9.2污水管道管段设计流量计算
<第3节> 设计管段的划分及其流量的确定污水管道系统平面布置完成后，即可划分设计管段，计算每个管段的设计流量，以便进行水力计算。
1 设计管段
污水管道中，任意两个检查井间的连续管段, 如果流量基本不变，管道坡度不变，则可
以选择相同的管径，这种管段称为设计管段。
通常根据污水管道系统的平面布置，以街坊污水支管及工厂污水出水管等接入干管的位
置作为起迄点划分设计管段。
管段的起迄点须设置检查井。
为便于计算，设计管段起迄点应依次编号。
2.管段设计流量
将该管段的上游端汇入污水流量（转输设计流量）和该管段的收集污水量（本段设计流量）作为管段的输水流量，称为管段设计流量。
本段设计流量与转输设计流量又可划分为集中流量和沿线流量。
工矿企业和公共建筑的污水排放一般采用集中的方式，所以工业企业的工业废水、生活污水与淋浴污水流量往往作为集中流量，公共建筑污水流量也作为集中流量。
居民生活污水是沿线流量，沿线流量亦采用面积比例进行分配，但不是直接分配设计流量，而是分配平均日流量，在计算管段设计流量时再乘以总变化系数。
3.管段设计流量计算公式
q i 二K zii q ii （q2i q3i q^）
4•计算过程---列表
【例】某市居住区人口密度为350cap/ha,居民生活污水定额为120L/（cap * d）火车站和公共浴室的设计污水量分别为3L/s和4L/s。
工厂甲和工厂乙的工业废水设
计流量分别为25L/s与6L/ s。
生活污水及经过局部处理后的工业废水全部送至污水厂处理。
工厂甲废水排出口的管底埋深为2m街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，
干管基本上与等高线垂直布置，主干管沿小区南面河岸布置，基本与等高线平行。
整个管道系统呈截流式形式布置。
求主干管各管段的污水设计流量。
图9.1某小区污水管道平面布置初步设计
街区编号
1 2
3 4 5
6
7
8
9
10 11
街区面积(ha)
1.21
1.70
2.08
1.98
2.20 2.20
1.43
2.21
1.96
2.04 2.40
街区编号
12
13 14 15
16
17
18
19
20 21 22
街区面积(ha) 2.40 1.21 2.28 1.45 1.70 2.00 1.80 1.66 1.23 1.53 1.71
街区编号23 24 25
26
27
街区面积(ha)
1.80
2.20
1.38
2.04 2.40
解(正确的)
本例中，居住区人口密度为350cap/ha,居民生活污水定额为
(cap • d)，则每ha街区面积的生活污水平均流量(比流量)为：
1.沿线流量(居民生活污水)
(1)本段日平均流量：该管段接纳街区24的污水，其面积为2.2ha(见街区
面积表)，故本段日平均流量流量为0.486X2.2 = 1.07L /s;
转输日平均流量流量：该管段的转输流量是从旁侧管段8〜9〜10〜2流来的生活污水平均流量，其值为0. 486X (1 .21+1.7+1.43+2.21+1.21+2.28) =0. 486X 10.04 = 4.88L /s。
合计平均流量q1+S = 1.07 + 4.88 = 5.95L /s。
5. 95X2.2 = 13.09L /s。
总计设计流量
2.集中流量(工业废水量、工业企业生活和淋浴污水量、公共建筑污水量)
120L/ 350 120
86400
=0.486
(2) K z =
2.7
0.11
5.95
=2.2
(3)该管段的生活污水设计流量为
H9
本段的集中流量
转输的集中流量工厂甲的25L/s
3.管段2-3的设计流量=管段2-3的沿线流量+管段2-3的集中流量
=3.09+25 = 38.09L/s
〈线〉解：
本例的主干管长1200余m,根据设计流量变化的情况，可划分为1 ~2, 2~3, 3~4, 4~5, 5~6, 6~ 7, 6个设计管段。
各设计管段的设计流量应列表进行计算。
在初步设计中只计算干管和主干管的设计流量，如表2
〈面〉
解：。
9.2污水管道管段设计流量计算
<第3节> 设计管段的划分及其流量的确定污水管道系统平面布置完成后，即可划分设计管段，计算每个管段的设计流量，以便进行水力计算。
