控制性详细规划污水水力计算

控制点一般是该排水管道系统的最低点，是控制 整个系统标高的起点。控制点处管道的埋深，往往 影响整个污水管道系统的埋深。在规划设计时，尽 量采取一些措施来减少控制点管道的埋深，如增加 管道强度，减少埋深，填土提高地面高程以保证最 小覆土厚度；必要时设置泵站，提高管位等。
管线布置发生矛盾时，处理的原则:
主干管水力计算表填写步骤
• 一、由地形图量得或实测 • 二、由管段设计流量表抄写 • 三、由地形图量得、地面坡度作为管段坡度设计的依据。 • 四、确定管段设计参数(q、 v、 I、 h/D、 D) • 1．已知5个参数中的任意3个求另外2个。5个参数q、v、
i、h/D、D相互制约，存在一个试算过程。
区污水处理站，经处理后排入城市污水管道， 试计算该屠宰厂的污水设计总流量。
• 【解】 该屠宰厂的污水包括居民生活污水、工业 企业生活污水和淋浴污水、工业废水三种，因该厂 区公共设施情况未给出，故按综合生活污水计算。
• 1．综合生活污水设计流量计算 • 查综合生活用水定额，河北位于第二分区，中等城
市的平均日综合用水定额为110～180L/(cap•d)， 取165 L/(cap•d)。假定该厂区给水排水系统比较完 善，则综合生活污水定额为165×90%=148.5 L/(cap•d)，取为150L/(cap•d)。 • 居住区人口数为60010=6000 cap。 • 则综合生活污水平均流量为： • 用内插法查总变化系数表，得Kz=2.24。 • 于是综合生活污水设计流量为Q1/=10.42.24=23.30 L/s。
• 2．要尽量降低管道敷设坡度，以减少埋深。 • 3．下游管段比上游管段的管径大1-2级（一级为50）或
相等；
• 4．随着流量的增加，下游管段的流速比上游管段的流 速也要增加；
• 五 ：水深
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(3)必须满足管道与管道之间的
衔接要求
出户管 O.55～O.65米
对于一个具体管段，按上述决定 最小埋深的三个条件可以得出三 个不同的埋深限制数值，其中最 大值即是该管段的最小覆土厚度
管道与管道之间的衔接
出户管 埋深
h
坡度i 连接管管长L
街道管 埋深
Hmin
2、污水管道的最大埋设深度
1、原因：污水在管道中依靠 重力从高处流向低处。当管道 地面 的坡度大于地面坡度时，管道 的埋深就愈来愈大，尤其在地 形平坦的地区更为突出。埋深 愈大，则造价愈高，施工期也 愈长。
异径 D下 D上（应注
意如果出现下游管段的 水面高于下游管段的水 面时应改为水面平接）
h下 h上 D下 D上 h下 h上 D下 D上
3．管底平接
D下 D上 (坡度突然变陡时，可能出现这种情况) 4.跌水连接
（三）、污水管道水力计算的设计数据 1、设计充满度
充盈角
水管 深径 hD
管径(D)或暗渠高(H) 最大设计充满度
该厂区污水设计总流量
Q1 Q3 Q4 23.3 8.35 54.2 85.85L / s
(三)污水管道的敷设
1、最小覆土厚度（埋深）
(1)在寒冷地区，防止管内污水
冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管 地面 道
0.15米 (2)必须防止管壁被交通车辆造 成的动荷载压坏
O.7米
覆 土 厚 度
埋 深
新建让已建的，临时让永久的，小管让大管， 压力管让重力流管，可弯让不可弯的， 检修次数少的让检修次数多的。
三、 城市污水管网水力计算
(一)、计算的基本公式
Q
1
2
1
A(D, h / D)R3 (D, h / D)I 2
nm
v
1
2
1
R 3 (D, h / D)I 2
nm
充盈角
水
管
深
径
h
D
(二) 衔接
• 确定设计参数
46.06m
Q=40L/s L=240m 地面坡度i=0.0024
D=300mm 44.22m 1.54m
若管顶平接
低
高
h/D=0.55 水面平接
• 解：由于上游管段的覆土厚度
较大，设计管段坡度应尽量小于 地面坡度以减少管段埋深。
(1)试算D=300mm，则当Q = 40 L／s，h／D = 0.55 (最大 充满度)时，经计算或查水 力计算图得I = 0.0058>I = O.0024，不符合本题应尽量 减少埋深的原则；
• 2．工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算
• 由题意知：一般车间最大班职工人数为 80060%=480人，使用淋浴的人数为 48030%=144人；污染严重车间最大班职工人 数为80040%=320人，使用淋浴的人数为 32085%=272人。
• 所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为：
Q3
2、要求： 一般在干燥土壤 中，最大埋深不超过7～8m； 在多水、流砂、石灰岩地层中， 一般不超过5m。
覆
土
厚
度
埋
深
3、控制点
1）、定义 在排水区域内，对管道系统的埋设深度起控制作
用的点称为控制点。 2）、控制点的确定
一般而言，每条管道的起点大都是这些管道的控 制点。这些控制点中离出水口或污水厂最远或最低 的一点，就是整个系统的控制点。 3）、意义：
试算v = 0.6 m／s(最小流速) 时，h／D = 0.90>0.55，也 不符合要求。
(2)试算D=350mm，Q = 40 L／s，v = 0.6 m／s 时，h／D = 0.66>0.65，不符合要求；
