污水管道系统的设计计算
污水处理设计计算
污水处理设计计算1. 引言污水处理是指将生产和生活中产生的废水经过一系列的物理、化学和生物处理过程，将其处理成达到排放标准的水质要求的过程。
污水处理设计计算是污水处理工程设计过程中的核心环节，通过对污水的流量、水质等参数的计算，确定污水处理系统的处理能力和处理工艺，并制定相应的工程方案。
2. 污水流量计算污水处理设计计算的第一步是确定污水的流量。
污水的流量可以按照预测流量和实测流量两种方式进行计算。
预测流量的计算可以通过以下公式进行：预测流量 = 人口数×人均日生活污水排放量实测流量的计算需要进行现场调查和取样分析，以获取真实的污水流量数据。
实测流量常常用于已有污水处理厂的扩建和改造项目中。
3. 污水水质计算污水处理设计计算的第二步是确定污水的水质。
污水的水质由污染物的浓度和种类来决定。
常见的污染物包括有机物、悬浮物、氨氮、总磷等。
根据国家标准或地方标准，可以确定不同类型的污水所需达到的排放标准，从而计算出污水的水质要求。
4. 污水处理方案设计根据污水流量和水质计算结果，可以确定适当的污水处理方案。
常见的污水处理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理等。
物理处理主要包括格栅预处理、沉砂预处理和调节池等。
化学处理主要包括混凝和絮凝等。
生物处理主要包括好氧生物处理和厌氧生物处理等。
在确定污水处理工艺时，需要考虑处理效果、运行成本等因素，并选择合适的设备和工艺组合。
5. 污水处理设施设计根据污水处理方案，可以进行污水处理设施的设计。
污水处理设施包括进水管道、污水处理单元、出水管道等。
在设计污水处理设施时，需要考虑设备尺寸、流程布置、操作和维护等因素，保证设施的正常运行和高效处理。
6.污水处理设计计算是污水处理工程设计的重要环节，通过对污水流量和水质的计算，确定处理能力和处理工艺，制定相应的工程方案。
合理的污水处理设计计算可以保证污水处理系统的正常运行和达到排放标准的要求。
以上为污水处理设计计算的简要介绍，希望对污水处理工程设计人员有所帮助。
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。
排水工程污水管道系统设计
可用下式求得。
np q0 86400
式中：n——污水量原则，L/(人.d)； p——人口密度，人/公顷。
污水管道旳衔接
水力计算旳基本公式
Qv v C RI
式中：Q——流量，m3/s；
ω——过水断面面积，m2；
v——流速，m/s；
R——水力半径（过水断面积与湿周旳比值），m；
I——水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）；
C——流速系数，或谢才系数。
C值一般按曼宁公式计算，即
C
1
1
R6
n
n——管壁粗糙系数
三、污水管道旳水力计算（续2）
二、污水设计流量旳计算（续3）
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q3
A1B1K1 A2B2K2 3600T
C1D1 C2D2 3600
式中：Q3——工业企业生活污水及淋浴污水设计流量，L/s； A1——一般车间最大班职工人数，人； A2——热车间最大班职工人数，人； B1——一般车间职工生活污水量原则，为25(L/(人.班))； B2——热车间职工生活污水量原则，为35(L/(人.班))； K1——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计； K2——热车间生活污水量时变化系数，以2.5计； C1——一般车间最大班使用淋浴旳职工人数，人； C2——热车间最大班使用淋浴旳职工人数，人； D1——一般车间旳淋浴污水量原则，为40(L/(人.班))； D2——热车间旳淋浴污水量原则，为60(L/(人.班))； T——每班工作时数，h。
二、污水设计流量旳计算（续4）
（4）工业废水设计流量计算
Q4
m M KZ 3600T
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。
第 8 章 污水管道系统的设计计算
（8-5）
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。 各符号意义见教材P180：式（8-5）。
9
8.1.2 工业废水设计流量
