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文檔簡介

排水管網(wǎng)PipeSystemofWaterDrainage第二章污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(包括設(shè)計(jì)地區(qū)的面積、設(shè)計(jì)人口數(shù),污水定額,防洪標(biāo)渡等)的確定污水管道系統(tǒng)的平面布置;污水管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算和水力計(jì)算;污水管道系統(tǒng)上某些附屬構(gòu)筑物,如污水中建泵站、倒虹管、管橋等的設(shè)計(jì)計(jì)算:污水管道在街道橫斷面上位置的確定;繪制污水管道系統(tǒng)平面圖和縱剖面圖?!?.1設(shè)計(jì)資料的調(diào)查及方案確定一、設(shè)計(jì)資料調(diào)查及方案確定設(shè)計(jì)任務(wù)資料:有關(guān)的法令、法規(guī)、制度;城市的總體規(guī)劃及其他基礎(chǔ)設(shè)施情況自然資料:地形資料,包括地形圖、等高線氣象資料,包括氣溫、風(fēng)向、降雨量等水文資料,受納水體流量、流速、洪水位地質(zhì)資料,包括地下水位、地耐力、地震等級工程資料:道路、通訊、供水、供電、煤氣等設(shè)計(jì)方案確定:包括排水體制的選擇、排水系統(tǒng)的布置形式?!?.2污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算污水設(shè)計(jì)流量——指污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過的最大流量,設(shè)計(jì)流量包括生活污水量和工業(yè)廢水量。生活污水設(shè)計(jì)流量居住區(qū)生活污水公共建筑生活污水工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量§2.2污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算(1)居民生活污水設(shè)計(jì)流量

式中:Q1——居住生活污水設(shè)計(jì)流量,L/s;

n——居住生活污水量標(biāo)準(zhǔn)(污水定額L/(d.人)),按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》選用,歐洲的典型值為200(L/(d.人)),美國的典型值為250~450(L/(d.人));

N——設(shè)計(jì)使用年限所服務(wù)的人口數(shù),按規(guī)劃部門根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料提供;KZ——總變化系數(shù)。§2.2污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算1)污水定額包括居民生活污水定額綜合生活污水定額居民生活污水定額和綜合生活污水定額可由手冊查得,也由用水定額來確定(80%-90%)。2)設(shè)計(jì)人口數(shù)計(jì)算污水管道服務(wù)的設(shè)計(jì)人口:常用人口密度p與服務(wù)面積F相乘得到???cè)丝跀?shù):按規(guī)劃部門根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料提供人口密度p:總?cè)丝跀?shù)/總服務(wù)面積衛(wèi)生設(shè)備情況室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備,但無淋浴設(shè)備室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備,并有淋浴和集中熱水供應(yīng)分區(qū)一二三四五生活污水每人每日排水定額(L)55-9090-125130-17060-95100-140140-18065-100110-150145-18565-100120-160150-19055-90100-140140-180注:第一分區(qū)包括:黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古的全部,遼寧的大部分,河北、山西、陜西偏北的一小部分,寧夏偏東的一部分;第二分區(qū)包括:北京、天津、河北、山東、山西、山西的大部分,甘肅、寧夏、遼寧的南部,河南北部,青海偏東和江蘇偏北的一小部分;第三分區(qū)包括:上海、浙江的全部,江西、安徽、江蘇的大部分,福建北部、湖南、湖北的東部,河南南部;第四分區(qū)包括:廣東、臺灣的南部,廣西的大部分,福建、云南的南部;第五分區(qū)包括:貴州的全部、四川、云南的大部分,湖南、湖北的西部,陜西和甘肅在秦嶺以南的地區(qū),廣西偏北的一小部分居住區(qū)生活污水排水定額§2.2污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算3)總變化系數(shù)注意:污水管網(wǎng)是最高日最高時(shí)污水排放流量進(jìn)行設(shè)計(jì),用水量是按最高日用水定額和時(shí)變化系數(shù)確定的,而污水量是按平均日污水量和相應(yīng)的總變化系數(shù)確定的。日變化系數(shù)Kd——在設(shè)計(jì)年限內(nèi),最高日污水量與平均日污水量的比值。KZ=Kd

