第3章 排水系统计算
第3章案例题
第3章案例题1. 居住⼩区⾯积41.19hm2，居民为18436⼈，污⽔量标准140L/（⼈?d），该区另有⼯业企业⽣活污⽔及淋浴污⽔管道的设计流量应为（）。
A.158.1 L/sB.188.0 L/sC.214.3 L/sD.353.4 L/s2. 居住⼩区⼈⼝密度n=300⼈/ hm2，该区⽣活污⽔量标准为200L/（⼈?d），如图2-13所⽰，管段1—2和2—3的设计流量分别为（）。
A.28.06 L/s和68.31 L/sB.13.88 L/s和34.70 L/sC.28.06 L/s和63.42 L/sD.13.88 L/s和20.82 L/s3. 某居民区⽣活污⽔平均⽇流量为350 L/s，计算其⽣活污⽔的设计最⼤流量，其值最接近（）。
A.490 L/sB.525 L/sC.508 L/sD. 560 L/s4. 某⼩区污⽔管线如图2-14所⽰，⼈⼝密度为300⼈/ hm2，⽣活污⽔量标准为200L/⼈，其中公共浴室和⼯⼚所排放⽔量分别为6 L/s、20 L/s，则管段3—4流量为（）。
A.95 L/sB.64.17 L/sC.109 L/sD.38.17 L/s5. 某⼩区污⽔管道如图2-15所⽰，设计⼈⼝1.4万⼈，⽣活污⽔排放量平均为120 L/（⼈?d）。
⼯⼚设计废⽔流量为6L/s，则设计管段2—3的污⽔设计流量最接近（）。
A.16 L/sB.44 L/sC.25 L/sD.19 L/sA.16 L/sB.44 L/sC.25 L/sD.19 L/s6. 我国东南沿海某发达地区规划建设⼀处⼤型现代化居住区，其规划⼈⼝为10万⼈，居民⽣活⽤⽔定额（平均⽇）160 L/（⼈?d），综合⽣活⽤⽔定额（平均⽇）250 L/（⼈?d），该地区规划建设⼀座污⽔处理⼚，此污⽔⼚提升泵站的设计⽣活污⽔量（不考虑⼊渗地下的⽔量）应为（）。
A.255.1 L/sB.280.6 L/sC.381.3 L/sD.425.3 L/s7. 某居住区⽣活给⽔定额200L/（cap?d），居住区⼈⼝数N=10000，污⽔收集系数0.85，K Z=2.7/Q0.11，则居住区⽣活污⽔设计流量Q1为（）。
第三章设计计算
第三章设计计算第三章设计计算设计流量：10000d m 3=h m 3由于进⽔⽔位太低，固在进⽔⼝位置设置提升井使得⽔位提升。
提升内⽔⼒停留时间为5min 。
提升井⼤⼩为：353m深度为：4m,超⾼为总深为：长宽为：3m ?3m ：格栅 1：细格栅 1）：栅条间隙数：设栅前⽔深；过栅流速v=s ；栅条间隙b=；栅条安装倾⾓70oα=细栅间隙数按公式 36.2n ===取n=38式中：m ax Q——最⼤设计流量d m 3α —— 格栅倾⾓ ( °) h —— 格栅⽔深 (m)v —— 过栅流速 (s m ) 2）：栅槽宽度：设栅条宽度为S=B=S*(n-1)+b*n=*（38-1）+*38= 3）：进⽔渠道渐宽部分的长度：设进⽔渠道宽1B =,其渐宽部分的展开⾓度o201=αm tg tg B B l o55.020*235.075.02111=-=-=α4）：栅槽与出⽔渠道连接处的渐宽部分长度m l l 275.02/55.0212===5）：通过格栅的⽔头损失：设栅条断⾯为锐边矩形Kg v b S h sin 2)(2341β= （查表得42.2=β） =6）：栅后槽总⾼度：设栅前渠道超⾼m h 3.02= H=21h h h ++=++= 7）：栅槽总长度：αtg H l l L 1210.15.0++++= =++++703.04.0tg += 8）：每⽇栅渣量：在格栅间隙38mm 的情况下，设栅渣量为每10003m 污⽔产3m W=1000*5.186400*01.0*1157.01000*86400*1max =Z K W Q =d m 3>d m 3式中 :W1 ——栅渣量标准(331000*m m 污⽔)当格栅间隙为：16~25mm 时W1= 到当格栅间隙为：30~50mm 时W1= 到 Qmax ——最⼤设计流量（m3/s ）所以采⽤机械格栅设⼀座细格栅间，其尺⼨为4m ×5m 。
