污水管網(wǎng)規(guī)劃設計指南

污水管網(wǎng)設計的主要任務污水管網(wǎng)總設計流量及各管段設計流量計算污水管網(wǎng)各管段直徑、埋深、銜接設計與水力計算；污水提升泵站設計與設計；污水管網(wǎng)施工圖繪制等。當前1頁，總共66頁。10.1排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置布置原則：（1）按照城市總體規(guī)劃，結合當?shù)貙嶋H情況布置，進行多方案技術經濟比較；（2）先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，從干管到支管的順序布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線最短和埋深最??；（4）協(xié)調好與其他管道、電纜和道路等工程的關系；（5）規(guī)劃時要考慮使管渠的施工、運行和維護方便；（6）近遠期結合，留有發(fā)展余地，考慮分期實施的可能性。當前2頁，總共66頁。排水管網(wǎng)布置形式——正交式排水干管與等高線垂直相交，主干管與等高線平行鋪設。適應于地形平坦略向一邊傾斜的地區(qū)。1.支管2.干管3.主干管4.溢流口5.泵站6.出口渠渠頭7.污水廠8.污水灌溉田9.河流當前3頁，總共66頁。排水干管與等高線平行，主干管與等高線基本垂直。適應于地形坡度很大的地區(qū)。1.支管2.干管3.支干管4.主干管5.泵站6.污水廠7.污水灌溉田8.河流

排水管網(wǎng)布置形式——平行式當前4頁，總共66頁。污水管網(wǎng)布置主要內容：確定排水區(qū)界，劃分排水流域；選擇污水廠和出水口位置；擬訂污水干管和總干管的路線；確定需要提升的排水區(qū)域和設置泵站的位置當前5頁，總共66頁。（1）確定排水區(qū)界，劃分排水流域排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)設置的界限。排水流域是指在排水區(qū)界內，按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。（通常根據(jù)等高線劃分排水區(qū)域，在地形平坦地區(qū)可按照面積的大小進行劃分。）每一個排水流域應有一根或一根以上的干管。當前6頁，總共66頁。當前7頁，總共66頁。

當前8頁，總共66頁。

IIIIIIIV當前9頁，總共66頁。（2）選擇污水廠出水口的位置原則城市的下風向水體的下游離開居住區(qū)和工業(yè)區(qū)當前10頁，總共66頁。（3）干管布置和定線影響污水管平面布置的主要因素：地形和水文地質條件；城市總體規(guī)劃、豎向規(guī)劃和分期建設情況；排水體制、線路數(shù)目；污水處理利用情況、處理廠和排放口的位置；排水量大的工業(yè)企業(yè)和公建情況；道路和交通情況；地下管線和構筑物分布情況。當前11頁，總共66頁。地形是影響管道定線的主要因素充分利用地形，使污水自流接入；地下復雜易布置成幾個獨立的排水系統(tǒng)；地勢起伏大易布置成高低區(qū)排水系統(tǒng)；個別低洼地區(qū)應局部提升。當前12頁，總共66頁。2.污水主干管的走向與數(shù)目取決于污水廠和出水口的位置和數(shù)目3.污水干管一般沿城市道路布置。通常設在污水量較大或地下管線較少的一側人行道、綠化帶或慢車道下。道路超過40m，可考慮在道路兩側各設一條污水管。當前13頁，總共66頁。排水系統(tǒng)的布置形式-----正交式1.城市邊界2.排水流域分界線3.干管正交式（干管與河流垂直）

當前14頁，總共66頁。排水系統(tǒng)的布置形式-----截流式

1.城市邊界2.排水流域分界線3.干管4.主干管5.污水廠6.出水口

當前15頁，總共66頁。排水系統(tǒng)的布置形式-----平行式1.城市邊界2.排水流域分界線3.干管4.污水廠5.出水口當前16頁，總共66頁。排水系統(tǒng)的布置形式-----分區(qū)式1.城市邊界2.排水流域分界線3.干管4.泵站5.污水廠

當前17頁，總共66頁。排水系統(tǒng)的布置形式-----分散式1.城市邊界2.干管3.主干管4.污水廠

當前18頁，總共66頁。排水系統(tǒng)的布置形式-----環(huán)繞式1.城市邊界2.排水流域分界線3.干管4.主干管5.污水廠6.出水口

當前19頁，總共66頁。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：穿坊式當前20頁，總共66頁。低側式當前21頁，總共66頁。圍坊式當前22頁，總共66頁。穿坊式當前23頁，總共66頁。排水泵站的布置中途泵站：位置根據(jù)溝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當前24頁，總共66頁。泵站設置地點中途泵站終點泵站局部泵站當前25頁，總共66頁。雨水管渠布置雨水管渠系統(tǒng)組成：雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口等構筑物。城市雨水管渠規(guī)劃布置得主要內容：確定排水流域和排水方式；進行雨水管渠定線；確定雨水泵房、雨水調節(jié)池、雨水排放口的位置。當前26頁，總共66頁。雨水管渠系統(tǒng)布置考慮因素充分利用地形，就近排入水體。盡量避免設置雨水泵站。結合街區(qū)及道路規(guī)劃布置。雨水管渠采用明確和暗管相結合的形式。雨水出口的設置。調蓄水體的布置?？紤]設置排洪溝。當前27頁，總共66頁。廢水綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng)廢水綜合治理應當對廢水進行全面規(guī)劃和綜合治理。和許多因素有關：合理的生產布局和城市區(qū)域功能規(guī)劃合理利用水頭、土壤等自然環(huán)境的自凈能力嚴格控制廢水和污染物的排放量做好區(qū)域性綜合治理及建立區(qū)域排水系統(tǒng)當前28頁，總共66頁。9.1污水設計流量計算

