水污染控制工程 第二章 排水管渠水力计算
水力学计算
最大埋深干燥土7-8m，多水砂地区，5m。应该尽量减少埋 深。
最小覆土厚度, 防止污水冰冻和土壤冰冻破坏管道, 防止车辆 动荷载压坏管道, 满足支管衔接. 无保温的生活污水或工业废
水, 管底在冰冻线下. 荷载方面，在车行道下, >0.7m; 人行道
>0.6m. 返回
5. 管段的衔接
5. 管段的衔接
D h
4.管渠水力设计参数
最大设计充满度
Water Pollution Control Engineering
雨水管道和合流管道应按满流计算
4.管渠水力设计参数
(2on Control Engineering
排水管渠的最小设计流速，应符合下列规定：
1. 污水管道在设计充满度下为0.6 m/s； 2. 雨水管道和合流管道在满流时为0.75 m/s； 3. 明渠为0.4m/s。
6. 管段水力计算
Water Pollution Control Engineering
比较D=350mm和D=400mm，D=350mm更合适，如果
采用400, 则由设计坡度减小引起的管道埋深的减小为
240m×0.0001=0.024m，而管道管径与350相比却增加
0.05m；此外管道容积未充分利用，h/D由0.65降为0.53； 除非流量突然剧烈增加，否则一般不跳级增加管道管 径。
求流速和充满度。需要注意当交点不是正好在线
上需要估计数值。
例题2-3，n=0.014，D=300，Q=38L/s，v=1.0m/s，
查图得到h/D=0.55, i=0.0055。
例题2-2
例题2-3
Water Pollution Control Engineering
污水管道水力计算
• 由图11-15可以看出： • 当h/D≈0.95时，Q/Qo呈最大值，Q=1.08700； • 当h/D≈0.81时，v/v0呈最大值，v=1.160 v0。 • 由此可见，圆管输水能力最大时的充满度不是1，即不 是满流，而是充满度为0.95时。 9
（三）污水管道水力计算的控制数据
• 室外排水设计规范中对于污水管道的设计充满 度、设计流速、最小管径与最小坡度等做了规 定，作为设计的控制数据。 • 1.最大设计充满度 • 污水管道设计充满摩是指管道排泄设计污水量 时的充满度。污水管道的设计充满度应小于或 等于最大设计充满度。室外排水设计规范规定 的污水管道的最大设计充满度见表11-4。
13
污水管道的最小管径与最小设计坡度 管道位置 最小管径（毫米） 最小设计坡度 150 0.007 200 0.004
在街坊和厂区内 在街道下
在均匀流情况下，水力坡降等于水力坡度， 即管底的坡度。由均匀流流速公式可知，管 渠坡度和流速之间存在一定的关系。因此， 也可以用最小的设计流速来反映设计流速的 最小值，用最小设计坡度控制污水管渠设计。
• 1．排水管渠横断面形式 • 排水管渠的横断面形式必须满足静力学、水力 学以及经济与维护管理方面的要求。静力学方 面，要求管道具有足够的稳定性和坚固性，在 水力学方面，要求有良好的输水性能能，不但 要有较大的排水能力，而且当流量变化时，不 易在管道中产生沉淀；在经济方面，要求管道 用材省，造价低，在维护管理上要求便于清通。
7
3.圆管流的水力特性
• 城市排水管渠大多为不满流。管渠中水 深h与管径D（或渠高H）之比，即h/D或 h/H称为充满度。圆管不满流和满流时充 满度与水力因素之间的关系如图11-15中 圆管的水力特性曲线所示。图中V0、Q0 表示圆管满流时的流速、流量, u、Q表示 不满流时的流速、流量。
污水管水力计算
第2.2.1条 雨水设计流量按下式计算式中,Q=qψFQ--雨水设计流量(L/s)；q--设计暴雨强度(L/s.ha)；ψ--径流系数；F--汇水面积(ha)注：当有生产废水排入雨水管道时，应将其水量计算在内。
第2.2.2条 径流系数按下表采用。
平均径流系数可按加权平均计算。
径流系数ψ综合径流系数ψ第2.2.3条 设计暴雨强度(见专用表)第2.2.4条 雨水设计重现期：一般选用0.4~3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用2~5a.第2.2.5条 设计降雨历时，按下式计算：t=t1+mt2式中，t--降雨历时（min)；t1--地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5~15min；m--折减系数，暗管折减系数m=2，明渠折减系数m=1.2 ;t2--管渠内雨水流行时间(min)注：在陡坡地区，采用暗管时折减系数m=1.2~2.第2.3.1条 合流管道的总设计流量应按下式计算：第2.3.1条 合流管道的雨水重现期可适当高于同一情况下的雨水管道设计重现期。
