污水管道系统设计
浅谈市政污水压力管道的设计
浅谈市政污水压力管道的设计韩猛摘要传统的重力管道排水技术虽然历史悠久、技术成熟，但是对于目前市政污水管道排水来说，由于受到地面高程、软土地基等不利自然环境因素影响，单纯依靠污水重力管道排水变得很不现实。
因此，污水压力管道的建设势在必行。
本文主要从污水压力管道及其附属构筑物的设计、管道跨越桥梁等障碍物几个方面对污水压力管道系统的总体设计进行深入论述。
关键词市政;污水压力管道;设计0引言传统的重力流污水管道技术成熟，使用广泛，但在设计中有时会遇到污水由地势低洼处排向地势高处，此时依靠重力流排水就变得很不现实，一是过深的管沟开挖增加了人工及物资成本，还存在着施工过程中深基坑的安全问题。
二是对于已建成的高处污水管道而言，低洼处污水管道的标高较低，无法接入已建管道。
同时，重力流污水管道通过检查井连接，不可避免地存在渗漏污水的现象。
因此，在城市中仅仅依靠重力流来实现城市污水转输是不够的。
此时，就有必要进行污水压力管道的建设，以弥补重力流管道在污水输送方面的不足。
1污水压力管道的特点污水压力管道是以压力管道输送污废水的排水系统，相对于重力流污水管道，具有如下几个方面的特点：（1）可以避免重力流污水管道因铺设距离长、埋深大而造成的在复杂地质条件下施工困难的问题;污水压力管道铺设不受土质地形限制，可适用于各种复杂地质、地形条件下施工的特殊要求。
（2）各个不同企业所排出的污水共同使用一条排水压力污水干管，可以有效简化污水管网。
（3）对现代城市快速发展的环境适应性强，在排水管径不能满足远期水量要求的特殊情况下，可进行延伸而无须过分担心高程污水接入的问题。
2污水压力管道设计污水压力管道设计中，管材选择是基础环节，直接关系后续的设计与计算，因此，应该予以特别重视，本文对几种常见管材的优缺点进行了分析总结，便于根据实际情况进行选择。
污水压力管道设计需要先对其进行平面定线、划分产污区的面积，从而精确地计算污水压力管道设计管段的设计流量、确定压力管道管径，然后根据污水排入干管的曲线走向及附近地形及标高，确定系统的各个控制点，再根据每个控制点的设计高程、设计管段管径、设计流量等因素进行计算，可得出系统沿程压力高程曲线，该压力高程曲线为系统实现压力平衡的基础，同时也是污水压力泵选择的重要依据。
《污水管道系统设计》课件
# 污水管道系统设计 ## 简介 - 污水管道系统的意义 - 设计的目的与要求
管道设计基础
管道材料
选择合适的管道材料是ຫໍສະໝຸດ 计的基础，如PVC、铸铁 和钢材。
管道尺寸及布局
根据流量需求和空间限制 确定合适的管道尺寸和布 局。
管道阻力计算
通过计算管道的阻力，确 保正常的流动和压力。
设计问题的解决方案
总结设计过程中出现的问题， 并提供创新的解决方案。
设计经验与教训总结
总结设计经验和教训，以不断 改进未来的设计。
结论
1 管道系统设计的重要性
合理的污水管道系统设计对城市发展和环境保护至关重要。
2 未来发展趋势
随着技术的进步，管道系统设计将趋向更高效、可持续和智能化。
3 建议和展望
管道系统设计流程
1
设计阶段
2
管道网络设计、材料选择和管道计算
是设计阶段的重要内容。
3
运营阶段
4
管道维护和故障排除确保管道系统持 续运行。
策划阶段
规划和高程测量是管道系统设计的首 要任务。
施工阶段
准备施工材料和按照标准进行施工是 保证管道系统质量的关键。
设计案例分析
实际案例分析
通过分析实际案例，了解设计 中遇到的问题和解决方案。
提出关于管道系统设计和发展的建议，并展望未来的发展方向。
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。
污水管网水力计算-污水管道设计
污水管网水力计算-污水管道设计污水管道系统的工程设计包括：①设计基础数据的收集;②污水管道系统的平面布置;③污水管道设计流量计算和水力计算;④污水管道系统附属构筑物的选择与设计;⑤污水管道在街道横断面上位置的确定;⑥绘制污水管道系统平面图和纵剖面图。
1.污水管道设计方案的确定⑴设计资料的调查进行排水工程设计时，通常需要有以下几方面的基础资料：①有关明确任务的资料;②有关自然因素方面的资料地形图，气象资料，水文资料地质资料等。
③有关工程情况的资料包括道路的现状和规划，地面建筑物和地铁及其它地下建筑的位置和高程，各种地下管线的位置，本地区建筑材料、管道制品以及电力供应的情况和价格，安装单位的等级和装备情况等。
⑵设计方案的确定在掌握了较为完整可靠的设计基础资料后，设计人员根据工程的要求和特点，对工程中一些原则性的、涉及面较广的问题提出了不同的解决办法，这样就构成了不同的设计方案。
对提出的设计方案需要进行技术经济评价，其步骤和方法是：①建立方案的技术经济数学模型;②解技术经济数学模型;③方案的技术经济比较;④综合评价与决策。
2.污水管网的水力计算包括以下几个方面：⑴污水设计流量的确定城市污水总的设计流量是居住区生活污水、工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和，在地下水位较高的地区，还应加入地下水涌入量。
