污水总干管水力计算
给排水污水管道设计计算.
2 污水管道设计计算2．1排水区域划分及管线布置2.1.1排水区域划分该地区所地区地面平坦，可按一个高度确定地面标高。
区域最北部为京杭大运河，沿河的东部和西部分别有一个污水处理厂。
根据以上条件划分排水区域为：以淮海路为分界线，划分成两个排水区域。
淮海路以西所排放的污水排入四季青污水处理厂，以东排入淮安第二污水处理厂。
2.1.2管线布置污水厂污水厂图1 污水管道布置图（初步设计）管线布置原则是充分利用地形、地势，就近排入水体，以减小管道埋深，降低工程造价。
该地区地势平坦，区域最北边为京杭大运河，因此干管自南向北采用截流式敷设。
截流式是正交式的改进，即沿河岸敷设主干管。
这种布置的优点是干管长度短，管径小，因而较经济，污水排出也比较迅速。
干管基本上汇集街道两边相邻街区的污水，若街区面积较小且最近街道未敷设干管，则可能利用支管将该街区污水输送进最近的干管。
具体如图1所示。
2．2 污水流量计算污水设计流量包括生活废水和工业废水两大类。
本设计中，工业废水水量不大，可直接汇入生活污水管道中一并送入污水处理厂。
已知各个功能区的排水量，并从所给地图中量出排水面积，即可求出污水的流量。
街区流量的计算公式[3]：1000243600A q Q(2-1)Q ——流量，L/sq ——污水指标，m 3/ha·d ，居住用地：55m 3/（ha·d ）；公共设施用地：40 m 3/（ha·d ）； 仓储用地：20m 3/（ha·d ）； 市政用地：15 m 3/（ha·d ）； 其它污水为总污水量的10%。
A ——面积，ha ，在所给地区地形图上根据区域面积计算。
由于居住区生活污水定额是平均值，因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。
而实际上流入污水管道的污水量时刻扣在变化。
这些变化包括季节变换，日间变换等等。
若要采用平均值计算流量，必须设定污水变化系数来修订水量。
第八章污水管道系统的设计计算
第⼋章污⽔管道系统的设计计算第⼋章污⽔管道系统的设计计算（⼀）教学要求熟练掌握污⽔管道的设计计算过程（⼆）教学内容1、污⽔设计流量2、污⽔管道的设计参数3、污⽔管道的⽔⼒计算（三）重点污⽔管道的⽔⼒计算第⼀节污⽔设计流量的计算污⽔管道系统的设计流量是污⽔管道及其附属构筑物能保证通过的最⼤流量。
通常以最⼤⽇最⼤时流量作为污⽔管道系统的设计流量，其单位为L/s 。
它包括⽣活污⽔设计流量和⼯业废⽔设计流量两⼤部分。
就⽣活污⽔⽽⾔⼜可分为居民⽣活污⽔、公共设施排⽔和⼯业企业内⽣活污⽔和淋浴污⽔三部分。
⼀、⽣活污⽔设计流量 1.居民⽣活污⽔设计流量居民⽣活污⽔主要来⾃居住区，它通常按下式计算：1Q =360024zK N n (8-1)式中： Q 1—— 居民⽣活污⽔设计流量，L ／s ；n ——居民⽣活污⽔量定额，L ／(cap ·d)； N ——设计⼈⼝数，cap ；K Z ——⽣活污⽔量总变化系数。
（1）居民⽣活污⽔量定额居民⽣活污⽔量定额，是指在污⽔管道系统设计时所采⽤的每⼈每天所排出的平均污⽔量。
在确定居民⽣活污⽔量定额时，应调查收集当地居住区实际排⽔量的资料，然后根据该地区给⽔设计所采⽤的⽤⽔量定额，确定居民⽣活污⽔量定额。
在没有实测的居住区排⽔量资料时，可按相似地区的排⽔量资料确定。
若这些资料都不易取得，则根据《室外排⽔设计规范》(GBJl4-87)的规定，按居民⽣活⽤⽔定额确定污⽔定额。
对给⽔排⽔系统完善的地区可按⽤⽔定额的90%计，⼀般地区可按⽤⽔定额的80%计。
（2）设计⼈⼝数设计⼈⼝数是指污⽔排⽔系统设计期限终期的规划⼈⼝数，是计算污⽔设计流量的基本数据。
它是根据城市总体规划确定的，在数值上等于⼈⼝密度与居住区⾯积的乘积。
即：F N ?=ρ (8-2) 式中：N ——设计⼈⼝数，cap ；ρ——⼈⼝密度，cap/hm 2；F ——居住区⾯积，hm 2； cap ——“⼈”的计量单位。
污水管水力计算表
470 121.386 600 0.79 0.62
47-12
470 121.670 600 0.73 0.6
12-61
500 177.3716 700 0.56 0.6
61-13
180 177.372 650 1.60 0.91
13-14
500 178.3512 700 0.57 0.6
14-56
1500 180.7339 700 0.63 0.63
28-29
540 60.06553 400 0.72 0.71
29-30
740 62.50958 400 0.76 0.72
30-31
760 66.34085 450 0.45 0.61
31-32
540 69.90127 450 0.5 0.64
32-33
440 72.71986 450 0.55 0.67
0.6 0.3 0.207 1019.55
