排水管道设计

排水管渠水力计算第一节污水管渠水力设计原则第二节水力学计算基本公式第三节水力学算图第四节主要设计参数第五节管段的衔接第六节管段水力学计算沟道水流情况重力流:沟道中水流动时,水上方是大气,具有自由表面,而其它三个方向受到沟道固体界面限制,这种水流方式叫重力流又叫明渠流.管流:沟道有时在水压力流动这时水流方式叫管流又叫压力流.第一节污水管渠水力设计原则

不溢流不淤积不冲刷沟壁要注意通风第二节水力学计算基本公式第

三

节

水

力

学

算

图算图分类不满流圆形管道满流圆形管道满流矩形管道明渠流管道的埋设深度和覆土厚度管道的埋设深度是指沟底的内壁到地面的距离。管道的埋设度对整个沟道系统的造价和施工影响很大，沟道愈深，则造价愈贵，施工期愈长。所以，管道的埋设深度小些好，并有一个最大限值，这个限值称做最大埋深。沟道的最大埋深需要根据技术经济指标及施工方法决定。在干燥土壤中，沟道最大埋深一般不超过7-8m；在多水、流沙、石灰岩地层中，一般不超过5m。管道的覆土厚度是指沟顶的外壁到地面的距离管沟道埋深小些好，但是，沟道的覆土厚度有一个最小限值，称最小覆土厚度。最小覆土厚度决定于下列三个因素：①必须防止沟道中的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏沟道；②必须防止沟壁被车辆造成的活荷重压坏；③必须满足支沟在衔接上的要求。

管段的衔接

窨井上下游的管段在衔接时应遵循下述原则：①尽可能提高下游管段的高程，以减少埋深，从而降低造价，在平坦地区这点尤其重要；②避免在上游管段中形成回水而造成淤积；③不允许下游管段的沟底高于上游沟段的沟底。管段的衔接方法通常采用：沟顶平接水面平接沟底平接（在特殊情况下需要采用）

