污水管网设计与计算(2)
污水管网设计计算
污水量； （2）转输流量 q2—— 是从上游管段和旁侧管段流
来的污水量； （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。
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对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变 化的，即从管段起点的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。
化系数与平均流量之间的关系：
5
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2.3
Kz
2.7
Qd
0.11
1.3
Qd 5 5 Qd 1000 Qd 1000
式中 Qd —— 平均日平均时污水量（L/s）。
2．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：
6
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7
工业种类 冶金 化工 纺织 食品 皮革 造纸 时变化系
总变化系 数Kz
2.3
2.0
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
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注： 1.当污水平均日流量为中间数值时，总变化系 数
用内差法求得。 2.当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实
际数据采用。
（2）公式计算
该式是我国在多年观测资料的基础上进行综
合分析总结出的计算公式。它反映了我国总变
8．1．2 污水量的变化
通常用变化系数来反映城镇污水量的变化程度。 变化系数有日变化系数、时变化系数和总变化系数。
日变化系数Kd：在一年中最大日污水量与平均
日污水量的比值称为日变化系数。
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。
污水管网计算步骤
排水管网计算步骤一、排水体制的选择依据该城市排水设计要求，选择其排水体制为分流制。
二、污水管网的设计计算（一）、在CAD 图上布置污水管道（二）、对街坊进行编号，并计算其面积各编号面积见Excel 中 “各街坊面积汇总”（三）、划分设计管段，计算设计流量已知该城区位于广东省内，按自来水普及率100%算，给水排水设施完备，设计人口密度为520cap/hm 2, 污水量按给水量90%算，综合用水量定额为250（L/cap.d ），于是综合生活污水量定额为250*90%=225（L/cap.d ），则生活污水比流量为：)2./(354.1864001225*520hm s L q s == 工厂排出的工业废水作为集中流量，共包括工业生活污水设计流量、淋浴污水设计流量和生产污水设计流量【一般车间生活污水定额以25/（cap.班）计，淋浴污水量定额以40/（cap.班）计，污水量时变化系数以3.0计；高温车间生活污水量定额以35L/（cap.班）计，淋浴污水量定额以60L/（cap.班）计，污水量时变化系数以2.5计】，其相应的设计流量分别为：针织印染厂：制药厂：服装厂：如图所示，设计管段1~2为主干管的起始管道，设计管段2~3除传输1~2的流量)/(21.189.0*354.1.1s L F q q n ===外，还有面积61的流量q 3、集中流量和传输流量q 2流入，该管段接纳街坊61的污水，其街坊面积为0.91hm2,所以)/(23.191.0*354.1.3s L F q q s ===该管段的传输流量是从旁侧管段13~14~15~16~17~18~19~20~2流来的生活污水平均流量，其值为：)/(43.107.7*354.1)89.017.192.083.016.179.075.060.059.0(354.1.2s L F q q s==++++++++==管段2~3的合计平均流量为)/(87.1243.1023.121.1231s L q q q =++=++查表7-1得3.2=K z ，则该管段的综合生活用水量为：）（s L /47.123.2*37.4Q 1== 总设计流量等于综合生活污水设计流量与集中流量之和，即： ）（s Q /L 52.3625.2247.12=+= 依此类推可求出其余各管道设计流量。
某城市污水雨水管网的设计计算(毕业设计)secret
第1章 城市污水雨水管网的设计计算1.1、城市污水管网的设计计算 1.1.1 确定城市污水的比流量：由资料可知，丁市人口为41.3万（1987年末的统计数字），属于中小城市，居民生活用水定额（平均日）取150l/cap.d 。
