截流式合流制管渠的水力计算的要点[工程类精品文档]
支管水力计算
支管水力计算水力计算是水利工程中非常重要的一部分，它涉及到管道、泵站、水轮机等工程构筑物的设计与运行。
正确进行水力计算可以确保工程的安全稳定运行，因此水力计算是水利工程中一项非常重要的技术。
本文将全面介绍水力计算的内容，包括管道水力计算、泵站水力计算和水轮机水力计算。
一、管道水力计算1.流量计算：根据管道的材质、孔径和坡度等参数，使用雷诺数和曼宁公式等计算方法，确定管道的流量。
2.压力损失计算：根据管道的材质和长度、流量和流速等参数，使用达西公式等计算方法，确定管道的压力损失。
3.防冲击计算：在水力计算中，还需要考虑管道内部的防冲击设计。
因为当管道中的流速发生突变时，会产生压力冲击。
通过伯努利方程和马朝尔方程等计算方法，来设计管道内部的防冲击设施。
二、泵站水力计算1.扬程计算：泵站的扬程是指泵站出水口与进水口之间的水位差。
通过测量进水口和出水口的水位，使用流量守恒公式，结合泵的性能曲线，计算得出泵站的扬程。
2.泵功率计算：泵站的功率是指在不同流量和扬程条件下泵的输出功率。
根据泵的性能曲线和流量扬程计算公式，在给定的流量和扬程条件下，计算得出泵站的功率。
3.变频器调速计算：变频器能够通过调整泵的转速，调整出水量，使之与水的需求相匹配。
通过对泵站的运行情况进行分析，结合流量扬程计算公式，计算出变频器的转速。
三、水轮机水力计算1.入水流速计算：水轮机的入水流速是指水流进入水轮机之前的流速。
根据水轮机型号和水量，使用水力计算方法，计算出水流的流速。
2.转动力矩计算：水轮机的转动力矩是指水轮机在给定的水量和入水流速条件下，转动的力矩。
通过计算水轮机的进水和出水之间的压力差和叶轮半径等参数，利用液力动量守恒定律和转动动力学方程，计算出水轮机的转动力矩。
3.输出功率计算：水轮机的输出功率是指在给定的水量和入水流速条件下，水轮机产生的功率。
通过计算水轮机的转动力矩和转速，使用功率计算公式，计算出水轮机的输出功率。
截流式合流制排水系统设计注意要点
截流式合流制排水系统设计注意要点摘要：在诸多排水系统中，截流式合流制排水系统在改造工程中具有相对的优势，另外投资相对较少。
本文首先分析了城市排水系统的特征与要求，提出了截流合流制系统，并针对该排水系统进行了分析与讨论，提出了在实际操作中应该注意的事项。
关键词：截流式合流制；市政管网；注意事项随着城市化进程的不断扩张，经济的高速发展，工农业的高度发展以及人民生活水平的逐步提高，无疑给我国水资源造成了严重的污染。
通过对全国中小城市特别是老城区的调查研究不难发现，多数排水系统采用的是雨水与污水合流的处理方式。
而雨污合流这类排水系统最大的弊端，不利于二次水源的利用。
外加生活垃圾的不合理堆放与倾倒，对该传统的合流制排水系统的直接后果是极易使排水断面减小进而造成溪段堵塞，且生活垃圾的不合理排放，年长日久将严重影响周边的居住环境，不利于系统的清通。
因此，对于城市特别是老城区，选择一套合适的排水系统进行市政网管改造极为重要。
1城市排水管道系统的体制分流与河流是排水管道中梁总最为常见的体制。
顾名思义，合流制排水体系即将废水，包括工业废水、生活污水、农业污水以及自然降水通过同一管道一同进行排除；分流制则与之相反，是将生活污水工业污水与雨水分开进行排放，即生活与工业污水用一套或者以上管道进行排放，而降水选择另一套管道单独排放。
合流制排水管道分为三种常见的形式：直排式合流制、截流式合流制和完全合流制。
直排式对环境的污染特别严重，在直排式的基础上，沿河搭建截流干管，并加设截流井与氻处理厂，变形成了截流式合流制排水系统。
该系统由于新增的干管与污水处理和截流井装置，在晴天可以保证所有污水进入处理厂进行处理后排放，在雨天有一定的作用。
而对于水质要求较高或者降雨量较少的地区，采用完全合流制将污水与降水全部进行处理后再排放效果相对比较乐观，但完全合流制对管材以及污水厂的要求相对较高，投资最大。
2截流式合流制排水管网系统的运行特点1）排水系统网管在处理非满流的状态时，比如晴天，该系统的充满度和流速相对较小。
排水工程 上课后习题&答案