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：
工业种类 冶金 化工 纺织 食品 皮革 造纸
时变化系数Kh
1.0~1.1
1.3~1.5
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，即从管段起点为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服务面积来计算的， 公式如下： 生活污水量 q1 F qs K Z
向低处流动，在大多数情况下，管道内部
是不承受压力的，即靠重力流动。
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8.3.2 污水管道水力计算的设计参数
① 设计充满度 在设计流量下，管道中的水深 h 与管径 D的比值 h/D 称为设计充满度，当 h/D＝1 时称为满流；h/D＜1时称为不满流。 污水管道的设计有按满流和非满流两种 方法。在我国，按非满流进行设计。
内容：根据已确定的管道路线以及各设计管段的 设计流量来计算各设计管段的管径、坡度、流速、 充满度等。 原则是：不冲刷、不淤积、不溢流、要通风。 污水管道水力计算是由控制点开始，从上游 到下游，对各设计管段进行计算。
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8.3.1 污水管道中污水流动的特点
污水由支管流入干管，由干管流入主 干管，由主干管流人污水处理厂，管道由 小到大，分布类似河流，呈树枝状，与给 水管网的环流贯通情况完全不同。污水在 管道中一般是靠管道两段的水面高差从高
污水管道系统设计计算公式
1.生活污水量Q1=n∗N∗K z 24∗3600Q1---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。
2.设计人口数N=ρ∗F N---设计人口数，cap;ρ---人口密度，cap/h m2F---居住面积，h m2cap---“人”的计量单位。
3.工业企业生活污水和淋浴污水设计流量Q3=A1B1K1+A2B2K23600T+C1D1+C2D23600Q3---工业企业生活污水和淋浴污水设计流量, L/s;A1---一般车间最大班职工人数，cap;B1---一般车间职工生活污水定额，以25L/(cap·班)计；K1---一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计；A2---热车间和污染严重车间最大班职工人数，cap;B2---热车间和污染严重车间职工生活污水量定额，以35L/(cap·班)计；K2---热车间和污染严重车间生活污水量时变化系数，以2.5计；C1---一般车间最大班使用淋浴的职工人数，cap;D1---一般车间的淋浴污水量定额，以40L/(cap·班)计；C2---热车间和污水严重车间最大班使用淋浴的职工人数，cap;D2---热车间和污水严重车间的淋浴污水量定额，以60L/(cap·班)计；T---每工作班工作时数，h。
4.工业废水设计流量Q4=m·M·K z 3600TQ4---工业废水设计流量，L/s;m---生产过程中每单位产品的废水量定额，L/单位产品；M---产品的平均日产量，单位产品/d;T---每日生产时数，h;K z---总变数系数。
污水处理系统管道流量、压力及管径计算方法和选取表
污水处理系统管道流量、压力及管径计算方法和选取表1. 引言本文档旨在介绍污水处理系统中管道流量、压力及管径的计算方法和选取表。
污水处理系统是现代城市建设中不可或缺的一部分，对于保障环境卫生和公众健康起着重要作用。
管道流量、压力及管径的准确计算和选取是确保污水处理系统正常运行的关键。
2. 管道流量的计算方法管道流量是指单位时间内通过管道的液体体积。
在污水处理系统中，根据系统的设计需求和流量要求，我们需要计算管道的流量。
常用的计算方法有以下几种：2.1 伯努利方程法根据伯努利定律，通过管道的流体的总能量为常数。
基于这个原理，可以根据开始和结束点的压力差、流速等参数来计算管道的流量。
2.2 流量测量法通过安装流量计来直接测量管道的流量。
常见的流量计有涡轮流量计、超声波流量计等，可以根据安装的流量计的输出值来确定管道的流量。
3. 管道压力的计算方法管道压力是指流体在管道中的压力情况。
在污水处理系统中，为了保证正常的流动和运行，需要计算管道的压力。