0.6 0.3 0.225 1019.47
0.6 0.3 0.27 1019.42
0.65 0.455 0.462 1019.3
0.65 0.39 0.2926 1019.23
0.65 0.39 0.4992 1019.16
0.65 0.39 0.5928 1019.07
0.5 0.15 0.6984 1021.225
0.55 0.165 0.3906 1020.964
0.65 0.195 0.365 1020.796
0.7 0.21 0.1896 1020.61
0.7 0.21 0.3906 1020.4
0.5 0.2 0.1984 1020.24
0.5 0.2 0.2912 1020.11
污水管水力计算
第2.2.1条 雨水设计流量按下式计算式中,Q=qψFQ--雨水设计流量(L/s)；q--设计暴雨强度(L/s.ha)；ψ--径流系数；F--汇水面积(ha)注：当有生产废水排入雨水管道时，应将其水量计算在内。
第2.2.2条 径流系数按下表采用。
平均径流系数可按加权平均计算。
径流系数ψ综合径流系数ψ第2.2.3条 设计暴雨强度(见专用表)第2.2.4条 雨水设计重现期：一般选用0.4~3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用2~5a.第2.2.5条 设计降雨历时，按下式计算：t=t1+mt2式中，t--降雨历时（min)；t1--地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5~15min；m--折减系数，暗管折减系数m=2，明渠折减系数m=1.2 ;t2--管渠内雨水流行时间(min)注：在陡坡地区，采用暗管时折减系数m=1.2~2.第2.3.1条 合流管道的总设计流量应按下式计算：第2.3.1条 合流管道的雨水重现期可适当高于同一情况下的雨水管道设计重现期。
第3.2.1条 排水管渠的流速，应按下式计算：V=(1/n) R2/3I1/2式中,V--流速 (m/s);R--水力半径(m);I--水力坡降;n--粗糙系数.第3.2.2条 管渠粗糙系数按下表选用:管渠粗糙系数 n第3.2.3条 排水管渠的最大设计充满度和超高，应遵守下列规定：一、污水管道应按不满流计算，其最大设计充满度应按下表采用。
最大设计充满度注：在计算污水管道充满度时，不包括淋浴或短时间内突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按满流复核.二、雨水管道和合流管道应按满流计算。
三、明渠超高不得小于0.2m。
第3.2.4条 排水管道的最大设计流速应遵守下列规定：一、金属管道为10m/s；二、非金属管道为5m/s；第3.2.6条 排水管渠的最小设计流速应遵守下列规定：一、污水管道在设计充满度下为0.6m/s；二、雨水管道和合流管道在满流时为0.75m/s；三、明渠为0.4m/s。
排水管渠水力计算
2、 确定各管段始点和终点的埋设深度 （水面标高、管底标高）
即衔接设计，衔接设计也是由上游管段向下游管段进行的。
（1）首先确定第一个管段的起点、终点的埋深（管底标高、水面标高）
比较，前者堵塞的次数有时是后者的2倍，使管道的养护管理费 用增加；而在相同的埋深下，施工费用相差不多。
若将计算出的150mm改为200mm的管道的话，维护费用减 少，而且，管道的坡度可减小，使管道的埋深减小。
街坊管最小管径为200mm，街道管最小管径为300mm。 2、什么叫不计算管段？
在管道起端由于流量较小，通过水力计算查得的管径小于最 小管径，对于这样的管段可不用再进行其他的水力计算，而直 接采用最小管径和相应的最小坡度，这样的管段称为不计算管 段。
1）满足地面荷载的要求
车行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7m。非车行
道下，污水管的最小覆土厚度可适当减小。
2）冰冻线的要求
《室外排水设计规范》规定：无保温措施的生活污水管道， 管底可埋设在冰冻线以上0.15m；有保温措施或水温较高的管 道，距离可以加大。
国外规范规定：污水管道最小埋深，应根据当地的养护经 验确定。无养护资料时，采用如下数值：管径小于500mm， 管底在冰冻线上0.3m；管径大于500mm，为0.5m。
另外，随着设计流量逐段增加，设计管径也应相应增加或不变。但是， 当管道坡度突然增大时，管径也可以减小，减小的范围不得超过50～ 100mm。
五、污水管道水力计算应注意的问题
（4）跌水井的设置 在地面坡度太大时，为了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管
管道计算----例题
六、污水管道的水力计算步骤污水管道的设计方法与水力计算步骤，通过下面的例题予以介绍。