而污水定额一般取生活污水定额的80-90%，因此，污水定额为150l/cap.d*80%=120 l/cap.d 。
则可计算出居住区的比流量为 q 0=864*120/86400=1.20（l/s ） 1.1.2 各集中流量的确定： ○1市柴油机厂 450*103*3.0=15.624（l/s ） ○2新酒厂取用9.69（l/s ） ○3市九中取用15.68 （l/s ） ○4火车站设计流量取用6.0（l/s ） 总变化系数K Z =11.07.2Q （Q 为平均日平均时污水流量，l/s ）。
当Q<5l/s 时，K Z =2.3；当Q 〉1000l/s 时，K Z =1.3；其余见下表： 对于城市居住区面积及街坊的划分可见蓝图所示，而对城市污水管段的计算由计算机计算，其结果可见后附城市污水管网设计计算表。
1.2、城市雨水管网的设计计算：计算雨水管渠设计流量所用的设计暴雨强度公式及流量公式可写成： q=167A 1（1+clgP）/（t1+mt2+b）n式中：q——设计暴雨强度（l/（s·ha））P——设计重现期（a）t 1——地面集水时间（min）m——折减系数t2——管渠内雨水流行时间（min）A1﹑b ﹑c﹑n——地方系数。
首先，确定暴雨强度公式：由资料可计算径流系数ψψ=5%*0.9+15%*0.9+5%*0.4+17%*0.3+13%*0.15 =0.68暴雨强度公式：参考长沙的暴雨强度公式：q=3920（1+0.68lgp）/（t+17）0.86重现期 p=1年,地面集水时间取t1=10 min，t=t1+mt2，折减系数取m=2.0，所以可以确定该地区的暴雨强度公式为：q0=ψ*q=0.68*3920*（1+0.7lg1.0）/（27+2∑t2）0.86=2665.6/（27+2∑t2）0.86对于城市雨水汇水面积及其划分可见蓝图所示，而对城市雨水管段的计算由计算机计算，其结果可见后附的城市雨水管网设计计算表。
污水管网设计及计算
9.4 管段设计流量计算
集中流量
本段流量
节点流量的合并计算
9.4 管段设计流量计算
由上图也可看出；污水管网和给水管网节点设计流量方法是 不同的。
在污水管网设计中，管段起端节点流量为本节点收集的集中 水量和本段流量之和。
那么，本段流量如何计算呢？
和给水管网相似，计算比流量，按照面积或管段长度分配本 段流量。
q2 1.765 47.74 =84.25L/s；
9.3 污水流量计算
高温与重度污染车间生活污水量与淋浴用水量计算
q3
2000 30% 35 2.5 3600 8
+
2000 30% 85% 60 3600
=10.32L/s；
一般车间生活污水量与淋浴用水量计算
q4
2000 70% 25 3 3600 8
淋浴污水量计算方法同上，每班考虑在1h之内使用， 且不考虑1h之内流量变化。
9.3 污水流量计算
1居民生活污水设计流量 主要因素为生活设施条件、 设计人口和污水流量变化。设计人口指设计年限终期 所服务的人口数量。同一城市也存在多个排水服务区 域，有时污水量标准不同，分别计算。
2工业废水设计流量 考虑水的重复利用率。
要牢记一点：本段流量是完全加到管段起端节点，而非一分 为二。
9.4 管段设计流量计算
9.4.3管段设计流量计算 前面讲到，污水管网的设计按照最高时设计；但最
高时未必同时出现。 前面也得知，变化系数主要针对生活污水而言较复
杂，每一管段流量不同，其变化系数也是不同的； 故对于管段设计流量而言，污水管网节点不会满足 流量连续性条件；但分配的平均时流量满足质量守 恒。这也是污水管网与给水管网相比的最大不同之 处。
城市污水雨水管网的设计计算计算书
第1章城市污水雨水管网的设计计算1.1、城市污水管网的设计计算1.1.1确定城市污水的比流量：由资料可知，丁市人口为41.3万（1987年末的统计数字），属于中小城市，居民生活用水定额（平均日）取150l/cap.d。
而污水定额一般取生活污水定额的80-90%，因此，污水定额为150l/cap.d*80%=120 l/cap.d。
则可计算出居住区的比流量为 q0=864*120/86400=1.20（l/s）1.1.2各集中流量的确定：○1市柴油机厂450*103*3.0=15.624（l/s）○2新酒厂取用9.69（l/s）○3市九中取用15.68 （l/s）○4火车站设计流量取用6.0（l/s）总变化系数KZ =11.07.2Q（Q为平均日平均时污水流量，l/s）。
当Q<5l/s时，KZ =2.3；当Q〉1000l/s时，KZ=1.3；其余见下表：对于城市居住区面积及街坊的划分可见蓝图所示，而对城市污水管段的计算由计算机计算，其结果可见后附城市污水管网设计计算表。
1.2、城市雨水管网的设计计算：计算雨水管渠设计流量所用的设计暴雨强度公式及流量公式可写成： q=167A1（1+clgP）/（t1+mt2+b）n式中：q——设计暴雨强度（l/（s·ha））P——设计重现期（a）t1——地面集水时间（min）m——折减系数t2——管渠内雨水流行时间（min）A1﹑b ﹑c﹑n——地方系数。