常用的计算方法有以下几种：3.1 流体力学方程法根据流体力学的基本方程，通过管道的尺寸、流速、管道材料、液体密度等参数来计算管道的压力。
3.2 数值模拟法通过使用计算流体力学（CFD）软件进行数值模拟，可以得出管道中的流体流动情况及其压力分布。
4. 管道管径的选取表为了确保污水处理系统的正常运行，我们需要正确选取合适的管道管径。
根据经验和实践，可以制定一份管道管径的选取表，根据设计流量和设计压力，选择合适的管径。
下表为简化的选取表示例：> 注意：表中的推荐管径为经验值，仅供参考。
根据具体情况，可能需要进行进一步的计算和调整。
5. 结论本文档介绍了污水处理系统中管道流量、压力及管径的计算方法和选取表。
正确计算管道流量和压力，合理选择管道管径，对于确保污水处理系统的正常运行至关重要。
在实际设计和施工中，应根据具体情况和要求进行计算和选取。
5污水管道设计计算举例
5污水管道设计计算举例污水管道设计计算是确保污水系统正常运行和满足需求的重要环节。
下面将举例说明如何进行污水管道设计计算。
1.需求分析首先，需要对所需的污水处理量进行需求分析。
例如，假设小区的日平均污水产生量为500立方米，根据该小区的人口数量和不同区域的污水产生量等数据来估算。
此外，还需确定污水管道的运输距离和出口要求。
2.管道尺寸计算在进行管道尺寸计算时，需要考虑多个因素，例如流速、管道长度、压力损失、排放要求等。
首先，确定污水管道的设计流速。
常用的流速范围为0.6-0.9m/s，但具体数值取决于污水的性质和管道材料。
假设选择流速为0.75m/s，则可以通过以下公式计算出污水管道的最小内径：A=Q/V，其中A为管道横截面积，Q为污水流量，V为流速。
3.压力损失计算在管道设计中，需要计算污水在管道中的压力损失。
压力损失是衡量流体通过管道系统时输送能力的指标，简单来说就是管道内部能量的损失。
压力损失与管道尺寸、长度、流速以及管道材料的摩阻系数等相关。
常用的计算方法包括Darcy-Weisbach公式和Hazan-Williams公式。
以选择Darcy-Weisbach公式为例，可以通过以下公式计算压力损失：ΔP= f * (L/D)*(ρ*V^2)/2，其中ΔP为压力损失，f为摩阻系数，L为管道长度，D为管道直径，ρ为污水密度，V为流速。
4.排放要求计算除了考虑管道尺寸和压力损失，污水管道设计还需满足排放要求。
这些要求可能包括管道的倾斜度、污水处理厂的负荷能力以及法规限制等。
根据排放要求，可以计算出允许的最大流速、最大流量等参数，并进行相应的调整。
在实际污水管道设计计算中，还需考虑一些其他因素，例如管道材料的选择、管道布置的优化，以及管道连接方式的合理性等。
此外，还需注意对设计参数进行修正和验证，确保管道设计的合理性和可靠性。
这只是污水管道设计计算的基本步骤和举例，实际设计中还会因具体情况而有所不同。
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。
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
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。
室外生活污水管道计算书
室外生活污水管道计算书一、引言室外生活污水管道是城市或乡村生活污水排放的主要设施之一，它的设计和施工质量直接关系到城市环境和居民生活的质量。
本文档旨在对室外生活污水管道的计算方法进行详细说明，以确保该设施的设计和施工符合相关的规范和标准。
二、设计参数1.流量：根据所在区域的居民数量和水消耗量确定。
2.管道材质：根据污水性质和使用寿命确定。
3.管道直径：根据流量和规范要求确定。
三、计算方法1.流量计算：流量计算采用人均日生活污水排放量法，即通过统计居民数量和每人平均日生活污水产生量来计算。
根据所在地区的规范，采用适当的系数进行修正。
流量（m³/d）=居民数量×每人平均日生活污水产生量（m³/d）2.管道直径计算：根据流量和规范要求，可以使用曼宁公式或克里钦公式来计算管道的最佳直径。
曼宁公式：Q=(1.486/n)×A×R^(2/3)×S^(1/2)克里钦公式：Q=(1.318×A/n)×(R×S)^(1/2)其中，Q为流量（m³/s），A为横截面积（m²），R为水力半径（m），S为水流坡度（m/m）。
3.管道材质选择：根据污水性质和使用寿命要求，选择适当的管道材质。
常见的材质包括PVC、HDPE和铸铁等。
四、施工注意事项1.管道施工应按照相关规范和标准进行，确保管道尺寸、坡度和连接方式正确。