第3.2.1条 排水管渠的流速，应按下式计算：V=(1/n) R2/3I1/2式中,V--流速 (m/s);R--水力半径(m);I--水力坡降;n--粗糙系数.第3.2.2条 管渠粗糙系数按下表选用:管渠粗糙系数 n第3.2.3条 排水管渠的最大设计充满度和超高，应遵守下列规定：一、污水管道应按不满流计算，其最大设计充满度应按下表采用。
最大设计充满度注：在计算污水管道充满度时，不包括淋浴或短时间内突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按满流复核.二、雨水管道和合流管道应按满流计算。
三、明渠超高不得小于0.2m。
第3.2.4条 排水管道的最大设计流速应遵守下列规定：一、金属管道为10m/s；二、非金属管道为5m/s；第3.2.6条 排水管渠的最小设计流速应遵守下列规定：一、污水管道在设计充满度下为0.6m/s；二、雨水管道和合流管道在满流时为0.75m/s；三、明渠为0.4m/s。
水污染控制工程(上)
1.完整的排水工程包括两个方面：排水管渠系统和污水处理技术两部分。
2.排水工程的概念:——指为保护环境而建设的一整套用于收集、输送、处理和利用污水的工程设施3.水体污染的定义：排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的自净能力，而导致水体的物理、化学及卫生性质发生变化,使水体的生态系统和水体功能受到破坏.4.、有机型污染采用需氧量作为有机污染物的指标：BOD ：生化需氧量；20℃下微生物活动降解有机物需要的氧量COD：化学需氧量；TOC:总有机碳；TOD：总需氧量;将有机物中的C。
H。
O.N.S等氧化为H2O。
CO2.NO2.SO2所消耗的氧量第1章排水管渠系统一.排水工程的作用1。
保护环境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之灾.2.卫生防疫，保证人们健康安全污水危害方式：①含有致病菌，传播疾病②含有毒害物质，导致公害3.经济方面①污水资源化，节约用水,创造价值②污水处理、排洪有利于工农业发展二．排水系统的组成排水系统：排水的收集、输送、处理和排放等设施以一定方式组合成的总体，称为排水系统。
排水系统由管道系统（排水管网）和污水处理系统（污水处理厂)组成.管道系统：是用于收集、输送废水至污水处理厂或出水口的设施。
一般由排水设备、检查井、管渠、泵站等组成.污水处理系统：是用于处理和利用废水的设施。
包括各种处理构筑物和除害设施等.三、排水系统体制的概念:——生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠来排除，也可以采用两个或两个以上独立的管渠来排除，污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。
排水系统的体制是一个地区收集和输送废水的方式,简称排水体制（制度)。
四、排水系统体制的分类:合流制：直排式（对水体污染严重,不宜采用)、截流式分流制:完全分流制和不完全分流制(适用于地形适宜附近有水体，可顺利排水）1．合流制所谓合流制是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式.2．分流制所谓分流制是指用两个或两个以上的管渠分别独立收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式. 排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统.排除雨水的系统称为雨水排水系统.新建地区排水系统一般采用分流制五、合流制和分流制的比较：1。
水污染控制工程(上册)习题
1．名词解释：排水系统、排水体制2 ．排水体制主要有和两种形式。
3 ．合流制排水系统主要有和两种形式。
分流制排水系统主要有、和三种形式。
4．不同体制的排水系统在经济效益及环境效益方面各自有何优缺点？5．如何选择排水体制？6 ．简述排水系统的组成及每部份的功能。
7 ．简述城镇污水系统的组成及每部份的功能。
8 ．简述工厂排水系统的组成及每部份的功能。
9．雨水排水系统的组成10.街道雨水管渠系统上的附属物除检查井、跌水井、出水口等之外,还有采集地面雨水用的。
11. 在管道系统的组成上,合流制排水系统和半分流制排水系统的组成与各分流制系统相似,具有同样的组成部份,只是在截流式合流制管渠上设有和；而在半分流制管渠上设有和。
12．管渠系统的主要组成部份是或者,渠道有和之分。
城市和工厂中的渠管主要是。