Kh時(shí)變化系數(shù)Kh——在設(shè)計(jì)年限內(nèi),最高日最高時(shí)污水量與

該日平均時(shí)污水量的比值??傋兓禂?shù)Kz——在設(shè)計(jì)年限內(nèi),最高日最高時(shí)污水量與

平均日平均時(shí)污水量的比值?!?.2污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)數(shù)值表

經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式

居民生活污水總變化系數(shù)的確定:

污水平均日流量(L/s)總變化系數(shù)(KZ)52.3152.0401.8701.71001.62001.55001.4

10001.32.3Qd≤5L/S1.3Qd≥5L/S5L/S<Qd<1000L/S(2)公共建筑生活污水量計(jì)算式中:Q2——公共建筑生活污水設(shè)計(jì)流量,L/s;

S——公共建筑生活污水量標(biāo)準(zhǔn)(L/(d.人)),一般按

《室內(nèi)給水排水和熱水供應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的參數(shù)選用,排水量大的建筑也可以通過調(diào)查或參考相近建筑選用;

Kh——時(shí)變化系數(shù),是最大日最大時(shí)污水量與最大日平均時(shí)污水量的比值。§2.2污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算(3)工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水量計(jì)算式中:Q3——工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量,L/s;

A1——一般車間最大班職工人數(shù),人;

A2——熱車間最大班職工人數(shù),人;

B1——一般車間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn),為25(L/(人.班));

B2——熱車間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn),為35(L/(人.班));

K1——一般車間生活污水量時(shí)變化系數(shù),以3.0計(jì);

K2——熱車間生活污水量時(shí)變化系數(shù),以2.5計(jì);

C1——一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù),人;

C2——熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù),人;

D1——一般車間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn),為40(L/(人.班));

D2——熱車間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn),為60(L/(人.班));

T——每班工作時(shí)數(shù),h?!?.2污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算(4)工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量計(jì)算式中:Q4——工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量,L/s;

m——生產(chǎn)過程中每單位產(chǎn)品的廢水量標(biāo)準(zhǔn),

L/單位產(chǎn)品;

M——產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量;

T——每日生產(chǎn)時(shí)數(shù);

KZ——總變化系數(shù),與工業(yè)企業(yè)性質(zhì)有關(guān)?!?.2污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q滲

Q滲指地下水滲入量,一般以單位管道延長米或單位服務(wù)面積公頃計(jì)算,日本規(guī)定采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),按每人每日最大污水量的10%-20%。城鎮(zhèn)居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算表城鎮(zhèn)中生產(chǎn)污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算表各工廠生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算表城鎮(zhèn)污水總流量綜合表一、污水管道內(nèi)水質(zhì)特點(diǎn):

§2.3污水管道的水力計(jì)算(1)重力流;(2)非滿流;(3)近似均勻流。污水管道內(nèi)水流特點(diǎn):§2.3污水管道的水力計(jì)算二、水力計(jì)算的基本公式式中:Q——流量,m3/s;

ω——過水?dāng)嗝婷娣e,m2;

v——流速,m/s;

R——水力半徑(過水?dāng)嗝娣e與濕周的比值),m;

I——水力坡度(即水面坡度,等于管底坡度);