首先，确定暴雨强度公式：由资料可计算径流系数ψψ=5%*0.9+15%*0.9+5%*0.4+17%*0.3+13%*0.15 =0.68暴雨强度公式：参考长沙的暴雨强度公式：q=3920（1+0.68lgp）/（t+17）0.86重现期 p=1年,地面集水时间取t1=10 min，t=t1+mt2，折减系数取m=2.0，所以可以确定该地区的暴雨强度公式为：q0=ψ*q=0.68*3920*（1+0.7lg1.0）/（27+2∑t2）0.86=2665.6/（27+2∑t2）0.86对于城市雨水汇水面积及其划分可见蓝图所示，而对城市雨水管段的计算由计算机计算，其结果可见后附的城市雨水管网设计计算表。
污水设计计算书
污水管网计算说明书一、设计污水量定额（1）.居民生活污水定额和综合生活污水定额居民生活污水采用定额法计算，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。
综合生活污水定额(还包括公共建筑排放的污水) 注意：采用平均日污水量定额。
（2）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。
二、污水量的变化生活污水量总变化系数宜按现行《室外排水设计规范》规定采用。
与给水系统用水量一样，污水的排放量也随时间发生变化。
同样有逐日变化和逐时变化的规律。
为了确定污水管网的设计流量，必须确定污水量的变化系数。
污水量日变化系数K d：指设计年限内，最高污水量与平均日污水量的比值；污水量时变化系数K h：指设计年限内，最高日最高时污水量与该日平均时污水量的比值；污水量总变化系数K z：指设计年限内，最高日最高时污水量与平均日平均时污水量的比值。
=∙即有：Kz Kd Kh（1）居民生活污水量变化系数根据专家常年分析，城市的污水总变化系数Kz的数值主要与排水系统中接纳的污水总量的大小有关。
当管道所服务的用户增多或用户的用水量标准增大，污水流量也随即增大。
总变化系数可按下式计算2.3 Q d ≦5Kz = 0.112.7d Q 5 ≦Q d ≦0001.3 Q d ≧1000（2） 工业废水量变化系数工业废水量变化规律与产品种类和生产工艺有密切联系，往往需要通过实地调查研究和分析求得。
（3） 工业企业生活污水和淋浴污水量变化工业企业生活污水量一般按每个工作班污水量定额计算，相应的变化系数按班内污水量变化给出，且与工业企业生活用水量变化系数基本相同，即一般车间采用3.0，高温车间采用2.5。
三、污水设计流量计算（1）居民生活污水设计流量影响居民生活污水设计流量的主要因素有生活设施条件、设计人口和污水流量变化。
居民生活污水设计流量Q 1用下式计算：1111(/)243600i i z q N Q K L s =⨯∑式中 1iq ——各排水区域平均居民生活污水量标准 [L/(cap ·d)] 1iN ——各排水区域在设计使用年限终期所服务的人口数(cap) 1z K ——生活污水量的总变化系数（2）公共建筑污水设计流量公共建筑的污水量可与居民生活污水合并计算，此时应选用综合生活污水量定额，也可单独计算。
污水管网计算说明书
污水管网计算说明书一排水量计算1.1居民生活污水定额Q1=K Z1∑q i N i/24×3600(L/S)式中q i——各排水区域平均日居民生活污水量标准[L/(cap.d)]；N i——各排水区域在设计使用年限终期所服务的人口数(cap）；K Z1——生活污水量的总变化系数；其中，平均日污水流量Q d=∑q i N i/24×3600=250×85%×3.2×104/24×3600=78.70(L/S)居民生活污水采用定额法计算，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：采用平均日污水量定额。
1.2污水量的变化：生活污水量总变化系数宜按现行《室外排水设计规范》规定采用。
K Z=2.3Q d≦5K Z=2.7/Q d0.115<Q d<1000K Z=1.3Q d≧1000式中Q d——平均日污水流量（L/S）二污水管网定线2.1排水体制的选择目前镇区内污水靠小型沟渠排放至赛江，对水体污染较为严重。
镇区内未形成完整的排水管网，并且平时缺乏管理，沟渠易发生淤塞，使雨、污水不能及时排放。
因此，尽快建设镇区的排水设施，是改善居民生活环境，适应工业发展的需要。
根据总体规划，片区内的所有污水均须收集输送到污水处理厂处理后排放，并执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。
污水处理厂位于镇区南面，详见平面图。
管材可采用钢筋混凝土管或塑料管。
