城市排水工程系统规划计算部分
给排水工程中的排水量计算方法
给排水工程中的排水量计算方法排水量是指在排水工程中排出的水的总量。
在规划和设计排水系统时，准确计算排水量对于有效地排水和防止洪水具有重要意义。
本文将介绍给排水工程中常用的排水量计算方法。
一、流域面积法流域面积法是一种常用且简便的排水量计算方法。
该方法通过测定流域的有效面积来确定排水量。
有效面积是指能够排入排水系统的面积，通常由道路、建筑物和其他可渗透表面组成。
在使用流域面积法计算排水量时，需要测定流域的面积，并结合降雨量和径流系数进行计算。
降雨量是指单位时间内流域内的降雨量，而径流系数则表示降雨后形成的径流量与降雨量之间的比值。
通过乘积法计算出流域面积与降雨量乘以径流系数，即可得到排水量的近似值。
二、水力学方法水力学方法是一种更精确的排水量计算方法。
该方法基于水流的原理，结合流速和流量来计算排水量。
在使用水力学方法进行排水量计算时，需要测量排水渠道的截面面积和流速。
通过测量截面面积和流速，可以计算出单位时间内通过排水渠道的流量。
将该流量与排水时间相乘，即可得到排水量。
三、实测法实测法是一种基于实际测量的排水量计算方法。
该方法通过直接测量排水系统中的水量来确定排水量。
在实施实测法时，需要配备相应的水量测量仪器，如浮子式水位计或超声波流量计。
通过安装水量测量仪器，在一定时间内测量出排水系统中的水量。
将测得的水量除以排水时间，即可得到排水量。
综上所述，给排水工程中常用的排水量计算方法包括流域面积法、水力学方法和实测法。
不同的方法适用于不同的情况，根据具体工程需求选择合适的计算方法以确保准确计算排水量。
在进行计算时，需注意测量准确性和数据采集的可靠性，以保证计算结果的准确性和可靠性。
城市排水工程系统规划计算部分
（3）总泵站（或终点泵站）：污水管道系统终点的埋
深一般都很大，而污水厂的第一个处理构筑物一般埋深 较浅，或设在地面以上，这就需要将管道系统输送来的 污水抽升到第一个处理构筑物中。（污水厂起端）
5．确定污水管道在街道下的具体位置
由于污水管道为重力流管道，其埋深大，连 接支管多，使用过程中难免渗漏损坏。所有这些 都增加了污水管道的施工和维修难度，还会对附 近建筑物和构筑物的基础造成危害，甚至污染生 活饮用水。
主要原则：采用重力流排除污水和雨水，尽
可能在管线最短和埋深较小的情况下，让最 大区域的污水能自流排出。
影响因素：城市地形、竖向规划、排水体制、
污水厂和出水口位置、水文地质、道路宽度、 大出水户位置等。
（1）主干管
● 地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于等 高线布置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以便 于收集干管来水。 ● 地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样布 置主干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水， 使干管的水力条件改善，避免受到严重冲刷。 ● 避开地质条件差的地区
流速及埋深等； 4．绘制管（渠）道平面图及剖面图。
污水设计流量计算
污水设计流量是污水管道系统及附属构筑物 设计的依据。
居民生活污水定额和综合生活污水定额 居民生活污水定额指居民每人每日所排出的平均 污水量。 综合生活污水定额指居民生活污水和公共设施排 出污水两部分的总和。 我国现行《室外排水设计规范》规定，可按当地 用水定额的80％～90％采用。对给排水系统完 善的地区可按90％计，一般地区可按80％计。 注意：采用平均日污面布置后方可进行水力计算 水力计算：合理经济的选择管道管径、坡度和埋深
（一）、水力计算设计相关参数
城市排水工程系统规划
第一节 城市排水体制与排水工程系统 第二节 城市污水工程系统规划 第三节 城市雨水工程系统规划 第四节 城市合流制排水系统规划 第五节 城市污水处理利用规划
城市排水工程系统规划的主体程序
主体程序分为前后两部分：前部分为城市污水量预测；后部分有污水处理和雨水排放两条主体 程序。 1.污水量预测---确定城市排水系统规划目标---选择城市排水体制 2.污水处理的主体程序：城市污水处理设施规划---城市污水管网与输送设施规划---分区污水管 网与输送设施规划---详细规划范围内污水管网规划 3.雨水排放主体程序：城市雨水排放设施规划---城市雨水管网与输送设施规划---分区雨水管 网与输送设施规划---详细规划范围内雨水管网规划
发达国家城市排水系统简介