13. 暗渠系统的主要附属构筑物有哪些？14. 对合格的管道和渠道有哪些要求？15. 为什么管道的断面形式常采用圆形,而渠道的断面形式普通不采用圆形？选择管道时主要应考虑哪些因素？16. 渠道断面形式有哪几种？它们的特点是什么？适于什么情况？17. 我国城市和工厂最常用的管道有哪些？试述合用情况及优缺点？18. 混凝土管管口的形式有：、和。
创造方法主要有、、。
19. 钢筋混凝土管管口的形式有：、和。
创造方法主要有、、。
21. 简述管道系统各种附属构筑物的功能,合用场合和构造要求？22. 检查井由三部份组成：、、。
检查井井身的构造与是否需要工人下井有密切关系。
不需要下人的浅井,构造很简单,普通为；需要下人的检查井在构造上可分为、和三部份。
检查井的底部做流槽是为了。
在重要道路上的检查井,有时为了防止因检查井沉降而破坏路面,可设计采用来固定井座和井盖, 即使检查井沉降也不影响道路路面。
23. 跌水井的构造无定型,常用的有和两种。
24. 雨水口结构包括：、、三部份。
雨水口的形式有、以及。
从地步构造看,雨水口分为和。
其中有截流进入雨水口的粗重物体的作用。
排水及输水水力损失计算详解
排水及输水管道相关规定和水力损失计算二00六年九月目录1、排水管道设计一般规定2、污水管道最大允许流速、最大设计充满度、最小设计流速、最小设计充满度、最小坡度、最小设计充满度下不淤流速和最小坡度3、排水管径计算公式4、排水横管的水流速的计算公式5、输水管道的水力损失计算6、直管磨擦水头损失估算简表1、排水管道设计一般规定1、设计污水管总出口处应设计计量设施。
2、排水管设计管道内最大流速为：金属管道为10米/秒，非金属管道为5米/秒。
3、污水管道在设计充满度下流速为0.6米/秒，当为金属、矿物质固体或重油杂质的生产污水管道其最大设计流速宜适当加大。
4、压力管道的设计流速宜采用0.7～1.5米/秒。
5、压力输泥管道最小设计流速见下表：6、自流污泥管道的最小设计坡度宜采用0.01。
7、设计压力管时应考虑水锤影响，在管线高点及每隔一段距离设排气装置，在管线低点及每隔一段距离设排空装置。
8、通气的污水立管最大排水能力见下表：9、不通气的污水立管最大排水能力见下表：10、管顶最小复土厚度在车行道下一般不小于0.7M。
11、厂房内排水钢管最小埋设深度为砼地面至管顶距离为0.4M，红砖地面至管顶距离为0.7M，PVC管为砼地面至管顶距离为0.6M，红砖地面至管顶距离为1.0M2、污水管道最大允许流速、最大设计充满度、最小设计流速、最小设计充满度、最小坡度、最小设计充满度下不淤流速和最小坡度见下表：上表说明；1、管径≤300mm 时按满度复核。
2、含有机械杂质的工业废水管道其最小流速宜适当提高。
3、排水管径计算公式D ＝ Q4D —管径 （mm ） Q —流量 （M 3/S ） V —流速 （m/S ）4、排水横管的水流速的计算公式V ＝Rn132I21V —流速 （m/S ） R —水力半径 （m ）n —粗糙系数、钢管取0。
012，塑料管取0。
009，铸铁管取0。
013，砼管取0。
013～0.014。
I —水力坡度，采用排水管坡度。
排水管网-第2章
四、城市污水设计总流量计算
Q=Q1+Q2+Q3+Q4 城市污水总的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；在地下水较高地区，还应加入地下 水渗入量。
城镇污水总流量综合表
平均日流量(m3/d)
进入下水道
最高日最大时污水 量(m3/h)
生活污水
进入下水道
生产污水
设计流量(l/s)
生活污水
进入下水道
生产污水
生活污水
生产污水
居住 区 工厂
Q1 Q2 Q3
Kz Q1 Kz Q2 Kz (Q1+Q2) Qmax Kz Q3
Q1 ’ Q2 ’ Q3’
合计
总数
Q1+Q2
Q
Q3
Kz Q3
(Q1+Q2)’
Qmax’
Q3’
第三节 污水管道水力计算
一、污水管道中的污水流动特点
1、水质特点 假定污水的流动按照一般流体流动的规律 2、水流特性 流态特征——紊流 非恒定流(时间)，按恒定流计算 非均匀流(空间)，按均匀流计算 3、重力流与压力流 重力流(高→低)
3、最小覆土厚度应满足三个方面的要求： ① 防冻：防止管道内污水结冻，防止因土壤冻胀 而损坏管道。 ② 防压： 静荷载：上面土壤； 动荷载：车辆； 车行道下，最小覆土厚度≥0.7m；非车行道 下的污水管道若能满足管道衔接的要求以及无动 荷载的影响，其最小覆土厚度值也可适当减小。
第一节 设计资料的调查及
设计方案的确定
一、收集设计资料
1、有关明确任务的资料 主要是总体规划以及多项专业工程的规划 可获及：设计范围、设计期限、设计人口、 拟用的排水体制、污水处置方式；受纳水体的情 况、污水定额、水质指标；排水系统现状，存在 的问题等