市政工程规划 第3章 城市排水工程规划
二、城市排水系统的布置形式
（7）区域性布置形式
• 概念：把两个以上城镇地区
的污水统一排除或处理的系 统。
• 优点：有利于污水处理设施集
中化、大型化和水资源的统一 规划管理，节省投资，运行稳 定，占地少，是水污染控制和环境保护的发展方向。
• 缺点：管理复杂，工程基建周期长，见效较慢。 • 适用范围：城镇密集区及区域水污染控制的地区。
二、城市排水体制的选择
• 城市排水体制的选择
• 城市建设初期，根
两个关键——地形和水系。 据情况，采用直排式
三个目标——治污、排涝、 合流制、截流式合流
综合利用。 四个方面
制、不完全分流制， 逐步向完全分流制过 渡。
– 环境保护方面 – 基建投资方面 – 维护管理方面 – 建设施工方面
• 要因地制宜，一个
（二）污水厂规划的基本内容 （1）选址； （2）用地规模确定； （3）工艺流程的选择。
整理课件
二、城市污水量预测和计算
（一）城市总体规划污水量计算 城市污水量 城市生活污水量
部分工业废水量 城市污水量的估算
城市污水量=城市综合用水量×城市污水排放系数
(1)城市综合用水量=城市综合生活用水量+城市工业用水量 (2)城市污水排放系数是在一定计量时间(年)内的污水排放
整理课件
三、城市排水管道系统的布置
（一）污水管道系统平面布置 2.城市污水管道系统平面布置的一般形式
• 污水支管的布置形式分为低边式、穿坊式和围坊式。
(1)低边式布置将污水支 管布置在街坊地形较低的 一边，这种布置形式的特 点是管线较短，在城市规 划中采用较多。
图3-13 低边式布置形式
整理课件
三、城市排水管道系统的布置
2017流网案例教学第3章
水水
力
泵
平 衡
的 变 频
图
调
节
27
冷却水系统，开式系统
△ph —冷却塔中水提升高度(从冷却塔盛水池到喷嘴的高差) 所需的压力,Pa.
开式系 统，若 闭合呢？ 有一部 分重力
流
28
2、空调冷热水系统 2.1开式、闭式系统
2020/5/12
29
6.1 冷水水量的确定
水泵流量的确定： 定水量系统的总水量按最大负荷计算：W = Q / [c p (Th – Tg)] 变水量系统的总水量按右式计算：W = n1*n2*Q / [c p (Th – Tg)] W--------冷水总水量，m3/s Q--------各空调房建设计工况的负荷总和，kW c---------水的比热容，可取4.19kJ/(kg.℃) p---------水的密度，可取1000kg/m3 Th--------回水的平均温度，℃ Tg--------供水温度，℃ n1--------同时使用系数，可取0.7~0.8 n2--------负荷系数，以围护结构符合为主的，可取0.7~0.8
第3章 预压法(排水固结法)
（二）砂井与砂垫层
1.砂井的布置和范围 （1）一根砂井的有效排水圆柱体的直径de和砂井间距s的关 系可按如下取用：
等边三角形布置 de = 1.05s
正方形布置
de = 1.13s
（2）砂井的布置范围宜比建筑物基础的轮廓线向外增大约 2～4m，以加速基础外地基土的固结，有利于提高地基的稳 定性和减小侧向变形以及由此引起的沉降。
第3章 预压法（排水固结法）
二、 普通堆载预压法
（三）施工要点
3.大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业。对超软土地 基的堆载预压第一级荷载宜用轻型机械或人工作业。
4. 加荷大小：不得超过地基的极限荷载。 加荷方式：当需施加大荷载时，应采取分级加荷，并注意控
制每级加载量的大小和加荷速率。 堆载控制指标：地基最大下沉量不宜超过10mm/d；水平位移
第3章 预压法（排水固结法）
二、 普通堆载预压法
（二）堆载材料 1.堆载材料一般以散料为主，如采用施工场地附近的土、砂、 石子、砖、石块等； 2.堤坝、路基的预压可以采用堤坝、路基填土本身作为堆载； 3.大型油罐、水池的地基，常以充水对地基进行预压。