试算h／D = 0.65时，v = 0.61>0.6 m／s符合要 求。此时i = 0.0015<I = 0.0024，比较合适。
我国《室外排水设计规范》规 定：管径为200mm时，最小设
计坡度为0.004；管径为300mm
时，最小设计坡度为0.003
充盈角
水管 深径
D(1 2 h ) h (1 h )
R D
DD D
4
2 cos1 (1 2 h )
D
h
D
V C
RI
1
1
R6
RI
1
21
R3I 2
nnBiblioteka 污水干管设计流量计算简介1．水面平接 2．管顶平接（
地形平坦 上游管段产生回水的可 能性较大，但下游管道 的埋深可以浅些。
地形坡度较大 上游管段产生回水的可 能性较小，但往往使下 游管段的埋深增加。
同 径 D下 D上 且
(
h D
)
下
(
h D
)
上
（ 若 同 径 D下 D上
且
h ( D )下
h ( D )上
时
应采用管顶平接）
1、衔接原则： ①尽可能提高下游管段的高程，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
2、管段的衔接方法 1．管顶平接 2．水面平接 3．管底平接
衔接方法
依据
管段的衔接方法与适用条件表
地形
根据管径
根据水深差与管径差
A1B1K1 A2 B2 K2 3600 8
C1D1 C2 D2 3600
480 25 3 320 35 2.5 144 40 272 60
3600 8
3600
8.35L / s
• 3．工业废水设计流量计算
Q4
mM KZ 3600T
10 2601.8 0.0542m3 / s 54.2L / s 24 3600
的生产污水管道，其最小设计流速宜适当加大，
明渠的最小设计流速为0.4m/s。
•
最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流
速。该值与管道材料有关，通常金属管道的最大
设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为
5m/s。
3、最小设计坡度 我国《室外排水设计规范》规定：管径为
200mm时，最小设计坡度为0.004；管径为 300mm时，最小设计坡度为0.003。
4、最小管径 我国《室外排水设计规范》规定：污水管道
在街坊和厂区内的最小管径为200mm，在街 道下的最小管径为300mm。
知 其 然
干管的布置 形式
最小设计流速是保证管道内不致 发生沉淀淤积的流速。污水管道 在设计充满度下的最小设计流速
并
知
其
所 以
平行式？
然
正交式？
为0.6m/s。
最小设计坡度？？？
居民生活污水日平均流量分配
管段设计流量计算
管段
本段
编号
街坊 编号
街坊面 积（hm2）
比流量 (L/S)/h m2
转输 合计 流量 流量 流量 (L/S)
总变 化系
数
集中
流量
沿线
设计
流量 本 转 流量
段输
工厂
(四)、水力计算方法
1、起始管段
我国《室外排水设计规范》规定：在街道下的最小管径 为300mm。
• 【解】采用D=300mm 那一张图。
h/D=0.55
• 在图中找出Q=32L／s的 那条竖线和h／D=0.55
的那条斜线。两线相交 的交点落在
• I=0.0038那条横线上， I=0.0038；落在v=0.8m ／s与0．85m／s两条斜 线之间，估计v=
0.81m／s。 Q=32
《例题2》已知设计管段长度L为240 m； 地面坡度I为0.0024；流量Q为40 L／ s，上游管段管径D300mm，充满度h／ D为0.55，管底高程为44.22 m，地面 高程为46.06 m，覆土厚度为1.54 m。
2．自上游管段至下下游管段依次进行设计，下游 管段比上游管段的管径大1～2级（一级为50mm） 或相等；
3、对于各设计管段，已知5个参数q、 v、 I、 h/D、 D中的任意3个可求另外2个。5个参数q、 v、i、h/D、D相互制约，存在一个试算过程。
水力计算图表法
<例题1>： 已知n=O.014、Q=32L／s、 D=300mm，h／D=0.55，求v和I。
(h/D)或(h/H)
200～300
0.55
350～450
0.65
500～900
0.70
≥1000
0.75
2、设计流速
• 《室外排水设计规范》规定了污水管道的最小设 计流速和最大设计流速。
•
最小设计流速是保证管道内不致发生沉淀淤
积的流速。污水管道在设计充满度下的最小设计
流速为0.6m/s。含有金属、矿物固体或重油杂质
量作为总设计流量。
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
偏高
• 【例】 河北某中等城市一屠宰厂每天宰杀活 牲畜260t，废水量定额为10m3/t，工业废水 的总变化系数为1.8，三班制生产，每班8h。 最大班职工人数800cap，其中在污染严重车 间工作的职工占总人数的40%，使用淋浴人 数按该车间人数的85%计；其余60%的职工 在一般车间工作，使用淋浴人数按30%计。 工厂居住区面积为10ha,人口密度为 600cap/ha。各种污水由管道汇集输送到厂
城市污水设计总流量计算
1、累计流量法
2、综合流量法
假定各种污水都在同一时间 出现最高流量,城市污水量通常 是将上述几项污水量累加计算， 并作为为污水管网设计的依据，
其公式如下：
必须考虑各种污水流量
的逐时变化，即知道一天 中各种污水每小时的流量， 然后将相同小时的各种流 量相加，求出一日中流量 的逐时变化，取最大时流