第8-10章给排水管网教案

1、第8章 污水管道系统的设计计算2008.101、污水设计流量的计算 室外给水设计规范室外排水设计规范建筑给水排水设计规划住宅设计规范建筑设计防火规范生活污水定额生活污水定额n居民生活用水定额n综合生活用水定额n工业企业职工生活用水量n工业企业职工淋浴用水量标准污水定额n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，结合建筑物内部给排水设施水平和排水系统普及程度确定。可按当地用水量的80%90%采用。n工业企业内生活污水量、淋浴污水量的确定，应根据国家现行的室外给水设计规范的有关规定协调。n工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点，并于国家现行的工业用水量有关规定协调。室外

2、排水设计规范（GBJ14-87，1997年版）?污水设计流量计算与给水设计流量的计算方法是有差异的。 计算用水量时采用最高日最高时用水定额和相应的时变化系数，计算污水量时则采用平均日用水量定额的8090和相应的总变化系数。 生产污水定额n单吨产品污水排放量n万元产值污水排放量n单位面积污水排放量n 日变化系数 dddQQK 污水量变化系数n时变化系数 hhhQQK n总变化系数 hdzKKK.室外排水设计规范Qd（L/s）5154070kz2.321.81.7Qd（L/s）1002005001000kz1.61.51.41.3Qd5L/s，Kz=2.3；5L/s Qd1000L/s，Qd100

3、0L/s， Kz=1.3。11. 07 . 2dzQK n最高日污水量n最高日最高时污水量污水量计算生活污水量n居民生活污水设计流量 n综合生活污水设计流量 n工业企业生活污水量n工业企业淋浴污水量工业废水量n工业废水设计流量86400/qQw11zkN 86400/qQw22zkN TKBAKBAQ360022211133600 22113DCDCQT3600kMmQz4城镇污水设计总流量：QQ2Q3Q4简单累加最大值综合流量法比流量86400qwbn面积比流量生活污水定额人口密度2、污水管段设计流量的计算基本概念本段流量Fqqwb1面积比流量面积本段流量周边式低边式低边式管段的设计流量 q

4、ij=(q1+q2)kz+q3q q2 2q q3 3q q1 1本段流量（两侧街坊流入）总变化系数集中流量（工企，大型建筑流入）转输流量（上游，侧管流入）管段设计流量设计充满度hDn 调节污水量变化；n 通风排气；n 管道疏通和维护管理。污水管中深h与直径D的比值。h/D1满流，h/D1不满流。3、污水管道的水力计算基本概念最大设计充满度： 管径或渠道高度（mm）最大设计充满度2003000.553504500.655009000.7010000.75最小设计充满度：最小设计充满度建议h/D0.25一般h/D0.5设计流速最小设计流速：污水0.6m/s、明渠0.4m/s 雨污合流0.75m/

5、s。最大设计流速：金属管10m/s、非金属管 5m/s、明渠查表。压力管流速：建议0.71.5m/s。最小管径街坊厂区内 200mm街道 300mm最小设计坡度街坊厂区内 0.004 街道 0.003埋深管道的埋深：地面到内壁底的距离。覆土厚度：地面到外壁顶的距离。最小覆土厚度： 防冻无保温时为冰冻线上0.15m； 防负载车行道下最小覆土0.7m； 衔接建筑物出户管0.50.6m。最大埋深：考虑经济条件，施工作业。 干燥78m，其余5m。覆土厚度覆土厚度埋设深度埋设深度海平面海平面地面地面管段衔接n水面平衔接 上、下游管段的水面等高，即上、下游管段在指定的设计充满度下水面相平。n管顶平衔接 上

6、、下游管管顶相平，一般用于不同口径。n设跌水井 对标高差大（1m）的傍侧管接入时。水面平接管顶平接？污水道衔接的原则是什么。 避免上游管道的回水，以免造成淤积；提高下游管道的标高，以减少埋深。污水管网总设计流量及各管段设计流量计算；确定管段直径、埋深、衔接设计与设计坡度；确定管道在道路横断面上的具体位置；污水提升泵站设置与设计。设计内容面积比流量本段流量管段流量 最高日最高时污水量管段直径 地面坡度 本段集中流量转输流量 管段直径的计算水力计算参数非满流管网（污水管网）非满流管网（污水管网） Q D v h 水力计算公式vWQlRCvh22水力计算步骤管网定线，确定长度、标高；计算各设计管段的

7、流量；确定管材；确定控制点；计算各管段的地面坡度；根据设计流量、地面坡度、估算D，然后查水力计算图，求V、 ，看是否符合规定；按管长和坡度计算管道两端的降落量；根据D、 ，计算管中的水深；由设定起始点埋深的情况下，计算设计管段上下游管底标高和埋设深度；由水深和管底标高计算管段的水面标高。第8章 小结1、基本概念；比流量 本段流量 管段流量 转输流量设计充满度 最大充满度设计流速 最大流速 自净流速最小管径 最小设计坡度埋设深度第8章 小结2、工程设计内容；污水管网总设计流量及各管段设计流量计算；确定管段直径、埋深、衔接设计与水力计算。设计管道直径、埋设深度n 目的：n 依据：n 内容：n 关键

8、：n 步骤：最大流量时控制点计算干管Q、D、v、i、Q、iDv、 埋深离出水口最远最低的点第9章（1） 雨水管渠的设计计算2008.10雨水流行的特点：1、历时短；2、流量大；3、含泥沙；4、满流制。n降雨量 降雨历时 降雨强度 降雨面积n暴雨强度 降雨频率 重现期n径流系数 汇水面积n管段流量 最大流速 最小流速n最小管径 最小坡度 最大埋深 最小覆土厚度n水力计算图基本概念n降雨量：降雨的绝对量。n降雨历时：连续降雨的时段。n降雨强度：某一连续降雨时段内的平均降雨量。n暴雨强度：单位时间单位面积上的降雨体积。n降雨面积：降雨的范围。n汇水面积：雨水管渠汇集雨水的面积。n降雨频率n ：等于或