2.2管线定线与布置：排水管网一般布置成树状网，根据地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况以及污水种类和污染程度等分为多种形式，其中以地形为主要考虑因素。
一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置主要原则：采用重力流排除污水，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。
污水管网设计与计算
部分工业生产废水的时变化系数
表9.2
工业种类
冶金
整理课件
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本段流量计算
对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变化的， 即从管段起点的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的服务面积来计算， 公式如下：
图9.3
如图9.3，可以用管段编码[1]，[2]， [3]，…，[NP]和节点编码1，2， 3，…，NN，其中，NP＝35为管段 总数，NN＝36为节点总数，对于枝 状管网，NN = NP +1。
管段的上游端汇入污水流量和该管段 的收集污水量作为管段的输水流量， 称为管段设计流量。 整理课件 污水管网为不含回路的树状管网1。2
整理课件
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本段流量是以人口密度和管段的服务面积来计算 ，公式如下：
式中 q1 —— 设计管段的本段流量（L/s）；
F —— 设计管段的本段服务面积（ha）；
q s —— 比流量（L/s·ha）。比流量是指 单位面积上排出的平均污水量。可用下式计算：
式中 n —— 生活污水定额（L/人·d）；
—— 人口密度（人/ ha）。
整理课件
22
整理课件
23
排水管网设计方法和步骤如下： 1．在街坊平面图上布置污水管道
3600T2i (9.5)
污水管网设计与计算
精选PPT
13
解：（1）已知q、D、h/D，求I和v，直接代入公式：
I10.29(nMq)2 10.29(0.0140.03)02 0.00325
D5.333q/q0
0.35.333 0.586
v 4q 40.030 0.75(m 3/s)
D2(A/A0) 3.140.320.564
I=0.00325 <地面坡度I v=0.77m/s>最小流速0.6m/s
精选PPT
3
解： 1、确定管径和坡度
由于上游沟段的覆土厚度较大，设计沟段坡度应尽量小于地 面坡度以减少埋深。
（1）比例换算法 为减小坡度，流量
最大管径350 坡度0.0015 （附图1）
（管径300，坡度0.0058 ，大于地面坡度，不适合）
流量40L/s 管径350mm 坡度0.0015
流速0.61m/Байду номын сангаас，充满度0.65 （例3.1）
第九章 污水管网设计与计算（2）
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1
污水管道水力计算举例
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例 1 已知设计沟段长度L为240m；地面坡度I为 0.0024；流量qV为40L/s，上游沟段管径D＝300mm， 充满度h/D为0.55，沟底高程为44.22m，地面高程为 46.06m，覆土厚度为1.54m。
求：设计沟段的口径和沟底高程。
设计沟段的上端沟底高程: 43.877-0.65 0.350＝43.650(m)
设计沟段下端沟底高程: 43.650-130 0.0030＝43.260(m)
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（2）令D＝400mm,查图,当D＝400mm，qV＝56L/s，v ＝0.60m/s时，i＝0.0012，但h/D＝0.70>0.65，不符合规定； 当h/D＝0.65时，i＝0.00145，v＝0.65m/s,符合要求。沟管 坡度接近地面坡度I＝0.0014。
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
给排水管网系统第九章
•工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺 特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协 调。
9.1 污水设计流量计算
•污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计 的，在选用污水量定额和确定变化系数时，应能计 算出最高日最高时污水流量。