乘插式企口式平口式一、排水管道基础的组成管道管座基础垫层地基排水管道的基础三、污水管道水力计算的设计规定设计充满度（h/D）设计流速（v）最小管径（D）最小设计坡度（i）2-3污水管道的水力计算管顶平接是指在水力学计算中，使上游管段和下游管段的管顶内壁的高程相同。采用管顶平接时，上游管段产生回水的可能性较小，但往往使下游管段的埋深增加。水面平接是指在水力学计算中，使上游管段和下游管段的水面高程相同。用水面平接时,常因管道中流量出现变化时(主要是上游的小管道)而产生回水，但下游管道的埋深可以浅些。为了减少下游管道的埋深，也有人建议在充满为0.8处平接。沟底三平接三是指三在水三力学三计算三中，三要使三上游三沟段三和下三游沟三段的三沟底三内壁三的高三程相三同在一三般情三况下三，异三管径三沟段三采用三沟顶三平接三。有时三，当三上下三游沟三段管三径相三同而三下游三沟段三的充三盈深三小于三上游三沟段三的充三盈深三时，(由小三坡度三转入三较陡三的坡三度时三，可能出三现这三种情三况)，也三可采三用沟三顶平三接。通常三，同三管径三沟段三往往三是下三游沟三段的三充盈三深大三于上三游沟三段的三允盈三深，三避免三上游三沟段三中形三成回三水而三采用三水面三平接。在平三坦地三区，三为了三减少三沟道三埋深三，异三管径三的沟三段有三时也三采用三水面三平接三或充三满度0.三8处平三接。当异三管径三沟段三采用三沟顶三平接三而发三现下三游沟三段的三水面三高于三上游三沟段三的水三面时(这种三情况三并不三常见)，应三改用三水面三平接三。在特三殊情三况下三，下三游管段的三管径三小于三上游管段的三管径(坡度三突然三变陡三时，三可能三出现三这种三情况)，而三不能三采用管顶平三接或三水面三平接三时，三应采三用管底平三接以三防下三游沟三段的管底高三于上三游管段的三沟底三。为了三减少管道系三统的三埋深三，虽三然下三游管管管三径大三于上三游沟三管管三径，三有时三也可三采用管底平三接。总之三，沟段三的衔三接是三以尽三量减三少管道埋三深为三前提三，而三且在三窨井三处不三应发三生:①下游管底高三于上三游管底。②下三游水三位高三于上三游水三位。（1三）设三计充三满度三（h/三D）——三指设三计流三量下三，管三道内三的有三效水三深与三管径三的比三值。h/三D=1时，满流h/三D<1时，非满三流《室三外排三水设三计规三范》三规定三，最三大充三满度三为：管径三（D）或暗三渠高三（H）三（三mm三）最大三充满三度（h/三D）20三0~三30三035三0~三45三050三0~三90三0≥1三00三00.三55三(三0.三60三)0.三65三(三0.三70三)0.三70三(三0.三75三)0.三75三(三0.三80三)hD为什三么要三做最三大设三计充三满度三的规三定？1、三预留三一定三的过三水能三力，三防止三水量三变化三的冲三击，为未三预见三水量三的增三长留三有余三地；2、三有利三于管三道内三的通三风；3、三便于三管道三的疏三通和三维护三管理三。（2三）设三计流三速——三与设三计流三量和三设计三充满三度相三应的三污水三平均三流速三。最小三设计三流速三：m/三s，我国三根据三试验三结果三和运三行经三验确三定最三小流三速为三0.三6m/三s。最大三设计三流速三：是保三证管三道不三被冲三刷破三坏的三流速三，与三管道三材料三有关三；金三属管三道的三最大三流速三为1三0m/三s，非金三属管三道的三最大三流速三为5m/三s。**三*国三内一三些城三市污三水管三道长三期运三行的三情况三说明三，超三过上三述最三高限三值，三并未三发生三冲刷三管道三的现三象。（3三）最三小管三径1、三为什三么要三规定三最小三管径三？街坊三管最三小管三径为三20三0mm三，街道三管最三小管三径为三30三0mm三。2、什么三叫不三计算三管段三？在管三道起三端由三于流三量较三小，三通过三水力三计算三查得三的管三径小三于最三小管三径，三对于三这样三的管三段可三不用三再进三行其三他的三水力三计算三，而三直接三采用三最小三管径三和相三应的三最小三坡度三，这三样的三管段三称为三不计三算管三段。（4三）最三小设三计坡三度——三相应三于最三小设三计流三速的三坡度三为最三小设三计坡三度，三最小三设计三坡度三是保三证不三发生三淤积三时的三坡度三。（1三）（2三）（3三）规定三：管三径2三00mm的最三小设三计坡三度为三0.三00三4；三管径30三0mm的最三小设三计坡三度为三0.三00三3；三管径三40三0mm的最三小设三计坡三度为三0.三00三15三。四、三污水三管道三的埋三设深三度管道三的埋三设深三度有三两个三意义三：覆土三厚度埋设三深度决定三污水三管道三最小三覆土三厚度三的因三素有三哪些三？冰冻三线的三要求地面三荷载满足三街坊三管连三接要三求地面管道2-三3三污水三管道三的水三力计三算H=三h+三IL三+Z1-Z2+Δh式中三：H—三—街道三污水三管网三起点三的最三小埋三深，m；h—三—街坊三污水三管起三点的三最小三埋深三，0三.6三~0三.7m；Z1——街道三污水三管起三点检三查井三检查三井处三地面三标高三，m；Z2——街坊三污水三管起三点检三查井三检查三井处三地面三标高三，m；I—三—街坊三污水三管和三连接三支管三的坡三度；L—三—街坊三污水三管和三连接三支管三的总三长度三，m；Δh—三—连接三支管三与街三道污三水管三的管三内底三高差三，m。Z1

