第三章污水管道系統(tǒng)設計

第三章污水管道系統(tǒng)的設計第一節(jié)污水設計流量確實定第二節(jié)污水管道系統(tǒng)的平面布置第三節(jié)管道在街道上的位置第四節(jié)污水管道的水力設計

第五節(jié)管道施工圖的繪制黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章第一節(jié)污水設計流量確實定黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章設計流量污水管道的設計流量是設計期限(20~30年)終了時的最大日(或最大班)最大時的污水流量,它包括生活污水設計流量和工業(yè)廢水設計流量,在地下水位較高的地區(qū)，宜適當考慮地下水滲入量。黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章居住區(qū)的生活污水設計流量的確定式中：qv——居住區(qū)的生活污水設計流量；qvn——居住區(qū)的生活污水量標準；N——使用管道的設計人數；K總——總變化系數。城鎮(zhèn)居住區(qū)和工廠居住區(qū)的生活污水設計流量是按每人每日平均排出的污水量、使用管道的設計人數和總變化系數計算的，公式如下：黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章居住區(qū)的生活污水量標準qvn設計期限終了時每人每日排出的生活污水量按現(xiàn)行相關設計規(guī)范采用室內衛(wèi)生設備的情況當地氣候生活水平生活習慣與有關黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章設計人口數N：設計期限終了時的預估人口數，與城市的開展規(guī)模及人口的增長率有關。估算方法(1)按城市總體規(guī)劃確定的人口密度計算:式中：P——人口密度，即單位面積上的人口數，人/hm2

，分為城市人口密度和街坊人口密度；A——排水區(qū)域的面積，hm2。黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章設計人口數N：設計期限終了時的預估人口數，與城市的開展規(guī)模及人口的增長率有關。式中：N——設計人口數，即n年后的估計人口數；N0——現(xiàn)在人口數；γ——人口自然增長率；n——設計期限，20~30年。

估算方法(2)按人口自然增長率估算：黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章日變化系數K日——一年中最大日污水流量與平均日污水量的比值。時變化系數K時——最大日中最大時污水量與該日平均時污水量的比值。總變化系數K總——最大日中最大時污水量與平均日平均時污水量的比值。K總=K日·K時

居住區(qū)的生活污水量標準qvn是一個平均值。流入污水管道的污水量時刻在變化，變化程度通常用變化系數表示。黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章式中：qv0——比流量，L/(s?hm2)；A——設計溝段的排水面積，hm2。黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章方式劃分街坊的泄水面積設計溝段的排水面積A的確定圍坊式通常用各街角的角平分線劃分街坊成4塊，每塊街坊的污水假定排入相近的接溝低側式通常假定整塊街坊的污水排入在其低側的街溝中對邊式通常將街坊面積用中線劃分，被劃分的街坊的污水假定排入鄰近的街溝中黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章工廠生產區(qū)的生活污水設計流量確實定工廠生產區(qū)的生活污水流量不大，收集和輸送這局部污水的溝管可以采用最小管徑〔200mm〕，不需要進行計算，當流量較大需要計算時，可參考下表。車間性質每班每人的生活污水量標準/L時變化系數每班每人淋浴污水量標準/L熱車間352.560一般車間253.040黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章

工廠生產區(qū)的生活污水流量較大時，可用下式計算：式中：qv——工廠生產區(qū)的生活污水設計流量，L/s；N1——一般車間最大班的職工總人數〔一個或幾個車間的總人數〕；N2——熱車間最大班的職工總人數〔一個或幾個熱車間的總人數〕；N3——一般車間最大班使用淋浴的職工總人數〔一個或幾個車間的總人數〕；N4——熱車間最大班使用淋浴的職工總人數〔一個或幾個熱車間的總人數〕。黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章工業(yè)廢水量確實定方法按工廠或車間的每日產量和單位產品（每件產品，每噸產品等）的廢水量計算按生產設備的數量和每一生產設備的每日廢水量進行計算式中：qv——工業(yè)廢水設計流量，L/s；m——生產每單位產品的平均廢水量，m3；M——產品的平均日產量；T——每日生產時數；K總——總變化系數，因為K日=1，所以，K總=K時。黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章第二節(jié)污水管道系統(tǒng)的平面布置黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章污水管道系統(tǒng)的平面布置確定排水區(qū)界，劃分排水流域選擇污水廠出水口的位置擬定污水干溝及總干溝的路線確定需要抽升的排水區(qū)域和設置泵站的位置黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章確定排水區(qū)界，劃分排水流域排水區(qū)界是排水系統(tǒng)敷設的界限通常排水流域邊界應與分水線相符合具體根據地形及城市和工業(yè)企業(yè)的豎向規(guī)劃劃分排水流域黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章確定排水區(qū)界，劃分排水流域