•污水设计流量计算与给水设计用水量计算方法是有 差别的，其主要的一点是，在计算居民生活用水量 或综合生活用水量时，采用最高日用水量定额和相 应的时变化系数。而在计算居民生活污水量或综合 生活污水量时，采用平均日圬水量定额和相应的总 变化系数。
9.1 污水设计流量计算
•(2)工业废水量变化系数 •生产废水水量比较均匀。日变化系数较小，多数 情形下，日变化系数Kd可近似取值为1。 •(3)工业企业生活污水和淋浴污水量变化系数 •工业企业生活污水量一般车间采用3.0,高温车间 采用2.5。
•工业企业淋浴污水量每班考虑在1h之内使用，且 不考虑1h之内的流量变化，即近似地认为均匀用 水和排水。
9.2 管段设计流量计算
•污水管网节点设计流量计算与给水网节点设计流量计 算方法类似。即首先进行管段沿线流量分配，然后计 算节点流量，但有两点不同之处。
•首先，如前所述，四类污水流量中有三类一般作为集 中流量处理，只有居民生活污水是沿线流量。沿线流 量亦采用面积比例或管长比例进行分配，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； •其次，管段分配的沿线流量全部加到上游节点作为节 点流量，而不是如给水管网计算时均分到两端节点上。
9.3
污水管道设计参数
最大设计充满度
管径D或渠道高度H(mm) 200~300
350~450
最大设计充满度h/D或h/H 0.55
污水管网水力计算-污水管道设计
污水管网水力计算-污水管道设计污水管网水力计算-污水管道设计污水管道系统的工程设计包括：①设计基础数据的收集;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污水管道系统附属构筑物的选择与设计;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。
1.污水管道设计方案的确定⑴设计资料的调查进行排水工程设计时，通常需要有以下几方面的基础资料：①有关明确任务的资料;②有关自然因素方面的资料地形图，气象资料，水文资料地质资料等。
③有关工程情况的资料包括道路的现状和规划，地面建筑物和地铁及其它地下建筑的位置和高程，各种地下管线的位置，本地区建筑材料、管道制品以及电力供应的情况和价格，安装单位的等级和装备情况等。
⑵设计方案的确定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。
对提出的设计方案需要进行技术经济评价，其步骤和方法是：①建立方案的技术经济数学模型;②解技术经济数学模型;③方案的技术经济比较;④综合评价与决策。
2.污水管网的水力计算包括以下几个方面：⑴污水设计流量的确定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，在地下水位较高的地区，还应加入地下水涌入量。
当设计污水管道系统时，应分别列表计算各居住区生活污水、工业废水和工厂生活污水设计流量，然后得出污水设计流量综合表。
⑵污水管道的水力计算①水力计算的基本公式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。
②污水管道水力计算的设计数据设计充满度：指的是在设计流量下，污水在管道中的水深和管道直径的比值。
设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫做设计流速。
为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大和最小设计流速范围之内。
最小管径：一般在污水管道系统的上游部分，设计污水流量很小，若根据流量计算，则管径会很小，且易堵塞，因此，为了养护的方便，常规定一个允许的最小管径最小设计坡度：在污水管道系统设计时，通常使管道埋设坡度与设计地区的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀，因此，将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度称为最小设计坡度。
08-第九章-2 污水管网设计与计算
水力计算自上游管段依次向下游管段进行，随着设计流量逐 段增加，设计流速也应相应增加。如流量保持不变，流速不应 减小。只有当坡度大的管道接到坡度小的管道时，下游管段的 流速已大于1.0 m/s（陶土管）或1.2 m/s（混凝土、钢筋混凝
土管道）的情况下，设计流速才允许减小。
在旁侧管与干管的连接点上，为避免旁侧管和干管产生逆 水和回水，旁侧管中的设计流速不应大于干管中的设计流速。 设计流量逐段增加，设计管径也应逐段增大，但当坡度小 的管道接到坡度大的管道时，管径才可减小，但缩小的范围不 得超过50～100 mm，并不得小于最小管径。
设计流量(L/s) <9.19 9.19-16.6 39.72-51.88 …
