(1)大多数情况下,管道内部靠重力流动; (2)污水水分在99%以上,污水的流动符合一般液体 的流动规律; (3)直线管段内污水的流动状态接近均匀流。
2.3.4 污水管道的埋设深度 在污水管道工程中,管道 的埋设深度愈大,工程造价愈 高,施工期愈长。 1、含义 覆土厚度——指管外壁顶部 到地面的距离; 埋设深度——指管内壁底部 到地面的距离。
——包括排水体制的选择、排水系统的布置形式,应通 过技术、经济比较,确定最优的方案
——指污水管道及其附属构筑物能保证通过的最大流量, 进行污水管道系统设计时常采用最大日最大时流量为设 计流量,单位为L/s。设计流量包括生活污水量和工业 废水量。 居住区生活污水 生活污水设计流量 工业企业生活污水及淋浴污水
式中: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/(d.人)),按《室 外排水设计规范》选用,欧洲的典型值为 200(L/(d.人)),美国的典型值为250~450 (L/(d.人)); N——设计人口数,按规划部门根据统计资料提供 的参数选用; KZ——总变化系数,是最大日最大时污水量与平 均日平均时污水量的比值
总变化系数与平均流量有一定关系,平均流量愈 大,总变化系数愈小。生活污水量总变化系数宜按现 行《室外排水设计规范》规定采用。
式中:Q —— 流量,m3/s; A —— 过水断面面积,m2; v —— 流速,m/s; R —— 水力半径(过水断面积与湿周的比值),m; I —— 水力坡度(即水面坡度,等于管底坡度i); n ——管壁粗糙系数,混凝土和钢筋混凝土管渠一般采取0.014。
该式是我国在多年观测资料的基础上进行综合 分析总结出的计算公式。它反映了我国总变化系数 与平均流量之间的关系:
1、设计充满度h/D 在设计流量下,污水管道中 的水深 h与管道直径 D的比值称 为设计充满度(或水深比)。当 h/D=1时称为满流;当 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。原因如下:
污水的流量很难精确确定,而且雨水或地下水可能渗 入污水管道增加流量,因此选用的污水管道断面面积应 留有余地,以防污水溢出; 污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体, 需留出适当的空间,以利管道内的通风,排除有害气体 便于管道的疏通和维护管理。 最大设计充满度的规定如下表
式中:Q3——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标准, L/单位产品; M——产品的平均日产量; T——每日生产时数; KZ——总变化系数,与工业企业性质有关。 工业废水量日变化系数较小,接近1。KZ=Kh
式中: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; B1——一般车间职工生活污水量标准,为25(L/(人.班)); B2——热车间职工生活污水量标准,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的职工人数,人; C2——热车间最大班使用淋浴的职工人数,人; D1——一般车间的淋浴污水量标准,为40(L/(人.班)); D2——热车间的淋浴污水量标准,为60(L/(人.班)); T——每班工作时数,h。
设计任务资料:有关的法令、法规、制度;城市的总 体规划及其他基础设施情况 地形资料,包括地形图、等高线 自然资料: 气象资料,包括气温、风向、降雨量等 水文资料,受纳水体流量、流速、洪水位 地质资料,包括地下水位、地耐力、地震等级 工程资料: 道路、通讯、供水、供电、煤气等
a、居民生活污水定额 指居民每人每日所排出的平均污水量。与室内卫生 设备情况、当地气候、生活水平以及生活习惯等因素有 关。 我国现行《室外排水设计规范》规定,可按当地用 水定额的80%~90%采用。对给排水系统完善的地区可 按90%计,一般地区可按80%计。
b、设计人口 指污水排水系统设计期限终期的规划人口数。常用 人口密度与服务面积相乘得到。
4、最小设计坡度 最小设计坡度:相应于管内最小设计流速时的坡度 叫做最小设计坡度,即保证管道内 污物不淤积半岛(bandao) 半岛官方的坡度。 I min=f(v min,管道的水力半径R)。
v2 n 2v 2 v C RI I 2 4 C R R 3 不同管径的污水管道应有不同的最小设计坡度,管径 相同的管道,由于充满度不同,也可以有不同的最小设计 坡度。在表中规定了最小管径管道的最小设计坡度。
污水管道系统的定线:在城镇(地区)总平面图上 确定污水管道的位置和走向。 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。 定线时通常考虑的因素: 地形和用地布局;排水体 制和线路数目;污水厂和出水口位置;水文地质条 件;道路宽度;地下管线及构筑物的位置;工厂企 业和产生大量污水的建筑物的分布位置。
1、设计基础数据的确定(包括设计地区的面积、设计人口数、 污水定额、防洪标准等); 2、污水管道系统的平面布置;
4、污水管道系统上某些附属构筑物的设计计算,如泵站、倒 虹管、管桥等; 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。
式中:Q1——居住区生活污水设计流量,L/s; n——居住区生活污水量标准(L/(d.人)),按《室 外排水设计规范》选用,欧洲的典型值为 200(L/(d.人)),美国的典型值为250~450 (L/(d.人)); N——设计人口数,按规划部门根据统计资料提供 的参数选用; KZ——总变化系数,是最大日最大时污水量与平 均日平均时污水量的比值
查图时,在一般情况下宜选用两条虚线交点处或接近交点又在两 条虚线上方的数据。当管道管径和流量以知时,宜选用流量线和最 小流速交点处或流量线 确定排水区界,划分排水流域
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
不计算管段:在污水管道的上游,由于设计管段服 务的排水面积较小,所以流量较小,由此而计算出 的管径也很小。如果某设计管段的设计流量小于在 最小管径、最小设计坡度(最小流速)、充满度为 0.5时管道通过的流量时,这个管段可以不必进行详 细的水力计算,直接选用最小管径和最小设计坡度, 该管段称为不计算管段。
Q渗指地下水渗入量,一般以单位管道延长米 或单位服务面积公顷计算,日本规定采用经验数 据,按每人每日最大污水量的10%-20%。
防止管内污水冰冻或土壤冰冻而损坏管道 ; 保证管道不致因为地面荷载而破坏 满足街坊污水管衔接的要求
管道的最大埋深,应根据设计地区的土质、地下水等自然条件, 再结合经济、技术、施工等方面的因素确定。
一般在土壤干燥的地区,管道的最大埋深不超过7~8 m;在土 质差、地下水位较高的地区,一般不超过5 m。
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。
***国内一些城市污水管道长期运行的情况说明,超过 上述最高限值,并未发生冲刷管道的现象。
3、最小管径 原因: (1)养护方便:一般在污水管道的上游部分,设计流量很 小,若根据流量计算,则管径会很小,根据养护经验表明, 管径过小易堵塞,使养护管道的费用增加。而小口径管道 直径相差一号在同样埋深下,施工费用相差不多。 (2)减小管道的埋深:此外采用较大的管径,可选用较小 的坡度,使管道埋深减小。最小管径可见下表。
当管道的埋深超过了当地的最大限度值时,应考虑设置排水泵站 提升,以提高下游管道的设计高程,使排水管道继续向前延伸。
2.3.5 污水管道水力计算的方法—— 水力计算图 计算原则: 管道尽可能与地面坡度平行,以减小管道埋深; 保证设计流速,使管道不发生淤积或冲刷; (1)水力要素: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 qv 和流速 v 。 (2)例题 (3)查图技巧
在进行水力 计算时,所选用 的充满度,应小 于或等于表中所 规定的数值。
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;国外很多专家认 为最小流速为0.6-0.75m/s,我国根据试验结果 和运行经验确定最小流速为0.6m/s。