C——流速系數(shù),或謝才系數(shù)。C值一般按曼寧公式計(jì)算,即n——管壁粗糙系數(shù)§2.3污水管道的水力計(jì)算三、污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù):設(shè)計(jì)充滿度(h/D)設(shè)計(jì)流速(v)最小管徑(D)最小設(shè)計(jì)坡度(i)§2.3污水管道的水力計(jì)算19設(shè)計(jì)充滿度(h/D)h/D=1時(shí),滿流h/D<1時(shí),非滿流《室外排水設(shè)計(jì)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≥10000.55(0.60)0.65(0.70)0.70(0.75)0.75(0.80)hD20為什么污水管道應(yīng)按非滿管流設(shè)計(jì)?1、預(yù)留一定的過水能力,防止水量變化的沖擊,為未預(yù)見水量的增長留有余地;2、有利于管道內(nèi)的通風(fēng);3、便于管道的疏通和維護(hù)管理。21設(shè)計(jì)流速——與設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)充滿度相應(yīng)的污水平均流速。最小設(shè)計(jì)流速:是保證管道內(nèi)不發(fā)生淤積的流速,與污水中所含雜質(zhì)有關(guān);國外很多專家認(rèn)為最小流速為0.6-0.75m/s,我國根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定最小流速為0.6m/s。雜質(zhì)水的生產(chǎn)管道適當(dāng)加大,明渠為0.4m/s。最大設(shè)計(jì)流速:是保證管道不被沖刷破壞的流速,與管道材料有關(guān);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。***國內(nèi)一些城市污水管道長期運(yùn)行的情況說明,超過上述最高限值,并未發(fā)生沖刷管道的現(xiàn)象。22最小管徑1、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。2、什么叫不計(jì)算管段?

在管道起端由于流量較小,通過水力計(jì)算查得的管徑小于最小管徑,對于這樣的管段可不用再進(jìn)行其他的水力計(jì)算,而直接采用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度,這樣的管段稱為不計(jì)算管段。有適當(dāng)沖洗水源時(shí),可考慮設(shè)沖洗井。23最小設(shè)計(jì)坡度——相應(yīng)于最小設(shè)計(jì)流速的坡度為最小設(shè)計(jì)坡度,最小設(shè)計(jì)坡度是保證不發(fā)生淤積時(shí)的坡度。規(guī)定:管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.004;管徑

300mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.003;管徑400mm

的最小設(shè)計(jì)坡度為0.0015。(1)(2)(3)24四、污水管道的埋設(shè)深度兩個(gè)意義: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區(qū)連接管連接要求覆土厚度埋設(shè)深度地面管道覆土厚度埋設(shè)深度25

《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:無保溫措施的生活污水管道,管底可埋設(shè)在冰凍線以上;有保溫措施或水溫較高的管道,距離可以加大。污水管道的埋設(shè)深度規(guī)范要求:0.15m埋設(shè)深度管道冰凍線0.15m地面國外規(guī)范規(guī)定:污水管道最小埋深,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)確定。無養(yǎng)護(hù)資料時(shí),采用如下數(shù)值:管徑小于500mm,管底在冰凍線上0.3m;管徑大于500mm,為0.5m。26防止地面荷載破壞管道的要求:動荷載靜荷載0.7m27H=h+IL+Z1-Z2+Δh(0.6-0.7)滿足街坊管連接要求:式中:H——街道污水管網(wǎng)起點(diǎn)的最小埋深,m;

h——街坊污水管起點(diǎn)的最小埋深,0.6~0.7m;

Z1——街道污水管起點(diǎn)檢查井檢查井處地面標(biāo)高,m;

Z2——街坊污水管起點(diǎn)檢查井檢查井處地面標(biāo)高,m;

I——街坊污水管和連接支管的坡度;

L——街坊污水管和連接支管的總長度,m;