最大管径(mm) 200 250 400 …
平坦或反坡地区管段设计
流量 最大管径 最小流速
流量 管径（附图1） 坡度
充满度，坡度（比例换算法； 水力图）
充满度，流速（比例换算法； 水力图）
（3）管段衔接设计
• • •
由上游向下游进行。 先确定管段起点埋深。控制点（详见后） 流量 管径，坡度，充满度，管长 衔接方式，计算埋深
1 1 2 v R3 I 2 nm
I nm R v
4 3 2
特殊情况2： 下游管径小于上游管径（坡度变陡），管底平接。
在特殊情况下，下游管段的管径 小于上游管段的管径(坡度突然变 陡时．可能出现这种情况)，而不 能采用管顶平接或水面平接时，采 用管底平接以防下游管段的管底高 于上游管段的管底。
h/D=0.66>0.65，不合格
i =0.0015<0.0024，比较合适
C、采用D＝400 mm？查图。 当D＝400mm，q＝40L/s，v＝0.6m/s时，h/D＝0.53， i＝0.00145。 与D＝350mm相比较，管道设计坡度基本相同，管道容积未充分 利用， 另外，管道口径一般不跳级增加。 所以D＝350mm，i＝0.0015的设计为好。
污水管网流水容量计算公式
污水管网流水容量计算公式污水管网是城市生活污水的主要排放系统，它的设计和运行对城市环境和居民生活质量有着重要的影响。
在设计和运行污水管网时，流水容量是一个至关重要的参数，它直接影响着管网的排水能力和运行效果。
因此，准确计算污水管网流水容量是非常重要的。
污水管网流水容量的计算涉及到很多因素，包括管道的材质、直径、坡度、流速等。
在实际工程中，为了简化计算，通常会采用一些经验公式来快速估算流水容量。
下面我们就来介绍一些常用的污水管网流水容量计算公式。
首先，我们来看一下污水管道的流量计算公式。
根据流体力学的基本原理，流体通过管道的流量可以用以下公式来计算：Q = A V。
其中，Q表示流量，单位为立方米/秒；A表示管道的横截面积，单位为平方米；V表示流速，单位为米/秒。
根据这个公式，我们可以得出流量与管道横截面积和流速成正比的关系，也就是说，管道横截面积越大，流速越大，流量就越大。
接下来，我们来看一下污水管网流速的计算公式。
根据流体力学的基本原理，管道中的流速可以用以下公式来计算：V = (1.486 R^0.63 S^0.54) / (n D^0.54)。
其中，V表示流速，单位为米/秒；R表示水力半径，单位为米；S表示坡度，即管道的倾斜度，无量纲；n表示摩阻系数，无量纲；D表示管道直径，单位为米。
根据这个公式，我们可以得出流速与水力半径、坡度、摩阻系数和管道直径的关系，也就是说，水力半径越大，坡度越大，摩阻系数越小，管道直径越大，流速就越大。
最后，我们来看一下污水管网流水容量的综合计算公式。
根据前面的分析，我们可以得出污水管网流水容量的综合计算公式为：Q = (1.486 R^0.63 S^0.54 A) / (n D^0.54)。
其中，Q表示流量，单位为立方米/秒；R表示水力半径，单位为米；S表示坡度，无量纲；A表示管道的横截面积，单位为平方米；n表示摩阻系数，无量纲；D表示管道直径，单位为米。
根据这个公式，我们可以通过计算水力半径、坡度、管道横截面积、摩阻系数和管道直径来估算污水管网的流水容量。
排水管网第6章污水管网设计与计算
KZ——生活污水量总变化系数，可由表6.1查得或采用公式6.1计算确定。
6.1 污水设计流量的计算
6.1.3 污水设计流量计算
（2）公共建筑污水设计流量 Q 4
可与 Q 1 合并计算，此时选用综合生活污水量定额（附表1b)，也可单独计算。
式中：
Q2
q2iN2iKh2i (L/s) 360T2i0
总体规划及其他基础设施情况 地形资料，包括地形图、等高线
自然资料： 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
工程资料：道路、通讯、供水、供电、煤气等 设计方案确定：包括排水体制的选择、排水系统的布置形式。
6.1 污水设计流量的计算
1
2
3
4
5
转输流量
q
6.2 管段设计流量的计算
6.2.2 节点设计流量计算
本段流量：
q1Fq0KZ
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
q0
n p 86400
式中：n——污水量标准，L/(人.d)；
某城镇居住小区街坊总面积50.20hm2,人口350cap/hm2, 居民生活污水量定额为120L/(cap·d);有两座公共建筑, 火车站和公共浴室的汗水设计流量分别为3.0L/s和 4.0L/s；有两个工厂,工厂甲的生活、沐浴污水与工业 废水总设计流量为25.0L/s,工厂乙的生活、沐浴污水 与工业废水总设计流量为6.0L/s。全部污水统一送至污 水处理厂。试计算该小区污水设计总流量。
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某市区街坊平面图