控制性详细规划 雨水管水力计算
D=300MM
对水力计算图而言，粗糙系数n是已知的，图上的曲线
表示的是Q、v、I、D之间的关系，这四个因素中，只要确
定两个因素，就可以通过图查出其它两个因素。计算时， Q为已知，只要再知道一个因素就可以查图计算了，通常 情况下先假定坡度I。管道坡度I近似等于地面坡度。 由Q和I，就可查图得出v、D →复核v的规定→若符合，
2、 确定各管段始点和终点的埋设深度（水面标高、管底标高）
处理好各管段之间的衔接设计 同污水管道
确定管段的直径和坡度，应从上游管段开始， 依次向下游管 、I）
在具体计算时，设计流量Q和管道粗糙系数n已知， 还有管径D 、管道坡度I和流速v是未知的，因此需要先假 定１个求其它两个，这样的数学计算非常复杂，而且经常 要试算。为了简化计算，常采用水力计算图或水力计算表 进行进行。
最大设计 流速 （m/s）
明渠类别
最大设 计流速 （m/s）
粗砂或低塑性粘土 粉质粘土 粘土 石灰岩或中砂岩
0.8 1.0 1.2 4.0
草皮护面 干砌块石 浆砌块石或浆砌砖 混凝土
1.6 2.0 3.0 4.0
3．最小管径和最小设计坡度 雨水管道的最小管径为300 mm，相应的最小 坡度为0.003；雨水口连接管的最小管径为200 mm， 相应的最小坡度为0.01。 4．最小埋深与最大埋深 在冰冻地区，雨水管道正常使用是在雨季，冬 季一般不降雨，若该地区使雨水管内不贮留水，且 地下水位较深时，其最小埋深则可不考虑冰冻影响， 但应满足管道最小覆土厚度的要求。其它具体规定 同污水管道。
水力计算中应注意的问题
１、在计算中，碰到下游管段的设计流量小于上游管段的设计流量时， 下游管段的设计流量应取上游管段的设计流量。 2、支管与干管的计算是同时进行计算的，在支管与干管相交的检查井 处，必然会有两个∑t2和两个管低标高值。相交后的下游管段水力计 算时，应采用大的∑t2和小的管低标高值。 3、在水力计算中，管道坡度变化不大时，随着流量的增大，流速应该 是逐渐变大或不变。
高廷耀《水污染控制工程》(第4版)(上册)配套题库-章节题库】-第二章 排水管渠水力计算【圣才出品】
第二章排水管渠水力计算一、选择题1．下列不是引起局部阻力损失原因的是（）。
A．转弯B．分枝C．管径放大D．管壁粗糙【答案】D【解析】局部阻力损失是指由局部边界急剧改变导致水流结构改变、流速分布改变并产生旋涡区而引起的水头损失。
通常在管道的进出口、变截面管道、管道的连接处等部位，都会发生局部水头损失。
管壁粗糙引起的是沿程水头损失。
2．下列判断正确的是（）。
A．当流量一定，流速减小则管径减小，水头损失也减小B．当流量一定，流速减小则管径增大，水头损失也增大C．当流量一定，流速减小则管径减小，水头损失增大D．当流量一定，流速减小则管径增大，水头损失却减小【答案】D【解析】由d=知，流量Q不变、v减小时，管径d增大；又由22fl vhd gλ=知，d增大、v减小，则沿程水头损失减小。
二、填空题1．为了保证管渠能正常运行，以顺利地收集和输送生活污水和工业废水，管渠水力计算要满足______，______，______和______。
【答案】不溢流；不淤积；不冲刷管壁；要注意通风【解析】为了保证管渠能正常运行，以顺利地收集和输送生活污水和工业废水，管渠水力计算要满足下列要求：①不溢流，由于生活污水和工业废水从管渠中溢流到地面将污染环境，因此污水管渠是不允许溢流的；②不淤积，当管渠中水流的速度太小时，水流中的固体杂质就要下沉，淤积在管渠中，会降低管渠的输送能力，甚至造成堵塞；③不冲刷管壁，当管渠水流速度过大时，会冲刷和损坏管渠内壁；④要注意通风，在管渠中的水面之上保留一部分空间，作为通风排气的通道，并为不溢流留有余地。
2．水力学图计算的6个水力要素是______，______，______，______，______和______。
【答案】管径D；粗糙系数n；充满度h/D；水力坡度即管底坡度i；流量Q；流速υ【解析】对每一个设计管段，有6个水力要素，分别为管径D，粗糙系数n，充满度h/D，水力坡度即管底坡度i，流量Q和流速υ。
排水管渠水力计算复习题
排水管渠水力计算复习题排水管渠水力计算复习题在工程领域中，排水管渠的设计和计算是非常重要的一项任务。
它涉及到水力学的知识和技术，需要工程师们熟练掌握相关的计算方法和公式。
本文将通过一些复习题来帮助读者回顾和巩固排水管渠水力计算的知识。
题目一：已知一条圆形排水管渠的内径为0.5米，水流速度为1.5米/秒，求其单位宽度上的流量。