1 设计管段污水管道中，任意两个检查井间的连续管段, 如果流量基本不变，管道坡度不变，则可以选择相同的管径，这种管段称为设计管段。
通常根据污水管道系统的平面布置，以街坊污水支管及工厂污水出水管等接入干管的位置作为起迄点划分设计管段。
管段的起迄点须设置检查井。
为便于计算，设计管段起迄点应依次编号。
2.管段设计流量将该管段的上游端汇入污水流量（转输设计流量）和该管段的收集污水量（本段设计流量）作为管段的输水流量，称为管段设计流量。
本段设计流量与转输设计流量又可划分为集中流量和沿线流量。
工矿企业和公共建筑的污水排放一般采用集中的方式，所以工业企业的工业废水、生活污水与淋浴污水流量往往作为集中流量，公共建筑污水流量也作为集中流量。
居民生活污水是沿线流量，沿线流量亦采用面积比例进行分配，但不是直接分配设计流量，而是分配平均日流量，在计算管段设计流量时再乘以总变化系数。
3.管段设计流量计算公式q i 二K zii q ii （q2i q3i q^）4•计算过程---列表【例】某市居住区人口密度为350cap/ha,居民生活污水定额为120L/（cap * d）火车站和公共浴室的设计污水量分别为3L/s和4L/s。
工厂甲和工厂乙的工业废水设计流量分别为25L/s与6L/ s。
生活污水及经过局部处理后的工业废水全部送至污水厂处理。
工厂甲废水排出口的管底埋深为2m街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管基本上与等高线垂直布置，主干管沿小区南面河岸布置，基本与等高线平行。
整个管道系统呈截流式形式布置。
求主干管各管段的污水设计流量。
图9.1某小区污水管道平面布置初步设计街区编号1 23 4 5678910 11街区面积(ha)1.211.702.081.982.20 2.201.432.211.962.04 2.40街区编号1213 14 151617181920 21 22街区面积(ha) 2.40 1.21 2.28 1.45 1.70 2.00 1.80 1.66 1.23 1.53 1.71街区编号23 24 252627街区面积(ha)1.802.201.382.04 2.40解(正确的)本例中，居住区人口密度为350cap/ha,居民生活污水定额为(cap • d)，则每ha街区面积的生活污水平均流量(比流量)为：1.沿线流量(居民生活污水)(1)本段日平均流量：该管段接纳街区24的污水，其面积为2.2ha(见街区面积表)，故本段日平均流量流量为0.486X2.2 = 1.07L /s;转输日平均流量流量：该管段的转输流量是从旁侧管段8〜9〜10〜2流来的生活污水平均流量，其值为0. 486X (1 .21+1.7+1.43+2.21+1.21+2.28) =0. 486X 10.04 = 4.88L /s。
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 =360024⨯⋅⋅zK 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。
污水管道的水力计算
h/D=0.66>0.65，不合格 i =0.0015<0.0024，比较合适
B:令D＝350mm，查图.
2、有利于管道内的通风；
当D＝350mm，qV＝40L/s， v＝0.6m/s时, 最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的流速，与污水中所含杂质有关；
管道的埋设深度有两个意义：
h/D=0.66>0.65，不合格。 （1）尽可能提高下游沟段的高程，以减少埋深，从而降低造价，在平坦地区这点尤其重要；
1、预留一定的过水能力，防止水量变化的冲击， 为未预见水量的增长留有余地；
2、有利于管道内的通风； 3、便于管道的疏通和维护管理。
（2）设计流速
——与设计流量和设计充满度相应的污水平均 流速。
最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的 流速，与污水中所含杂质有关；我国根据试 验结果和运行经验确定最小流速为0.6m/s。 当管径小于或等于500mm时，自净流速可 取0.7m/s，当管径大于500mm，自净流速 可取0.8m/s。