2.管道铺设应尽量避免交叉和重叠，采取合适的支撑和固定措施。
3.管道的连接应使用合适的密封材料或接口，并进行必要的防水处理。
4.施工过程中应注意保护周围环境，尽量避免对土壤和地下水的污染。
5.完工后，应进行必要的检测和验收，确保管道的质量和功能满足要求。
五、结论本文档详细介绍了室外生活污水管道的计算方法和施工要求，通过合理的流量计算、管道直径选择和材质设计，可以确保该设施的有效运行和使用寿命。
同时，在施工过程中要注意相关的规范和标准，确保管道的质量和环境保护。
第七章-污水设计计算
日变化系数K d
最高日污水量 平均日污水量
时变化系数K h
最高日最高时污水量 最高日平均时污水量
总变化系数 K z K d • K h
缺乏Kh及Kd时，总变化系数采用经验公式计算即
K 2.7
z
Q 0.11 平均
其中: Q平均 : 污水平均日流量，L / s。
污水平均日 流量(L/s)
总变化系数 (Kz)
设计人口数也可根据城市人口增长率按复利法推算， 但实际工程中使用不多。
式中： N——设计人口数，即n年后的估计人口数； N0——现在人口数； γ——人口自然增长率； n——设计期限，20~30年。
（3）综合生活用水总变化系数 污水的变化通常用变化系数表示。分为日变化系数、
时变化系数和总变化系数三种。
第七章 污水管道系统的设计计算
选定排水体制 划分排水流域 布置排水系统 计算设计流量 确定各种尺寸 确定管道位置 绘制管道平面图和剖面图
第一节 污水设计流量的计算
污水设计流量：污水管渠系统及其附属构筑物在单位时 间内保证通过的最大污水流量。
一、综合生活污水量的计算
Q1
n 5 40 70 100 200 500 2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4
≥1000 1.3
二、工业企业职工生活用水量及沐浴污水量
Q2
A1B1K1 A2 B2 K2 3600T
C1D1 C2 D2 3600
Q2— 工业企业生活污水及淋浴污水设计流量，L/s； A1— 一般车间最大班职工人数，人； A2— 热车间最大班职工人数，人；
第二节 设计管段的划分及管段流量的计算
污水管网设计任务： 划分设计管段，确定设计管段的起迄点，计算各设计管段的污
《给水排水管道系统 第2版》第5章-3污水管道水力计算基本参数
（2）设计流速
①最小流速：最小设计流速是保证管道内不致发 生淤积的流速。根据国内污水管道实际运行情
况并参考国外经验vmin=0.6m/s
②最大流速：最大设计流速是保证管道不被冲刷 损坏的流速（杂质对管壁尤其是接口处的摩擦） 金属管：10m/s 非金属管：5m/s 砼明渠：4m/s
因最大流速限制，地形太陡时不能用正交式
水流速度比满流时大一些，不易沉积
充满度0.95，流量最大 充满度0.813，流速最大 当充满度为1.0与充满度0.5时流速相等
《室外排水设计规范》GB50014
最大设计充满度： (h/D)max
管径或渠高200-300 0.55 管径或渠高350-450 0.65 管径或渠高500-900 0.70 管径或渠高>=1000 0.75
（3）最小管径
靠近上游的管段，设计污水流量小，计算管径小 根据养护经验，管径过小不利于维护
管径150堵塞次数约为管径200的两倍，养护 费用增加
而在同样埋深下，施工费用相差不大 略大的管径，可选用较小坡度，管道埋深减小 →考虑长期运行，常规定一个允许的最小管径
街区和厂区内Dmin=200mm 街道下 Dmin=300mm
比地面坡度略大，但流速已最小！
DN200时：若用(h/D)max=0.55，
v=1.11m/s，i =0.013，坡度大，埋深太大！
DN250时：若(h/D)max=0.55 →v=0.73，
但i =0.0039略大；若vmin=0.6m/s，h/D>
0.55！
→不计算管段，取DN300，i =0.003
P215附录C 注：
（1）每个D一张，h/D划出一个界值，图右不选用，
因为超出了(h/D )max
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qs
n
86400
式中：n——污水量标准，L/(人.d)； p——人口密度，人/公顷。
7.3污水管道水力计算
常用的均匀流基本公式
流量公式： QAv 流速公式： vC RI
Q---流量，m3/s； A---过水断面面积，m2； v---流速，m/s； R---水力半径，m； I---水力坡度； C---谢才系数。