（三）施工要点 1.预压荷载的大小应根据设计要求确定，一般宜取等于或略大 于建筑物基底压力。有时为了加速压缩过程、减少建(构)筑物 使用期间的沉降，可采用比建(构)筑物重量大10％～20％的超 载进行预压。 2.为了保证建筑范围内的地基得到均匀加固，堆载的顶面宽度 应不小于建筑物的底面宽度，底面应适当扩大。
第3章 预压法（排水固结法）
三、 砂井堆载预压法
（一）特点和适用范围 1.特点 （1）加速饱和软粘土的排水固结，使沉降及早完成和稳定 (下沉速度可加快2.0～2.5倍)； （2）可大大提高地基的抗剪强度和承载力，防止地基土滑动 破坏； （3）施工机具、方法简单，就地取材，可缩短施工期限，降 低造价。
第3章-给水排水管网水力学基础
n
d (N)m di
kqNn l
d
m N
干管配水情况
3.4.2 沿线均匀出流的简化
给水管网中的配水管沿线向用户供水，如图3.6所示。假设沿线出流是 均匀的，则管道内任意断面x上的流量可以表示为：
qx
qt
l
l
x
ql
沿程水头损失：
h f
l
k (qt
l
l
x
2y) D
或
y / D (1 cos ) / 2
2
式中，θ的单位为弧度。
过水断面面积、湿周 和水力半径依次为，
A D2 ( sin ) ，
8
D 和
2
R A D ( sin ) 4
设该管道的坡度为I，满管流时的过水断面面积、水力半径、流量和流速分别 为A0、R0、q0和v0，可得
A0 D2 / 4 ， R0 D / 4 ，
3.1.2 恒定流与非恒定流 由于用水量和排水量的经常性变化，给水排水管道中的流量和流速随时间变化，
水流经常处于非恒定流（又称非稳定流）状态。但是，非恒定流的水力计算 比较复杂，在管网工程设计和水力计算时，一般按恒定流（又称稳定流）计 算。 随着计算机技术快速发展与普及，国内外已经开始研究和采用非恒定流计算给水 排水管网，而且得到了更接近实际的结果。
hf
l v2
D 2g
式中 D──管段直径（m）；g──重力加速度（m/s2）； λ──沿程阻力系数， 8g。 C2
常用管材内壁当量粗糙度e（mm）
表3.1
3.2.3 局部水头损失计算
计算公式 ：
局部阻力系数ζ
式中，hm ──局部水头损失，m； ζ──局部阻力系数，见表3.5。
建筑给水排水设计规范GBJ15—88
本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！建筑给水排水设计规范ＧＢＪ１５—８８目录第一章总则第二章给水第一节用水定额和水压第二节水质和防水质污染第三节系统选择第四节管道布置和敷设第五节管材、附件和水表第六节设计流量和管道水力计算第七节水泵、吸水井及贮水池第八节水箱和气压给水设备第九节游泳池第十节喷泉第三章排水第一节系统选择第二节卫生器具、地漏及存水弯第三节管道布置和敷设第四节排水管道计算第五节管材、附件和检查井第六节通气管第七节污水泵房和集水池第八节局部污水处理第九节医院污水消毒处理第十节雨水第四章热水及饮水供应第一节热水用水定额、水温和水质第二节热水供应系统的选择第三节热水量和耗热量的计算第四节水的加热和贮存第五节管网计算第六节管材、附件和管道敷设第七节饮水供应附录一名词解释附录二本规范用词说明附加说明第一章总则第１．０．１条为保证建筑给水排水设计的质量，使设计符合适用、经济、安全、卫生等的基本要求，特制订本规范。
第１．０．２条建筑给水排水设计，应满足生活、生产和消防等要求，同时还应为施工安装、操作管理、维修检测以及安全保护等提供便利条件。
第１．０．３条本规范适用于工业与民用建筑给水排水设计，但设计下列工程时，还应按现行的有关专门规范或规定执行：一、湿陷性黄土、多年冻土和胀缩土等地区的建筑物；二、抗震设防烈度为１０度的建筑物；三、矿泉水疗、人防建筑和有放射性的、遇水引起爆炸的生产工艺等，有特殊要求的给水排水和热水供应的设计。
第１．０．４条建筑给水排水工程设计，除执行本规范外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的要求。