当设计污水管道系统时，应分别列表计算各居住区生活污水、工业废水和工厂生活污水设计流量，然后得出污水设计流量综合表。
⑵污水管道的水力计算①水力计算的基本公式污水管道水力计算的目的，在于合理的经济的选择管道断面尺寸、坡度和埋深。
②污水管道水力计算的设计数据设计充满度：指的是在设计流量下，污水在管道中的水深和管道直径的比值。
设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫做设计流速。
为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大和最小设计流速范围之内。
最小管径：一般在污水管道系统的上游部分，设计污水流量很小，若根据流量计算，则管径会很小，且易堵塞，因此，为了养护的方便，常规定一个允许的最小管径最小设计坡度：在污水管道系统设计时，通常使管道埋设坡度与设计地区的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀，因此，将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度称为最小设计坡度。
第 8 章 污水管道系统的设计计算
（8-5）
工业企业工业废水和职工生活污水和淋浴废水定额： 与给水定额相近，可参考。 各符号意义见教材P180：式（8-5）。
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8.1.2 工业废水设计流量
工业废水量变化系数 日变化系数较小，接近1。时变化系数见下表：
工业种类 冶金 化工 纺织 食品 皮革 造纸
时变化系数Kh
1.0~1.1
1.3~1.5
的污水量；
（3）集中流量q3 —— 是从工业企业或其它产生大量 污水的公共建筑流来的污水量。
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对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变
化的，即从管段起点为零逐渐增加到终点的全部流 量。为便于计算，通常假定本段流量从管段起点集 中进入设计管段。而从上游管段和旁侧管流来的转 输流量 q2和集中流量 q3对这一管段是不变的。 本段流量是以人口密度和管段服务面积来计算的， 公式如下： 生活污水量 q1 F qs K Z
向低处流动，在大多数情况下，管道内部
是不承受压力的，即靠重力流动。
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8.3.2 污水管道水力计算的设计参数
① 设计充满度 在设计流量下，管道中的水深 h 与管径 D的比值 h/D 称为设计充满度，当 h/D＝1 时称为满流；h/D＜1时称为不满流。 污水管道的设计有按满流和非满流两种 方法。在我国，按非满流进行设计。
内容：根据已确定的管道路线以及各设计管段的 设计流量来计算各设计管段的管径、坡度、流速、 充满度等。 原则是：不冲刷、不淤积、不溢流、要通风。 污水管道水力计算是由控制点开始，从上游 到下游，对各设计管段进行计算。
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8.3.1 污水管道中污水流动的特点
污水由支管流入干管，由干管流入主 干管，由主干管流人污水处理厂，管道由 小到大，分布类似河流，呈树枝状，与给 水管网的环流贯通情况完全不同。污水在 管道中一般是靠管道两段的水面高差从高
污水管道设计参数
全国民用建筑工程设计技术措施给水排水2003.第4.16.11含有油脂的废水（包括经过隔油池的废水）不得流入化粪池，以防影响化粪池的腐化效果。
l) 设计充满度设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度(或水深比)。
当h/D=1时称为满流；h/D<1称为非满流。
我国《室外排水设计规范》规定，污水管道应按非满流进行设计，对管道的最大设计充满度有相应的限制，污水管道设计充满度指的是h/D。
对于明渠，设计规范还规定了设计超高(即渠中水面到渠顶或渠道翼墙顶的高度)不小于0.2m。
各种管道的允许最大设计充满度在《室外排水设计规范》( GB 50014-2006 )中有明确的规定。
在计算配置污水管道的管径时，管道的设计流量中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，应复核当其满流时是否能满足设计流量的通过要求。
2) 设计流速对应于设计流量、设计充满度的管道内的水流平均速度叫做设计流速。
为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，最好在最大和最小设计流速范围之内。
