下异管径沟段采用沟顶平接。同管径沟段采用水面平接。异管径沟段采用沟顶平接
36、。同管径沟段采用水面平接。6.3.6 6.3.6 污水管道的衔接污水管道的衔接6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数特殊情况特殊情况同管径，坡度变陡，沟顶平接。同管径，坡度变陡，沟顶平接。下游管径小于上游管径（坡度变陡），下游管径小于上游管径（坡度变陡），沟底平接沟底平接。下游沟底高于上游沟底下游沟底高于上游沟底下游水位高于上游水位下游水位高于上游水位不应不应发生发生6.3.6 6.3.6 污水管道的衔接污水管道的衔接6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.6 6.3.6 污水管道的衔接污水管道的衔接6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数6.3.
37、6 6.3.6 污水管道的衔接污水管道的衔接衔接的原则：避免上游管段回水淤积；衔接的原则：避免上游管段回水淤积；尽可能地提高下游管段的高程，减小埋深，尽可能地提高下游管段的高程，减小埋深，降低造价。降低造价。衔接的方式衔接的方式水面平接水面平接管顶平接管顶平接跌水连接（跌水连接（1m时，可设跌水井时，可设跌水井）管底平接（管底平接（特殊情况特殊情况）6.3 6.3 污水管道的设计参数污水管道的设计参数课堂课堂小结小结本节主要掌握的内容：本节主要掌握的内容：管段设计流量的计算管段设计流量的计算设计参数设计参数设计充满度（h/D）设计流速（v）最小管径（D）最小设计坡度（i）埋设深度污水管道的衔接
38、6.4 6.4 污水管网水力计算污水管网水力计算分析设计地区的地形等实际情况分析设计地区的地形等实际情况考虑规范规定的设计参数考虑规范规定的设计参数流量流量 管径管径坡度坡度n尽可能与地面坡度平行，减小管道埋深；尽可能与地面坡度平行，减小管道埋深；n保证合理的设计流速，不淤积和冲刷。保证合理的设计流速，不淤积和冲刷。在保证流速和充满度的前提下：在保证流速和充满度的前提下：n管径大，坡度小；管径大，坡度小；n管径小，坡度大。管径小，坡度大。矛盾，考虑经济性问题。矛盾，考虑经济性问题。6.4 6.4 污水管网水力计算污水管网水力计算6.4.1 6.4.1 接管道坡度的确定接管道坡度的确定沿地面坡度
39、敷设，满足最小流速。沿地面坡度敷设，满足最小流速。流量流量期望坡度期望坡度 管径，流速（比例换算法，附图管径，流速（比例换算法，附图1 1）最大充满度最大充满度流量流量期望坡度期望坡度 充满度和流速（比例换算法，水力图）充满度和流速（比例换算法，水力图）管径管径（1）6.4 6.4 污水管网水力计算污水管网水力计算6.4.2 6.4.2 较大坡度地区管段设计较大坡度地区管段设计一定流量，管径大，坡度小；管径过大，流速过小。一定流量，管径大，坡度小；管径过大，流速过小。（2）（3）设计流量(L/s)最大管径(mm)9.192009.19-16.625039.72-51.884006.4 6.4
40、污水管网水力计算污水管网水力计算6.4.3 6.4.3 平坦或反坡地区管段设计平坦或反坡地区管段设计流量流量最大管径最大管径 充满度，坡度（比例换算法；水力图）充满度，坡度（比例换算法；水力图）最小流速最小流速流量流量管径（附图管径（附图1 1）充满度，流速（比例换算法；水力图）充满度，流速（比例换算法；水力图）坡度坡度6.4 6.4 污水管网水力计算污水管网水力计算6.4.3 6.4.3 平坦或反坡地区管段设计平坦或反坡地区管段设计 污水管网设计污水管网设计n 流量流量 管径，坡度管径，坡度n 衔接方式，计算埋深衔接方式，计算埋深6.4 6.4 污水管网水力计算污水管网水力计算6.4.4 6
41、.4.4 管段衔接设计管段衔接设计原始资料：原始资料：给定某市的街坊平面图，如下页图。给定某市的街坊平面图，如下页图。居住区街坊人口密度为居住区街坊人口密度为350人人/公顷，污水公顷，污水量标准为量标准为120L/(人人.d)，火车站和公共浴室，火车站和公共浴室的设计污水量分别为的设计污水量分别为3L/s和和4L/s，工厂甲，工厂甲和工厂乙的工业废水设计流量分别为和工厂乙的工业废水设计流量分别为25L/s与与6L/s。生活污水及经过局部处理的。生活污水及经过局部处理的工业废水全部送至污水处理厂进行处理。工业废水全部送至污水处理厂进行处理。工厂甲废水排出口的管底埋深为工厂甲废水排出口的管底埋深
42、为2.0m 污水管道的设计举例污水管道的设计举例工厂乙工厂甲浴火车站河平面图河至污水厂火车站浴工厂甲工厂乙管道定线街坊面积街坊编号123456789街坊面积（公顷）1.211.702.081.982.202.201.432.211.96街坊编号101112131415161718街坊面积（公顷）2.042.402.401.212.281.451.702.001.80街坊编号192021222324252627街坊面积（公顷）1.661.231.531.711.802.201.382.042.40486.086400350120sq污水管段设计流量计算污水管段设计流量计算管段管段1 12 2，集