【例7-5】图8-6为河南省某中小城市一个建筑小区的平面图。
小区街坊人口密度为350cap/ha。
工厂的工业废水（包括从各车间排出的生活污水和淋浴污水）设计流量为29L/s。
工业废水经过局部处理后与生活污水一起由污水管道全部送至污水厂经处理后再排放。
工厂工业废水排出口的埋深为2 m，试进行该小区污水管道系统的图8-7 某建筑小区污水管道平面布置图（初步设计）设计方法和步骤如下：(一)在街坊平面图上布置污水管道由街坊平面图可知该建筑小区的边界为排水区界。
在该排水区界内地势北高南低，坡度较小，无明显分水线，故可划分为一个排水流域。
在该排水流域内小区支管布置在街坊地势较低的一侧；干管基本上与等高线垂直；主干管布置在小区南面靠近河岸的地势较低处，基本上与等高线平行。
整个建筑小区管道系统呈截流式布置，如图8-7所示。
（二）街坊编号并计算其面积将建筑小区内各街坊编上号码，并将各街坊的平面范围按比例计算出面积，将其面积值列入表8-7中，并用箭头标出各街坊污水排出的方向。
(三)划分设计管段，计算设计流量根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管中有本段流量进入的点(一般定为街坊两端)、有集中流量进入及有旁侧支管接入的点，作为设计管段的起止点并将该点的检查井编上号码，如图8-7所示。
各设计管段的设计流量应列表进行计算。
在初步设计中，只计算干管和主干管的设计流量；在技术设计和施工图设计中，要计算所有管段的设计流量。
本设计为初步设计，故只计算干管和主干管的设计流量，如表8-8所示。
生活污水比流量为：10035086400s q ⨯==0.405(L ／(s ·hm 2))工厂排出的工业废水作为集中流量，在检查井l 处进入污水管道，相应的设计流量分别为29L/s 。
如图8-7和表8-8所示，设计管段1～2为主干管的起始管段，只有集中流量(工厂经局部处理后排出的工业废水)29L/s 流入，故其设计流量为29L/s 。
雨水管网水力计算表
4～5
5～6
管段编号
设计流速/(m/s)
设计管道输水能力Q/(L/s)
地面标高/m
管内底标高/m
埋深/m
旱流校核
备注
起点
终点
起点
终点
起点
终点
旱流流量
充满度
流速/(பைடு நூலகம்/s)
1
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
1～2
2～3
3～4
4～5
5～6
终点
起点
终点
10
11
12
13
14
15
16
17
18
截流式合流干管计算表
管段编号
管长/m
汇水面积/hm2
管内流行时间/min
设计流量/(L/s)
设计管径/mm
设计坡度/‰
管道坡降IL/m
本段
转输
总计
累计∑t2
本段t2
雨水
生活污水
工业废水
溢流井转输水量
总计
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1～2
2～3
雨水干管水力计算表
设计管段编号
管段长度L/m
汇水面积F/hm2
管内雨水流行时间/min
单位面积径流量q0L/(s·hm2)
设计流量Q/(L/s)
管径D/mm
水力坡度I/（‰）
1
2
3
4
5
6
第八章 污水管道系统的设计计算解读
污水管网设计与计算
8.1污水设计流量的计算
8.1.1生活污水设计流量
1.居民生活污水设计流量
nNK Z Q1 24 3600
Q1—居民生活污水设计流量（L/s) n--居民生活污水定额,居民每人每日所排出的平均污水量（L/人.d) N—设计人口数（人） KZ—生活污水总变化系数
5
第 8章
说明：
一般车间Kh为3.0，生活污水定额以25L/人.班计，淋浴污水定额以40L/人.班计 热或污染严重车间Kh为2.5，生活污水定额以35L/人.班计，淋浴污水定额以60L/ 人.班计
7
第 8章
污水管网设计与计算
8.1污水设计流量的计算
8.1.2工业废水设计流量
工业废水设计流量
mM K Z Q4 3600 T
8.3污水管道的水力计算
8.3.2污水管道水力计算的设计参数
2.设计流速： 流速过小，污水流动缓慢， 悬浮物易于沉积
流速过大，对管壁产生冲刷，
规定了污水管道的 最小和最大设计流 速，其设计流速必 须在上述范围内
需要增加管道的坡度，从而
加大埋深
在设计充满度下，最小设计流速为0.6m/s，明渠的最小设计流速0.4m/s, 金属管道的最大设计流速为10m/s,非金属管道最大设计流速为5m/s。当 管道起点流速过小时，应增设冲洗井 17
18
第 8章
污水管网设计与计算
8.3污水管道的水力计算
8.3.2污水管道水力计算的设计参数
3.最小设计坡度和最小管径
污水管道在街坊和厂区内的最小管径为200mm，在街道下的最小管径为 300mm
污水管道位置 街坊和厂区内 街道
最小管径（mm） 200 300