污水管道的水力计算
一、污水管道中的水流情况
1.污水在管道中一般是从高处向低处流动，属 于重力流动。
2.将污水按一般水看待，符合一般水力学的水 流运动规律。
3.在污水管网设计中采用均匀流计算
二、水力计算公式
三 污水管道设计参数
污水管道水力计算的设计数据 设计充满度（h/D） 设计流速（v） 最小管径（D） 最小设计坡度（i）
决定污水管道最小覆土厚度
地面
的因素：
地面荷载
冰冻线的要求
满足街坊管连接要求
管道
覆 土 厚 度
埋 设 深 度
满足地面荷载要求：车行道下最小覆土厚度
满足防冰冻要求： 《室外排水设计规范》规定：无保温措施的生活污 水管道，管底可埋设在冰冻线以上；有保温措施或 水温较高的管道，距离可以加大。
3污水管道系统设计流量计算_图文(精)
总变化系数的确定方法：①生活污水量总变化系数表污水平均日流量（L/S）日总变化系数（KZ）5 2.3 15 2.0 40 1.8 70 1.7 100 1.6 200 1.5 500 1.4 ≥1000 1.3注：1.中间数值：采用内插法求得。2.有实际生活污水量变化资料：采用实际数据。下一页
总变化系数的确定方法：②经验公式法：综合分析1972年起多地区观测数据得到K Z 2 .7 = 0 . 11 Q返回Q ——平均日平均时污水量（L/S）。当Q<பைடு நூலகம் L/S时，KZ=2.3，Q >1000 L/S时，KZ=1.3。
给排水污水管道设计计算
2 污水管道设计计算2．1排水区域划分及管线布置2.1.1排水区域划分该地区所地区地面平坦，可按一个高度确定地面标高。
区域最北部为京杭大运河，沿河的东部和西部分别有一个污水处理厂。
根据以上条件划分排水区域为：以淮海路为分界线，划分成两个排水区域。
淮海路以西所排放的污水排入四季青污水处理厂，以东排入淮安第二污水处理厂。
2.1.2管线布置污水厂污水厂图1 污水管道布置图（初步设计）管线布置原则是充分利用地形、地势，就近排入水体，以减小管道埋深，降低工程造价。
该地区地势平坦，区域最北边为京杭大运河，因此干管自南向北采用截流式敷设。
截流式是正交式的改进，即沿河岸敷设主干管。
这种布置的优点是干管长度短，管径小，因而较经济，污水排出也比较迅速。
干管基本上汇集街道两边相邻街区的污水，若街区面积较小且最近街道未敷设干管，则可能利用支管将该街区污水输送进最近的干管。
具体如图1所示。
2．2 污水流量计算污水设计流量包括生活废水和工业废水两大类。
本设计中，工业废水水量不大，可直接汇入生活污水管道中一并送入污水处理厂。
已知各个功能区的排水量，并从所给地图中量出排水面积，即可求出污水的流量。
街区流量的计算公式[3]：1000243600A q Q 创=´(2-1)Q ——流量，L/sq ——污水指标，m 3/ha·d ，居住用地：55m 3/（ha·d ）；公共设施用地：40 m 3/（ha·d ）； 仓储用地：20m 3/（ha·d ）； 市政用地：15 m 3/（ha·d ）； 其它污水为总污水量的10%。
A ——面积，ha ，在所给地区地形图上根据区域面积计算。
由于居住区生活污水定额是平均值，因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。
而实际上流入污水管道的污水量时刻扣在变化。
这些变化包括季节变换，日间变换等等。
若要采用平均值计算流量，必须设定污水变化系数来修订水量。
9.4污水管网水力计算
9．4污水管网水力计算一、不计算管段的设计在设计计算中，应首先考虑“不计算管段”。
按规范规定，在街区和厂区内最小管径为200mm，在街道下的最小管径为300mm，通过水力分析表明，当设计污水流量小于一定值时，已经没有管径选择的余地，可以不通过计算直接采用最小管径，在平坦地区还可以直接采用相应的最小设计坡度。
=O.014时，对于街区和厂区内最小管通过计算可知，当管道粗糙系数为nM径200mm，最小设计坡度为4‰，当设计流量小于9.19L／s时，可以直接采用最小管径；对于街道下的最小管径300mm，最小设计坡度为3‰，当设计流量小于14.63L／s时，可以直接采用最小管径。
二、坡度较大地区管段的设计当管段敷设地点有一定的地形坡度可以利用时，管道可以沿着地面坡度敷设。
