第三章污水管道系统设计

第三章污水管道系统的设计第一节第一节污水设计流量的确定污水设计流量的确定第二节第二节污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第三节第三节管道在街道上的位置管道在街道上的位置第四节第四节污水管道的水力设计污水管道的水力设计第五节第五节管道施工图的绘制管道施工图的绘制黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章第一节污水设计流量的确定黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章设计流量污水管道的设计流量是设计期限2030年终了时的最大日或最大班最大时的污水流量,它包括生活污水设计流量和工业废水设计流量,在地下水位较高的地区，宜适当考虑地下水渗入量。黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章居住区的生活污水设计流量的确定式中QV居住区的生活污水设计流量；QVN居住区的生活污水量标准；N使用管道的设计人数；K总总变化系数。城镇居住区和工厂居住区的生活污水设计流量是按每人每日平均排出的污水量、使用管道的设计人数和总变化系数计算的，公式如下黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章居住区的生活污水量标准QVN设计期限终了时每人每日排出的生活污水量按现行相关设计规范采用室内卫生设备的情况当地气候生活水平生活习惯与有关黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章设计人口数N设计期限终了时的预估人口数，与城市的发展规模及人口的增长率有关。估算方法1按城市总体规划确定的人口密度计算式中P人口密度，即单位面积上的人口数，人/HM2，分为城市人口密度和街坊人口密度；A排水区域的面积，HM2。黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章设计人口数N设计期限终了时的预估人口数，与城市的发展规模及人口的增长率有关。式中N设计人口数，即N年后的估计人口数；N0现在人口数；人口自然增长率；N设计期限，2030年。估算方法2按人口自然增长率估算黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章日变化系数K日一年中最大日污水流量与平均日污水量的比值。时变化系数K时最大日中最大时污水量与该日平均时污水量的比值。总变化系数K总最大日中最大时污水量与平均日平均时污水量的比值。K总K日K时居住区的生活污水量标准QVN是一个平均值。流入污水管道的污水量时刻在变化，变化程度通常用变化系数表示。黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章式中QV0比流量，L/SHM2；A设计沟段的排水面积，HM2。黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章方式划分街坊的泄水面积设计沟段的排水面积A的确定围坊式通常用各街角的角平分线划分街坊成4块，每块街坊的污水假定排入相近的接沟低侧式通常假定整块街坊的污水排入在其低侧的街沟中对边式通常将街坊面积用中线划分，被划分的街坊的污水假定排入邻近的街沟中黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章工厂生产区的生活污水设计流量的确定工厂生产区的生活污水流量不大，收集和输送这部分污水的沟管可以采用最小管径（200MM），不需要进行计算，当流量较大需要计算时，可参考下表。车间性质每班每人的生活污水量标准/L时变化系数每班每人淋浴污水量标准/L热车间352560一般车间253040黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章工厂生产区的生活污水流量较大时，可用下式计算式中QV工厂生产区的生活污水设计流量，L/S；N1一般车间最大班的职工总人数（一个或几个车间的总人数）；N2热车间最大班的职工总人数（一个或几个热车间的总人数）；N3一般车间最大班使用淋浴的职工总人数（一个或几个车间的总人数）；N4热车间最大班使用淋浴的职工总人数（一个或几个热车间的总人数）。黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章工业废水量的确定方法按工厂或车间的每日产量和单位产品（每件产品，每吨产品等）的废水量计算按生产设备的数量和每一生产设备的每日废水量进行计算式中QV工业废水设计流量，L/S；M生产每单位产品的平均废水量，M3；M产品的平均日产量；T每日生产时数；K总总变化系数，因为K日1，所以，K总K时。黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章第二节第二节污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章污水管道系统的平面布置确定排水区界，划分排水流域选择污水厂出水口的位置拟定污水干沟及总干沟的路线确定需要抽升的排水区域和设置泵站的位置黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章确定排水区界，划分排水流域排水区界是排水系统敷设的界限通常排水流域边界应与分水线相符合具体根据地形及城市和工业企业的竖向规划划分排水流域黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章确定排水区界，划分排水流域确定排水区界，划分排水流域IIIIIIIV拟定污水干沟及总干沟的路线拟定污水干沟及总干沟的路线选择污水厂出水口的位置选择污水厂出水口的位置选择污水厂出水口的位置原则城市的下风向水体的下游离开居住区和工业区黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章拟定污水干沟及总干沟的路线应遵循的主要原则应尽可能在路线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形和竖向规划排水体制和其他管线的情况污水厂和出水口位置水文地质条件道路宽度地下管线及构筑物的位置工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况以及发展远景和修建顺序拟定污水干沟及总干沟的路线定线时考虑的因素黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章几种具体情况分析拟定污水干沟及总干沟的路线地形具有适中的坡度地形坡度较