污水管道系统的设计
5污水管道设计计算举例
管段设计流量及其确定
q3
q1 Q
q1 q2 q3
本管段沿线污水流量； 转输沿线污水流量； 集中污水流量 ＝本段集中流量＋转输集中流量 Q=q1+q2+q3；
1
2
3
4
污水管道水力计算注意事项
①计算顺序：自上游至下游 ②一般要求：Q↑D↑V↑ ③I突变时，会出现：D↓或V↓；注意上 下不可超过两级； ④保证覆土厚度，支管的接入
污水管道平面图的绘制
比例尺1 :5000～1 :10000； 在地形图上绘制 管线：粗实线 包含内容：风玫瑰图；标高；DIL； 泵站，倒虹管，污水厂等； 工程项目表及说明；
示例
污水管道纵断面图的绘制
比例尺： 横向1 :500～1 :2000，纵向1 :50～ 1 :200； 管线：双线； 包含内容： 地面高程线，管道高程线，检查井，支管 接入点， 列表（检查井号，L，D，I，地面高程，管内 底高程，埋深，管材，接口形式，基础作法， Q，V，h/D等；） 示例
-1.74 -1.
商
3.9
0.85 1. 29
0.6 39 1.0 52
162300-
1. 4
2.4
148300 -3
-5 00 -
0.6 39
1.6 1.91 0
0.83
27-600-1.50
.9
1#600-1.51 运 159
东
3.9
0-3
4.0
15230
2.6 4 3.1
1.0 63
3.8
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。
污水管道设计标准
污水管道设计标准污水管道是城市环境中污水处理系统的重要组成部分，具有排放和集中处理污水的功能。
污水管道的设计标准是确保污水井、管道材料、管道布局和施工质量等方面能够满足排放标准、安全性要求和可持续发展的需要。
本文将介绍污水管道设计标准的相关内容，以确保设计和施工过程中的规范性和可靠性。
1. 污水管道系统设计1.1 环境要求： - 污水管道系统应考虑当地气候条件、地下水位、地表沉降等环境因素，以确保管道系统的稳定和安全性。
- 污水管道系统应远离饮用水源和敏感区域，以避免交叉污染的可能性。
1.2 设计流量： - 根据当地人口密度、工业区域以及附近商业活动的特点，确定污水管道系统的设计流量。
设计流量应能满足污水排放和处理的要求，以确保系统的正常运行和安全性。
1.3 管道布局：- 污水管道应根据城市规划和土地利用情况，合理布置管道线路。
在布置过程中，应避免或减少交叉、拐弯和死角等不利于流动和清洁的设计。
- 管道布局应考虑将来城市发展和扩建的需求，预留足够的通行空间和容量。
1.4 管道材料： - 污水管道应选用耐高压、耐腐蚀和耐磨损的管材，如高密度聚乙烯（HDPE）管、玻璃钢管等。
选用的材料应符合相关国家和行业标准。
2. 污水井设计2.1 污水井类型： - 污水井一般分为检查井、冲洗井和调流井等类型。
通常在管道布置中将不同类型的井合理排列，以确保污水管道系统的完整性和可维护性。
2.2 井盖和井壁设计： - 污水井的井盖应设计结实耐压，能够承受车辆和行人的荷载。
井壁应采用耐腐蚀和耐磨损的材料，以确保井内环境的清洁和井壁的结构稳定性。
2.3 排气设计： - 污水井应设计排气装置，以确保井内气体的排放和通风。
排气装置的设计应满足安全性和环保要求。
3. 施工质量要求3.1 施工前准备：- 施工前应制定详细的施工方案和施工图，明确工程量和工期，并组织相关的技术人员和材料准备。
3.2 施工工艺： - 污水管道施工应按照相关的标准和规范进行。
第三章 污水管道系统的设计
第三章污水管道系统的设计第一节污水流量的确定污水管道的设计流量是设计期限终了时的最大日（或最大班）最大时的污水流量污水管道设计流量= 生活污水设计流量+ 工业废水设计流量注意：地下水位较高时要考虑地下水渗入量一、生活污水设计流量的确定公式一：Q d =q d·N·K总/(24×3600)q d-生活污水定额（每人每日平均排出的污水量）N-设用管道的设计人口数， N有两种估算方法，第一，城镇总体规划确定的人口密度计算N=P·A,P为人口密度，单位人/hm2，A是排水区域的面积，单位hm2第二，按人口增长率估算N = N0(1+γ)nN为现在的人口数，γ为人口自然增长率，n为设计期限0公式二：Q d = q0·A ·K总q0-比流量，A-设计管段的排水面积，K总-总变化系数总二、排水面积A的确定排水面积的划分方法，三种1、围坊式，2、低侧式3、对边式第二节污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置包括：1、确定排水区界，划分排水流域，应有一条或一条以上的干管2、选择污水厂出水口的位置，应设在城市的下风向，水体的下游，离开居住区和工业区3、拟定污水干管及总干管的路线，管道一般按总干管、干管、支管顺序依次进行。
☆☆☆定线应遵循的主要原则是：尽可能地在路线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。
定线时考虑的因素：地形和竖向规划；排水体制和其他管线的情况；污水厂和出水厂的位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况，发展远景和修建顺序等。
☆☆☆地形一般式影响管道定线的主要因素在地形平坦略向一边倾斜的地区，总干管与等高线平行敷设，干管与等高线垂直敷设。
由于总干管口径较大，保持自清流速所需的坡度较小，其走向与等高线平行是合理的。
当地形斜向河道的坡度很大时，总干管与等高线垂直，干管与等高线平行。