污水量定額與城市用水量定額之間有一定的比例關系，稱為排放系數(shù)。一般，生活污水和工業(yè)廢水約為用水量60~80%。但由于地下水和地面雨水從接口、裂隙進入，使實際污水量增大。居民生活污水定額和綜合生活污水定額應根據(jù)用水定額，結合建筑內部給排水設施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定。工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水量按有關規(guī)定協(xié)調。工業(yè)企業(yè)廢水量根據(jù)工藝特點確定9.1.1設計污水量定額當前29頁，總共66頁。9.1.2污水量的變化Kd——日變化系數(shù)，最大日污水量與平均日污水量的比值Kh——時變化系數(shù)，最大日最大時污水量與最大日平均時污水量的比值KZ————總變化系數(shù)，最高日最高時污水量與平均日平均時污水量的比值KZ=KdKh污水量變化可以用變化系數(shù)和變化曲線來描述。當前30頁，總共66頁。（1）居民生活污水量變化系數(shù)生活污水量總變化系數(shù)污水平均日流量（L/s）總變化系數(shù)（KZ）52.3152.0401.8701.71001.62001.55001.4〉10001.3當前31頁，總共66頁。（2）工業(yè)廢水量變化系數(shù)和產品種類和生產工藝有關（3）工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水量變化系數(shù)生活污水：一般車間3.0，高溫車間2.5。淋浴污水：近似均勻排水。當前32頁，總共66頁。9.1.3污水設計流量計算（1）居民生活污水設計流量q1i——居民平均日生活污水量標準，L/(cap.d)N1i——人口數(shù)，cap；KZ1——總變化系數(shù)注意：q1i按平均日污水量定額，按平均日用水量定額的80~90%確定。當前33頁，總共66頁。（2）工業(yè)廢水設計流量q2i——廢水量定額，m3/萬元、m3/產量單位或m3/生產設備單位.d；N2i——最高日產值，萬元/d，或產量，產品單位/d，或生產設備數(shù)量，生產設備單位；T2i

——最高日生產小時數(shù)，h；f2i

——生產用水重復利用率；K2i

——時變化系數(shù)。當前34頁，總共66頁。（3）工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水量計算

q3ai——職工生活污水量標準,一般車間25(L/(人.班),熱車間35(L/(人.班)；N3ai

——最高日生活用水總人數(shù)；T3ai

——最高日每班工作小時數(shù)，h；Kh3ai——生活污水量時變化系數(shù)，一般車間3.0，熱車間2.5；q3bi——職工淋浴用水量標準，一般車間40(L/(人.班，熱車間60(L/(人.班)；N3bi——最高日淋浴用水總人數(shù)當前35頁，總共66頁。（4）公共建筑污水設計流量q4i

——各公共建筑最高日污水量標準，L/(用水單位.d）；N4i

——用水單位數(shù)；T4i

——最高日排水小時數(shù)，h；Kh4i——污水量時變化系數(shù)。（5）城市污水設計總流量當前36頁，總共66頁。已知某城鎮(zhèn)最高日排放污水量Q1，平均日排放污水量Q2，最高日最高時排放污水量為Q3，日變化系數(shù)Kd，時變化系數(shù)Kh，總變化系數(shù)Kz，求排水管網(wǎng)設計流量為多少？解：設計流量Q=Q3Q=Q1*KhQ=Q2*KzQ=Q2*Kd*Kh當前37頁，總共66頁。9.2管段設計流量計算連接管、污水干管（主干管和干管）、污水支管。一般檢查井的設置位置有：流量匯入的地方、管徑變化的地方、轉彎、或在直管段管徑長度較長時（30~70m）。水流為重力流，需滿足一定水力坡度。管道埋深太大時設提升泵站（平坦地區(qū)，反坡）；坡度較大，設置跌水井。9.2.1污水管網(wǎng)的節(jié)點與管段當前38頁，總共66頁。污水管網(wǎng)設計任務：計算不同地點污水流量、各管段污水流量，確定管徑、埋深和銜接方式等。管段：污水管網(wǎng)中流量和坡度不變的管道。管段設計流量：管段上游端匯入的污水量和該管段收集的污水量。節(jié)點：管段的上游端和下游端。當前39頁，總共66頁。節(jié)點流量：該節(jié)點下游本段沿線污水流量（生活污水）集中流量（工業(yè)廢水、工業(yè)生活污水與淋浴污水、公建污水）9.2.2節(jié)點設計流量當前40頁，總共66頁。9.2.3管段設計流量當前41頁，總共66頁。本段流量：式中：q1——設計管段的本段流量，L/s；F——設計管段服務的街坊面積，公頃；KZ——生活污水量總變化系數(shù)；q0——單位面積的本段平均流量，比流量，L/s.公頃式中：n——污水量標準，L/(人.d)；p——人口密度，人/公頃。當前42頁，總共66頁。污水管道水力計算水力計算目的管徑坡度高程當前43頁，總共66頁。過水斷面A=A（D，h/D）水力半徑R=R(D,h/D)設為均勻流，采用謝才公式計算水頭損失，將曼寧公式代人并轉換：由流量和流速關系得：hD（1）水力計算公式