其特点是，管段一般会具有比较大的流速，满足规范要求的最小流速一般不成问题，在选择管段直径时主要考虑满足最大充满度要求的问题，也就是说要选用满足最大充满度要求的最小直径，在同样满足最大充满度要求的情况下，选择较大的管径是没有经济意义的。
已知L = 190 m，Q = 66 L／s，I = 0.008(上端地面高程44.50 m，下端地面高程42.98 m)，上游管段D=400 mm，h／D = 0.61，其下端管底高程为43.40 m，覆土厚度0.7 m。
求：管径与管底高程。
解（法一、二）：本例特点是地面坡度充分，偏大。
上游管段下端覆土厚度已为最小容径可以较上游小l或2级。
下面计算管底高程。
D = 350 mm，Q = 66 L/s，I = 0.008时查图得h／D = 0.53，v ≈ 1.28 m ／s，合格。
采用管底平接(为什么?)设计管段上端管底高程 = 上游管段下端管底高程 = 43.40(m)设计管段下端管底高程 = 设计管段上端管底高程43.40 - 设计管段降落量190×0.008 = 41.88(m)(5)如果采用地面坡度作为管道设计坡度时，设计流速超过最大流速，这时管道设计坡度必需减少，并且设计管段上端窨井应采用跌水井。
污水管段设计流量计算
污水管段设计流量计算污水管道的设计流量是指在污水处理系统中，根据预测的污水产生量和处理能力，在污水管段上所能容纳的最大流量。
设计流量的计算是污水管道设计的关键一步，涉及到污水产生量、管道材料、管段长度、坡度等多个因素的考虑。
下面将详细介绍污水管道设计流量的计算方法。
1.污水产生量的预测污水产生量是指单位时间内污水流入污水管道的数量，其计算可以根据当地的人口数量、生活方式、水的使用量等因素进行预测。
常见的方法有按照人口数量和人均污水流量进行计算，也可以通过测量住宅、工业、商业等场所的污水流量，然后按比例计算污水产生量。
2.管道材料的选择在设计污水管道的流量时，需要考虑选择合适的管道材料。
常见的污水管道材料有铸铁管、石棉水泥管、钢管、塑料管等。
选择管道材料时要综合考虑管道的使用寿命、耐腐蚀性、衬里要求等因素。
3.管段长度和坡度的确定管段长度和坡度对于污水管道的流量设计也有重要影响。
通常情况下，污水管道的坡度要保持一定的斜率，使污水可以顺利流动。
根据管段长度和坡度的变化，可以利用流量计算公式进行流量的计算。
4.流量计算公式在计算污水管段的设计流量时，有多种公式可以使用。
常用的公式有曼宁公式、杜阿兹公式等。
其中，曼宁公式是最常用的一种，其计算公式为：Q=(1.486/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2)其中，Q为流量，n为曼宁粗糙系数，A为横截面积，R为水力半径，S为坡度。
通过上述公式的计算，可以得出污水管段的设计流量。
根据设计流量的结果，可以确定管道的直径、管件的选择以及其他相关设计要素，以保证管道能够满足污水处理系统的正常运行。
综上所述，污水管段的设计流量计算是污水管道设计的一个重要步骤。
通过预测污水产生量、选择合适的管道材料、确定管段长度和坡度，以及使用流量计算公式，可以得出设计流量的计算结果，进而指导污水管道的设计和施工。
污水设计流量
1.污水设计流量
Water Pollution Control Engineering
(3)．工业生产废水设计流量Q3
Q3
Kz
1000 qmM 3600 T
qm为单位产品产生废水量，M为生产产品的日产量， T为每天生产时间，K总为总变化系数。
一定要注意此K总与居住区居民生活污水K总不同，由 于工业企业一般每天生产时间相同，即每天污水流量
Qdr=Qd+Qm+Qu Qd居民生活污水，Qm工厂生产区生活污水和工业生产废 水，Qu地下水渗入量(根据地下水位的高低确定是否需要 此项)。
参考城市供水量。
1.污水设计流量
(1)．居民(综合)生活污水：
Water Pollution Control Engineering
Qd
q d NK 总 24 3600
200
76.4
1.68 128.4
332.2
1.43 475
注意: 5个区的设计流量和为555.4。平均流量可以累加, 设计流量不可直接累加.
