污水泵站设计

第三章污水沟道系统的设计

第一节污水设计流量的确定

污水设计流量：污水沟道的设计流量是设计期限(20~30年)终了时的最大日(或最大班)最大时的污水流量,它包括生活污水设计流量和工业废水设计流量,在地下水位较高的地区，宜适当考虑地下水渗入量。

一. 生活污水设计流量的确定：城镇居住区和工厂居住区的生活污水设计流量是按每人每日平均排出的污水量、使用沟道的设计人数和总变化系数计算的，（一）居住区

式中：q v——居住区的生活污水设计流量；

q vn——居住区的生活污水量标准（见附录二）；

N——使用沟道的设计人数；

K总——总变化系数。

1. 居住区的生活污水量标准q vn的取值

与①室内卫生设备的情况②当地气候③生活水平④生活习惯有关。

（1）从总体规划中查得；（2）采用《居住区生活污水量标准》（见附录二）；（3）按本地区或相似地区实际统计得居住取用水量预测。

2. 设计人口数N：设计期限终了时的预估人口数，与城市的发展规模及人口的增长率有关。

估算方法(1)按城市总体规划确定的人口密度计算：

式中：P——人口密度，即单位面积上的人口数，人/ hm2，分为城市人口密度和街坊人口密度；

A——排水区域的面积，公顷（hm2）。

估算方法(2)按人口自然增长率估算：

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. 总变化系数K总

居住区的生活污水量标准q vn是一个平均值。流入污水管道的污水量时刻在变化，变化程度通常用变化系数表示。

日变化系数K日——一年中最大日污水流量与平均日污水量的比值。

时变化系数K时——最大日中最大时污水量与该日平均时污水量的比值。

总变化系数K总——最大日中最大时污水量与平均日平均时污水量的比值。K总＝K d×K h

①q vn一定，N↑, K总↓；

②N一定，q vn↑，K总↓；

③q vn×N↑，K总↓；↑，K总↓

K总＝（见教材66页）

4. 比流量：设计沟道单位排水面积的平均流量（见教材66页）

设计沟段的排水面积A的确定——划分街坊的泄水面积——方式：

围坊式：通常用各街角的角平分线划分街坊成4块，每块街坊的污水假定排入相近的接沟。

低侧式：通常假定整块街坊的污水排入在其低侧的街沟中。

对边式：通常将街坊面积用中线划分，被划分的街坊的污水假定排入邻近的街沟中。

N=P×A→P=N/A

A1——城区总面积，N/A1城市人口密度（方案和初步设计）

A2——街坊面积，N/A2街坊人口密度（精确设计）

（二）工业企业生活污水以及淋浴污水设计流量

见67页公式（3－5）

二. 工业废水设计流量

包括两部分：①工业企业内生活污水量、淋浴污水量。②工业企业的工业废水量。

①工业企业内生活污水量、淋浴污水量。

工厂生产区的生活污水流量不大，收集和输送这部分污水的沟管可以采用最小管径（200mm），不需要进行计算，当流量较大需要计算时，可参考书中表3－2 ，或用67页公式（3－5）

②工业企业的工业废水量。

按工厂或车间每日产量和单位产品（每件产品，每吨产品等）的废水量计算。

1.m的取值

（1）参考相似已有企业的数据

（2）用《工业用水量标准》来估算

（3）实测

2.M的取值：由工厂企业提供

3. K总＝K d×K h K d＝1.0 ∴K总＝K h

K h：①实测；②参考经验。

按生产设备的数量和每一生产设备的每日废水量进行计算。（具体情况具体分析）

第二节污水沟道系统的平面布置

沟道系统的平面布置包括：确定排水区界，划分排水流域→选择污水厂出水口的位置→拟定污水干沟及总干沟的路线→确定需要抽升的排水区域和设置泵站的位置。

一. 确定排水区界，划分排水流域

1. 排水区界：排水系统敷设的界限。

2. 排水流域：通常排水流域边界应与分水线相符合。具体根据地形及城市和工业企业的竖向规划划分排水流域。

（1）有明显的分水线：由排水区界内分水线所局限而成的区域；

（2）无明显的分水线：依据面积划分，使各个流域所承担的面积比较均衡。

二.选择污水厂出水口的位置

原则：城市的下风向；水体的下游；离开居住区和工业区

三. 管道定线——拟定污水干沟及总干沟的路线

定义：在总体平面图上确定污水沟道系统的位置和走向，叫管道定线，（不准确定位）

应遵循的主要原则：应尽可能在路线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。

1. 地形在一定条件下，地形一般是影响沟道定线的主要因素。P69abc。

2. 排水体制

①分流制注意定线时平面，高程相配合；②合流制确定截流干管及溢流井的位置；

③混合制考虑两种管线的衔接。

3.地质条件

①尽量避免和减少穿越高地，基岩浅露，土壤不良地带。解决途径：绕道或用

污水泵加压输送通过。

②尽量避免和减少与河道，山谷，铁路及地下构筑物交叉。（施工不便，维护管理困难）

4. 路面宽度

①≥40m，两侧各设一根；②<40m，只设一根。

详见布置形式

5.污水泵站（见教材71页上面图）

中途泵站，终点泵站，局部泵站。

6.选择最优方案，绘制污水沟道初步设计阶段的平面布置图。P70。地形影响最大，但街坊的建筑特征也要考虑（三种形式）。

三. 控制点的确定和泵站的设置地点

1.控制点：污水排水系统中，对沟道系统的埋深起控制作用的点。

控制点的位置：离污水厂或出水口最远处；排水流域中，地面高程最低处；沟道埋深有特殊要求处(如地下室)。

①对单线沟道：地形平坦取起点；地形有低洼处，取低洼处。

②有旁入沟道，：有时取旁入管作为控制点。

2. 如何减小控制点埋深

（1）降低最小埋深H min

①如果由冰冻深度确定：对上游部分沟道局部保温；②如果由外荷载确定：局部加固或改快车道下为人行道下；③由衔接原则决定：局部泵站提升。

（2）局部低洼地区：局部填高。

（3）适当增加管径D，I min↓，埋深↓。

四. 沟道布置形式

（一）干沟及主干沟

1. 正交式；

2. 截流式；

3. 平行式；

4. 分区式；

5. 分散式；

6. 环绕式。

（二）支沟