给水排水管道工程——《排水管网》部分：第2章第4-8节 污水管道的设计

1、四、污水管道的设计确定排水区界，划分排水流域管道定线控制点确定和泵站的设置地点设计管段及设计流量的确定污水管道的衔接污水管道在街道上的位置1.确定排水区界，划分排水流域是污水排水系统设置的界限。是指在排水区界内，按照一定要求所划分的不同排水区域。（1）在丘陵和地形起伏的地区在丘陵和地形起伏的地区：（2）在地形平坦无明显分水线的地区在地形平坦无明显分水线的地区：某市污水排水系统平面0排水区界；、排水流域编号；1、2、3、4各排水流域干管；5污水处理厂 2.管道定线在总平面图上确定污水管道的位置和走向。主要原则主要原则：采用重力流排除污水和雨水，尽可能在管线最短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水

2、能自流排出。管道定线的影响因素管道定线的影响因素地形污水厂和出水口的位置所采用的排水体制管道定线时注意事项主干管布置在坚硬密实土壤中尽量少穿河流、铁路、山谷和高地避免与地下构筑物交叉不宜敷设在繁忙、狭窄的街道下集中流量尽量排入上游2.2.污水管道系统的定线污水管道系统的定线192191191192190189(1)(2)(3)192191190189污水支管的布置形式污水支管的布置形式3.控制点确定和泵站设置地点对管道系统的埋深起控制作用的地点，通常在管道起点或最低最远点。 如各条管道的起点大都是这条管道的控制点。这些控制点中离出水口最远的一点，通常就是整个系统的控制点。具有相当深度的工厂排出

3、口或某些低洼地区的管道起点，也可能成为整个管道系统的控制点。这些控制点的管道埋深，影响整个污水管道系统的埋深。3.控制点确定和泵站设置地点对管道系统的埋深起控制作用的地点，通常在管道起点或最低最远点。泵站设置地点中途泵站中途泵站局部泵站局部泵站总泵站总泵站常用的常用的排水泵排水泵离心泵离心泵混流泵混流泵轴流泵轴流泵螺旋泵螺旋泵潜污泵潜污泵立式立式优点优点它占地面积较小，能节省造价它占地面积较小，能节省造价水泵和电动机可以分别安放在适宜的地方水泵和电动机可以分别安放在适宜的地方几种常用排水泵几种常用排水泵（1） 离心泵离心泵 离心泵分卧式和立式两种形式离心泵分卧式和立式两种形式排水泵站的工作特性

4、排水泵站的工作特性（1） 离心泵离心泵 流量较小，扬程较高，流量较小，扬程较高，用于提升污水。用于提升污水。 其最高效率点两侧下其最高效率点两侧下降较缓，比较容易控制在降较缓，比较容易控制在高效率状况下运行；水泵高效率状况下运行；水泵的轴功率曲线表明，的轴功率曲线表明，qV0时，轴功率最小，所以时，轴功率最小，所以应闭闸启动，以减少电动应闭闸启动，以减少电动机的起动电流。机的起动电流。（3） 潜污泵潜污泵 无需正规的无需正规的泵站，占地面积泵站，占地面积小；管路简单，小；管路简单，配套设备少。配套设备少。（4） 空气提升泵空气提升泵 用于提升回流活性污用于提升回流活性污泥。泥。 结构简单，管理

5、方便，结构简单，管理方便，当压缩空气有现成来源时，当压缩空气有现成来源时，可以采用。可以采用。潜污泵安装图潜污泵安装图潜污泵安装图 4.设计管段及设计流量 两个检查井之间，设计流量不变，且采用同样的管径和坡度的管段，称为一个设计管段。 一般检查井的设置位置有：流量汇入的地方、管径变化的地方、转弯的地方、或在直管段管径长度较长时（3070m）。 设计流量本段流量转输流量集中流量1234ABCDqZKqFq01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，即比流量，L/s.公 顷 可用下式求得。864000pnq式

