污水管网规划设计与计算内容丰富

第7章污水管网设计与计算污水管网设计的主要任务污水管网总设计流量及各管段设计流量计算污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水力计算；污水提升泵站设计与设计；污水管网施工图绘制等。10.1排水管网系统规划布置布置原则：（1）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置，进行多方案技术经济比较；（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，从干管到支管的顺序布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；（4）协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系；（5）规划时要考虑使管渠的施工、运行和维护方便；（6）近远期结合，留有发展余地，考虑分期实施的可能性。排水管网布置形式——正交式排水干管与等高线垂直相交，主干管与等高线平行铺设。适应于地形平坦略向一边倾斜的地区。1.支管2.干管3.主干管4.溢流口5.泵站6.出口渠渠头7.污水厂8.污水灌溉田9.河流排水干管与等高线平行，主干管与等高线基本垂直。适应于地形坡度很大的地区。1.支管2.干管3.支干管4.主干管5.泵站6.污水厂7.污水灌溉田8.河流

排水管网布置形式——平行式污水管网布置主要内容：确定排水区界，划分排水流域；选择污水厂和出水口位置；拟订污水干管和总干管的路线；确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置（1）确定排水区界，划分排水流域排水区界是污水排水系统设置的界限。排水流域是指在排水区界内，按照一定要求所划分的不同排水区域。（通常根据等高线划分排水区域，在地形平坦地区可按照面积的大小进行划分。）每一个排水流域应有一根或一根以上的干管。

IIIIIIIV（2）选择污污水厂出出水口的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（3）干管布布置和定定线影响污水水管平面面布置的的主要因因素：地形和水水文地质质条件；；城市总体体规划、、竖向规规划和分分期建设设情况；；排水体制制、线路路数目；；污水处理理利用情情况、处处理厂和和排放口口的位置置；排水量大大的工业业企业和和公建情情况；道路和交交通情况况；地下管线线和构筑筑物分布布情况。。地形是影响管管道定线线的主要要因素充分利用用地形，，使污水水自流接接入；地下复杂杂易布置置成几个个独立的的排水系系统；地势起伏伏大易布布置成高高低区排排水系统统；个别低洼洼地区应应局部提提升。2.污水主干干管的走走向与数数目取决决于污水厂和和出水口口的位置置和数目目3.污水干管管一般沿沿城市道道路布置。。通常常设在在污水水量较较大或或地下下管线线较少少的一一侧人人行道道、绿绿化带带或慢慢车道道下。。道路超超过40m，可考考虑在在道路路两侧侧各设设一条条污水水管。。排水系系统的的布置置形式式-----正交式式1.城市边边界2.排水流流域分分界线线3.干管正交式式（干干管与与河流流垂直直）排水系系统的的布置置形式式-----截流式式1.城市边边界2.排水流流域分分界线线3.干管4.主干管管5.污水厂厂6.出水口口排水系统的的布置形式式-----平行式1.城市边界2.排水流域分分界线3.干管4.污水厂5.出水口排水系统的的布置形式式-----分区式1.城市边界2.排水流域分分界线3.干管4.泵站5.污水厂排水系统的的布置形式式-----分散式1.城市边界2.干管3.主干管4.污水厂排水系统的的布置形式式-----环绕式1.城市边界2.排水流域分分界线3.干管4.主干管5.污水厂6.出水口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：穿坊式低侧式式围坊式式穿坊式排水泵站的的布置中途泵站：位置根据沟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泵站设置地地点中途泵站终点泵站局部泵站雨水管渠布布置雨水管渠系系统组成：雨水口、、雨水管渠渠、检查井井、出水口口等构筑物物。