德国 – 德国的排水系统是分流制和合流制并存的 。 – 德国是欧洲极力主张进行雨水利用的国家之一。德国城市雨水利用技术已进入标准化、 产业化阶段，并逐步向集成化综合化方向发展。 – 德国的雨水系统包括屋面雨水集蓄和屋顶花园利用系统、雨水截污和渗透系统
发达国家城市排水系统发展趋势
特点：投资较省、污染小、有污水 厂 适用：有合适的地形，有比较健全 的明渠水系的地方，新区初期建设
城市排水体制选择
两个关键——地形和水系 三个目标——治污、排涝、综合利用 五个方面
– 城市安全方面 – 环境保护方面 – 工程投资方面 – 近远期关系方面 – 运营管理方面
城市建设初期，根据情况，采用直排式合流制、
发展基础好 综合利用多 环保理念强 城乡差距小
二、城市排水工程系统组成
城市排水工程系统通常由排水管道（管网）、污水处理系统（污水厂）和出水口组成。 生活污水排水系统：室内污水管道系统和设备、室外污水管道系统、污水泵站、污水处理厂、 出水口 工业废水排除系统：车间内部管道系统和设备、厂区管道系统、废水泵站和压力管道、废水处 理站、出水口（渠） 雨水排水系统：房屋雨水管道系统和设备、街坊或厂区雨水管渠系统、街道雨水管渠系统、雨 水泵站及压力管、出水口
城市排水工程规划规范-GB-50318-2000
城市排水工程规划规范GB 50318-20001 总则1.0.1 为在城市排水工程规划中贯彻执行国家的有关法规和技术经济政策，提高城市排水工程规划的编制质量，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于城市总体规划的排水工程规划。
1.0.3 城市排水工程规划期限应与城市总体规划期限一致。
在城市排水程规划中应重视近期建设规划，且应考虑城市远景发展的需要。
1.0.4 城市排水工程规划的主要内容应包括：划定城市排水范围、预测城市排水量、确定排水体制、进行排水系统布局；原则确定处理后污水污泥出路和处理程度；确定排水枢纽工程的位置、建设规模和用地。
1.0.5 城市排水工程规划应贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、保护环境、造福人民”的方针。
1.0.6 城市排水工程设施用地应按规划期规模控制，节约用地，保护耕地。
1.0.7 城市排水工程规划应与给水工程、环境保护、道路交通、竖向、水系、防洪以及其他专业规划相协调。
1.0.8 城市排水工程规划除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2 排水范围和排水体制2.1 排水范围2.1.1 城市排水工程规划范围应与城市总体规划范围一致。
2.1.2 当城市污水处理厂或污水排出口设在城市规划区范围以外时，应将污水处理厂或污水排出口及其连接的排水管渠纳入城市排水工程规划范围。
涉及邻近城市时，应进行协调，统一规划。
2.1.3 位于城市规划区范围以外的城镇，其污水需要接人规划城市污水系统时，应进行统一规划。
2.2 排水体制2.2.1 城市排水体制应分为分流制与合流制两种基本类型。
2.2.2 城市排水体制应根据城市总体规划、环境保护要求，当地自然条件（地理位置、地形及气候）和废水受纳体条件，结合城市污水的水质、水量及城市原有排水设施情况，经综合分析比较确定。
同一个城市的不同地区可采用不同的排水体制。
2.2.3 新建城市、扩建新区、新开发区或旧城改造地区的排水系统应采用分流制。
城市排水工程规划规范
六、《城市给水工程规划规范》(GB 50282—98)建设部组织编制并颁布的《城市给水工程规划规范》，于1999年2月1日起施行。
1．适用范围本规范适用于城市总体规划的给水工程规划(见第1．0．2条)。
2．规划基本要求城市给水工程规划的主要内容，应包括：预测城市用水量，并进行水资源与城市用。
水量之间的供需平衡分析；选择城市给水水源提出相应的给水系统布局框架；确定给水枢纽工程的位置和用地；提出水资源保护以及开源节流的要求和措施。
城市给水工程规划期限应与城市总体规划期限一致。
在规划水源地、地表水厂或地下水水厂、加压泵站等工程设施用地时，应节约用地，保护耕地。
城市给水工程规划应与城市排水工程规划相协调(见第1．0．3、1．0．6、1．0．7条)。
3．城市水资源及城市用水量城市水资源和城市用水量之间保持平衡，以确保城市可持续发展。
在几个城市共享同一水源或水源在城市规划区以外时，应进行市域区域、流域范围的水资源供需平衡分析。
城市用水量由两部分组成，一为规划期由城市给水工程统一供给的居民生活用水、工业用水、公共设施用水及其他用水量的总和；二为城市给水统一供给以外的工业和公共设施自备水源供给的用水、河湖环境用水和航道用水、农业灌溉和养殖及畜牧业用水、农村居民和乡镇企业用水等用水水量的总和(见第2．1．2、2．2．1条)。
