污水排水管网设计与计算

污水管网设设计与计算算污水管网设设计的主要要任务污水管网总总设计流量量及各管段段设计流量量计算污水管网各各管段直径径、埋深、、衔接设计计与水力计计算；污水提升泵泵站设计与与设计；污水管网施施工图绘制制等。1排水管网系系统规划布布置布置原则：：（1）按照城市市总体规划划，结合当当地实际情情况布置，，进行多方方案技术经经济比较；；（2）先确定排排水区域和和排水体制制，然后布布置排水管管网，从干干管到支管管的顺序布布置；（3）充分利用用地形，采采用重力流流排除污水水和雨水，，并使管线线最短和埋埋深最小；；（4）协调好与与其他管道道、电缆和和道路等工工程的关系系；（5）规划时要要考虑使管管渠的施工工、运行和和维护方便便；（6）近远期结结合，留有有发展余地地，考虑分分期实施的的可能性。。排水管网布布置形式——正交式排水干管与与等高线垂垂直相交，，主干管与与等高线平平行铺设。。适应于地形形平坦略向向一边倾斜斜的地区。1.支管2.干管3.主干管4.溢流口5.泵站6.出口渠渠头头7.污水厂8.污水灌溉田田9.河流排水干管与与等高线平平行，主干干管与等高高线基本垂垂直。适应于地形形坡度很大大的地区。1.支管2.干管3.支干管4.主干管5.泵站6.污水厂7.污水灌溉田田8.河流排水管网布布置形式——平行式污水管网布布置主要内容：：确定排水区区界，划分分排水流域域；选择污水厂厂和出水口口位置；拟订污水干干管和总干干管的路线线；确定需要提提升的排水水区域和设设置泵站的的位置（1）确定排水水区界，划划分排水流流域排水区界是污水排水水系统设置置的界限。。排水流域是指在排水水区界内，，按照一定定要求所划划分的不同同排水区域域。（通常常根据等高高线划分排排水区域，，在地形平平坦地区可可按照面积积的大小进进行划分。。）每一个排水水流域应有有一根或一一根以上的的干管。IIIIIIIV（2）选择污水水厂出水口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（3）干管布置置和定线影响污水管管平面布置置的主要因因素：地形和水文文地质条件件；城市总体规规划、竖向向规划和分分期建设情情况；排水体制、、线路数目目；污水处理利利用情况、、处理厂和和排放口的的位置；排水量大的的工业企业业和公建情情况；道路和交通通情况；地下管线和和构筑物分分布情况。。地形是影响管道道定线的主主要因素充分利用地地形，使污污水自流接接入；地下复杂易易布置成几几个独立的的排水系统统；地势起伏大大易布置成成高低区排排水系统；；个别低洼地地区应局部部提升。2.污水主干管管的走向与与数目取决决于污水厂和出出水口的位位置和数目目3.污水干管一一般沿城市道路布置。通常常设在污水水量较大或或地下管线线较少的一一侧人行道道、绿化带带或慢车道道下。道路超过40m，可考虑在在道路两侧侧各设一条条污水管。。排水系统的的布置形式式-----正交式1.城市边界2.排水流域分分界线3.干管正交式（干干管与河流流垂直）排水系统的的布置形式式-----截流式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-----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2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2.1设计污水量量定额2.2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。2.3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/生产设备单单位.d；N2i——最高日产值，万元/d，或产量，，产品单位位/d，或生产设设备数量，，生产设备备单位；T2i——最高日生产产小时数，，h；f2i——生产用水重重复利用率率；K2i——时变化系数数。