城市雨水管管渠规划布布置得主要要内容：确定排水流流域和排水水方式；进行雨水管管渠定线；；确定雨水泵泵房、雨水水调节池、、雨水排放放口的位置置。雨水管渠系系统布置考考虑因素充分利用地地形，就近近排入水体体。尽量避免设设置雨水泵泵站。结合街区及及道路规划划布置。雨水管渠采采用明确和和暗管相结结合的形式式。雨水出口的的设置。调蓄水体的的布置。考虑设置排排洪沟。废水综合治治理和区域域排水系统统废水综合治治理应当对对废水进行行全面规划划和综合治治理。和许许多因素有有关：合理的生产产布局和城城市区域功功能规划合理利用水水头、土壤壤等自然环环境的自净净能力严格控制废废水和污染染物的排放放量做好区域性性综合治理理及建立区区域排水系系统9.1污水设计流流量计算污水量定额额与城市用用水量定额额之间有一一定的比例例关系，称称为排放系系数。一般，生活活污水和工工业废水约约为用水量量60~80%。但由于地地下水和地地面雨水从从接口、裂裂隙进入，，使实际污污水量增大大。居民生活污污水定额和和综合生活活污水定额额应根据用用水定额，，结合建筑筑内部给排排水设施水水平和排水水系统普及及程度等因因素确定。。工业企业生生活污水和和淋浴污水水量按有关关规定协调调。工业企业废废水量根据据工艺特点点确定9.1.1设计污水量量定额9.1.2污水量的变变化Kd——日变化系数数，最大日日污水量与与平均日污污水量的比比值Kh——时变化系数数，最大日日最大时污污水量与最最大日平均均时污水量量的比值KZ————总变化系数数，最高日最高高时污水量量与平均日日平均时污污水量的比比值KZ=KdKh污水量变化化可以用变变化系数和和变化曲线线来描述。。（1）居民生活活污水量变变化系数生活污水量量总变化系系数污水平均日日流量（L/s）总变化系数数（KZ）52.3152.0401.8701.71001.62001.55001.4〉10001.3（2）工业废水水量变化系系数和产品种类类和生产工工艺有关（3）工业企业业生活污水水和淋浴污污水量变化化系数生活污水：：一般车间间3.0，高温车间间2.5。淋浴污水：：近似均匀匀排水。9.1.3污水设计流流量计算（1）居民生活活污水设计计流量q1i——居民平均日生活活污水量标标准，L/(cap.d)N1i——人口数，cap；KZ1——总变化系数数注意：q1i按平均日污污水量定额额，按平均均日用水量量定额的80~90%确定。（2）工业废水水设计流量量q2i——废水量定额，m3/万元、m3/产量单位或或m3/生产设备备单位.d；N2i——最高日产值，万元/d，或产量量，产品品单位/d，或生产产设备数数量，生生产设备备单位；；T2i——最高日生生产小时时数，h；f2i——生产用水水重复利利用率；；K2i——时变化系系数。（3）工业企企业生活活污水及及淋浴污污水量计计算q3ai——职工生活活污水量量标准,一般车间间25(L/(人.班),热车间35(L/(人.班)；N3ai——最高日生活用水水总人数数；T3ai——最高日每班工作作小时数数，h；Kh3ai——生活污水水量时变化系系数，一般车车间3.0，热车间间2.5；q3bi——职工淋浴浴用水量量标准，，一般车车间40(L/(人.班，热车车间60(L/(人.班)；N3bi——最高日淋淋浴用水水总人数数（4）公共建建筑污水水设计流流量q4i——各公共建建筑最高日污污水量标标准，L/(用水单位位.d）；N4i——用水单位位数；T4i——最高日排排水小时时数，h；Kh4i——污水量时变化系系数。（5）城市污污水设计计总流量量已知某城城镇最高高日排放放污水量量Q1，平均日日排放污污水量Q2，最高日日最高时时排放污污水量为为Q3，日变化化系数Kd，时变化化系数Kh，总变化化系数Kz，求排水水管网设设计流量量为多少少？解：设计计流量Q=Q3Q=Q1*KhQ=Q2*KzQ=Q2*Kd*Kh9.2管段设计计流量计计算连接管、、污水干干管（主主干管和和干管））、污水水支管。。一般检查查井的设设置位置置有：流流量汇入入的地方方、管径径变化的的地方、、转弯、、或在直直管段管管径长度度较长时时（30~70m）。水流为重重力流，，需满足足一定水水力坡度度。管道埋深深太大时时设提升升泵站（（平坦地地区，反反坡）；；坡度较大大，设置置跌水井井。9.2.1污水管网网的节点点与管段段污水管网设计任务务：计算不同地点点污水流量、各管管段污水流量，确确定管径、埋深和和衔接方式等。