解析：首先，我们需要知道圆形管渠的流量计算公式为Q=πr²V，其中Q表示流量，r表示管渠的半径，V表示水流速度。
根据题目中的数据，我们可以计算出管渠的半径为0.25米。
将这些数据代入公式中，即可得到流量的计算结果。
Q = 3.14 * (0.25)² * 1.5 = 0.29475 m³/s因此，该圆形排水管渠单位宽度上的流量为0.29475立方米/秒。
题目二：一条矩形排水管渠的宽度为0.8米，深度为0.6米，水流速度为1.2米/秒，求其单位宽度上的流量。
解析：对于矩形管渠，流量的计算公式为Q=bhV，其中Q表示流量，b表示管渠的宽度，h表示管渠的深度，V表示水流速度。
根据题目中的数据，我们可以将宽度和深度代入公式中，得到流量的计算结果。
Q = 0.8 * 0.6 * 1.2 = 0.576 m³/s因此，该矩形排水管渠单位宽度上的流量为0.576立方米/秒。
题目三：已知一条梯形排水管渠的上底宽度为0.6米，下底宽度为1.2米，深度为0.8米，水流速度为1.5米/秒，求其单位宽度上的流量。
解析：对于梯形管渠，流量的计算公式为Q=(b1+b2)hV/2，其中Q表示流量，b1和b2分别表示上底和下底的宽度，h表示管渠的深度，V表示水流速度。
根据题目中的数据，我们可以将上底、下底和深度代入公式中，得到流量的计算结果。
Q = (0.6 + 1.2) * 0.8 * 1.5 / 2 = 1.08 m³/s因此，该梯形排水管渠单位宽度上的流量为1.08立方米/秒。
管道工程复习题答案
水污染控制工程复习题第一章排水管渠系统一、名词解释1、环境容量:是在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量2、排水体制:采用不同的污水排除方式所形成的排水系统二、填空1、污水按照来源不同，可分为—工业废水_____ 、生活污水、初期雨水3类。
2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有：排放水体、灌溉农田、重复使用。
3、排水系统的体制一般分为：合流制和分流制两种类型。
三、简答题1、污水分为几类，其性质特征是什么？答：按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和雨水3类。
生活污水是属于污染的废水，含有较多的有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，还含有肥皂和合成洗涤剂等，以及常在粪便中出现的病原微生物，如寄生虫卵和肠西传染病菌等。
工业废水是指工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。
由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。
雨水即大气降水，包括液态降水和固态降水，一般比较清洁，但其形成径流量较大，则危害较大。
2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？答：排水系统：为了系统地排除和处置各种废水而建设的一整套工程设施称为排水系统。
排水体制：采用不同的污水排除方式所形成的排水系统，也称排水制度。
排水体制分类：合流制：优点：工程造价投资少，缺点：对水体污染严重。
分流制：缺点：工程造价投资巨大，优点：对环境污染很小。
3、排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？答：1、管渠系统：收集和输送废水的工程设施。
2. 污水厂：改善水质和回收利用污水的工程设施。
3. 出水口：净化后废水排入水体的工程措施。
4、排水系统布置形式有哪几种？答：正交式、截流式、平行式、分区式、分散式、环绕式。
5、排水管道材料主要有哪些？答：混凝土管、钢筋混凝土管、塑料管和玻璃钢管、陶土管、金属管第二、三章污水管道系统的设计计算一、填空题1•污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为（充满度），当h/D=1 时称为（满流）；h/D<1时称为（非满流）。
排水管渠水力学
h/D=0.53
此时i=0.00145。而D=350mm
时，h/D=0.65，i=0.0015；
二者管道设计坡度基本相同，
而D=400mm与D=350mm相比，管道容积未充分利
用，且由于采用管顶平接，
管道埋深反而增加0.05m。
另外，管管口径一般不跳级
增加，因此D=350mm，
i=0.0015的设计为好。
20
不满流管道水力学算图使用例题3
已知n＝0.014， D＝300mm， v=1.0m/s, qv=38L/s, 求i和h/D.