（3）工业企业业生活污水水及淋浴污污水量计算算q3ai——职工生活污污水量标准准,一般车间25(L/(人.班),热车间35(L/(人.班)；N3ai——最高日生活用水总总人数；T3ai——最高日每班工作小小时数，h；Kh3ai——生活污水量量时变化系数数，一般车间间3.0，热车间2.5；q3bi——职工淋浴用用水量标准准，一般车车间40(L/(人.班，热车间间60(L/(人.班)；N3bi——最高日淋浴浴用水总人人数（4）公共建筑筑污水设计计流量q4i——各公共建筑筑最高日污水水量标准，L/(用水单位.d）；N4i——用水单位数数；T4i——最高日排水水小时数，，h；Kh4i——污水量时变化系数数。（5）城市污水水设计总流流量已知某城镇镇最高日排排放污水量量Q1，平均日排排放污水量量Q2，最高日最最高时排放放污水量为为Q3，日变化系系数Kd，时变化系系数Kh，总变化系系数Kz，求排水管管网设计流流量为多少少？解：设计流流量Q=Q3Q=Q1*KhQ=Q2*KzQ=Q2*Kd*Kh3管段设计流流量计算连接管、污污水干管（（主干管和和干管）、、污水支管管。一般检查井井的设置位位置有：流流量汇入的的地方、管管径变化的的地方、转转弯、或在在直管段管管径长度较较长时（30~70m）。水流为重力力流，需满满足一定水水力坡度。。管道埋深太太大时设提提升泵站（（平坦地区区，反坡））；坡度较大，，设置跌水水井。3.1污水管网的的节点与管管段污水水管管网网设设计计任任务务：：计计算算不不同同地地点点污污水水流流量量、、各各管管段段污污水水流流量量，，确确定定管管径径、、埋埋深深和和衔衔接接方方式式等等。。管段段：：污污水水管管网网中中流流量量和和坡坡度度不不变变的的管管道道。。管段段设设计计流流量量：：管段段上上游游端端汇汇入入的的污污水水量量和和该该管管段段收收集集的的污污水水量量。节点点：：管管段段的的上上游游端端和和下下游游端端。。节点点流流量量：：该节节点点下下游游本本段段沿沿线线污污水水流流量量（（生生活活污污水水））集中中流流量量（（工工业业废废水水、、工工业业生生活活污污水水与与淋淋浴浴污污水水、、公公建建污污水水））3.2节点点设设计计流流量量3.3管段段设设计计流流量量本段段流流量量：：式中中：：q1———设计计管管段段的的本本段段流流量量，，L/s；F————设计计管管段段服服务务的的街街坊坊面面积积，，公公顷顷；；KZ———生活活污污水水量量总变变化化系系数数；q0———单位位面面积积的的本本段段平平均均流流量量，，比比流流量量，，L/s.公顷顷式中中：：n————污水水量量标标准准，，L/(人.d)；p————人口口密密度度，，人人/公顷顷。。污水水管管道道水水力力计计算算水力计算目的管径坡度高程过水水断断面面A=A（D，h/D）水力力半半径径R=R(D,h/D)设为为均均匀匀流流，，采采用用谢谢才才公公式式计计算算水水头头损损失失，，将将曼曼宁宁公公式式代代人人并并转转换换：：由流流量量和和流流速速关关系系得得：：hD（1）水水力力计计算算公公式式（参参见见：：3.3非满满流流管管渠渠水水力力计计算算））5个水水力力参参数数q、D、h、I、v,已知知其其中中3个才才能能求求出出另另2个，水水力力计计算算很很复复杂杂。。非满满流流水水力力计计算算简简化化方方法法：：（1）水水力力计计算算图图表表（2）借借助助满满流流水水力力计计算算公公式式并并通通过过一一段段的的比比例例变变换换进进行行计计算算流量量坡度度充满满度度流速速水力力学学算算图图5个水水力力参参数数q、D、h、I、v,已知知其其中中3个才才能能求求出出另另2个水力力计计算算时时，，一一般般q已知知？???