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。
排水工程污水管道系统设计
可用下式求得。
np q0 86400
式中：n——污水量原则，L/(人.d)； p——人口密度，人/公顷。
污水管道旳衔接
水力计算旳基本公式
Qv v C RI
式中：Q——流量，m3/s；
ω——过水断面面积，m2；
v——流速，m/s；
R——水力半径（过水断面积与湿周旳比值），m；
I——水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）；
C——流速系数，或谢才系数。
C值一般按曼宁公式计算，即
C
1
1
R6
n
n——管壁粗糙系数
三、污水管道旳水力计算（续2）
二、污水设计流量旳计算（续3）
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q3
A1B1K1 A2B2K2 3600T
C1D1 C2D2 3600
式中：Q3——工业企业生活污水及淋浴污水设计流量，L/s； A1——一般车间最大班职工人数，人； A2——热车间最大班职工人数，人； B1——一般车间职工生活污水量原则，为25(L/(人.班))； B2——热车间职工生活污水量原则，为35(L/(人.班))； K1——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计； K2——热车间生活污水量时变化系数，以2.5计； C1——一般车间最大班使用淋浴旳职工人数，人； C2——热车间最大班使用淋浴旳职工人数，人； D1——一般车间旳淋浴污水量原则，为40(L/(人.班))； D2——热车间旳淋浴污水量原则，为60(L/(人.班))； T——每班工作时数，h。
二、污水设计流量旳计算（续4）
（4）工业废水设计流量计算
Q4
m M KZ 3600T
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）。
9
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。
13
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。
17
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。
16
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
浅谈污水管道系统设计流量确定
浅谈污水管道系统设计流量确定罗武德摘 要：合理地确定设计流量是污水管道系统设计的主要内容之一，也是做好设计的关键。
污水管道系统设计的首要任务，在于正确合理地确定污水管道系统的设计流量。
通常以最大日最大时流量作为污水管道系统的设计流量。
关键词：污水管道；总变化系数；污水量定额引言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。
排水工程设计应以批准的城镇总体规划和排水工程专业规划为主要依据，从全局出发，根据规划年限、工程规模、经济效益、社会效益和环境效益，正确处理城镇中工业与农业、城镇化与非城镇化地区、近期与远期、集中与分散、排放与利用的关系。
通过全面论证，做到确能保护环境、节约土地、技术先进、经济合理、安全可靠，适合当地实际情况。
1污水管道系统设计流量组成（1）居民生活污水设计流量Q 1（2）公共设施排水量Q 2；（3）工业企业生活污水和淋浴污水设计流量Q 3；（4）工业废水设计流量Q 4；污水管道系统设计流量，按上述（1）－（4）项之和确定，系统中各构筑物设计流量根据设计污水量定额和流量关系确定。
2污水设计流量计算方法及相关参数的确定2.1居民生活污水设计流量Q 13600241⨯⋅⋅=ZK N n Q式中：Q 1—居住区生活污水设计流量，L/s ；n —居住区生活污水量标准（定额）（L/(d.人)），按《室外排水设计规范》选用，也可按该地区居民生活用水定额的80%~90%选用；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；K Z —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2.1.1设计人口设计人口是计算污水设计流量的基本数据，是指污水排水系统设计期限终期的规划人口数。
人口密度表示人口的分布情况，是指单位面积上居住的人口数，以cap/h m2表示。
在计算污水管道服务的设计人口时，常用人口密度与服务面积相乘得到。
2.1.2日变化系数(K d )在一年中，最高日用水量与平均日用水量的比值。
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2)综合生活污水定额
指居民生活污水和公共设施(包括娱乐场所、宾馆、 浴室、商业网点、学校和机关办公室等地方)排出 污水两部分的总和(L／cap· d)。
第2节 污水设计流量的确定
n与下列因素有关：
给水量标准 室内卫生设备情况 气候 居住条件 生活水平 其它地方条件等
第2节 污水设计流量的确定
1．居住区生活污水设计流量
第2节 污水设计流量的确定
第2节 污水设计流量的确定
(1)n的确定
居住区生活污水定额可参考居民生活用水定额或 综合生活用水定额。
1)居民生活污水定额
居民每人每天日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产 生的污水量(L／cap· d)