管段：污水管网中中流量和坡度不变变的管道。管段设计流量：管段上游端汇入的的污水量和该管段段收集的污水量。节点：管段的上游游端和下游端。节点流量：该节点下游本段沿沿线污水流量（生生活污水）集中流量（工业废废水、工业生活污污水与淋浴污水、、公建污水）9.2.2节点设计流量9.2.3管段设计流流量本段流量：：式中：q1——设计管段的的本段流量量，L/s；F——设计管段服服务的街坊坊面积，公公顷；KZ——生活污水量量总变化系数数；q0——单位面积的的本段平均均流量，比比流量，L/s.公顷式中：n——污水量标准准，L/(人.d)；p——人口密度，，人/公顷。污水管道水水力计算水力计算目的管径坡度高程过水断面A=A（D，h/D）水力半径R=R(D,h/D)设为均匀流流，采用谢谢才公式计计算水头损损失，将曼曼宁公式代代人并转换换：由流量和流流速关系得得：hD（1）水力计算算公式（参见：3.3非满流管渠渠水力计算算）5个水力参数数q、D、h、I、v,已知其中3个才能求出出另2个，水力计算算很复杂。。非满流水力力计算简化化方法：（1）水力计算算图表（2）借助满流流水力计算算公式并通通过一段的的比例变换换进行计算算流量坡度充满度流速水力学算图图5个水力参数数q、D、h、I、v,已知其中3个才能求出出另2个水力计算时时，一般q已知？???《室外排水设设计规范》对一些设计计参数作了了相应规定定9.3污水管道设设计参数污水管道水水力计算的的设计数据据设计充满度度（h/D）设计流速（（v）最小管径（（D）最小设计坡坡度（i）（1）设计充满满度（h/D）——指设计流量量下，管道道内的有效效水深与管管径的比值值。h/D=1时，满流h/D<1时，非满流流《室外排水设设计规范》规定，最大大充满度为为：管径（D）或暗渠高（（H）（mm）最大充满度度（h/D）200~300350~450500~900≥10000.550.650.700.75hD为什么要做做最大设计计充满度的的规定？1、预留一定定的过水能能力，防止止水量变化化的冲击，，为未预见水水量的增长长留有余地地；2、有利于管管道内的通通风；3、便于管道道的疏通和和维护管理理。（2）设计流速速——与设计流量量和设计充充满度相应应的污水平平均流速。。最小设计流流速：是保证管道道内不发生生淤积的流流速，与污污水中所含含杂质有关关；我国根根据试验结结果和运行行经验确定定最小流速速为0.6m/s。最大设计流流速：是保证管道道不被冲刷刷破坏的流流速，与管管道材料有有关；金属属管道的最最大流速为为10m/s，非金属管道道的最大流流速为5m/s。（3）最小管径径为什么要规规定最小管管径？街坊管最小小管径为200mm，街道管最小小管径为300mm。什么叫不计计算管段？？在管道起端端由于流量量较小，通通过水力计计算查得的的管径小于于最小管径径，对于这这样的管段段可不用再再进行其他他的水力计计算，而直直接采用最最小管径和和相应的最最小坡度，，这样的管管段称为不不计算管段段。（4）最小设计计坡度——相应于最小小设计流速速的坡度为为最小设计计坡度，最最小设计坡坡度是保证证不发生淤淤积时的坡坡度。（1）（2）（3）规定：管径径200mm的最小设计计坡度为0.004；管径300mm的最小设计计坡度为0.003。设计充满度度一定时，，管径越大大，最小设设计坡度越越小。（5）污水管道道的埋设深深度管道的埋设设深度有两两个意义：：覆土厚度埋设深度决定污水管管道最小覆覆土厚度的的因素：冰冻线的要要求地面荷载满足街坊管管连接要求求地面管道满足地面荷载载要求：车行道下最小小覆土厚度0.7m满足防冰冻要要求：《室外排水设计计规范》规定：无保温温措施的生活活污水管道，，管底可埋设设在冰冻线以以上0.15m；有保温措施施或水温较高高的管道，距距离可以加大大。满足街坊污水水连接管衔接接要求：从以上三个因因素出发，可可以得到三个个不同的覆土土厚度，最大大值就是这一一沟段的允许许最小覆土厚厚度。最大埋深根据技术经济济指标及施工工方法决定。。在干燥土壤中中，沟道最大大埋深一般不不超过7~8m；在多水、流沙沙、石灰岩地地层中，一般般不超过5m。衔接原则：（1）尽可能提高高下游沟段的的高程，以减减少埋深，从从而降低造价价，在平坦地地区这点尤其其重要；（2）避免在上游游沟段中形成成回水而造成成淤积；（3）不允许下游游沟段的沟底底高于上游沟沟段的