（二）排水管网习题第一章排水系统概论一、名词解释1．排水体制2．区域排水系统3．排水系统4．分流制排水系统5．合流制排水系统二、问答题1. 排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？2. 排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？3. 排水系统有哪些常见的布置形式，各有什么特点，其适用条件是什么？4. 如何理解工业企业排水系统和城市排水系统的关系。
5. 排水工程规划设计应考虑哪些问题？6. 试述排水系统的建设程序和设计阶段。
7. 试述区域排水系统的特点。
第二章污水管道系统的设计一、名词解释1．设计充满度2．总变化系数3．污水设计流量4．控制点5．设计管段6．非设计管段7．管道埋设深度8. 本段流量9．转输流量10. 管道定线11. 设计流速12. 最小设计坡度二、简答1.污水管道中污水流动的特点。
2.确定污水管道的最小覆土厚度考虑的因素有哪些。
3.什么叫设计管段，每一设计管段的设计流量可能包括那几部分。
4.为什么污水管道要按非满流设计。
5.污水管道的衔接方法有哪几种，各适用于那些情况。
6.控制点的位置如何确定，在条件不利时，如何减少控制点处管道埋深。
7.生活污水总变化系数为什么随着污水平均流量的增加而相应的减少。
三、问答题1. 试比较排水体制各类型的特点。
2. 试述平行式、正交式、截流式排水管渠布置特点及适用地形条件。
四、计算题1、下图为污水设计管道示意图，已知1-2管段生活污水设计流量为50l/s ，工厂集中流量q=30l/s ，2-3管段生活污水本段流量为40l/s ，求2-3管段的污水设计流量。
3 22. 某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258t ，废水量定额8.2m 3/d 活畜，总变化系数1.8，三班制生产，每班8h 。
最大班职工人数560人，其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的50％，使用淋浴人数按85％计，其余50％的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按40％计。
排水管道系统 知识点
排水管道系统知识点第一部分概论一、排水工程的发展历史——河南省淮阳的古城下，发掘出公元前2800年埋下的陶制排水管，比公元前2500年埃及发现的排水沟早300年——河北省易县出土了战国后期的圆形陶制排水管——陕西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宫内出现了明渠和暗渠相结合的排水系统——唐代长安建造了较为完整的雨水排水系统——在近代我国排水工程发展缓慢，建国前全国103个城市建有排水设施，管线总长6034.8km，全国只有上海、南京建有城市污水处理厂，日处理能力为4万吨。
1921年上海北区污水厂，是我国最早的活性污泥法水厂。
二、排水工程的概念与内容1. 排水工程的概念：指为保护环境而建设的一整套用于收集、输送、处理和利用污水的工程设施2. 排水工程的内容：一是污水的收集、输送部分——排水管网二是污水的处理、利用部分——污水处理三、排水工程的作用1. 保护环境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之灾2. 促进工农业生产，保证城市可持续性发展四、排水系统的体制1. 污水的定义：在使用过程中受到了不同程度的污染，改变了原来的化学成分和物理性质的水，叫污水。
2.污水的概念与分类：按来源分可分为：生活污水、工业废水和降水（降雨和降雪）。
3. 污水的最终出路有三：一是排放水体二是灌溉农田三是重复使用4. 排水系统体制的概念：生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠来排除，也可以采用两个或两个以上独立的管渠来排除，污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。