9、大于某降雨强度发生的 可能性。室外排水设计规范(GB50014-2006) 雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质（广场、干道、厂区、居住区）、地形特点和气象特点等因素确定。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0.53a，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25a，并与道路设计协调。n重现期：等于或大于某暴雨强度发生一次的时间 间隔的平均值。n 径流系数：1降雨量径流量n 径流系数可按照表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；n 区域的综合径流系数可按表3.2.2-2采用。室外排水设计规范(GB50014-2006

10、）地面种类径流系数各种屋面、混凝土和沥青路面0.90大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.60级配碎石路面0.45干砌砖石和碎石路面0.40非铺砌土地面0.30公园或绿地0.15区域情况径流系数市区0.50.8郊区0.40.6n雨水管段设计流量：Fqqi雨水设计流量径流系数汇水面积设计暴雨强度n设计充满度：hD=1。n最小设计流速：管道0.75m/s、明渠0.4m/s。n最大设计流速：金属管10m/s、非金属5m/s， 明渠见表。n最小管径：雨水管道300mm、 雨水口连接管200mm。n最小设计坡度：雨水管道0.003、 雨水口连接管0.01。n最小覆土厚度：同前。n最大埋深：同前。n水

11、力计算图钢筋混凝土圆管（满流）n=0.013流量L/s坡度流速流速m/sm/s管径mm1502003004001.21.20.90.90.00150.00150.0010.001各管段雨水设计流量计算；确定管段直径；埋深、衔接设计。设计内容nbtPcAFFqQ)()lg1 (16711、雨水设计流量n雨水管段设计流量：雨水设计流量径流系数汇水面积设计暴雨强度n暴雨强度公式： nbtPcAq)()lg1 (1671/L s haA1参数，c参数，P重现期，q设计暴雨强度，t降雨历时，b、n参数。86. 0)17()lg68. 01 (3920tPqn降雨历时公式： 等于或大于汇水面积上最远点的雨

12、水流达设计断面的集水时间t， t=t1+mt2 。t=t1+mt2t1=地面集水时间，515min；t2=管渠内雨水流行时间；m=折减系数（暗管2，明渠12）；单位面积径流量2、管段直径计算管段设计雨水流量暴雨强度公式管段直径 地面坡度 径流系数管内流行时间 汇水面积 管段直径的计算管段衔接n管顶平衔接 上、下游管管顶相平，一般用于不同口径。管顶平接3、管段埋深、衔接设计水力计算步骤定线，划分排水流域，确定计算管段长度、标高、汇水面积；计算各设计管段的流量；FqQ0)()()lg1 (167202110tfqbmttPcAqqn确定管材；确定控制点；计算各管段的地面坡度；根据设计流量、地面坡度

13、，查水力计算图，求V、Q 、i 、D ，看是否符合规定；按管长和坡度计算管道两端的降落量；由设定起始点埋深的情况下，计算设计管段上下游管底标高和埋设深度。（管顶平衔接）第9章（1） 小结1、基本概念；2、工程设计内容；各管段雨水设计流量计算；确定管段直径；埋深、衔接设计。设计管道直径、埋设深度n 目的：n 依据：n 内容：n 关键：n 步骤：汇水面积内的控制点计算干管Q、D、v、iQ、I D v 埋深第9章（2） 合流管网的设计计算2008.101、合流制排水系统直流合流制 截流式合流制 完全合流制 2、分流制排水系统完全分流制 不完全分流制 半分流制 排水体制分为合流制、分流制两大类。截流式

14、合流制流量变化情况n晴天时：截流管以非满流污水、工业废水送污水厂；n雨天或降雨：截流管满流将生活污水、工业废水、初期雨水送污水厂；n暴雨时：雨水径流量加大，混合水量超过截污管设计能力，发生溢流。截流式合流制使用条件n排水区域内有水量充沛的纳污水体；n街区街道建设完善，街道狭窄；n地面向水体倾斜。基本概念n截留倍数n管段流量 n最大流速 最小流速n最小管径 最小坡度 最大埋深 最小覆土厚度n水力计算图n截流倍数n0 被截流的雨水量为旱流流量的n0 0倍； 被截流的雨水量为污水量的n0 0倍。 n0 0取值根据旱流污水的水质、水量、当地水文、气象、水体卫生要求定，一般15，长沙市n0 01。n排水

15、管渠设计流量hyhQQQnQ) 1(0QQgQsQyQhQyQh+n0QhQh+Qy溢流井 Qh+noQh+Qy+QhQy-Qhn0 溢流井上游管渠 溢流井下游管渠 溢流井外溢流量 溢流井流量 Q=Qy-Qhn03525hLMQ 流量系数，薄壁取2.2堰长溢流堰末端堰顶以上的水面高度水力计算n计算参数：Q、v、D、in参数限值：Vmin、Vmax、Dmin、imin、埋深min、 埋深max（同雨水管）n计算内容：1、溢流井上游管渠； 2、溢流井下游管渠； 3、晴天旱流时校核。n水力计算图：同污水管、雨水管。第9章（2） 小结1、基本概念；2、工程设计内容；各管段雨污水设计流量计算；确定管段直径、埋深、衔接设计与水力计算。设计管道直径、埋设深度n 目的：n 依据：n 内容：n 关键：n 步骤：服务面积内的控制点计算干管Q、D、v、i、Q、iDv、 埋深离出水口最远最低的点第10章 排水管渠材料和附件2008.10n