Δh——連接支管與街道污水管的管內(nèi)底高差,m。

28五、污水管道水力計(jì)算的方法§2.3污水管道的水力計(jì)算例1已知:n=0.014,D=300mm,I=0.004,Q=30L/s,求v和h/D。五、污水管道水力計(jì)算的方法§2.3污水管道的水力計(jì)算例1已知:n=0.014,D=300mm,I=0.004,Q=30L/s,求v和h/D?!?.4污水管道設(shè)計(jì)(1)確定排水區(qū)界與劃分排水流域;(4)設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定;(2)管道定線;(5)污水管道的銜接;(3)控制點(diǎn)確定和泵站的設(shè)置地點(diǎn);主要內(nèi)容:(1)劃分排水區(qū)界與排水流域——排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)規(guī)劃的界限。——排水流域是指在排水區(qū)界內(nèi),按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。(1)地形(等高線:分水線等);(2)地面的大型障礙物或鐵路;(3)面積大小。劃分依據(jù)(2)管道定線和平面布置的組合管道定線的影響因素地形污水廠和出水口的位置所采用的排水體制定線的定義:在總平面圖上確定管道的位置和走向。按總體規(guī)劃、實(shí)際情況,進(jìn)行方案比較;利用地形,就近排入水體,管線最短、埋深最?。粎f(xié)調(diào)好與其他管道關(guān)系、銜接問題;考慮施工、運(yùn)行和維護(hù)方便;近遠(yuǎn)期相結(jié)合,盡可能安排分期實(shí)施。順序:排水區(qū)域、體制、干管、支管;原則(2)選擇污水廠和出水口的位置污水廠位置的選擇:污水廠在河流下游,越過所有水源,與居民區(qū)300米以上的衛(wèi)生防護(hù)距離,不被洪水淹沒,在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。出水口位置的選擇:越過所有水源,與居民區(qū)保持衛(wèi)生防護(hù)距離,在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。形式平形式;正交式。(2)管道定線和平面布置的組合管道定線時(shí)注意事項(xiàng)主干管布置在堅(jiān)硬密實(shí)土壤中盡量少穿河流、鐵路、山谷和高地避免與地下構(gòu)筑物交叉敷設(shè)沿道路且不宜在繁忙、狹窄的街道下集中流量盡量排入管道上游平面圖支管布置與定線支管定線的影響因素地形街道建筑特征用戶排水方便支管管路的布置形式底邊式布置圍坊式(周邊式)布置穿坊式布置(3)控制點(diǎn)、提升區(qū)域和泵站的位置——對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn),通常在管道起點(diǎn)或最低最遠(yuǎn)點(diǎn)。泵站設(shè)置地點(diǎn)中途泵站局部泵站總泵站控制點(diǎn)(4)設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定

——兩個(gè)檢查井之間,設(shè)計(jì)流量不變,且采用同樣的管徑和坡度的管段,稱為一個(gè)設(shè)計(jì)管段。

一般檢查井的設(shè)置位置有:流量匯入的地方、管徑變化的地方、轉(zhuǎn)彎的地方、或在直管段管徑長度較長時(shí)(30~70m)。

1、設(shè)計(jì)管段分類本段流量集中流量1234ABCDQ工廠等5轉(zhuǎn)輸流量2、設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量從管段沿線街坊流來的污水量從上游管段和旁側(cè)管段流來的污水量從工業(yè)企業(yè)或其它大型公建來的污水量(4)設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定式中:q1——設(shè)計(jì)管段的本段流量,L/s;

F——設(shè)計(jì)管段服務(wù)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,即比流量,L/s.公頃可用下式求得。式中:n——污水量標(biāo)準(zhǔn),L/(人.d);

p——人口密度,人/公頃。3、設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量五、污水管道的銜接銜接的方式:水面平接管頂平接跌水連接銜接的原則:盡可能地提高下游管段的高程,減小埋深,降低造價(jià);避免上游管段回水淤積。檢查井1.順利匯入2.下游管降低(或設(shè)跌水井)3.旁側(cè)管跌水匯入(或設(shè)跌水井)上游管道下游管道旁側(cè)管旁側(cè)管道的匯入:五、污水管道的銜接六、污水管道在街道上的位置與其他管線、構(gòu)筑物有一定的距離;與給水管相交時(shí),設(shè)于給水管下方;盡量避免敷設(shè)在機(jī)動車道下,設(shè)在人行道下。污水管道在街道上的位置§2.5污水管道的設(shè)計(jì)舉例計(jì)算步驟及過程:比流量(單位面積上的平均流量)的計(jì)算:生活污水流量(本段流量、轉(zhuǎn)輸流量)的計(jì)算:生活污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算:計(jì)算步驟及過程:q1~2=25L/sq8~9=

qo·F·kz=0.486×(1.21+1.7

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