i=0.0057 h/D=0.53
h/D=0.53
i=0.0057 21
管道水力学计算的设计数据 及其基本规定
设计充满度 设计流速 最小管径
最小设计坡度
不满流、最大设计充满度 防止淤积和过度冲刷 为养护方便所作的规定 相对于最小流速的设计坡度
在已知流量qv和管径D，查水力计算图时，尽量选择流量qv和设计充 满度（图中为虚线）交点处的值或选择流量qv和设计流速（图中为虚 线）交点处的值。
44
例2-4
已知：设计管段长度L为240m，地面坡度I为0.0024，流量qv为40 L/s，上游管段管径D300mm，充满度h/D为0.55,管底高程为44.2
7
设计管段：相邻的两个检查井间的管段。
当相邻的设计管段能采用同样的口径和坡度时 可合并为一条设计管段。
同一设计管段上，当流量沿程不变和变化较小， 全管段可采用同样的口径和坡度。
在不长的设计管段上，当流量变化不大时，管道中水流状态 接近均匀流，管道水力计算采用均匀流公式。
8
均匀流管段示意图
均匀流特点：水力坡度=水面坡度=管底坡度
建筑小区雨水排水管道水力计算
L——设计管段上游各管段管长，m
υ——设计管段上游各管段的设计流速，m/s 当建筑小区的各种地面参数资料不不足时，径流系数可根据小区内建筑密度
按小区综合径流系数选取。小区综合径流系数见表1-3-4。
模块一 建筑小区生活污水排水系统设计
5）汇水面积F的求定
ψa=∑fi·ψi/∑fi
(1-3-6)
ψa——小区平均地面径流系数 fi——小区内各种地面面积，hm2
ψi——各种地面径流系数
各种地面径流系数见表1-3-3。
模块一 建筑小区生活污水排水系统设计
4）降雨历时t
降雨历时是很重要的设计参数，选择不当会使设计流量过大或过小。
t=t1+mt2 (1-3-7)
流速控制下的最小坡度要求。详见表1-3-5。 2）雨水管段的设计流量如果小于表1-3-5规定的最小管径在最小设计坡度时
的通过流量，则该管段称为非计算管段。非计算管段应采用最小管径并按最
小坡度进行设计。小区雨水管道最小管径、最小设计坡度见表1-3-6。 3）雨水管道水力计算的其他规定可参照污水管道的规定执行
4）雨水管道应按满流设计
模块一 建筑小区生活污水排水系统设计
模块一 建筑小区生活污水排水系统设计
模块一 建筑小区生活污水排水系统设计
模块一 建筑小区生活污水排水系统设计
模块一 建筑小区生活污水排水系统设计
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R——水力半径，m，满流R=D/4
（3）计算方法
水力计算时，雨水管渠一般采用满流重力流设计计算，与污水管道计算方法 相同，采用流量和流速公式直接求解困难，需要试算和迭代。计算时一般采
水污染控制工程考试提纲
水污染控制工程绪论（考查重点）1、水循环：自然循环、社会循环水污染：1）物理性污染（感官污染如色度、浊度、嗅和味，热污染，悬浮固体污染，油类污染）2）无机物污染（酸碱污染、无机毒物污染；无机毒物污染分为金属毒物污染和非金属毒物污染）3）有机物污染（有机型污染、有机毒物污染、有机污染物分类）4）营养盐污染与水体无营养化5）生物污染6）放射性污染有机污染物分类：1可生物转化的有机物2难生物转化的有机物3不能生物转化的有机物有机污染物指标：BOD、COD、TOC(总有机碳)、TOD（总需氧量）可生化比=BOD/COD，一般情况下，BOD5/COD<0.3,该废水不适合于生物处理，BOD5/COD>0.3即可考虑对其进行生物处理；BOD5/COD>0.5时，认为该废水的可生物降解性较好。
COD：是指在酸性条件下用强氧化剂量将有机物氧化为二氧化碳和水所消耗的氧化剂量用氧量表示。
TOC：污水中有机物的总含碳量，它是表示污水被有机物污染的综合指标。
TOD：是指有机物的主要组成元素C、H、O、N、S等被氧化后，产生CO2、H2O、NO2、和SO2所消耗的氧量。
2、水体污染的危害危害人体健康，降低农作物的产量和质量，影响渔业生产的产量和质量，制约工业的发展，加速生态环境的退化和破坏，造成经济损失3、水污染控制工程的主要目标：（1）确保地面水和地下水饮用水源地的水质，为向居民供应安全可靠的饮用水提供保障，（2）恢复各类水体的使用功能和生态环境，确保自然保护区、珍稀濒危水生动植物保护区等水质，为经济建设提供合格的水资源。
（3）保持景观水体的水质，美化人类居住区的悦人景色。