43、中流量集中流量2525管道管道2 23 3，集中流量集中流量2525，本段流量本段流量0.4860.4862.22.21.071.07，转输流量转输流量0.486 0.486（1.211.211.71.71.431.432.212.211.211.212.282.28）4.884.88，合计流量合计流量1.071.074.884.885.955.95，Kz=2.2Kz=2.2，设计流量设计流量5.95 5.95 2.22.213.0913.09，总设计流量总设计流量13.0913.09252538.0938.09。管编居民生活污水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输流量（L/s）合计流量（L
44、/s）总变化系数沿线流量（L/s）集中流量设计流量（L/s）街编街面积（ha）比流量（L/s）/ha流量（L/s）本段（L/s）转输（L/s）123456789101112管编居民生活污水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输流量（L/s）合计流量（L/s）总变化系数沿线流量（L/s）集中流量设计流量（L/s）街编街面积（ha）比流量（L/s）/ha流量（L/s）本段（L/s）转输（L/s）1234567891011121-225258-91.411.412.33.243.249-103.183.182.37.317.3110-24.884.882.311.2311.232-3242.20.4
45、861.074.885.952.213.092538.093-4251.380.4860.675.956.622.214.562539.5611-123312-131.971.972.34.5337.5313-143.913.912.38.994315.9914-155.445.442.211.97718.9715-46.856.852.215.07722.074-5262.040.4860.9913.47 14.462.028.923260.925-614.46 14.462.028.9263266.9216-172.142.142.34.924.9217-184.474.472.310.2
46、810.2818-196.326.322.213.913.919-68.778.772.118.4218.426-7272.40.4861.1723.2324.41.946.363884.36污水管段设计流量计算污水管段设计流量计算水力计算注意问题 控制点选择 管道坡度与地面坡度 设计流速与设计管径 注意水头损失 旁侧支管连接1、管段长度、设计流量、设计管段起迄点检查井地面标高分别列入2，3，10，11项。2、地面坡度作为确定管段坡度的参考。12地面坡度(86.2-86.1)/110=0.0009.3.起始管段12，流量Q 25L/s，管径取最小管径D 300mm，设计坡度取最小设计坡度I 0
47、.0003，查表，流速v 0.7m/s（大于最小流速0.6m/s)，充满度h/D0.51（小于最大设计充满度0.55），列入表中。4、其他管段。可根据Q先确定D，然后在确定的D水力计算图上查出相应的h/D和I值。存在一个试算过程。5 5、计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其、计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度埋设深度（1 1）求管段降落量。）求管段降落量。1 12 2降落量降落量I.L=0.003 I.L=0.003 110=0.33m110=0.33m（表第（表第9 9项）。项）。（2 2）求管段水深。）求管段水深。1 12 2水深水深D.h/D=0.3 D.h/D=0.3
48、 0.51=0.1530.51=0.153，（表第，（表第8 8项）。项）。（3 3）确定管网系统控制点。确定管网系统控制点。1 1点，受工厂排除口的控制，埋深定为点，受工厂排除口的控制，埋深定为2m2m。（4 4）求设计管段上、下端的水面标高、管底标高及其）求设计管段上、下端的水面标高、管底标高及其埋设深度埋设深度1 1点管内底标高：地面标高埋深，为点管内底标高：地面标高埋深，为86.2-286.2-284.2m 84.2m（表第（表第1414项）；项）；2 2点管内底标高：点管内底标高：1 1点降落量，为点降落量，为84.284.20.330.3383.87m 83.87m（表第（表第15
49、15项）项）;2 2点埋深深度：地面标高管底标高，为点埋深深度：地面标高管底标高，为86.186.183.8783.872.23m 2.23m（表第（表第1717项）项）水面标高管底标高水深，水面标高管底标高水深，1 1点为点为84.284.20.1530.15384.353m84.353m（表（表1212项），项），2 2点点83.8783.870.1530.15384.023m84.023m（表（表1313项）。项）。根据衔接方法，确定下游管段管内底标高。根据衔接方法，确定下游管段管内底标高。1 12 2与与2 23 3管径不同，采用管顶平接。管径不同，采用管顶平接。2 23 3中中2 2
50、点管底标高为点管底标高为83.8783.870.30.30.350.3583.82m83.82m。2 23 3和和3 34 4管径相同，采用水管径相同，采用水面平接。面平接。6.4 6.4 绘制管道平面图和纵剖面图绘制管道平面图和纵剖面图6.4 6.4 绘制管道平面图和纵剖面图绘制管道平面图和纵剖面图6.4.1 6.4.1 平面图的绘制平面图的绘制6.4 6.4 绘制管道平面图和纵剖面图绘制管道平面图和纵剖面图6.4.1 6.4.1 平面图的绘制平面图的绘制6.4 6.4 绘制管道平面图和纵剖面图绘制管道平面图和纵剖面图6.4.2 6.4.2 纵剖面图的绘制纵剖面图的绘制6.4 6.4 绘制管