最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的控制流速。
《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)规定了污水管道在设计充满度下的最小设计流速定为0. 6m/s。
含有金属、矿物固体或重油杂质的生产污水管道，其最小设计流速宜适当加大，其值要根据试验或调查研究决定。
明渠的最小设计流速为0.4m/s。
最大设计流速与管材相关，是保证管道不因长期剧烈冲刷而缩短运行寿命的控制流速。
通常，金属管道的最大设计流速为1Qm/s，非金属管道的最大设计流速为5 m/s，更为具体的规定参见《室外排水设计规范》(GB 50014-2006 )。
3) 最小管径在污水管道系统的上游部分，由于设计污水流量很小，若根据流量计算，则管径会很小，而管径过小极易堵塞；此外，采用较大的管径，可选用较小的坡度，使管道埋深减小，因此，为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径。
污水管道系统设计PPT课件
与定线； 四、确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置等。 五、控制点的确定
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（一）确定排水体制和排水区界，划分排水流域
1、排水体制的确定 根据《室外排水设计规范》规定，一般新建的城市和地区排水系
N——设计人口数，按规划部门根据统计资料提供的参数
选用；常用人口密度和服务面积相乘得到
KZ——总变化系数，是最大日最大时污水量与平均日 平均时污水量的比值
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KZ=Kd Kh
Kd——日变化系数，是最大日污水量与平均日污水量的比值 Kh——时变化系数，是最大日最大时污水量与最大日平均时
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3、管道定线时注意事项
主干管布置在坚硬密实土壤中 尽量少穿河流、铁路、山谷和高地 避免与地下构筑物交叉
不宜敷设在繁忙、狭窄的街道下
（通常设在污水量较大一侧或地下管线较少一侧的人行道、 绿化带或慢车道下，当道路宽度超过40米时，可考虑在道路两 侧各设一条污水管）
集中流量尽量排入上游
一、 设计资料的调查
明确设计任务的资料：城市的总体规划及其他基础设施情况
地形资料，包括地形图、等高线 自然资料： 气象资料，包括气温、风向、降雨量等
水文资料，受纳水体流量、流速、洪水位 地质资料，包括地下水位、地耐力、地震等级 工程资料：道路、通讯、供水、供电、煤气等
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二、 污水管道系统的规划布置（第二节）
居民生活污水量定额为120L/人.d;有两座公共建筑，火车站和公
共浴室的污水设计流量分别为3.00L/s和4.00L/s；有两个工厂，
污水管道系统设计计算公式
1.生活污水量
---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;
---生活污水量总变化系数。
2.设计人口数
N---设计人口数，cap;
ρ---人口密度，cap/h
F---居住面积，h
cap---“人”的计量单位。
3.工业企业生活污水和淋浴污水设计流量
---工业企业生活污水和淋浴污水设计流量, L/s;
---一般车间最大班职工人数，cap;
---一般车间职工生活污水定额，以25L/(cap·班)计；
---一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计；
---热车间和污染严重车间最大班职工人数，cap;
---热车间和污染严重车间职工生活污水量定额，以35L/(cap·班)计；---热车间和污染严重车间生活污水量时变化系数，以2.5计；
---一般车间最大班使用淋浴的职工人数，cap;
---一般车间的淋浴污水量定额，以40L/(cap·班)计；
---热车间和污水严重车间最大班使用淋浴的职工人数，cap;
---热车间和污水严重车间的淋浴污水量定额，以60L/(cap·班)计；T---每工作班工作时数，h。
4.工业废水设计流量
---工业废水设计流量，L/s;
m---生产过程中每单位产品的废水量定额，L/单位产品；
M---产品的平均日产量，单位产品/d;
T---每日生产时数，h;
---总变数系数。
污水管道设计