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） 最小设计坡度（i） 最小管径（D）
（1）设计充满度（h/D）
——指设计流量下，管道内的有效水深与管径的比值。
h/D =1时，满流 h/D <1时，非满流
hD
《室外排水设计规范》规定，最大充满度为：
管径（D）或暗渠高（H） （mm）
设计充满度一定时，管径越大，最小设计坡度 越小。
规定：管径200mm的最小设计坡度为0.004；
管径300mm的最小设计坡度为0.003。
（4）最小管径
• 为什么要规定最小管径？ 街坊管最小管径为200mm，街道管最小管径为
300mm。 • 什么叫不计算管段？
在管道起端由于流量较小，通过水力计算查得 的管径小于最小管径，对于这样的管段可不用再 进行其他的水力计算，而直接采用最小管径和相 应的最小坡度，这样的管段称为不计算管段。
街区面 积（ha
1.53
1.71
1.80
2.20
1.38
2.04
2.40
89
1
2
8
88
7
8
9
13
14
10
87
19
工厂甲
24
86 1
2
火车站
11
3
4
12
9浴
10 13
15
16
14
20
21
15
25
26
5
6
16
11 17 22 工厂乙
12 17
18 18
23 19
27
3
4
5
6
N
7
某小区污水管道平面图布置
25
25
3.24
7.31
污水量的变化
污水量变化可以用变化系数和变化曲线来描述。
Kd——日变化系数，最大日污水量与平均日污水
量的比值
Kh——时变化系数，最大日最大时污水量与最大
日平均时污水量的比值
KZ ——总变化系数，最大日最大时污水量与平
均日平均时污水量的比值
KZ=Kd Kh
（1）居民生活污水量变化系数
生活污水量总变化系数
5.95
3-4 25 1.38 0.486 0.67 5.95
6.62
11-12
12-13
1.97
1.97
总变 化系 数Kz
8
2.3 2.3 2.3 2.2 2.2
2.3
集中 流量
生活污水 设计流量
本 段
Q1
设计 转 流量 输
9
3.24 7.31 11.23 13.09 14.56
4.53
10 11 12
该管段的转输送流量是从管段8-9-10-2流来的生 活污水平均流量，其值为q2= q0×F =0.486× （1.21+1.7+1.43+2.21+1.21+2.28）=4.88L/s。 合计平均流量q1+ q2=5.95L/s，查Kz=2.2，该管段 的生活污水设计流量Q1=5.95×2.2=13.09L/s。总 设计流量Q=13.09+25=38.09L/s。
q2i ——各公共建筑最高日污水量标准，L/(用水单位.d）； N2i ——用水单位数； T2i ——最高日排水小时数，h； Kh2i ——污水量时变化系数。
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q 3A 1B 1K 3 16 A T 2B 0 2K 2 0C 1D 3 1C 62D 0 2 0
A1——一般车间最大班职工人数； B1——一般车间职工生活污水定额，以25 L/(人.班)计； K1 ——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计； A2——热车间和污染严重车间最大班职工人数； B2——热车间和污染严重车间职工职工生活污水定额，以35 L/(人.班)计； K2 ——热车间和污染严重车间生活污水量时变化系数，以2.5计； C1——一般车间最大班使用淋浴的职工人数； D1——一般车间的淋浴用水量定额， 以40(L/(人.班)计； C2——热车间和污染严重车间最大班使用淋浴的职工人数； D2——热车间和污染严重车间的淋浴用水量定额， 以60(L/(人.班)计； T ——每工作班工作时数。
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
街区 编号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
街区面 积（ha
2.40
2.40
1.21
2.28
1.45
1.70
2.00
1.80
1.66
1.23
街区 编号 21 22 23 24 25 26 27
火车站 89
N
88 浴
87
工厂甲
86
工厂乙
某市一个小区平面图
设计方法和步骤：