5. 排水系统体制的分类：1) 合流制：直排式、完全截流式和部分截流式三种2) 分流制：完全分流制和非完全分流制五、排水系统的布置形式1. 排水系统的布置原则充分利用地形、地势，就近排入水体，以减小管道埋深、降低工程造价排水系统2. 布置的影响因素1) 地形地势2) 土壤情况3) 河流情况4) 气候情况5) 城市总体规划3.排水系统的布置形式1)正交式2)截流式3)平行式4)分区式5)分散式6)环绕式六、工业企业排水系统与城市排水系统的关系1. 工业企业排出的废水应采取的措施1)改革生产工艺，进行技术革新，力求把有害物质消除在生产过程之中，做到不排或少排废水2)尽量采用循环或重复利用系统，以减小废水排放量3)回收废水中的有用物质，节省能源、创造财富4)尽量以废治废第二部分 污水管道系统设计污水管道系统的设计步骤设计资料的调查—>设计方案的确定—>设计计算—>设计图纸的绘制一、设计资料的调查及方案确定1. 设计资料调查1) 设计任务资料：有关的法令、法规、制度；城市的总体规划及其他基础设施情况2) 自然资料： 地形资料，包括地形图、等高线；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3) 工程资料： 道路、通讯、供水、供电、煤气等 2. 设计方案确定包括排水体制的选择、排水系统的布置形式，应通过技术、经济比较，确定最优的方案 有时需要设计方案对比，选择2-3各不同的设计方案，进行技术、经济方面的对比论证，确定最优的方案。
施工截流水力计算书
4施工截流水力计算4.1截流流量和方法的选择对于江坪河水利枢纽工程,枯水系列天然河道的流量变幅小，较稳定，截流的时间初定在2007年的11月上旬，根据《施工组织设计规范》规定，截流标准采用从现期5~10年月或旬平均流量，江坪河水利枢纽工程采用2007年11月上旬的5年一遇的平均流量61.2m 3/s 。
作为截流设计流量。
根据坝址地形、料场位置和道路布置条件，确定在上游围堰截流，采用单戗立堵进占的方式，截流体和上游临时土石围堰相结合。
4.2戗堤顶部高程的确定查H 上~Q 关系曲线，r Q =61.2m 3/s 应的上游水位为H 上=293.8m ，考虑施工安全取安全加高及风浪爬高为 1.5m 则戗堤顶部高程H=H 上+1.5=295.3m 。
下游水深H 下=291.06m4.3截流的水力计算合龙过程的水力学实质是非恒定流。
对于这种非恒定流，当其流量变化率和水位变化率不大时，可以分段当作恒定流处理。
合龙截流设计流量按下式计算：r d ac s Q Q Q Q Q =+++式中 r Q ——截流设计流量Q ——龙口流量d Q ——分流建筑物中通过的流量 ac Q ——上游河槽中的调蓄流量，忽略 s Q ——戗堤渗透量，忽略（1）龙口泄水能力计算1.5Q = 式中 m ——流量系数当00.3ZH <，为淹没流，01Z m H ⎛=- ⎝当0.3ZH ≥，为非淹没流，0.385m = B ——龙口平均过水宽度梯形断面：02B B B nH nH =-+ 三角形断面：0B nH =0H ——龙口上游水头梯形断面：0H Z Z =-上底三角形断面：()00.5B H Z Z nH B n =---上底其中 Z ——龙口上下游水位差B H ——戗堤高度n ——戗堤端部边坡系数，取 1.0n = Z 上——龙口上游水位Z 底——河道底板高程，取290Z m =底梯形龙口断面H BB BH 0三角形龙口断面图4-2图4-3图4-1 梯形龙口断面H 0梯形龙口断面三角形龙口断面图4-2图4-3图4-2 三角形龙口断面（2）龙口平均流速Q Bhυ=淹没流时：s h h =，s h ——龙口底板以上的下游水头 非淹没流时：c h h =，c h ——龙口断面的水深 而计算得dQ Z 分流关系见表4-1：龙口流量Q 与下游落差Q~Z 关系曲线计算如下表4-2表4-2 龙口流量与水位差的关系Qd 9.28 16.78 33.45 48.32 61.2 设计流 量Q0 61.2 61.2 61.2 61.2 61.2 水位差 1.45 1.697 2.138 2.47 2.733龙口流量Q51.9244.4227.7512.88Q~Z 关系曲线如下图4-3表4-3 龙口流量与水位差的关系曲线4.4三曲线法计算龙口流速推导龙口流速公式分两步进行。
