排水工程上册市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

第4章、合流制管渠系统设计1/34概述定义：在同一管渠内排除生活污水，工业废水，及雨水管渠系统。分类：完全合流制截流式合流制2/34第1节使用条件和布置特点使用条件：（1）接纳污水水体水量充沛。（2）街道建设完善，街道窄，无法分流。（3）地面坡向水体，不需泵汲。3/34截流式合流制布置特点1、管渠布置应使全部服务面积上生活污水、工业废水和雨水都能合理排入管渠，能以可能最短距离坡向水体。2、沿水体岸边布置与水体平行截留干管，在截留干管适当位置上设置溢流井，使超出截留干管设计能力那部分混合污水能顺利地经过溢流井就近排入水体。4/343、必须合理地确定溢流井数目和位置，方便尽可能降低对水体污染、降低截留干管尺寸和缩短排放渠道长度。4、在合流制管渠系统上游排水区域内，假如雨水可沿地面街道边沟排泄，则该区域可设置污水管道。5/34水力特征合流制管渠断面尺寸是按雨天设计流量确定，旱流时，流速很小，沉淀现象较为严重。雨天，大量悬浮污染物随雨污混合废水经溢流井排入水体，污染严重。合流制管渠必须同时考虑雨水和城市污水接入，其埋深较雨水管渠为深；为了尽可能在晴天旱流流量下降低沉淀，管道坡度也较雨水管渠增大。6/34截流干管输水能力是同城市污水处理厂雨天最大处理能力相一致。因为受污水处理厂处理规模和管理条件限制，雨天送往污水厂雨污混合水量不能与旱流流量过于悬殊，相差多少取决于保护水体标准。截流干管设计流量7/34适用情况旧城改造，采取截流式合流制新区规划，采取分流制工业企业，超标——分流达标——合流8/34第2节合流管渠系统设计流量合流管渠设计步骤从定线到检验井编号基本同污水管渠设计

9/34布置形式：如上图工作过程：

t雨Q径t初Q干<Q截污水入厂

t中Q干>Q截截流进厂，溢流进河

t雨Q径Q干<Q截混合污水进厂

Q径=0

Q干≪Q截仅污水进厂10/34特点：管线单一，总长小，施工方便，投资小（管道部分）管径大，污水厂规模大，投资大溢流污染水体，晴天淤，雨天冲刷11/34Q=Qs+Qg+Qy式中Qs——生活污水平均流量；

Qg——工业废水最大班平均流量；

Qy——雨水设计流量(1)第一个溢流井上游管渠设计流量为另：当Qs+Qg<5%Qy时，能够认为Qs+Qg=0旱流流量：取生活污水平均流量和最大生产班内平均日工业废水量之和但在要求较高地域，旱流量也能够取最大时生活污水量和最大班内最大时工业废水量之和12/34Q=(n0+1)Qh+Q1+Q2

式中n0为截流倍数；

Qh为旱流量，即Qh＝Qs+Qg；

Q1为溢流井下游排水面积上雨水设计流量；

Q2为溢流井下游排水面积上旱流量。(2)溢流井下游管渠设计流量为13/34合理选择n0从环境保护角度出发，为使水体少受污染，应采取较大截流倍数。从经济上考虑，裁流倍数过大，会大大增加截流干管、提升泵站以及污水厂造价同时造成进入污水厂污水水质和水量在晴天和雨天差异过大，给运转管理带来相当大困难。14/34n0确实定我国《室外排水设计规范》要求采取1-5，并要求，采取截流倍数必须经当地卫生主管部门同意。在工作实践中，我国多数城市普通都采取n0=3。美国、日本及西欧各国，多采取n0

＝3-5；前苏联按排放条件不一样来要求n0值，如表4-1所表示。当前，因为人们越来越关心水体保护，采取n0

值有逐步增大趋势，比如美国，对于供游泳和游览河段，采取n0值甚至高达30以上。15/34第3节合流管渠水力计算计算内容：溢流井上游合流管渠计算截留干管和溢流井计算晴天旱流量校核16/34合流管渠水力计算基本同雨水管渠系统，只是在计算设计流量时应加上旱流量合流管渠按满流设计：最小管径与最小坡度、最小流速、最大流速、覆土、连接等要求同雨水管渠。

1.普通要求17/34溢流井计算截流槽式溢流井18/34溢流堰式截流井跳越堰式溢流井19/34溢流堰式截流井计算当溢流堰堰顶线与截流干管中心平行时：式中Q——溢流堰溢出流量(m3/s)；

l——堰长(m)；

h——溢流堰末端堰顶以上水层高度(m)；

M——溢流堰流量系数，薄壁堰普通采取2.2。20/34跳越堰式溢流井21/34外曲线：内曲线：适用条件是：(1)进水合流管渠直径Dg＜3m、坡度i＜0.025、流速v＝0.3—3.0m/s；(2)当进水合流管渠仅经过旱流流量时，水流深度小于0.35m；(3)内曲线纵坐标为0.15—1.5m，外曲线纵坐标小于1.5m。22/34旱流校核旱流时流速vmin=0.2-0.5m/s当不能满足这一要求时，可在管渠底设低流槽以确保旱流时流速，或者加强养护管理，利用雨天流量刷洗管渠，以防淤塞。23/34第4节、计算举例见P125P=1at1=10minψ=0.45n0=3qs-=0.231L/s·ha暴雨强度公式24/34计算步骤(1)从管道平面布置图上量出每一设计管段长度。(2)计算各设计管段汇水面积并列入水力计算表中。(3)计算第一个溢流井以前各管段设计流量。(4)计算各设计管段地面坡度，将管段上下游地面标高列入水力计算表。(5)依据设计流量和普通要求．查雨水水力计算图表．求得各管段管径、坡度、管道输水能力。25/34(6)计算各管段降落量。(7)依据确定管渠起点埋深，计算第一个溢流井以前各管渠上下游管内底标高及埋深。确定系统截留倍数l~5计算第一个溢流井后各管渠设计流量，由此再开始下游管段水力计算。(8)旱流量校核：应使旱流时流速满足管渠最小流速要求。当不满足这一要求时，可考虑修改管径和坡度，或改变管渠截面形式，或增设冲洗设施。26/3427/3428/3429/342.02.0085.8885.8885.88260.88