6、中：n污水量标准，L/(人.d)； p人口密度，人/公顷。5.污水管道的衔接衔接的原则：尽可能地提高下游管段的高程，减衔接的原则：尽可能地提高下游管段的高程，减 小埋深，降低造价；避免上游管段小埋深，降低造价；避免上游管段 回水淤积。回水淤积。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衔接衔接方法方法管顶平接管顶平接水面平接水面平接管底平接管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竖管式跌水井竖管式跌水井竖管式跌水井阶梯式跌水井阶梯式跌水井阶梯式跌水井跌水连接跌水连接检查井（窨井）检查井（窨井） 检查井，又

7、称窨井，主要是为了检查、清通和连接沟道而设置的。 常设在沟道交汇、转弯、管道尺寸或坡度变化等处，相隔一定距离的直线沟道上也设窨井。6.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（174页）页） 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 五、污水管道的设计举例原始资料原始资料： 给定某市的街坊平面图，如下页图。居住区给定某市的街坊平面图，如下页图。居住区街坊人口密度为街坊人口密度为，污水量标准为，污水量标准为)，火车站和公共浴室的设计污水量，火车站和公共浴

8、室的设计污水量分别为分别为和和，工厂甲和工厂乙的工业废水，工厂甲和工厂乙的工业废水设计流量分别为设计流量分别为与与。生活污水及经过。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处理。工厂甲废水排出口的管底埋深为 。该市冰冻深度为该市冰冻深度为。试进行该区污水管道系。试进行该区污水管道系统的设计计算（要求达到初步设计深度）。统的设计计算（要求达到初步设计深度）。 工厂乙工厂甲浴火车站河平面图管道定线街坊面积计算街坊编号街坊编号1234567891011街坊面积街坊面积（公顷）（公顷）1.211.702.081.9

9、82.202.201.432.211.962.042.40街坊编号街坊编号1213141516171819202122街坊面积街坊面积（公顷）（公顷）2.401.212.281.451.702.001.801.661.231.531.71街坊编号街坊编号2324252627街坊面积街坊面积（公顷）（公顷）1.802.202.042.40划分设计管段，计算设计流量（48页）管道的水力计算（50页）绘制图纸（平面图和管道纵剖面图）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 旁侧支管连接六、国外污水管道的设计方法介绍常规设计方法常规设计方法给水量60%80%排

10、水量查曲线最小流量最大流量校核自净流速设计流量乘系数（考虑地下水和雨水）设计充满度一般按满流，也有非满流情况：小管0.5，其他0.75七、城市污水回用工程污水回用意义污水回用目标与水质污水回用处理技术地球上水的总量1.361018m3淡水储量仅为3.51016m3不足全球总水量的3%易开发利用的淡水储量为4.01015m3，占淡水的11%世界水资源概况世界水资源研究所：全世界有26个国家2.32 亿人口面临缺水的威胁 联合国发出警报：世界范围内的缺水问题将严重制约本世纪的经济发展，并有可能导致国家和地区间发生冲突和战争我国水资源现状n 人均水资源占有量人均水资源占有量2200立方米立方米n 约

11、为世界平均水平的约为世界平均水平的1/4n 排名世界第排名世界第112位（位（13个贫水国之一）个贫水国之一）n 全国城市日缺水量全国城市日缺水量1600万万m3n每年因缺水而造成的经济损失约每年因缺水而造成的经济损失约 20003000亿元亿元n水量分布不均匀水量分布不均匀解决水资源缺乏的途径n 海水淡化海水淡化n 修建水库，贮存雨水修建水库，贮存雨水n 长距离引水长距离引水n 开发地下水开发地下水n 节约用水节约用水n 污水回用污水回用污水回用对象由于生活污水水量大且流量稳定，成为主要的回用研究对象我国生活杂用水水质标准日本的中水水质标准项 目单 位标准值臭气色度浊度总蒸发残渣悬浮物pH值COD（KMnO4）BODPO4阴离子表面活性剂大肠菌群落一般细菌余氯TOC-度度mg/Lmg/L mg/Lmg/Lmg/Lmg/L个/mL个/mLmg/Lmg/L无不