排水系统的规划设计原则和任务
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• Q1——居住区生活污水设计流量（L/s） • n ——居住区生活污水定额（L/cap·d） • N——设计人口数 • KZ ——生活污水量总变化系数
公共建筑生活污水设计流量
常作为集中污水量单独计算Q1’
工业企业生活污水及淋浴污水 设计流量
工业废水设计流量
•Q3：工业废水设计流量（L/s） •m：生产工程中每单位产品的废水量（L/单位产品）
污水管道的布置
平面布置—污水管道系统的定线
主要工作：确定管道的平面位置和水流方向
主要内容：
a. 确定排水区界，划分排水流域 b. 选择污水厂出水口的位置 c. 拟定污水管道的路线—定线 d. 确定污水管道在街道上的位置 e. 确定需要抽升的排水区域和设置泵站的位置
排水区界
根据污水排水系统设置的界限，由城镇规划 的设计规模决定
排水系统的规划设计原则和 任务
•
设计原则
▪ 符合环境保护要求
▪ 排水工程规划要求应在城镇总体规划的基础上进行，并 符合城镇建设的整体方面要求
▪ 与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调
▪ 处理好污染源治理与集中处理的关系
▪ 考虑污水再回用的方案
▪ 综合考虑给水和防洪问题
▪ 从实际出发，在满足环境保护的要求，充分利用现有的 排水工程措施，满足使用要求
不冲刷 不淤积 不溢流 通风
➢ 基本公式
流量公式：Q = A • v 流速公式：
曼宁公式 ：
➢ 设计充满度： 在设计流量下，污水在管道中的水深和管道直径 的比值。
引起污水中悬浮物沉淀的决定性因素 。
➢ 设计流速：
与设计流量、设计充满度相应的水流平均流速 。
最小流速：保证管内不致发生淤积的流 速
最大流≥速0.：6m保/s证管道不被冲刷损坏的流 速
截流 式
分区 环绕截流式 式
正交 式
平行 式
环绕 式
污水支管的布置形式
低边式
围坊式（周边式）
穿坊式
污水管道的水力计算
计算目的： 合理的、经济的选择管道的断 面尺寸、坡度和埋深。
污水管道中污水的流动特点
➢ 靠重力流动 ➢ 一般液体的流动规律 ➢ 按均匀流计
水力计算的设计规定
➢ 设计原则
设计管段及其划分
❖ 设计管段：具有相同的流量、管径和坡度 的管段。
❖ 管段划分：以检查井处作为设计管段的起 迄点划分设计管段。
▪ 确定设计基础资料
▪ 确定设计方案
▪ 污水设计流量计算
▪ 污水管道水力计算
▪ 污水管道与其它管线交叉绘制管道平面
图和纵剖面图
▪ 计算工程量，编制概预算表
•工程设计
设计资料
•城市和工业企业的总体规 ➢有关明确任务的资料 划•排水工程总体规划
➢有关自然因素方面的资料
•地形资料 •气象资料 •水文水质资料 •地质资料
排水流域
在排水区界内，根据地形及城镇和工业区的 竖向规划划分的区域，通常分水线与流域分 界线基本一致。
污水管道系统的平面布置
➢ 定线顺序：
污水主干管污水干管污水支管
➢ 影响因素
地形及城市的竖向规划，排水体制和线路数 目，污水厂及出水口位置，水文地质条件， 道路宽度，地下管线及构筑物位置，工业企 业及产生大量污水的建筑物分布情况等。
•M：产品的平均日产量 •T：每日生产时数（h）
KZ：总变来自百度文库系数
地下水渗入量
➢ 地下水位较高的地区，通常需考虑地 下水的渗入量。
➢ 一般取污水量的10～20％
城市污水设计总流量 Q=Q1+Q1’+Q2+Q3+Q4
•Q1’’：生活污水量（L/s） Q2’’：工业废水量（L/s） •q1：综合生活污水定额（L/cap·d） •qi：某单位工业用地废水定额（105L/ha·d） •N：设计人口数（cap） KZ：生活污水总变化系数 •Fi：某工业用地面积（ha） Ki：某工业废水总变化系数
➢ 最大埋深： 干燥土壤：≤7～8m 多水、流沙、石灰岩地层：≤5m
水力计算方法
❖ 已知量：流量Q及管道粗糙系数n ❖ 未知量：管径DN、水力半径R、充满度
h/D、水力坡降I、流速v ❖ 方法：水力计算图或水力计算表
设计管段及设计流量的确定
确定设计管段的起迄点 计算步骤 计算设计管段的设计流量