《室外外排排水水设设计计规规范范》对一一些些设设计计参参数数作作了了相相应应规规定定4污水水管管道道设设计计参参数数污水水管管道道水水力力计计算算的的设设计计数数据据设计计充充满满度度（（h/D）设计计流流速速（（v）最小管管径（（D）最小设设计坡坡度（（i）（1）设计计充满满度（（h/D）——指设计计流量量下，，管道道内的的有效效水深深与管管径的的比值值。h/D=1时，满满流h/D<1时，非非满流流《室外排排水设设计规规范》规定，，最大大充满满度为为：管径（（D）或暗暗渠高高（H）（（mm）最大充充满度度（h/D）200~300350~450500~900≥10000.550.650.700.75hD为什么么要做做最大大设计计充满满度的的规定定？1、预留留一定定的过过水能能力，，防止止水量量变化化的冲冲击，，为未预预见水水量的的增长长留有有余地地；2、有利利于管管道内内的通通风；；3、便于于管道道的疏疏通和和维护护管理理。（2）设计计流速速——与设计计流量量和设设计充充满度度相应应的污污水平平均流流速。。最小设设计流流速：：是保证证管道道内不不发生生淤积积的流流速，，与污污水中中所含含杂质质有关关；我我国根根据试试验结结果和和运行行经验验确定定最小小流速速为0.6m/s。最大设设计流流速：：是保证证管道道不被被冲刷刷破坏坏的流流速，，与管管道材材料有有关；；金属属管道道的最最大流流速为为10m/s，非金金属管管道的的最大大流速速为5m/s。（3）最小小管径径为什么么要规规定最最小管管径？？街坊管管最小小管径径为200mm，街道道管最最小管管径为为300mm。什么叫叫不计计算管管段？？在管道道起端端由于于流量量较小小，通通过水水力计计算查查得的的管径径小于于最小小管径径，对对于这这样的的管段段可不不用再再进行行其他他的水水力计计算，，而直直接采采用最最小管管径和和相应应的最最小坡坡度，，这样样的管管段称称为不不计算算管段段。（4）最小小设计计坡度度——相应于于最小小设计计流速速的坡坡度为为最小小设计计坡度度，最最小设设计坡坡度是是保证证不发发生淤淤积时时的坡坡度。。（1）（2）（3）规定：：管径径200mm的最小小设计计坡度度为0.004；管径300mm的最小小设计计坡度度为0.003。设计充充满度度一定定时，，管径径越大大，最最小设设计坡坡度越越小。。（5）污水水管道道的埋埋设深深度管道的的埋设设深度度有两两个意意义：：覆土厚厚度埋设深深度决定污污水管管道最最小覆覆土厚厚度的的因素素：冰冻线线的要要求地面荷荷载满足街街坊管管连接接要求求地面管道满足地地面荷荷载要要求：：车行道道下最最小覆覆土厚厚度0.7m满足防防冰冻冻要求求：《室外排排水设设计规规范》规定：：无保保温措措施的的生活活污水水管道道，管管底可可埋设设在冰冰冻线线以上上0.15m；有保保温措措施或或水温温较高高的管管道，，距离离可以以加大大。满足街街坊污污水连连接管管衔接接要求求：从以上上三个个因素素出发发，可可以得得到三三个不不同的的覆土土厚度度，最最大值值就是是这一一沟段段的允允许最最小覆覆土厚厚度。。最大埋埋深根据技技术经经济指指标及及施工工方法法决定定。在干燥燥土壤壤中，，沟道道最大大埋深深一般般不超超过7~8m；在多多水、、流沙沙、石石灰岩岩地层层中，，一般般不超超过5m。衔接原原则：：（1）尽可可能提提高下下游沟沟段的的高程程，以以减少少埋深深，从从而降降低造造价，，在平平坦地地区这这点尤尤其重重要；；（2）避免免在上上游沟沟段中中形成成回水水而造造成淤淤积；；（3）不允允许下下游沟沟段的的沟底底高于于上游游沟段段的沟沟底。。（6）污水水管道道的衔衔接衔接方法沟顶平接水面平接沟底平接一般情情况下下，异管径径沟段段采用用沟顶顶平