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
各类污水量定额及其主要水质指标； 现有雨水、污水管道系统的走向，排出口位置和高程， 存在问题； 与给水、电力、电信、燃气等工程管线及其它市政设 施可能的交叉； 工程投资情况等。
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
2．有关自然因素方面的资料
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
4、资料的索取
甲方及有关单位提供 现场踏勘、收集、分析、整理、补充。
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
二、设计方案的确定
1、不同方案的提出 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
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
施工图设计： 街区平面图，要求有比例尺1：500~1：2000的， 等高线间距0.5~1m； 设置排水管道的沿线带状地形图，比例尺1：200~1： 1000； 拟建排水泵站和污水厂处，管道穿越河流、铁路 等障碍物处的地形图要求更加详细，比例尺通常 采用1：100~1：500，等高线间距0．5~1m。另还 需排出口附近河床横断面图。
污水管道系统的设计
污水管道系统的主要设计内容包括：
1．设计基础数据(包括设计地区的面积、设计人口数， 污水定额，防洪标准等)的确定 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．污水管道系统上某些附属构筑物，如污水中途泵 站、倒虹管、管桥等的设汁计算； 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。
(4)地质资料
主要包括设计地区的地表组成物质及其承载力；地下 水分相及其水位、水质；管道沿线的地质柱状图；当 地的地震烈度资料。
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
3．有关工程情况的资料
道路的现状和规划，如道路等级，路面宽度及材 料； 地面建筑物和地铁、其它地下建筑的位置和高程； 给水、排水、电力、电信电线、燃气等各种地下 管线的位置； 本地区建筑材料、管道制品、电力供应的情况和 价格； 建筑、安装单位的等级和装备情况等
(1)地形图 初步设计： 大型排水工程，在初步设计阶段要求有设计地区和周围 25~30km范围的总地形图，比例尺为1：10000~1：25000， 等高线间距1~2m。 中小型设计，城镇可采用比例尺1：5000~1：10000，等高 线间距1~2m；工厂可采用比例尺1：500~1：2000，等高线 间距为0.5~2m。
第2节 污水设计流量的确定
说明： n>给水量标准，地下水渗入，雨水流入，分散给水 排入 n<给水量标准，污水渗出，排入雨水管
第2节 污水设计流量的确定
计算方法
根据用水量标准：按地区分为三类或根据实际调查资 料确定（见附录2-1） 比流量法：从单位面积上排出的平均日污水流量源自第2节 污水设计流量的确定
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
一、设计资料的调查 1．有关明确任务的资料
了解与本工程有关的城镇(地区)的总体规划以及道 路、交通、给水、排水、电力、电信、防洪、环保、 燃气、园林绿化等各项专业工程的规划。 明确工程的设计范围、设计期限、设计人口数； 拟用的排水体制；污水处置方式； 受纳水体的位置及防治污染的要求；
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
三、进行方案比较与评价的步骤
1.建立方案的技术经济数学模型
2.解技术经济数学模型
求上式的最小值Mmin
3.方案的技术经济比较 4.综合评价与决策
第2节 污水设计流量的确定
污水设计流量：污水管道及其附属构筑物能保证通 过的污水最大流量称为污水设计流量。 污水管道系统设计时常采用最大日最大时流量为设 计流量，其单位为L／s。 污水设计流量包括生活污水和工业废水两大类，
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
(2)气象资料
气温(平均气温、极端最高气温和最低气温)、雨量公 式；日照；湿度、风向、风速等。
(3)水文资料
接纳污水的河流的流量、流速、水位记录，水面比降， 洪水情况和河水水温、水质分析化验资料，城市、工 业取水及排污情况．河流利用情况及整治规划情况。
（2）N的确定 指污水排水系统设计期限终期的规划人口数 该值是由城镇(地区)的总体规则确定的。 N的计算
第1节 设计资料的调查及设计方案的确定
2、优选方案需考虑的因素 环保 投资 材料、资源 施工条件 维护管理费用 社会总体经济效益、社会效益、环境效益综 合考虑
3.方案比较的主要内容
(1)工程投资和经常费用。应比较哪个方案经济上合 算，而且应按复利计算法进行比较。所谓工程总投资 应包括与方案有关的一切附属工程费用。 (2)工程的技术水平，一般在经济合算的原则下，比 较其技术是否适用和合理。 (3)运行和维护管理。运行是否安全可靠，操作管理 是否方便，维修保养是否简便。 (4)系统安全程度。 (5)土石方工程量和劳动力。占用土地面积。包括永 久用地和施工临时用地均应进行比较。