IIIIIIIV擬定污水干溝及總干溝的路線選擇污水廠出水口的位置選擇污水廠出水口的位置原那么城市的下風向水體的下游離開居住區(qū)和工業(yè)區(qū)黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章擬定污水干溝及總干溝的路線應遵循的主要原則： 應盡可能在路線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。 黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形和豎向規(guī)劃排水體制和其他管線的情況污水廠和出水口位置水文地質條件道路寬度地下管線及構筑物的位置工業(yè)企業(yè)和產生大量污水的建筑物的分布情況以及發(fā)展遠景和修建順序

擬定污水干溝及總干溝的路線定線時考慮的因素：黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章幾種具體情況分析擬定污水干溝及總干溝的路線地形具有適中的坡度地形坡度較陡流域范圍大，且地形較平坦地形將城市劃分成高低二區(qū)黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形具有適中的坡度黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形具有適中的坡度黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形具有適中的坡度黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形具有適中的坡度黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形具有適中的坡度黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形具有適中的坡度黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形將城市劃分成上下二區(qū)黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形將城市劃分成上下二區(qū)黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章地形將城市劃分成上下二區(qū)黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章排水泵站的布置中途泵站：位置根據管道的最大合理埋深決定終點泵站：一般設在污水廠內處理構筑物之前局部泵站：比較低洼地區(qū)，高樓地下室，地下鐵道和其他地下建筑物中黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章支管定線街坊狹長或地形有傾斜時：低側式地形平坦且面積較大：圍坊式建筑已定和街坊管道自成體系：穿坊式黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章低側式黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章圍坊式黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章穿坊式黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章第三節(jié)管道在街道上的位置黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章與房屋、樹木保持一定距離，避免滲漏而影響房屋基礎，避免樹根擠壞溝管；污水管道應設在道路上，街區(qū)連接支溝較多、地下管線較少一側；街道寬度＞40ｍ時，可以考慮設置兩條排水管；地下設施擁擠或交通極其繁忙場合，可以把地下管線集中在隧道中(共同溝)。管道在街道下面設置時應遵循的原則：黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章街道地下管線的布置

黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章管線隧道(共同溝)黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章一般布置方式：給水管在溝管之上；電力線、煤氣管、熱水管、熱氣管在給水管之上；地下管線交叉時的處理原則：小管讓大管；有壓管讓無壓管；新建管線讓已建管線；臨時管線讓永久管線；柔性結構管線讓剛性結構管線。管道具有允許的壓縮高度黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章第四節(jié)污水管道的水力學設計

黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章污水管道水力學設計任務根據已經確定的管道路線，計算和確定各設計溝段的設計流量、管徑、坡度、流速、充滿度和溝底高程。原則不沖刷、不淤積、不溢流、要通風。計算步驟確定控制點開始，從上游到下游，計算和確定各個設計溝段的有關數據。黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章根本概念控制點對整個管道系統(tǒng)的高程起控制作用的點，其埋深影響整個管道系統(tǒng)的埋深，故應盡量降低控制點的埋深控制點的位置離污水廠或出水口最遠處；排水流域中，地面高程最低處；管道埋深有特殊要求處(如地下室)減小控制點埋深方式加強溝管強度；提高控制點處的地面高程；設置局部泵站提升水位黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章根本概念設計流量組成設計溝段兩個檢查井之間的溝段（中間可以有其他檢查井），溝段可以轉向，要求采用的設計流量不變或基本不變，采用同樣的管徑和坡度沿線流量本溝段服務的街坊流量集中流量工廠或公共建筑的流量轉輸流量上游溝段和旁側溝段轉輸流量黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章污水管道水力學計算例如將管道劃分為若干設計溝段，從污水廠開始標定每個設計溝段起訖點上的窨井編號計算步驟一確定各設計溝段的設計流量計算步驟二從上游溝段開始進行各設計溝段的水力學計算計算步驟三黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章步驟1：根據污水干溝平面布置圖，從上游至下游將設計溝段編號列入表中第1行步驟2：從管道平面圖上量出每一段溝段的長度，注在圖上，并列入表中第2行步驟3：將各設計溝段的設計流量列入表中第3行步驟4：從該城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃圖中，求得設計溝段起迄點引頸出地面高程，注在圖上，并列入表中第10、11兩行黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章步驟5：計算每一設計溝段的地面坡度=地面高程差/距離，列入表中第18行步驟6：根據流量和各個溝段的地面坡度，查水力算圖，將需要的管徑、坡度、流速、充滿度并列入表中第4、5、6、7四行步驟7：算出水深，h=(4)×(7),列入表中第8行步驟8：根據求得的管道坡度，計算溝段上端至下端的溝底降落量iL=(5)×(2)，列入表中第9行黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章步驟9：根據現(xiàn)場條件，選擇起點溝底標高，并根據各種平接方式，計算水面標高，各數據分別列入表中第12、13、14、15四行步驟10：計算覆土厚度，覆土厚度=地面高程-溝底高程-管徑-管壁厚度，各數據分別列入表中第16、17行步驟11：將求得的管徑、溝底高程直接標注在管道平面布置圖上黃石理工學院〔環(huán)境學院〕水污染控制工程〔上〕第三章第五節(jié)