陡流域范围大，且地形较平坦地形将城市划分成高低二区黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形具有适中的坡度黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形具有适中的坡度黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形具有适中的坡度黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形具有适中的坡度黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形具有适中的坡度黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形具有适中的坡度黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形将城市划分成高低二区黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形将城市划分成高低二区黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章地形将城市划分成高低二区黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章排水泵站的布置中途泵站位置根据管道的最大合理埋深决定终点泵站一般设在污水厂内处理构筑物之前局部泵站比较低洼地区，高楼地下室，地下铁道和其他地下建筑物中黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章支管定线街坊狭长或地形有倾斜时低侧式地形平坦且面积较大围坊式建筑已定和街坊管道自成体系穿坊式黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章低低侧侧式式黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章围围坊坊式式黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章穿穿坊坊式式黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章第三节第三节管道在街道上的位置管道在街道上的位置黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章与房屋、树木保持一定距离，避免渗漏而影响房屋基础，避免树根挤坏沟管；污水管道应设在道路上，街区连接支沟较多、地下管线较少一侧；街道宽度40时，可以考虑设置两条排水管；地下设施拥挤或交通极其繁忙场合，可以把地下管线集中在隧道中共同沟。管道在街道下面设置时应遵循的原则黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章街道地下管线的布置黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章管线隧道共同沟黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章一般布置方式给水管在沟管之上；电力线、煤气管、热水管、热气管在给水管之上；地下管线交叉时的处理原则小管让大管；有压管让无压管；新建管线让已建管线；临时管线让永久管线；柔性结构管线让刚性结构管线。管道具有允许的压缩高度黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章第四节第四节污水管道的水力学设计污水管道的水力学设计黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章污水管道水力学设计任务根据已经确定的管道路线，计算和确定各设计沟段的设计流量、管径、坡度、流速、充满度和沟底高程。原则不冲刷、不淤积、不溢流、要通风。计算步骤确定控制点开始，从上游到下游，计算和确定各个设计沟段的有关数据。黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章基本概念控制点对整个管道系统的高程起控制作用的点，其埋深影响整个管道系统的埋深，故应尽量降低控制点的埋深控制点的位置离污水厂或出水口最远处；排水流域中，地面高程最低处；管道埋深有特殊要求处如地下室减小控制点埋深方式加强沟管强度；提高控制点处的地面高程；设置局部泵站提升水位黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章基本概念设计流量组成设计沟段两个检查井之间的沟段（中间可以有其他检查井），沟段可以转向，要求采用的设计流量不变或基本不变，采用同样的管径和坡度沿线流量本沟段服务的街坊流量集中流量工厂或公共建筑的流量转输流量上游沟段和旁侧沟段转输流量黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章污水管道水力学计算示例将管道划分为若干设计沟段，从污水厂开始标定每个设计沟段起讫点上的窨井编号计算步骤一确定各设计沟段的设计流量计算步骤二从上游沟段开始进行各设计沟段的水力学计算计算步骤三黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章步骤1根据污水干沟平面布置图，从上游至下游将设计沟段编号列入表中第1行步骤2从管道平面图上量出每一段沟段的长度，注在图上，并列入表中第2行步骤3将各设计沟段的设计流量列入表中第3行步骤4从该城镇的总体规划图中，求得设计沟段起迄点引颈出地面高程，注在图上，并列入表中第10、11两行黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章步骤5计算每一设计沟段的地面坡度地面高程差/距离，列入表中第18行步骤6根据流量和各个沟段的地面坡度，查水力算图，将需要的管径、坡度、流速、充满度并列入表中第4、5、6、7四行步骤7算出水深，H47,列入表中第8行步骤8根据求得的管道坡度，计算沟段上端至下端的沟底降落量IL52，列入表中第9行黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章步骤9根据现场条件，选择起点沟底标高，并根据各种平接方式，计算水面标高，各数据分别列入表中第12、13、14、15四行步骤10计算覆土厚度，覆土厚度地面高程沟底高程管径管壁厚度，各数据分别列入表中第16、17行步骤11将求得的管径、沟底高程直接标注在管道平面布置图上黄石理工学院（环境学院）水污染控制工程（上）第三章第五