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1、排水管网工程全册配套排水管网工程全册配套 最完整精品课件最完整精品课件1 青岛理工大学青岛理工大学 排水管网工程 本课程的主要内容 排水系统概论 1 污水管道系统的设计 2 雨水管渠系统的设计 3 合流制管渠系统的设计 4 排水管渠要求及附属构筑物 5 排水工程概念、内容、作用、排水 体制、排水系统的布置形式等。 污水管道的设计步骤及注意 事项、设计举例。 雨水管道的设计步骤及注意 事项、设计举例。 合流制管道的使用条件、水 力计算、改造途径等。 排水管渠断面形式、接口、 基础、附属构筑物等。 第一章 排水系统概论 第一节第一节 概述概述 水在使用过程中受到不同程度的污染，改变了原有的 化学成

2、分和物理性质，这些水称做污水或废水。污水也包 括雨水及冰雪融化水。 污水的定义 污水的分类 生活污水 工业废水 降水 人们日常生活中产生 工业生产中所排出的废水 地面上流泄的雨水和冰雪融化水（冲洗街道 及消防用水） 第一节 概述 1、生活污水 人们日常生活中用过的水. 性质：含有较多的有机物以及常在粪便中出现的病原微生物。 指在工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。 2、工业废水 分 类 按照污染程度的不同分为：生产废水和 生产污水两类。 按所含主要污染物的化学性质 按所含污染物的主要成分 （1)主要含无机物的，包括冶金、建筑 材料等工业所排出的废水。 （2)主要含有机物的，包括食品工业、

3、炼油和石油化工工业等废水。 （3)同时含大量有机物和大量无机物 的废水，包括焦化厂、化学工业中的 氮肥厂、轻工业中的洗毛厂等废水。 酸性废水、碱性 废水、含氰废水、 含铬废水等 第一节 概述 工业废水量一般占城市污水的50-60。 对于工业废水， 如果水质符合污水排入城镇下水道水质标准（CJ343- 2010 ),则最好与生活污水合并处理,厂区内部污水处理厂 也应以此为原则.合并处理投资省,费用低,管理简单. 1)从管理角度看：小水量几个厂管理比一个大厂 管理负责，能耗及费用都高； 2)污水生化处理成本低，效果好，为水处理的首 选方法。工业废水采用生化处理一般营养物质不 够，处理过程需加营养物

4、质如尿素、蛋白质等 ， 增加运行及管理费用。合并处理，生活污水可作 为营养物质。 3)工业废水浓度若很高，处理前需稀释。合并处 理，浓度降低，可能不必稀释。 原因 第一节 概述 3、降水 雨水、冰雪融化水、冲洗街道和消防用水。 a 污染轻，泥砂为主无机物多； b 径流量大，水量集中，需迅速排除； c 初期降雨径流污染较重，沉积在屋面、地面厂 区的污染物被携带； d 一般不处理或仅对初雨径流处理。 污水的出路 排入水体 灌溉农田 重复使用 污水排入湖泊、江河、海洋。可充分利 用水体的自净能力。 污水排入农田、沟道。污水蒸发到大气 或者经过土壤渗透到地下，形成地下水。 在渗透过程中，得到生物和物理

5、处理 （土地处理）。 （1）自然复用 （2）间接复用 （3）直接复用 第二节第二节 排水系统的体制及其选择排水系统的体制及其选择 排水系统的体制 一 污水的排除方式是由一个管渠系统排除，还是由两个或两 个以上管渠系统各自独立排除所形成的排水系统，称排水 系统的体制，简称排水体制。 排水体制 常用排水体制 合流制 分流制 混合制 将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内 排除的系统。其中雨水95%。 特点：管道少，造价省，施工方便，但环境卫生差。 分类： a、雨、污水全部不处理，直接排放； b、雨、污全部简单处理后排放（悬浮固体 去除50%，不能去除溶解性物质）； c、雨、污水全部简单处理，

6、部分二级处理。 生活污水、工业废水和雨水分系统分别排除。 分类：完全分流制和不完全分流制。特点： a、完全分流制两个管道 系统排除污、雨水，污水管径小，环境卫生好。但管道多，造价高， 施工麻烦。b、不完全分流制管道少，造价低，施工简单。但道路地 面状况差，易造成积水影响道路交通和正常的生活。随着经济的发展 可分布、分段逐步建成完全分流制系统。 有合流制也有分流制。 特点：其产生是由于旧城改造造成，对环境影响后遗症大。 改造的方法可建一调节水库，蓄存初期雨水，雨后处理。 第二节第二节 排水系统的体制及其选择排水系统的体制及其选择 ext Text Text Text Text 合流制 a、管道长