（一）在街坊平面图上布置污水管道
（二）街坊编号并计算其面积
街坊面积
街坊编号
1 2 1.70 13 1.21 24 2.20 3 2.08 14 2.28 25 2.04 4 1.98 15 1.45 26 2.40 5 2.20 16 1.70 27 6 2.20 17 2.00 7 1.43 18 1.80 8 2.21 19 1.66 9 1.96 20 1.23 10 2.04 21 1.53 11 2.40 22 1.71
管段1～2，集中流量25 管道2～3， 集中流量25， 本段流量＝0.486×2.2＝1.07，
1.21 1.7
1.43 转输流量＝0.486 ×（1.21＋1.7＋1.43＋ 2.21＋1.21＋2.28）＝4.88，
2.21 2.28
合计流量＝1.07＋4.88＝5.95，Kz=2.2，
1.21
例 3 已知L＝190m，qV＝66L/s，I＝0.008(上端地 面高程44.50m，下端地面高程43.40m)，上游沟段D＝ 400mm，和h/D＝0.61，其下端沟底高程为43.40m，覆 土厚度0.7m。如下图所示： 求：管径与沟底高程。
解：本例的特点是地面坡度充分，偏大。上游沟 段下端覆土厚度已为最小容许值。估计设计沟段坡度 将小于地面坡度，且口径可小于上游沟段。 （1）令D＝400mm，I＝0.008，h/D＝0.65时，计 算得qV＝133L/s>66L/s。 （2）令D＝350mm，I＝0.008，h/D＝0.65时，计 算得得qV＝91L/s>66L/s。 （3）令D＝300mm， I＝0.008，h/D＝0.55时，计 算得qV＝47L/s<66L/s。
解：（1）已知q、D、h/D，求I和v：
1 v R I nm
h
1 2
1 q AR I nm
q0 I
2 3
1 2
V0 V/V0
V
I=0.00325 <地面坡度I v=0.77m/s>最小流速0.6m/s
满足要求
（ 2） ①上游和下游管段同管径，采用水面平上游沟段水面高程 ＝44.65＋0.53×0.3＝44.809m 设计管段上端沟底高程＝44.809-0.55×0.3＝44.644m 设计管段下端沟底高程＝44.644－0.00325×100＝ 44.319m ②设计管段上端覆土厚度＝地面高程－沟底高程－管径 ＝46.6-44.644-0.3＝1.656m 设计管段下端覆土厚度＝46.6-100×0.0036-44.319-0.3＝ 1.621m
解： 1、确定管径和坡度 由于上游沟段的覆土厚度较大，设计沟段坡度应尽量小于 地面坡度以减少埋深。 （1） 查附图1，采用最大管径350 已知三个参数：流量40L/s，管径350mm，充满度0.65 比例变换法计算得：流速0.61m/s，坡度0.0015 i =0.0015<0.0024。 v＝0.61>0.6m/s。 比较合适。 实际上，附图1 也是据最大充满度绘制的，从图中可以直 接查出坡度
（2）令D＝400mm, v＝0.60m/s，qV＝56L/s时， 计算得： i＝0.0012，但h/D＝0.70>0.65，不符合规定；
令D＝400mm, h/D＝0.65 ，qV＝56L/s，计算得： i＝0.00145，v＝0.65m/s,符合要求。 沟管坡度接近地面坡度I＝0.0014。 采用沟顶平接: 设计沟段的上端沟底高程：43.67+0.350-0.400＝43.620(m) 设计沟段的下端沟底高程: 43.620-130×0.00145＝43.43(m)
44.398m高于44.385m，不符合要求，应采用水面平接。
沟底高程修正：采用水面平接。 上流沟段的下端水面高程: 44.22+0.3 ×0.55 ＝44.385(m) 设计沟段的上端沟底高程: 44.385-0.35 ×0.65 ＝44.158(m) 设计沟段的下端沟底高程: 44.158-240 ×0.0015 ＝43.798(m)
（4）求设计管段上、下端的水面标高、管底标高及其 埋设深度
1点管内底标高：地面标高－埋深，为86.2-2＝84.2m （表第14 项）； 2点管内底标高：1点－降落量，为84.2－0.33＝83.87m （表第 15项）; 2点埋深深度：地面标高－管底标高，为86.1－83.87＝2.23m （表第17项） 水面标高＝管底标高＋水深，1点为84.2＋0.153＝84.353m（表 12项），2点83.87＋0.153＝84.023m（表13项）。 根据衔接方法，确定下游管段管内底标高。 1～2与2～3管径不同，采用管顶平接。2～3中2点管底标高为 83.87＋0.3－0.35＝83.82m。。。2～3和3～4管径相同，采用水 面平接。。。
6、水力计算注意问题
• 控制点选择 • 管道坡度与地面坡度 • 设计流速与设计管径 • 注意水头损失 • 旁侧支管连接
练习题
P233 1、2