1.污水设计流量
Water Pollution Control Engineering
比流量：
Qd
q d NK总 24 3600
,N=P·A
Q居住区生活污水设计流量，N设计人口数，P人口密度，
1
46
2
154
3
21
4
89
5
60合计460来自21160400
61600
600
12600
520
46200
550
33000
用水定 污水平均 K总
额
流量(L/s)
设计流量 (L/s)
第九章 污水管网设计与计算
2
1
1 v R ( D, h / D ) I nm
2 3
2 3
1 2
1 q A(d , h / D) R ( D, h / D) I nm
1 2
5个水力参数q、D、h、I、v, 已知其中3个才能求出另 2个，水力计算很复杂。
非满流水力计算简化方法：
（1）水力计算图表
（2）借助满流水力计算公式并通过一段的比例变换 进行计算
第7章 污水管网设计与计算
污水管网设计的主要任务
污水管网总设计流量及各管段设计流量计算
污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水
力计算； 污水提升泵站设计与设计； 污水管网施工图绘制等。
9.1 污水设计流量计算
9.1.1 设计污水量定额
污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，称为排放系数。 一般，生活污水和工业废水约为用水量60~80%。但由于地下水和地面 雨水从接口、裂隙进入，使实际污水量增大。
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q3 q3ai N 3ai K h3ai q3bi N 3bi ( ) ( L / s) 3600 T3ai 3600
q3ai——职工生活污水量标准,一般车间25(L/(人.班), 热车间35(L/(人.班)； N3ai ——最高日生活用水总人数； T3ai ——最高日每班工作小时数，h； Kh3ai——生活污水量时变化系数，一般车间3.0，热车 间2.5； q3bi——职工淋浴用水量标准，一般车间40(L/(人.班， 热车间60(L/(人.班)； N3bi ——最高日淋浴用水总人数
本段流量：
q1 F q 0 K Z
式中： q1——设计管段的本段流量，L/s； F——设计管段服务的街坊面积，公顷； KZ——生活污水量总变化系数； q0——单位面积的本段平均流量，比流量，L/s.公 顷
给水排水管道系统思考题资料
给水排水管道工程第1章给水管网系统概论１.给水排水系统、给水系统、排水系统、给水排水管网系统的概念？２.给水排水系统的主要功能、组成（子系统）？３.给水排水管网系统的功能与特点是什么？４.给水管网、排水管网系统的构成？５.给水排水系统的水量、水质、水压间的关系怎样？６.给水管网系统的类型？７.排水体制概念？排水体制的类型、选择？第2章给水排水管网工程规划１.给水排水工程规划的内容？２.给水排水工程规划的原则？３.城市用水量包括的内容？最高日用水量包括的内容？４.用水量的表示方法？５.用水量变化系数（日变化系数、时变化系数）含义、取值？６.城市用水量预测计算的方法？７.给水系统中各部分的设计水量？供水泵站（二级泵站）的供水流量确定？８.清水池、水塔的作用？调节容积如何计算？９.给水管网布置原则？消火栓、阀门、泄水阀、排气阀等作用和设置位置？１０.给水管网布置的基本形式，优缺点，适用范围？１１.输水管渠的概念？定线基本原则？１２.排水管网布置的原则、形式及各形式适用情况？１３.污水管网布置的原则和方法？１４.雨水管渠布置的原则？雨水口设置位置？第3章给水排水管网水力学基础１.水的流动有哪几种流态？在给排水管网水力计算时按什么流态考虑的？２.恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、压力流与重力流，在给排水管网水力计算时各按什么情况考虑的？３.沿程水头损失、局部水头损失计算？４.非满流管渠计算？５.给水管道的简化，简化原则，简化方法，简化结论？６.水泵水力特性及其简化？第4章给水排水管网模型１.给水排水管网模型化经过的两个步骤？２.给水排水管网抽象后的两个基本元素？特点？３.环、树、关联集的概念?４.恒定流基本方程组：节点连续性方程（节点流量方程）、管段能量守恒方程（管段能量方程）的表达形式、含义？环能量方程？第5章给水管网设计与计算１.给水管网计算的内容?(设计、复核)？校核的工况、目的？各校核工况的条件和结果？ ２.比流量、沿线流量、节点流量、管段流量的计算？ ３.管段设计直径如何确定？经济流速概念？４.树状网（环状网）的管段流量、管径、节点水压（节点水头、水压高程）、自由水压的计算？控制点？水泵扬程、水塔高度？ ５.解环方程的基本思路和步骤?６.牛顿拉夫森和哈代-克罗斯算法的解题方法？ ７.多水源管网的设计和校核内容、方法？ ８.解节点方程的基本思路和步骤?9. 最高时管网总用水量Q h ＝100L/s ，求各节点流量和管段流量?10.某城镇树状管网，管长如图所示。