1、在小区平面图上布置污水管道
从小区平面图可知，该区地势自北向南倾斜，坡 度较小，无明显分水线，可划分为一个排水流域。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，主干管则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， 如下图。
（5）污水管道的埋设深度
管道的埋设深度有两个意义：
决定污水管道最小覆土厚度 的因素：
地面荷载 冰冻线的要求 满足街坊管连接要求
地面 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0.7m
• 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0.15m；有保温 措施或水温较高的管道，距离可以加大。
• 满足街坊污水连接管衔接要求：
从以上三个因素出发，可以得到三个不同的覆土 厚度，最大值就是这一沟段的允许最小覆土厚度。
最大埋深 根据技术经济指标及施工方法决定。 在干燥土壤中，沟道最大埋深一般不超过7~8m； 在多水、流沙、石灰岩地层中，一般不超过5m。
（6）污水管道的衔接
衔接原则： （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； （2）避免在上游管段中形成回水而造成淤积； （3）不允许下游管段的管底高于上游管段的管底。
污水平均日流量 5 15 40 70 100 200 500 〉1000 （L/s）
总变化系数 （KZ）
2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3
2.3
Kz
2.7 Q 0.1
1
1.3
Q 5 5 Q 1000 Q 1000
（2）工业废水量变化系数 和产品种类和生产工艺有关
（3）工业企业生活污水和淋浴污水量变化系数 生活污水：一般车间3.0，高温车间2.5。 淋浴污水：近似均匀排水。
一般检查井的设置位置有：流量汇入的地方、管径 变化的地方、转弯、或在直管段管径长度较长时 （30~70m）。
水流为重力流，需满足一定水力坡度。 管道埋深太大时设提升泵站（平坦地区，反坡）； 坡度较大，设置跌水井。
污水管网设计任务：计算不同地点污水流量、 各管段污水流量，确定管径、埋深和衔接方 式等。
污水设计流量计算
（1）居民生活污水设计流量
Q1
n N Kz 243600
n——居民生活污水量定额，L/(cap.d) N——设计人口数，cap KZ ——生活污水量总变化系数
n按平均日污水量定额，按平均日用水量定额的 80~90%确定。
（2）公共建筑污水设计流量
Q2
q2N i 2iKh2i(L/s) 36T 02i0
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。
最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏的 流速，与管道材料有关；金属管道的最大流 速为10m/s，非金属管道的最大流速为5m/s。
（3）最小设计坡度
（1）
（2）
（3）
——相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度， 最小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。
本例中，居住区人口密度为350cap/ha，居民生活 污水定额为120L/(cap·d)，则每ha街区面积的生 活污水比流量为：
q0385 6 104 20 0 0.408 (L/6s(h)a
设计管段1-2为主干管的起始管段，只有集中流量 25L/s流入，故设计流量为25L/s。设计管段2-3除 转输管段1-2的集中流量25L/s外，还有本段流量q1 和转输流量q2流入。该管段接纳街区24的污水，其 面积为2.2ha，故本段流量q1= q0×F =1.07L/s；
第七章 污水管道系统的设计算
污水管道系统设计的主要任务
• 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； • 污水管网施工图绘制等。
7.1污水管道系统设计流量的确定
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。
89
8
88
9
10
87
工厂甲
86 1
2