i =0.0015<0.0024，比较合适
I=0.0058>0.0024
h/D=0.9>0.55
管径小些是否可行？ 令D＝300mm. 当D＝300mm，qV＝40L/s，令h/D=0.55时， i＝0.0058>I＝0.0024， 不符合本题应尽量减少埋深的原则； 当D＝300mm，qV＝40L/s，令v＝0.6m/s时， h/D＝0.90>0.55，也不符合要求。
第七章 污水管网设计与计算（2）
污水管道水力计算举例
例 1 已知设计沟段长度L为240m；地面坡度I为 0.0024；流量qV为40L/s，上游沟段管径D＝300mm， 充满度h/D为0.55，沟底高程为44.22m，地面高程为 46.06m，覆土厚度为1.54m。 求：设计沟段的口径和沟底高程。
污水管道的设计举例
原始资料： 给定某市的街坊平面图，如下页图。居住区街坊 人口密度为350人/公顷，污水量标准为 120L/(人.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的 工业废水全部送至污水处理厂进行处理。工厂甲废 水排出口的管底埋深为2.0m。
2、确定衔接方式和高程
采用沟顶平接？ 设计沟段上端沟底高程：44.220+0.300-0.350＝44.170(m) 设计沟段的下端沟底高程：44.170-240 ×0.0015＝43.810(m)
44.220+0.300
44.220+0.300-0.350
检验： 上游沟段下端水面高程： 44.220+0.300×0.55＝44.385(m) 设计沟段上端水面高程： 44.170+0.65×0.350＝44.398(m)
管径大些是否可行？
当D＝400mm，qV＝40L/s，令v＝0.6m/s时， h/D＝0.53，i＝0.00145。（D=350，i=0.0015) 与D＝350mm相比较，沟管设计坡度基本相同，沟 管容积未充分利用，沟管埋深反而增加0.05m。 另外，沟管口径一般不跳级增加。 所以D＝350mm，i＝0.0015的设计为好。
检验： 上游沟段下端水面高程：43.877(m) 设计沟段上端水面高程：43.620+0.65×0.400＝43.880(m) 43.880高于43.877，虽不符合要求，但可接受。
（3）究竟采用哪一种方案？ 1、D=350mm,I=0.003 2、D=400mm,I=0.00145 第一方案，造价低，但后面的沟管都将落下0.172m。 假如下游的地区有充分的坡度，可以采用第一答案。 假如在平坦的地区，宜采用第二答案。
生活污水设计流量＝5.95 ×2.2＝13.09， 管段2~3设计流量＝13.09＋25＝38.09。
2.2
(四)水力计算
1、管段长度、设计流量、设计管段起迄点检查井地面 标高分别列入2，3，10，11项。 2、地面坡度作为确定管段坡度的参考。1～2地面坡度 ＝(86.2-86.1)/110=0.0009. 3.起始管段1～2，流量Q 25L/s，管径取最小管径D 300mm，设计坡度取最小设计坡度I 0.0003，查表，流 速v 0.7m/s（大于最小流速0.6m/s)，充满度h/D＝ 0.51（小于最大设计充满度0.55），列入表中。 4、其他管段。可根据Q先确定D ，然后在确定的D水力 计算图上查出相应的h/D和I值。存在一个试算过程。
（4）可以选用D＝350mm， i＝0.008。规范规定，在 地面坡度变陡处，沟道管径可以较上游小1或2级。下面 计算沟底高程。
D=350mm，qV=66L/s，I＝0.008 时，计算得：h/D 0.53, v=1.28m/s，合格。
采用沟底平接: 设计沟段上端沟底高程＝上游沟段下端沟底高程＝43.40(m) 设计沟段下端沟底高程: 43.40-190 0.008＝41.88(m) （5）如果采用地面坡度作为设计坡度，设计流速超过 最大流速，这时沟道设计坡度必须减少，并且设计沟段 上端窨井应采用跌水井。
如何采用比例变换法根据三个参数求出其他两个？(p59例 3.1） 2 1 2 1
1 3 2 v R I nm
1 q AR 3 I 2 nm
如根据qV＝40L/s时， D＝350mm， v＝0.6m/s 求解, 比例变化法求出h/D=0.66>0.65，不合格。
（2）水力计算图
h/D=0.66>0.65，不合格
（1）令D＝350m， v＝0.60m/s ，qV＝56L/s时 计算得： i＝0.0015，但h/D＝0.95>0.65不合格。
令D＝350m ，h/D＝0.65 ，qV＝56L/s时，计算得： v＝0.85m/s，i＝0.0030>I＝0.0014，不很理想。 采用水面平接？ 设计沟段的下端沟底高程: 43.67+0.350×0.59＝43.877(m) 设计沟段的上端沟底高程: 43.877-0.65×0.350＝43.650(m) 设计沟段下端沟底高程: 43.650-130× 0.0030＝43.260(m)