确定设计管段的直径、坡度及 管底标高
•道路等级、路面宽度及材料
•地面建筑物和地铁、人防工 程等地下建筑的位置
➢有关工程情况的资料 •给水、排水、电力电讯电缆
、煤气等各种地下管线的位置
•本地区建筑材料、管道制品 、机械设备、电力供应、施工 力量等方面的情况
污水设计流量的确定
生活污水 工业污水
生活污水设计流量
居住区生活污水设计流量
污水管道布置原则
➢ 充分利用地形，使管道走向符合地形趋势
a. 主干管应敷设在集水线或河岸低处以便于干 管接入，其走向取决于污水厂和出水口的位 置
b. 干管一般沿城市道路布置 c. 横支管的坡度尽可能与地面坡度一致
➢ 污水管线尽可能避免穿越河道、铁路、地 下建筑或其它障碍物。
➢ 管线布置应简洁，在平坦地区应避免布置 小流量长度大的管道。
▪ 应全面规划，按近期设计，考虑远期发展有扩建的可能
▪ 必须按国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范 或规定、规划与设计排水工程
•
排水工程基建程序
▪ 可行性研究 ▪ 计划任务书阶段 ▪ 设计阶段
扩大初步设计、施工图设计 ▪ 组织施工阶段 ▪ 竣工验收交付使用阶段
•
设计步骤
▪ 收集可靠的基础资料 ▪ 对排水工程规划设计方案进行比选 ▪ 绘制排水工程规划设计图
• 设计内容
• 确定排水区域的界限与排水定额。计算生
活污水量、工业废水量和雨水量。
• 确定排水系统的体制
• 选择污水厂、出水口的位置及污水处理流
程，污泥处置原则等
• 进行排水系统的平面布置
• 进行排水系统的设计计算
• 绘制设计与施工图，估算排水工程总预算
和经常管理费用等
污水管道系统设计
7
污水管道系统的主要设计内容
≤10m/s（金属管道）
≤ 5m/s （非金属管道）
在街坊和厂区内： ➢ 最小管径 DN≥200mm
在街道下：DN≥300mm
➢ 最小设计坡度： 相应于管道内流速为最小流速的管道坡度
➢ 埋设深度
•埋深：管道内壁底到地面的
• 距离。
•覆土厚度：管道外壁顶部到
•
地面的距离。
➢ 最小覆土厚度：
必须防止管道内的污水冰冻或土壤冻涨而损坏管道 。必须防止管壁因地面负荷而受到破坏。 必须满足街坊污水连接管衔接的要求。
公共建筑生活污水设计流量
常作为集中污水量单独计算Q1’
工业企业生活污水及淋浴污水 设计流量
工业废水设计流量
•Q3：工业废水设计流量（L/s） •m：生产工程中每单位产品的废水量（L/单位产品）
污水管道的布置
平面布置—污水管道系统的定线
主要工作：确定管道的平面位置和水流方向
主要内容：
a. 确定排水区界，划分排水流域 b. 选择污水厂出水口的位置 c. 拟定污水管道的路线—定线 d. 确定污水管道在街道上的位置 e. 确定需要抽升的排水区域和设置泵站的位置
排水区界
根据污水排水系统设置的界限，由城镇规划 的设计规模决定
排水系统的规划设计原则和 任务
•
设计原则
▪ 符合环境保护要求
▪ 排水工程规划要求应在城镇总体规划的基础上进行，并 符合城镇建设的整体方面要求
▪ 与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调
▪ 处理好污染源治理与集中处理的关系
▪ 考虑污水再回用的方案
▪ 综合考虑给水和防洪问题
▪ 从实际出发，在满足环境保护的要求，充分利用现有的 排水工程措施，满足使用要求
不冲刷 不淤积 不溢流 通风
➢ 基本公式
流量公式：Q = A • v 流速公式：
曼宁公式 ：
➢ 设计充满度： 在设计流量下，污水在管道中的水深和管道直径 的比值。
引起污水中悬浮物沉淀的决定性因素 。
➢ 设计流速：
与设计流量、设计充满度相应的水流平均流速 。
最小流速：保证管内不致发生淤积的流 速
最大流≥速0.：6m保/s证管道不被冲刷损坏的流 速
截流 式
分区 环绕截流式 式
正交 式
平行 式
环绕 式
污水支管的布置形式
低边式
围坊式（周边式）
穿坊式
污水管道的水力计算
计算目的： 合理的、经济的选择管道的断 面尺寸、坡度和埋深。
污水管道中污水的流动特点
➢ 靠重力流动 ➢ 一般液体的流动规律 ➢ 按均匀流计
水力计算的设计规定