4．给水范围和规模、水源、水厂城市给水工程规划范围应和城市总体规划范围一致。
给水规范应根据城市给水工程统一供给的城市最高日用水量确定。
选择城市给水水源，应以水资源勘察或分析研究报告和区域、流域水资源规划及城市供水水源开发利用规划为依据，并应满足规划区城市用水量和水质等方面的要求。
水资源不足的城市宜以城市污水再生处理后用作工业用水、生活杂用水及河湖环境用水、农业灌溉用水等，其水质应符合相应标准的规定。
水源地应设有水量、水质有保证和易于实施水源环境保护的地段。
城市给水系统应满足城市的水量、水质、水压及城市消防、安全给水的要求，并应按城市地形、规划布局、技术经济等因素经济综合评价后确定。
城市工程系统规划 排水工程规划
截流式合流制
特点：投资较省、污染不大、有污水厂 适用：干旱地区、旧城改建
完全分流制
特点：投资大、污染小、有污水厂 适用：新建地区
不完全分流制
特点：投资较省、污染小、有污水厂 适用：地形起伏且水系健全地区
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二、城市排水体制 城市排水体制选择
环境保护方面 工程投资方面 近远期关系方面 施工管理方面 城市建设初期，根据情况，采用直排式合流制、截流式合 流制、不完全分流制，逐步向完全分流制过渡。 要因地制宜，一个城市有两种或两种以上的排水体制是很 正常的。
★雨水排水系统
＊用来收集径流的雨水，并将其排入水体。 ＊包括：房屋雨水管道系统和设备；街坊或厂区雨水 管渠系统；街道雨水管渠系统；雨水泵站及压力管； 出水口。
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街坊污水管道系统布置图
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城市污水排水系统平面示意图
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四、城市排水工程系统布置
形式分类
Q (n0 1)Qf Q1 Q2
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合流制改造
★改合流制为分流制 ★保留合流制，修建截留干管
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第五节 污水处理
污水指标(P145) 处理方法与处理分级
★物理法 ★生物法 ★化学法
厂址与用地
★污水处理厂 ★小型污水处理站 ★生态型处理设施
口径小，造价节省；污水 排放迅速
★缺点：水体污染严重
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截流式布置
正交式的基础上，在河岸 敷设总干管，将各干管的 污水截留送至污水厂的方 式。
城市排水工程规划规范 gb50318-2017
城市排水工程规划规范 gb50318-2017《城市排水工程规划规范》（GB50318-2017）是根据我国城市污水处理、排水规划与设计技术要求、节水节能和排水系统设计要求、城市排水设施的综合的环保与可持续发展的设计要求、排水与污染防治方面的最新要求，对城市污水处理及排水规划设计进行了系统统一的规范性约定。
本规范包括城市排水系统规划和数量统计、排水设施设计、污水处理、节水节能、排水污染防治和排水设施运行维护管理等内容。
本规范适用于新建、改建或扩建城市排水系统及其重要设施（如水厂、污水处理厂、雨水和污水收集系统、洪水应急处置设施及排水设施）的城市排水工程的规划设计，但不包括农业排水或工业污水的排水工程的规划设计。
1、城市排水系统规划和数量统计(1)设计依据城市排水系统的规划和数量统计必须满足《城市污水处理标准》（GB18918-2002）和《城市非生活污水处理设计规范》（GB50189-1993）的国家标准规定；并结合城市水质监测数据、发展规模、季节特征等实际情况，制订技术要求，确定排水系统的规模和特性。
(2)设计规模与型式城市排水系统规划设计宜综合考虑污水处理率、设施布局、施工难度、经济效果等因素，采取一定的水处理级次和处理方法，确定排水系统的规模和技术型式，确定系统中分泵线路、污水收集系统、主排水系统、污水排空系统等。
(3)水质监测、排放联锁与排污许可具体根据城市排放水质监测要求，采用排水系统的水质监测站点抽样分析，对排出水的水质变化情况进行统计分析，根据湖泊水质、河流水质及其水环境质量目标，确定排水联锁技术措施。