污水管道设计一确定排水界限，划分排水流域1确定排水界限：确定污水排水系统的界限，以建筑区划分，污水排水系统是由城镇规划的设计规划决定的.2划分排水流域A.地形起伏：按等高线划分水线B.平坦地区:按面积街区划分C.排水干管:用一条或多干管排除一个流域中的污水二管道定线和平面布置的组合1污水管道系统定线:在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向（名词管道定线）2污水排水系统和平面布置的组成及定线的主要原则A.污水排水系统管道的组成a支管：接纳街坊污水b干管：接纳支管污水c主干管接纳干管污水管道定线一般是按照先大后小进行的顺序进行的：即先确定污水排出口的位置级污水处理厂的厂址位置，据此再拟定污水主干管的位置和走向然后再确定各排水流域的干管和位置和走向，再在各流域内确定个支管的位置和走向管道定线的主要原则使污水尽量按重力流方式排出，用较短的管线排除较大面积的污水,布置中尽量减少深埋，又减少提升泵站的数量（管线短埋深浅少提升）3影响平面布置的因素A地形-顺坡排水B排水体制排水体制决定排水系统的组成（有几套排水管系统）,采用分流制时两套系统应互相协调C污水厂。
出水口泵站的位置污水厂和出水口的位置和数量决定污水主干管的位置和走向:主干管必须通向污水厂D地址条件a主干管必须布置在坚硬密实的土壤中，尽量避免穿越高地。
基岩浅入地带或基质土壤不良地带尽量避免与河道。
山谷.铁路。
各种地下建筑交叉。
必须交叉时宜垂直交叉，可采用倒虹管或官桥穿过河道.山谷等E道路及交通状况管道不宜布置在交通繁忙而狭窄的街道下;道路较宽时可在道路两边平行布置,分别收集道路两边支管接入的污水F排水量大的工厂和建筑物的位置接入污水干管起端是有利的，这样管道直径大，铺设坡度可以减小,可以降低管道的埋深.G地下管线和地下构筑物情况4干管布置排水区域较低的地方A干管与等高线垂直主干管与等高线平行B主干管与等高线垂直干管与等高线平行但要设置跌水井平行式适用范围：地势向河流方向较大倾斜的地区优缺点：可避免管道冲刷排水迅速5支管形式A低边式B围坊式C穿坊式6平面图内容三控制点确定和泵站设置地点对管道系统埋深起控制作用的地点是控制点1各条管道的起点就是这条管道的控制点，因为其埋深控制整条管道的埋深而整个系统的控制地点可能是A离出水口最远的一个管道的控制点B深度较深的工厂污水排出口C地形低洼区域内的污水管道起点2避免因个别控制点加大管道埋深的措施采用高强度管材局部填土设提升泵站3污水泵站的设置在污水排水系统中,污水泵站按作用一般分为：A分类中途泵站：当埋深超过最大埋深时，设置泵站提高下游管道的位置局部泵站：抽开局部污水的泵站，将局部低洼地区的污水提升到地势较高的地区的污水管道中，或者是将高层建筑的地下室。
某工厂污水管道课程设计
某工厂污水管道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解污水处理的基本概念，掌握工厂污水管道系统的组成及功能。
2. 学生能掌握污水处理的主要方法及其原理，了解不同处理方式的优缺点。
3. 学生能了解我国污水处理的相关政策和标准，明白环境保护的重要性。
技能目标：1. 学生通过小组合作，能设计出一种简单的污水处理方案，具备一定的实践操作能力。
2. 学生能够运用所学知识，分析工厂污水管道存在的问题，并提出改进措施。
3. 学生能够运用信息技术手段，收集和整理相关资料，提高信息处理能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能认识到环境保护的紧迫性，增强社会责任感和环保意识。
2. 学生通过学习，培养科学态度和创新精神，激发对科学研究的兴趣。
3. 学生能够在团队合作中，学会尊重他人，培养良好的沟通能力和团队精神。
课程性质：本课程为科学实践活动课，结合实际工厂污水管道问题，引导学生运用所学知识，提高实践操作能力和解决问题的能力。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，但理论知识掌握程度有限。
教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力和创新意识。
同时，注重培养学生的环保意识和社会责任感。
通过分解课程目标，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 污水处理基本概念：污水处理定义、分类及其意义，了解污水处理在环境保护中的作用。
相关教材章节：第三章第二节“污水处理与环境保护”2. 工厂污水管道系统：学习工厂污水管道的组成、结构及功能，了解不同类型的污水处理设施。
相关教材章节：第四章第一节“工业废水处理设施”3. 污水处理方法及原理：学习物理、化学和生物等污水处理方法，掌握各种方法的优缺点及适用范围。
相关教材章节：第四章第二节“废水处理方法与技术”4. 我国污水处理政策与标准：了解我国污水处理的相关法律法规、政策及标准，认识环境保护的重要性。
相关教材章节：第五章第一节“环境保护法律法规”5. 实践活动：设计简单的污水处理方案，分析工厂污水管道存在的问题，并提出改进措施。