➢ 设计原则
设计管段及其划分
❖ 设计管段：具有相同的流量、管径和坡度 的管段。
❖ 管段划分：以检查井处作为设计管段的起 迄点划分设计管段。
▪ 确定设计基础资料
▪ 确定设计方案
▪ 污水设计流量计算
▪ 污水管道水力计算
▪ 污水管道与其它管线交叉绘制管道平面
图和纵剖面图
▪ 计算工程量，编制概预算表
•工程设计
设计资料
•城市和工业企业的总体规 ➢有关明确任务的资料 划•排水工程总体规划
➢有关自然因素方面的资料
•地形资料 •气象资料 •水文水质资料 •地质资料
排水流域
在排水区界内，根据地形及城镇和工业区的 竖向规划划分的区域，通常分水线与流域分 界线基本一致。
污水管道系统的平面布置
➢ 定线顺序：
污水主干管污水干管污水支管
➢ 影响因素
地形及城市的竖向规划，排水体制和线路数 目，污水厂及出水口位置，水文地质条件， 道路宽度，地下管线及构筑物位置，工业企 业及产生大量污水的建筑物分布情况等。
•M：产品的平均日产量 •T：每日生产时数（h）
KZ：总变来自百度文库系数
地下水渗入量
➢ 地下水位较高的地区，通常需考虑地 下水的渗入量。
➢ 一般取污水量的10～20％
城市污水设计总流量 Q=Q1+Q1’+Q2+Q3+Q4
•Q1’’：生活污水量（L/s） Q2’’：工业废水量（L/s） •q1：综合生活污水定额（L/cap·d） •qi：某单位工业用地废水定额（105L/ha·d） •N：设计人口数（cap） KZ：生活污水总变化系数 •Fi：某工业用地面积（ha） Ki：某工业废水总变化系数
➢ 最大埋深： 干燥土壤：≤7～8m 多水、流沙、石灰岩地层：≤5m
水力计算方法
❖ 已知量：流量Q及管道粗糙系数n ❖ 未知量：管径DN、水力半径R、充满度
h/D、水力坡降I、流速v ❖ 方法：水力计算图或水力计算表
设计管段及设计流量的确定
确定设计管段的起迄点 计算步骤 计算设计管段的设计流量
确定设计管段的直径、坡度及 管底标高
•道路等级、路面宽度及材料
•地面建筑物和地铁、人防工 程等地下建筑的位置
➢有关工程情况的资料 •给水、排水、电力电讯电缆
、煤气等各种地下管线的位置
•本地区建筑材料、管道制品 、机械设备、电力供应、施工 力量等方面的情况
污水设计流量的确定
生活污水 工业污水
生活污水设计流量
居住区生活污水设计流量
污水管道布置原则
➢ 充分利用地形，使管道走向符合地形趋势
a. 主干管应敷设在集水线或河岸低处以便于干 管接入，其走向取决于污水厂和出水口的位 置
b. 干管一般沿城市道路布置 c. 横支管的坡度尽可能与地面坡度一致
➢ 污水管线尽可能避免穿越河道、铁路、地 下建筑或其它障碍物。
➢ 管线布置应简洁，在平坦地区应避免布置 小流量长度大的管道。
▪ 应全面规划，按近期设计，考虑远期发展有扩建的可能
▪ 必须按国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范 或规定、规划与设计排水工程
•
排水工程基建程序
▪ 可行性研究 ▪ 计划任务书阶段 ▪ 设计阶段
扩大初步设计、施工图设计 ▪ 组织施工阶段 ▪ 竣工验收交付使用阶段
•
设计步骤
▪ 收集可靠的基础资料 ▪ 对排水工程规划设计方案进行比选 ▪ 绘制排水工程规划设计图
• 设计内容
• 确定排水区域的界限与排水定额。计算生
活污水量、工业废水量和雨水量。
• 确定排水系统的体制
• 选择污水厂、出水口的位置及污水处理流
程，污泥处置原则等
• 进行排水系统的平面布置
• 进行排水系统的设计计算
• 绘制设计与施工图，估算排水工程总预算
和经常管理费用等
污水管道系统设计
7
污水管道系统的主要设计内容
≤10m/s（金属管道）
≤ 5m/s （非金属管道）
在街坊和厂区内： ➢ 最小管径 DN≥200mm
在街道下：DN≥300mm
➢ 最小设计坡度： 相应于管道内流速为最小流速的管道坡度
➢ 埋设深度
•埋深：管道内壁底到地面的
• 距离。
•覆土厚度：管道外壁顶部到
•
地面的距离。
➢ 最小覆土厚度：
必须防止管道内的污水冰冻或土壤冻涨而损坏管道 。必须防止管壁因地面负荷而受到破坏。 必须满足街坊污水连接管衔接的要求。