水利工程截流施工要点(3篇)
第1篇一、引言水利工程截流施工是水利工程建设中的一项重要环节，它直接关系到工程的顺利进行和工程的安全。
截流施工的成功与否，将直接影响到工程的工期、质量和投资。
因此，做好截流施工工作，对于保障工程的安全、质量、进度和投资具有重要意义。
本文将从以下几个方面阐述水利工程截流施工的要点。
二、截流施工前的准备工作1. 工程设计及施工方案在进行截流施工前，必须对工程设计及施工方案进行充分的研究和论证。
设计人员应根据工程的具体情况，合理确定截流方式、截流时间、截流材料等，确保施工方案的可行性。
2. 施工组织及人员安排施工组织是截流施工的重要环节。
在施工前，应建立健全施工组织机构，明确各级人员的职责和任务。
同时，根据工程规模和施工内容，合理配置施工人员，确保施工人员的技能和素质。
3. 施工设备与材料截流施工需要大量设备与材料，如土石方、钢筋、混凝土、围堰等。
在施工前，应确保设备与材料的供应充足，满足施工需求。
4. 施工场地及交通施工场地应满足施工需求，包括施工道路、施工平台、排水设施等。
同时，确保施工交通畅通，方便施工材料、设备和人员的运输。
5. 施工安全措施截流施工过程中，要高度重视施工安全。
制定施工安全措施，确保施工人员的人身安全和工程的安全。
三、截流施工方法1. 截流方式根据工程的具体情况，选择合适的截流方式，主要有以下几种：（1）立堵法：适用于河床狭窄、水流速度较慢的河道。
（2）平堵法：适用于河床宽阔、水流速度较快的河道。
（3）混合法：结合立堵法和平堵法的优点，适用于不同情况的河道。
2. 截流施工步骤（1）导流：在截流前，应进行导流施工，确保河道内的水流顺利导向预定方向。
（2）围堰施工：根据截流方式，合理设计围堰结构，确保围堰的稳定性和安全性。
（3）抛投材料：选择合适的抛投材料，如土石、混凝土等，进行抛投施工。
（4）合龙：在抛投材料填筑过程中，及时合龙，确保围堰的封闭性。
（5）闭气：在合龙后，对围堰迎水面进行防渗处理，防止渗漏。
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一、填空题1、为了使计算简便，我国《室外排水设计规范》建议折减系数的采用为：暗管m=2 ，明渠m=1.2 。
在陡坡地区，暗管的m=1.2~22、设计流速是（与设计流量、设计充满度相应的水流平均速度）。
最小设计流速是保证（管道内不致发生淤积的流速）。
最大设计流速是保证（管道不被冲刷损坏的流速）。
3、管道的衔接方法：主要有水面平接、管顶平接和管底平接三种4、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。
5、（1）按照来源的不同，污水可分为（生活污水）、（工业废水）和（降水）3类。
（2）生活污水总变化系数与平均流量间的关系式为Kz=（2.7 ／Q0.11 ）当Q<5L ／S 时, Kz=（2.3 ）；Q>1000 ，Kz= （1.3）6、定线应遵循的主要原则是：（应尽可能地在管段较短和埋深较小的情况下，让最大局域的污水能自流排出）。
7、水面平接是使(上游管段终端)与(下游管段起端)在指定的(设计充满度)下的水面平接。
8、雨水设计流量Qs=qΨF ，其中Ψ的含义是（地面径流系数）9、在排水管道的接口中，水泥砂浆抹带口属于（刚性）接口10、污水管道的最小设计流速为0.6m/s ,雨水管道、合流管道的最小设计流速为0.75m/s, 明渠的最小设计流速为0.4m/s 。
11、城市污水是指排入城镇污水排水系统的生活污水和工业废水12、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）。
13、雨水管道的最小管径为（300 mm ），相应的最小坡度为（0.003 ）雨水口连接管最小管径（200 mm ），最小坡度为（0.004 ）.14、排水系统的布置形式主要包括:正交式分布, 截流式分布, 平行式分布, 分区式分布,分散式分布,环绕式分布。
15、排水的（收集、输送、处理和排放等设施）一定方式组合成的总体，称为排水系统。
16、金属管道的最大设计流速是（10）m/s , 非金属的最大设计流速是（5）m/s 。