7、度短，造价低，养护 管理简单； b、初期雨水、初期径流进污水 厂处理； c、暴雨来时，85%雨、污混合 水直接排入水体，平时沉积物在 暴雨来时冲刷，带出污染物很多； d、泵站设计流量高，而实际用 量不高。因此，效率低； e、水量变化大，导致污水厂负 荷变化大（冲击负荷），影响处 理效果； f、污水厂造价高，管理麻烦。 Concept 分流制 a、管线多，造价 高，管理简单； b、污水厂处理成 本低，造价低； c、环境卫生有保 证，适宜发展。 合流制与分流制的比较 比较 从发展的角度看：合流 制环境污染后遗症多， 虽然造价低，但今后必 须改造。 对于新建区：管道宜采 用分流制。 对于老区改造：宜

8、采用 截流式合流制。新建区 若资金缺乏，可考虑先 采用不完全分流制，后 期逐步建成完全分流制。 第二节第二节 排水系统的体制及其选择排水系统的体制及其选择 二 排水系统的选择 排水系统的体制的分类及各自的优缺点 第二节第二节 排水系统的体制及其选择排水系统的体制及其选择 第二节第二节 排水系统的体制及其选择排水系统的体制及其选择 排水体制的选择 1、从环境保护方面； 2、从造价方面； 3、从维护管理方面。 1、新建城市和新区：尽量采用分流制。雨水就近排入水体，大大 减轻污水管道和处理厂的负荷，从整体上和长远上看是经济合理 的。2、已形成合流制的城市暂可保留，逐步改造。3、小城镇可 采用合流制：

9、近期作为合流制，改造后可作为分流制的雨水管道。 4、工业废水：a、符合排入下水道标准的直接排入污水管道； b、含有有毒、有害物质的，进行局部处理，达到排入下水道标准 后排入污水管道；c、符合排放水体标准的生产废水，可直接就近 排入水体或雨水管道。 原则 使用 情况 第三节第三节 排水系统的主要组成部分排水系统的主要组成部分 1、室内污水管道系统和设备：收集生活污水,将收集的 污水排出至室外庭院街坊的污水管道中去。 2、室外污水管道系统：分布在地面下，汇集各出户管 的污水，依靠重力流输送污水至泵站、污水厂或水体的 管道系统。 3、污水泵站及压力管道：设置泵站的原因、分类； 压力管道：从泵站出来的

10、污水至高地自流管道或至污水 厂的承压管段，称压力管道。 4、污水厂：供处理和利用污水、污泥的一系列构筑物 及附属构筑物的综合体称污水处理厂。 5、出水口及事故排出口 排水系统：指排水的收集、输送、处理和利用， 以及排放 等设施以一定方式组合成的总体。有城市污水、工业废水 和雨水等排水系统。 城市污水排水系统的主要组成部分 收集设备：各种卫生设备：用水的容器、承受 污水的容器、排水系统的起端设备。如：洗脸盆、 盥洗槽、洗涤池、化验盆、大小便器、地漏等。 收集过程：污水从这里经水封管、支管、立管、出 户管等室内管道系统流入室外居住小区管道系统。 （1）居住小区污水管道系统：敷设在居住小区内，连接

11、建筑物出户管的污水管道系统。 （2）街道污水管道系统：敷设在街道下，用以排除居住 小区管道流来的污水。在一个市区内它由城市支管、干管、 主干管等组成。 （3）管道系统的附属构筑物：检查井、跌水井、倒虹管。 污水排入水体的渠道和出口称出水口，它是整个城市污水 排水系统的终点设备。事故排出口是指在污水排水系统的 中途，在某些易于发生故障的组成部分前面，所设置的辅 助性出水渠，一旦发生故障，污水就通过事故排出口直接 排入水体。 第三节第三节 排水系统的主要组成部分排水系统的主要组成部分 室内污水管道 系统与设备 室外污水 管道系统 事故排出口 污水泵站或 压力管道 手盆、便器、水封管、立管、出户 管