（參見：3.3非滿流管渠水力計算）當前44頁，總共66頁。5個水力參數(shù)q、D、h、I、v,已知其中3個才能求出另2個，水力計算很復雜。非滿流水力計算簡化方法：（1）水力計算圖表（2）借助滿流水力計算公式并通過一段的比例變換進行計算當前45頁，總共66頁。流量坡度充滿度流速水力學算圖當前46頁，總共66頁。5個水力參數(shù)q、D、h、I、v,已知其中3個才能求出另2個水力計算時，一般q已知

？???《室外排水設計規(guī)范》對一些設計參數(shù)作了相應規(guī)定當前47頁，總共66頁。9.3污水管道設計參數(shù)污水管道水力計算的設計數(shù)據(jù)設計充滿度（h/D）設計流速（v）最小管徑（D）最小設計坡度（i）當前48頁，總共66頁。（1）設計充滿度（h/D）——指設計流量下，管道內的有效水深與管徑的比值。h/D=1時，滿流h/D<1時，非滿流《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定，最大充滿度為：管徑（D）或暗渠高（H）（mm）最大充滿度（h/D）200~300350~450500~900≥10000.550.650.700.75hD當前49頁，總共66頁。為什么要做最大設計充滿度的規(guī)定？1、預留一定的過水能力，防止水量變化的沖擊，為未預見水量的增長留有余地；2、有利于管道內的通風；3、便于管道的疏通和維護管理。當前50頁，總共66頁。（2）設計流速——與設計流量和設計充滿度相應的污水平均流速。最小設計流速：是保證管道內不發(fā)生淤積的流速，與污水中所含雜質有關；我國根據(jù)試驗結果和運行經驗確定最小流速為0.6m/s。最大設計流速：是保證管道不被沖刷破壞的流速，與管道材料有關；金屬管道的最大流速為10m/s，非金屬管道的最大流速為5m/s。當前51頁，總共66頁。（3）最小管徑為什么要規(guī)定最小管徑？街坊管最小管徑為200mm，街道管最小管徑為300mm。什么叫不計算管段？在管道起端由于流量較小，通過水力計算查得的管徑小于最小管徑，對于這樣的管段可不用再進行其他的水力計算，而直接采用最小管徑和相應的最小坡度，這樣的管段稱為不計算管段。當前52頁，總共66頁。（4）最小設計坡度——相應于最小設計流速的坡度為最小設計坡度，最小設計坡度是保證不發(fā)生淤積時的坡度。（1）（2）（3）規(guī)定：管徑200mm的最小設計坡度為0.004；管徑300mm的最小設計坡度為0.003。設計充滿度一定時，管徑越大，最小設計坡度越小。當前53頁，總共66頁。（5）污水管道的埋設深度管道的埋設深度有兩個意義：覆土厚度埋設深度決定污水管道最小覆土厚度的因素：冰凍線的要求地面荷載滿足街坊管連接要求地面管道當前54頁，總共66頁。滿足地面荷載要求：車行道下最小覆土厚度0.7m滿足防冰凍要求：《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定：無保溫措施的生活污水管道，管底可埋設在冰凍線以上0.15m；有保溫措施或水溫較高的管道，距離可以加大。滿足街坊污水連接管銜接要求：當前55頁，總共66頁。從以上三個因素出發(fā)，可以得到三個不同的覆土厚度，最大值就是這一溝段的允許最小覆土厚度。最大埋深根據(jù)技術經濟指標及施工方法決定。在干燥土壤中，溝道最大埋深一般不超過7~8m；在多水、流沙、石灰?guī)r地層中，一般不超過5m。當前56頁，總共66頁。銜接原則：

（1）盡可能提高下游溝段的高程，以減少埋深，從而降低造價，在平坦地區(qū)這點尤其重要；

（2）避免在上游溝段中形成回水而造成淤積；（3）不允許下游溝段的溝底高于上游溝段的溝底。（6）污水管道的銜接當前57頁，總共66頁。銜接方法溝頂平接水面平接溝底平接當前58頁，總共66頁。一般情況下，異管徑溝段采用溝頂平接。同管徑溝段采用水面平接。當前59頁，總共66頁。特殊情況，同管徑，坡度變陡，溝頂平接。下游管徑小于上游管徑（坡度變陡），溝底平接。下游溝底高于上游溝底下游水位高于上游水位不應發(fā)生當前60頁，總共66頁。9.4污水管道水力計算分析設計地區(qū)的