Z2

HhΔ

连接支管出户管

街坊污水管街道污水管L温度三与地三层深三度关三系图《室三外排三水设三计规三范》三规定三：无三保温三措施三的生三活污三水管三道，三管底三可埋三设在三冰冻三线以上三0.三15m；有保三温措三施或三水温三较高三的管三道，三距离三可以三加大三。国外三规范三规定三：污三水管三道最三小埋三深，三应根三据当三地的三养护三经验三确定三。无三养护三资料三时，三采用三如下三数值三：管三径小三于5三00mm三，管底三在冰三冻线三上0三.3m；管径三大于三50三0mm三，为0三.5m。污水三管道三的埋三设深三度管道三的埋三设深三度有三两个三意义三：覆土三厚度埋设三深度决定三污水三管道三最小三覆土三厚度三的因三素有三哪些三？冰冻三线的三要求地面三荷载满足三街坊三管连三接要三求地面管道2-三3三污水三管道三的水三力计三算H=三h+三iL三+h1-h2+Δh式中三：H—三—街道三污水三管网三起点三的最三小埋三深，m；h—三—街坊三污水三管起三点的三最小三埋深三，0三.6三~0三.7m；h1——街道三污水三管起三点检三查井三检查三井处三地面三标高三，m；h2——街坊三污水三管起三点检三查井三检查三井处三地面三标高三，m；i—三—街坊三污水三管和三连接三支管三的坡三度；L—三—街坊三污水三管和三连接三支管三的总三长度三，m；Δh—三—连接三支管三与街三道污三水管三的管三内底三高差三，m。Z1

Z2

HhΔ

连接支管出户管

街坊污水管街道污水管L污水三管道三水力三计算三的方三法1、三需要三确定三的参三数流量Q、管径D、坡度I、流速v、充满三度h/三D和埋三深H。2-三3三污水三管道三的水三力计三算2、确定三方法首先三根据三已知三资料三，计三算出三流量Q，根据Q值可三初步三确定三管径D；然后三，根三据Q、三D值，三求i、三h/三D、三v值。三在这三三个三未知三数中三，还三需知三道一三个参三数，三才能三求得三另外三两个三，此三时可三以在三三个三参数三中先三假设三一个三值，三比如三流速三为最三小流三速，三或是三坡度三为最三小坡三度，三或是三充满三度满三足一三定要三求等三，之三后进三行查三表或三查图三，就三可得三出其三余两三个未三知数三；最后三要进三行校三核，三若得三出的三两个三参数三满足三其规三定的三要求三，则三计算三完成三，若三不满三足要三求，三则需三调整三假设三值，三甚至三管径D，重新三进行三计算三。例1三已三知n=三0.三01三4,三D=三30三0m三m,三I=三0.三00三4,三Q=三30三L/三s,求v和h/三D。例1三已三知n=三0.三01三4,三D=三30三0m三m,三h三/D三=三0.三55三,Q三=3三2L三/s三,求v和I三。Q=三Q1+Q2+Q3+Q4+Q渗Q渗指地三下水三渗入三量，三一般三以单三位管三道延三长米三或单三位服三务面三积公三顷计三算，三日本三规定三采用三经验三数据三，按三每人三每日三最大三污水三量的三10三%-三20三%。2-三2三污水三设计三流量三的确三定城市三及工三业企三业污三水设三计总三流量三：第六三节三管段三水力三计算第七三节倒三虹管三水力三计算有关三规定三：(1三)按满三流计三算(2三)倒虹三管内三流速三一般三采用1.三2-三1.三5三m/三s，在三条件三困难三时可三适当三降低三，但三不宜三小于0.三9三m/三s，且三不得三小于三上游三管渠三中的三流速三。当三管内三流速三达不三到0.三9三m/三s，应三加定三期冲三洗措三施，三冲洗三流速三不得三小于1.三2三m/三s。(3三)倒虹三管数三量①三越河三道的三倒虹三管，三一般三敷设2条工三作管三道；②三过小三河、三旱沟三和洼三地时三，可三敷设1条工三作管三道；③三过特三殊重三要构三筑物(如地三下铁