以达到排放目标，保护排放污水的水环境质量，并同步运用排污许可、联合调控机制等手段。
2、排水设施设计(1)污水处理技术主要污水处理技术有生物污泥法、好氧厌氧工艺及普通生物滤池、活性污泥法及传统沉淀法等技术，根据不同排放水质要求，适当结合先进处理技术，采取较合理的技术组合，进行污水处理，以达到排出水质要求。
城市排水工程系统规划计算部分
城市排水工程系统规划计算部分1. 引言城市排水工程系统是指为了排除城市内的降雨、废水和污水等含水物质，使城市保持干燥、清洁和良好环境的一系列设施和设备。
城市排水工程系统规划计算是对城市排水系统进行设计和规划的关键步骤之一。
本文将介绍城市排水工程系统规划计算的一些基本原理和方法。
2. 降雨计算降雨计算是城市排水工程系统规划计算中的重要环节，它用于确定城市排水系统所需的排水能力。
常用的降雨计算方法包括经验公式法、单站折减法和概率分析法。
其中，经验公式法是根据历史降雨情况和地理环境特点，结合经验关系式进行降雨计算；单站折减法是根据降雨站点的历史数据，在不同降雨站点上进行降雨计算，并结合统计学方法进行推算；概率分析法是以概率论和统计学为基础，通过分析降雨概率、频率和强度等参数，进行降雨计算。
3. 雨水径流计算雨水径流计算是城市排水工程系统规划计算中的另一个重要环节，它用于确定降雨后的径流量。
常用的雨水径流计算方法包括单位面积径流量法、单位面积蓄水容积法和土壤水文模型法。
其中，单位面积径流量法是根据土壤类型、地形和降雨强度等因素，通过一定的公式将降雨转化为径流量；单位面积蓄水容积法是根据土壤的蓄水特性和蓄水容量，确定雨水的蓄水量；土壤水文模型法是通过建立土壤水文模型，模拟降雨时的水文过程，从而计算雨水的径流量。
4. 堵塞和冲洪计算堵塞和冲洪计算是城市排水工程系统规划计算中的重要内容，它用于确定城市排水系统中的堵塞和冲洪情况。
常用的堵塞和冲洪计算方法包括堵塞系数法、堵塞计算模型和冲洪模型。
其中，堵塞系数法是根据不同的排水设施和排水管道的堵塞程度，通过一个系数将堵塞情况转化为堵塞量；堵塞计算模型是通过建立一种数学模型，根据堵塞因素的影响程度和排水设施的特性，计算出堵塞量；冲洪模型是通过模拟城市排水系统中的排水流程，计算出冲洪量和冲洪高程。
5. 设备选型和管网布置计算设备选型和管网布置计算是城市排水工程系统规划计算中的关键步骤，它用于确定城市排水系统所需的设备类型和管网布置方式。
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o (1)覆土厚度：管底可埋在冰冻线以上 0.15m，最小覆土厚度不宜小于0.7m， 最大不宜大于6m，理想为1-2m
o (2)埋设深度：干燥土壤中，最大埋深不 超过7～8m；多水、流砂、石灰岩地层中， 不超过5m。
o 控制点应采取措施来减少管道的埋深， 如增加管道的强度，填土提高地面高程 以保证最小覆土厚度。
污水抽升到第一个处理构筑物中。（污水厂起端）
城市排水工程系统规划计算部分
•5．确定污水管道在街道下的具体位置
• 由于污水管道为重力流管道，其埋深大，连 接支管多，使用过程中难免渗漏损坏。所有这些 都增加了污水管道的施工和维修难度，还会对附 近建筑物和构筑物的基础造成危害，甚至污染生 活饮用水。 • 因此，污水管道与建筑物应有一定间距，与 生活给水管道交叉时，应敷设在生活给水管的下 面。
城市排水工程系统规划计算部分
•（3）支管
•取决于地形和街坊建筑特征，并应便于用户接管 排水。布置形式有：
•1）低边式： • 当街坊面积较 小而街坊内污水又 采用集中出水方式 时，支管敷设在服 务街坊较低侧的街 道下。
城市排水工程系统规划计算部分
•4．泵站位置
•（1）中途泵站：当管道的埋深超过最大允许埋深时，
❖ 各种管线在平面上布置的次序一般是，从建
筑规划线向道路中心线方向依次为：电力电缆—— 通信电缆——市排水工程系统规划计算部分
二、城市污水量预测和计算
o 污水管道系统是由污水管道及管道系统上的附属构筑 物组成。
o 污水管（渠）道设计的主要内容包括： o 1．划分排水流域，进行管网定线； o 2．划分设计管段，确定各设计管段的设计流量； o 3．进行管（渠）道的水力计算，确定管径、坡度、
•一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置。
城市排水工程系统规划计算部分
•
•1．确定排水区界、划分排水流域