4、水污染防治的主要内容和任务：（1）制定区域、流域或城镇的水污染防治规划（2）加强对污染源的控制，采取有效措施减少污染源排放的污染物量（3）对各类废水进行妥善的收集和处理，建立完善的排水管网及污水处理厂，使污水排入水体前达到排放标准（4）开展水处理工艺的研究，满足不同水质、不同水环境的处理要求（5）加强对水环境和水资源的保护，使水资源和水环境免收污染。
简单的给排水复习题
水污染控制工程（上册）复习题环境容量：污水的最终处置或者是返回自然水体、土壤、大气；或者是经过人工处理，使其再生成为一种资源回到生产过程；或者采取隔离措施。
其中关于返回到自然界的处理，因自然环境具有容纳污染物质的能力，但具有一定界限，不能超过这种界限，否则会造成污染。
环境的这种容纳界限称环境容量。
排水体制：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。
这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。
污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。
第一章排水管渠系统一、填空1、污水按照来源不同，可分为生活污水、工业废水、雨水3类。
2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有：排放水体、灌溉农田、重复使用。
3、排水系统的体制一般分为：合流制和分流制两种类型。
二、简答题1、污水分为几类，其性质特征是什么？答：按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和雨水3类。
生活污水是属于污染的废水，含有较多的有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，还含有肥皂和合成洗涤剂等，以及常在粪便中出现的病原微生物，如寄生虫卵和肠西传染病菌等。
工业废水是指工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。
由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。
雨水即大气降水，包括液态降水和固态降水，一般比较清洁，但其形成的径流量较大，则危害较大。
2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？答：1.排水系统：为了系统地排除和处置各种废水而建设的一整套工程设施称为排水系统。
2.排水体制：采用不同的污水排除方式所形成的排水系统，也称排水制度。
3．排水体制分类：A．合流制：优点：工程造价投资少，缺点：对水体污染严重。
B．分流制：缺点：工程造价投资巨大，优点：对环境污染很小。
从环境保护方面来看，如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的；但这时截流主干管尺寸很大，污水厂容量增加很多，建设费用也相应地增高。
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（2）找出代表qV＝26L/s的那根竖线。
（3） 找出代表i＝0.003的那根横线。 （4） 找出这两根线的交点，这交点落在代表v＝ 0.7m/s和v＝0.75m/s的两根斜线之间。假如有一根和 以上两根斜线平行的线正好穿过这交点，估计这根线 代表v=0.71m/s。求得v＝0.71m/s。
（5）这交点又落在代表h/D＝0.50和0.55两根斜线之 间，估计h/D＝0.52。于是，求得h/D＝0.52。
1 23 12 v R I n
I——水力坡度（即水面坡度， 也等于沟底坡度i） ； n——沟壁粗糙系数。
第三节 水力学算图
水力学算图有不满流圆形沟道水力学算图、 满流圆形沟道水力学算图、满流矩形水力学算 图和明渠流用的水力学算图等。
例 2-1 已知n＝0.014，D＝300mm，i＝ 0.0024，qV＝25.5L/s，求v和h/D。
h/D
0.25
0.35
0.45
0.55 0.65
0.75 0.0080 0.0060 0.0050 0.0040
0.0030
i
0.0020 0.0015
0.0010
7 8 9 10 15 20 30 qv /(L.s-1) 40 50 60 70 0.0008
（2）这张图有四组线条：竖的线条代表流量， 横的代表坡度，从右向左下倾的斜线代表充满度， 从左向右下倾的斜线代表流速。每条线上的数目 字代表相应要素的值。先从纵轴(表示坡度)上的 数字中找0.0024，从而找出代表i＝0.0024的横线。