第二章给水第一节用水定额和水压第２．１．１条住宅生活用水定额及小时变化系数，根据住宅类别、建筑标准、卫生器具完善程度和地区条件，应按表２．１．１确定。
第２．１．２条集体宿舍、旅馆和其它公共建筑的生活用水定额及小时变化系数，根据卫生器具完善程度和地区条件，应按表２．１．２确定。
第三章-用水量计算
2、日变化系数
日变化系数( K d )＝ 最高日用水量(Qd ) 年均日用水量(Qd )
Байду номын сангаас
与当地的地理位置、气候、 与当地的地理位置、气候、生活习惯和室内给排 水设施有关， 水设施有关，反映一年中各天用水量的不均匀情 =1.1～1.5。 况，Kd=1.1～1.5。 特大城市 1.11.1-1.3 大城市 1.21.2-1.4 中等城市 1.31.3-1.5 小城市 1.41.4-1.8
(三)市政用水量计算
1 3 ′ ′ Q5 = (n5 A5q5 + A5q5 )(m / d ) 1000
′ q5、 q5 − 分别为浇洒道路和绿化 用水定额， ′ A5、 A5 − 分别为最高日浇洒道路 和绿化浇 洒面积， m 2； n5 − 最高日浇洒道路的次数 。
(四）未预见水量和管网漏失水量
n2i − 某车间可工厂每日班别； ′ N 3i、N ′′3i−分别为相应车间(或工厂)一般及 热污染岗位职工淋浴人数，cap； ′ ′ q3i、q3′i − 分别为相应岗位职工的淋浴用水 定额，L/(cap • 班)；
(二)生产用水量计算
Q4 = ∑ Q4i = ∑ q4i N 4i (1 − φ )(m 3 / d )
i =1 i =1 n n
Q4 − 同时开工的某类工业企 业生产用水量之和， m 3 / d； q4i − 某类工业企业生产用水 定额，m 3 / 万元或m 3 / 单位 产品或m 3 / (台 • d )； N 4i − 相应工业企业每日总产 值或总产量或同时使用 设备台数；
φ − 相应工业企业用水重复 利用率， ； %
表3－2《建筑给水排水设计规范》（GBJ15－88，1997年具备修订）所 制定的住宅生活用水定额。
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.
通气管道计算
三立管排水系和多立管排水系统中，2 根或2根以上排水立管与l根通气立管连 接，应按最大1根排水立管管径查表6— 9确定共用通气立管管径。但同时应保 证共用通气立管管径不小于其余任何1 根排水立管管径。结合通气管管径不宜 小于通气立管管径。
.
1.计算公式及参数： α=2.5
1～D为生活污水立管， ,
qmax=2.0L/s
1 ～d为生活废水立管， qmax=1.0L/s
2.计算个管段设计秒流量
.
,
1 ～d为生活废水立管设计秒流量
.
3.排水横干管及排出管计算
qmax—计算管段上排水量最大的1个卫生器具的排水流量， L/s
校核：qu＞该管段上所有卫生器具的排水流量的总和时，
应采用所有卫生器具的排水流量的累加值作为设
计秒流量。
.
设计秒流量计算
2.工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共 食堂、实验室、影剧院、体育场等建筑
q qnb
u
p0
qp —同类型的1个卫生器具排水流量， L/s n0 —同类型卫生器具数 b —卫生器具的同时排水百分数，冲洗水箱大便器按12%
• 自净流速：污水中含有固体杂质，如果 流速过小，固体物会在管内沉淀，减小 过水断面积，造成排水不畅或堵塞管道， 为此规定了一个最小流速。建筑内部排 水横管自净流速见表6-4。
.
.
充满度h/D
自净流速
.
管道坡度
管道的坡度有通用坡度和最小坡度两种。 ·通用坡度为正常条件下应予保证的坡度； ·最小坡度为必须保证的坡度 · 一般情况下应采用通用坡度。当横管过长或建筑空间 受限制时，可采用最小坡度。 · 对于工厂业废水管道，根据水质规定了最小坡度。当 生产污水中含有铁屑等比重大的杂质时，管道的最小 坡度应按自净流速确定。
设计秒流量：为保证最不利时刻的最大 排水量能迅速、安全排放，排水设计流 量应为建筑内部的最大排水瞬时流量。
.