截流式合流制管道设计流量计算
合流制管渠系统的设计流量
（1）第一个截流井上游管渠的设计流量(合流管渠)
Q=Qd+Qm+Qs+Qdr+Qs
Q——设计流量，L/s; Qd——综合生活污水流量，L/s;
Qd和Qm均以平均日流量计;原因如下:
1)与雨水量相比，污水量很小，可忽略; 2)三部分最大设计流量同时发生概率很小。
Qm——工业废水量，L/s; Qs——雨水设计流量，L/s; Qdr——截流井前的旱流污水设计流量，L/s;
截流式合流制的特点
2.1.10 旱流污水 dry weather flow 合流制排水系统晴天时的城镇污水。(只是概念，不表示大小) 2.1.22 截流倍数 interception ratio 合流制排水系统在降雨时被截流的雨水径流量与平均旱流污水量的比值。
截留量需要有一个参考目标，这个目标为该管道【不下雨时所需要排除的平均污水量】，为不下雨的时 候的值，故是定值。实际降雨时中会发生部分溢流。
1、截流井的截留倍数参考的旱流污水量是该截流井上游所有面积的Qdr; 2、合流制管道应采用Qdr（平均日流量）进行校核，校核流速不小于0.6m/s。不满足的管道可以设置低流槽
或者其他冲洗措施。
合流制渠系统水力计算要点
3.3.3 截流倍数no应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的环境容量、水文、气候、经济和 排水区域大小等因素经计算确定，宜采用2~5。 同一排水系统中可采用不同截流倍数。
解析:
选项A，截流井溢流的最大水量为: QY1-n(QW1+QG1)，A正确; 选项B，截流井下游管渠的设计流量为: (n+1)X(QW1+QG1)+QW2+QG2+QY2, B错误; 选项C，截流井前管渠应按(QW1+QG1+QY1)设计，按(QW1+QG1)校核，C错误; 选项D，截流井下游管渠应按(QW1+QG1+QW2+QG2)校核，D正确。
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截流式合流制管渠的水力计算的要点[工程类精品文档]
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【学员问题】截流式合流制管渠的水力计算要点？
【解答】截流式合流制排水管渠一般按满流设计。
水力计算方法，水力计算数据，包括设计流速、最小坡度、最小管径、覆土厚度以及雨水口布置要求与分流制中雨水管道的设计基本相同。
合流制排水管渠水力计算内容包括：
1.溢流井上游合流管渠计算溢流井上游合流管渠的计算与雨水管渠计算基本相同，只是它的设计流量包括设计污水量、工业废水量和设计雨水量。
2.截流式合流制管渠的雨水设计重现期截流式合流制管渠的雨水设计重现期，可适当高于同一情况下的雨水管道的设计重现期的10%～25%.因为合流管渠一旦溢出，溢出混合污水比雨水管道溢出的雨水所造成的危害更为严重，所以为防止出现这种情况，应从严掌握合流管渠的设计重现期和允许的积水程度。
3.截流干管和溢流井的计算合理地确定所采用的截流倍数n0值。
截流倍数n0应根据旱流污水的水质、水量、总变化系数、水体的卫生要求及水文气象等因素经计算确定。
工程实践证明，截流倍数n0值采用2.6～4.5时比较经济合理。
《室外排水设计规范》规定，截流倍数一般采用1～5.在同一排水系统中可采用同一截流倍数或不同截流倍数。
合流制排水系统宜采取削减雨天排放污染负荷的措施，
包括：
（1）合流管渠的雨水设计重现期可适当高于同一情况下的雨水管道设计重现期；（2）提高截流倍数，增加截流初期雨水量；
（3）有条件地区可增设雨水调蓄池或初期雨水处理措施，经多年工程实践，我国多数城市一般采用截流倍数n0=3.而美国、日本及西欧等国家多采用n0=3～5.4.晴天旱流流量的校核晴天旱流流量应能满足污水管渠最小流速的要求，一般不宜小于
0.35~0.5m/s，当不能满足时，可修改设计管渠断面尺寸和坡度。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。
希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。