水力学计算要 满足下列要求
不淤积 不冲洗管壁
要通风
第二节 沟道水力学计算用的 基本公式
设计管段是相邻的两个窨井间的沟段。 当相邻的设计管段能采用同样的口径和坡度时， 可以合并为一条设计沟段。
qv——设计沟段的设计流量， m3/s；
流量公式：
A——设计沟段的过水断面面
qV Av
流速公式：
积，m2 ； v——设计沟段过水断面的平均 流速，m/s ； R——水力半径（过水断面面 积与湿周的比值），m ；
水流在沟道流动时，水流上方是大气，具有 自由的表面，而其他三个方向受到沟道固体界面 的限制，称明渠流或重力流。
沟道有时在水压下流动，这时的水流方式称 管流或压力流。
第一节 污水沟道水力学 设计的原则
计算 确定
管径 坡度 高程 不溢流
（充满度h/D） （Vmin） （Vmax） （充满度h/D）
(1)概念：在设计流量下，污水管道中的水深h和
管道直径D的比值称为设计充满度(或水深比)， 当h/D为1时称为满流，<1时称为不满流。
(2)规定最大设计充满度原因：①污水量很难精确计算，应 该留有余地；②有利于管内通风，排除有害气体，防止爆炸；
③便于管道的疏通和维护管理 。
一、设计充满度
沟道是按不满流的情况进行设计的。在设计 流量下，沟道中的水深h和管径D（或渠深H）的 比值c称为设计充满度。 最大设计充满度
（5）这交点又落在h/D＝0.53的斜线上，求得 h/D＝0.53。
第四节
沟道水力学设计参数
1.设计充满度(h/D) 2.设计流速(Vmin、Vmax) 3.最小管径(Dmin) 4.最小设计坡度(Imin) 5.污水管道的埋设深度
注：参照《室外给排水设计规范》(GBJ14-87 1997)
1.设计充满度
解：（1） D＝300mm，采用教材中图2-2。
在具体的计算中，已知
设计流量q以及管道粗糙系 数n，需要求管径 D、充满 度h/D，管道坡度I 和流速 v ， 两个方程式，因此采用水力 计算图。
1 2 1 q A R3 I 2 n
1 v R I n
2 3
1 2
水力计算示意图
小设计流速为0.6m/s；为保证管道不被冲刷损坏规定了最大 设计流速，金属管道为10m/s，非金属管道5m/s。
设计流速是沟道中流量到达设计流量时的水流 速度。 污水沟道的最小设计流速为0.6m/s；明沟的最 小设计流速为0.4m/s。最大设计流速混凝土管为 5m/s，钢管为10m/s 。
防止淤积所需的沟道设计流速的最小限值同废 水中夹带的悬浮物的性质(颗粒大小沟汇集成干沟， 干沟汇集成主干沟，由小到大，水流亦有肯定不变的 方向。水流在沟道流动时，水流上方是大气，具有自 由的表面，而其它3方面受到固体界面的限制，这种 水流方式在水力学中称明渠流，或重力流。 沟道中水流受到重力作用从高处流向低处；污水中含 有固体杂质，污水流动滞缓时，杂质下沉；流速增大 时，亦有冲刷现象，可能破坏沟道。 沟道有时在水压下流动，称为管流或压力流。
（3）从横轴(表示流量)上找出代表qV＝25.5L/s的 那根竖线。 （4）代表坡度0.0024的横线和代表流量25.5L/s的 竖线相交，得一点，这一点正好落在代表流速 0.65m/s的那根斜线上，并靠近代表充满度0.55的 那根斜线上。因此求得v＝0.65m/s，h/D＝0.55。
例 2-2 已知n＝0.014，D＝300mm， qV ＝26L/s，i ＝0.003，求v和h/D。 解：（1）D＝300mm，采用教材图2-2 。
各设计沟段的设计流速从上游到下游最好是逐 渐增加的。
5.污水管道的埋设深度
(1)埋设深度的两个意义： ①覆土厚度；
②埋设深度
(2)最小覆土厚度应满足的三个因素： ①必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀 而损坏管道; ②必须防止管壁因地面荷载而受到破坏
管径或渠高/mm
200~300 350~450 500~900
最大设计充满度(h/D或h/H)
0.55 0.65 0.70
1000
0.75
设计充满度
沟道中的水深h和管径D（或渠 深H）的比值。
充满度示意
2.设计流速：和设计流量，设计充满度相对应的水流
平均速度叫做设计流速；为了保证管内不发生淤积规定了最
例 2-3 已知n＝0.014，D＝300mm，qV＝ 38L/s，v＝1.0m/s，求i和h/D。
解：（1） D＝300mm，采用教材图2-2 。 （2）找出代表qV＝38L/s的那根竖线。 （3）找出代表v＝1.0m/s的那根斜线。
（4）这两根线的交点落在代表i＝0.0057的横线 上，求得i＝0.0057。