设计秒流量计算
1.住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公 楼和学校等建筑
q0.1• 2 Nq
u
p
max
qu—计算管段的排水设计秒流量，L/s
Np—计算管段的卫生器具排水当量总数 α—根据建筑用途而定的系数
.
第6章 建筑内部排水系统的计算
建筑内部排水系统计算：
确定排水管网各管段的管径 横向管道的坡度 通气管的管径 各控制点的标高 排水管件的组合形式。
.
6-1排水定额和设计秒流量
排水定额
以每人每日为标准
• 每人每日排放的污水量和时变化系数与气候、 建筑物内卫生设备完善程度有关。生活排水定 额和时变化系数与生活给水相同。
q 0 .1 1 .2 5 9 .6 0 1 .5 3 .2 L /s u
选100㎜立管，设伸顶通气管 3.排出管计算： DN=100mm,i=0.020,Q=3.72L/s,v=0.93m/s
.
.
排水管网的水力计算—例6-1
.
例6-2 某9层饭店排水系统采用污废水分流制， 管材为排水铸铁管。计算草图见图6-2。每根 立管每层设洗脸盆、虹吸式坐便器和浴盆各 2个，试配管。
.
通气管道计算
有些建筑不允许伸顶通气管分别出屋顶，可 用1根横向管道将各伸顶通气管汇合在一起， 集中在一处出屋顶，该横向通气管称为汇合 通气管。汇合通气管不需要逐段变化管径可 按下式计算
D Nd2 0.2 5 d2
max
i
DN—通气横干管和总伸顶通气管管径，mm
dmax—最大1根通气立管管径，mm； di—其余通气立管管径，mm；
以卫生器具为标准
• 某管段的设计流量与其接纳的卫生器具类型、 数量及使用频率有关。
• 排水当量：以污水盆排水量0.33L/s为一个排水 当量，将其他卫生器具的排水量与0.33L/s的比 值，作为该种卫生器具的排水当量。
.
各种卫生器具的排水流量和当量值
.
设计秒流量
建筑内部排水流量具有历时短、瞬时流 量大、两次排水时间间隔长、不均匀的 坡 度
.
塑 料 排 水 管 道 坡 度
最小管径
公共食堂厨房排水：实际选用管径应比计算 管径大一号，且支管管径不小于75mm，干管 管径不小于100mm。
医院污物洗涤间：管径不小于75mm。 大便器：凡连接大便器的支管，其最小管径
均为100mm。 小便斗和小便槽：小便槽和连接3个及3个以
.
例6-1 图6-1为某6层集体宿舍男厕排水系统轴 测图，管材为排水铸铁管。每层横支管设污 水盆1个，自闭式冲洗阀小便器2个，自闭式 冲洗阀大便器3个，试计算确定管径。 1.横支管计算 ：计算排水设计秒流量， α=1.5。计算结果见表6—1。 2.立管计算：Np=15.10×6=90.6 最下部管段排水设计秒流量：
计算，其他卫生器具同给水。
校核：对于有大便器接入的排水管网起端，因卫生器 具较少，排水设计秒流量可能会小于一个大便 器的排水量，这时应按一个大便器的排水量作
为该管段的设计秒流量。
q qnb
.
u
p0
6-2排水管网的水力计算
横管的水力计算
设计规定
• 充满度h/D：排水横管按非满流设计。排 水管的最大设计充满度见表6-3。
上小便器的排水支管管径不小于75mm。
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横管水力计算
qu=ω·v
1
21
v R3I 2
n
qu—排水设计秒流量，m3/s；
I—水力坡度，即管道坡度，
R—水力半径,m
v—流速，m/s
ω—水流断面积，㎡
n—管道粗糙系数
.
立管水力计算
排水立管按通气方式分为：普通伸顶通 气、专用通气立管通气、特制配件伸顶 通气、不通气。
排水立管最大允许通水能力见表6—8，设计 时先计算立管的设计秒流量，然后查表6—8 确定管径。
.
排水立管最大允许通水能力
排水立管管径不得小于横支管管径，多层住宅厨房间排 水立管管径不应小于75mm。
.
通气管道计算
单立管排水系统的伸顶通气管管径可与污水管相同， 但在最冷月平均气温低于-13℃的地区，为防止通气管 口结霜，减小通气管断面，应在室内平顶或吊顶以下 0.3m处将管径放大一级。