•排水区界是污水排水系统设置的界限。它是根据城市规 划的设计规模确定的。在排水区界内，一般根据地形划 分为若干个排水流域。 •（1）在丘陵和地形起伏的地区：流域的分界线与地形的 分水线基本一致，由分水线所围成的地区即为一个排水 流域。 •（2）在地形平坦无明显分水线的地区：可按面积的大小 划分，使各流域的管道系统合理分担排水面积，并使干 管在最大合理埋深的情况下，各流域的绝大部分污水能 自流排出。 每一个排水流域内，可布置若干条干管，根 据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。
•
城市排水工程系统规划计算部分
•（3）污水厂要位于河流下游，并与出水口尽量 靠近，以减少排放渠道的长度。 •（4）污水厂应设在城市夏季主导风向的下风向， 并与城市、工矿企业和农村居民点保持300 m以 上的卫生防护距离。 •（5）污水厂应设在地质条件较好，不受雨洪水 威胁的地方，并有扩建的余地。
城市排水工程系统规划计算部分
3．污水管道定线
o 在城市规划平面图上确定污水管道的位置和 走向，称为污水管道系统的定线。
o 主要原则：采用重力流排除污水和雨水，尽
可能在管线最短和埋深较小的情况下，让最 大区域的污水能自流排出。
o 影响因素：城市地形、竖向规划、排水体制、
污水厂和出水口位置、水文地质、道路宽度、 大出水户位置等。
城市排水工程系统规划计算部分
•2．选定污水厂和出水口位置
• 现代化的城市，需将各排水流域的污水通 过主干管输送到污水厂，经处理后再排放，以 保护受纳水体。应遵循如下原则选定污水厂和 出水口的位置。
• （1）出水口应位于城市河流下游。当城市采 用地表水源时，应位于取水构筑物下游，并保
持100 m以上的距离。 • （2）出水口不应设在回水区，以防止回水污 染。
•
应设置泵站以提高下游管道的管位；
•
（干管或主干管中途）
•（2）局部泵站：地形复杂的城市，往往需要将地势较
•
低处的污水抽升至地势较高地区的污
•
水管道中；（局部低洼地区）
•（3）总泵站（或终点泵站）：污水管道系统终点的埋
深一般都很大，而污水厂的第一个处理构筑物一般埋深
较浅，或设在地面以上，这就需要将管道系统输送来的
城市排水工程系统规划计算部分
❖若各种管线布置时发生冲突，处理的原则是：
未建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压 力管让无压管，可弯管让不可弯管。
❖ 管线综合规划时，所有地下管线都应尽量设置
在人行道、非机动车道和绿化带下，只有在不得已 时，才考虑将埋深大，维修次数较少的污水、雨水 管道布置在 机动车道下。
城市排水工程系统规划计算部分
•（2）干管
•● 尽量设在地势较低处，以便支管顺坡排水； •● 地形平坦或略有坡度，干管与等高线垂直（减 小埋深） •● 地形较陡，干管与等高线平行（减少跌水井数 量） •● 一般沿城市街道布置。通常设置在污水量较大、 地下管线较少、地势较低一侧的人行道、绿化带或 慢 车道下，并与街道平行。当街道宽度>40m，可 考虑在街两侧设两条污水管，以减少连接支管的长 度和数量。
城市排水工程系统规划计算部分
•（1）主干管
•● 地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于 等高线布置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以 便于收集干管来水。 •● 地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样 布置主干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水， 使干管的水力条件改善，避免受到严重冲刷。 •● 避开地质条件差的地区
流速及埋深等； o 4．绘制管（渠）道平面图及剖面图。
城市排水工程系统规划计算部分
•污水设计流量计算
• 污水设计流量是污水管道系统及附属构筑 物设计的依据。
• 居民生活污水定额和综合生活污水定额 •居民生活污水定额指居民每人每日所排出的平 均污水量。 •综合生活污水定额指居民生活污水和公共设施 排出污水两部分的总和。 •我国现行《室外排水设计规范》规定，可按当 地用水定额的80％～90％采用。对给排水系统 完善的地区可按90％计，一般地区可按80％计。 •注意：采用平均日污水量定额。
城市排水工程系统规划 计算部分
2020/11/10
城市排水工程系统规划计算部分
第二节 城市污水工程系统规划
•一、城市污水管网布置
• 确定排水区界，划分排水流域； •确定污水排放系统的形式：大城市适合分散布置，
中小城市适合集中布置
• 选定污水厂和出水口的位置； • 进行污水管道系统的定线； • 确定需要抽升区域的泵站位置； • 确定管道在街道上的位置等。