12、 街坊管道、街道污水管道、附属构筑物等 污水处理厂出水口 城市污水排水系统的组成部分 第三节第三节 排水系统的主要组成部分排水系统的主要组成部分 第三节第三节 排水系统的主要组成部分排水系统的主要组成部分 工业废水排水系统的主要组成 车间内部管道 系统与设备 污水泵站或 压力管道 厂区管道系统 废水处理站 1、车间内部管道系统和设备 2、厂区管道系统 3、污水泵站及压力管道 4、废水处理站 第三节第三节 排水系统的主要组成部分排水系统的主要组成部分 雨水排水系统的主要组成 雨水收集系统 与设备 街坊或厂区 雨水管道系统 街道雨水管 道系统 排洪沟 雨水泵站 雨水口、天沟、雨水斗 第三节第三节

13、排水系统的主要组成部分排水系统的主要组成部分 1、建筑物的雨水管道系统和设备。主要是收集工业、公共 或大型建筑的屋面雨水，并将其排入室外的雨水管渠系统 中去。 2、居住小区或工厂雨水管渠系统 3、街道雨水管渠系统 4、排洪沟：洪水时，或者暴雨季节排除雨水（洪水）的沟 道。 5、出水口 6、雨水泵站：当重力流不能排除时，设置雨水泵站。一般 不设置，因为雨水流量变化大，选泵流量大，造价高，使 用少，养护维修困难。 7、雨水调节池 第四节 排水系统的布置形式 1、支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。 2、充分利用地形、地势，最大可能采用重力流形式，避 免提升。 3、在起伏较大的地区，应将高

14、区系统与低区系统分离， 高区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少 管道埋深。至于个别低洼低区应局部提升，做到高水高排。 4、尽量减少中途加压站的个数，如果遇山岗尽量采用隧 洞方式。 排水管道的布置原则：使管道的工程量为最小， 水流畅通，节省能量。 第四节 排水系统的布置形式 1、地形：重力流，管道的坡度（最小、最大） 2、城区的竖向规划：避免与其它的管道、管线相互影响 3、污水厂的位置：主干管的走向 4、土壤条件：尽量避开软弱地基，湿陷性黄土、膨胀土、 多年冻土，以免增加施工难度和施工成本及工程造价。 5、河流情况：污水的出路。最高水位、最低水位等，以确 定排出口的形式及位置。 6、

15、地下设施：是否有地下设施妨碍管道重力流过。 7、污水的种类及污染程度：雨水和轻度污染的工业废水、 施工的地下水直接排入水体。 影响排水管道布置形式的因素 第四节 排水系统的布置形式 适宜于较平坦的地区雨水管道 的布置。 优点：干管长度短，管径小， 污水排出迅速，经济。 缺点：雨水管道的初期雨水不 经处理直接排放。合流制管道 污水不经处理直接排放，会严 重污染水体，影响环境。 排水系统的布置形式 正交式 河 1 2 3 3 3 (1) 正交式 第四节 排水系统的布置形式 适宜于较平坦的地区，分流制 的污水管道、合流制管道。 优点：对分流制，生活污 水及工业废水经处理后排入水 体，减轻污染，保护环

16、境。 且截流干管小，工程造价低； 对合流制，是改造合流制的 较好方法。 缺点：对合流制，雨天有 部分混合雨、污水不经处理 泄入水体，造成水体污染。 截留式 1 5 7 河 3 3 3 2 截流式 第四节 排水系统的布置形式 适宜于地势向河流方向 有较大倾斜的地区。干管 与等高线及河道基本上平 行或成很小的角度，避免 干管的坡度大，引起管内 流速过大，对管道造成冲 刷。 平行式 河 平行式 第四节 排水系统的布置形式 适宜于地势高低相差很大的地 区。 可分别在高区和低地区敷设 独立的管道系统。高区的污水 靠重力流直接流入污水厂，低 区的污水经水泵提升送至高地 区干管或污水厂。它适用于地 形起伏很

17、大的地区，充分利用 地形排水，节省电力。 分区式 河 1 (4)分区式 第四节 排水系统的布置形式 适宜于城市面积很大， 城市周围有排水的出路 （水体、灌溉）,城市中 央部分地势较高或者完 全将废水汇集于一个污 水处理厂，管道造价高， 不经济。 优点：干管长度短， 管径小，管道的埋深浅， 管道的造价低。 缺点：污水厂、泵站 设置的数量多。 分散式 河 (5)分散式 第四节 排水系统的布置形式 适宜条件同分散式。 特点：将污水排放点汇 集，减少污水厂及泵站 的数量。一般来说，大 型污水厂造价及运行成 本低。但管道过长，管 道的造价高（管径大， 埋深大）。 经验上，污水管 道造价近似于污水厂 造价

18、较合理。 环绕式 河 1 1 4 5 7 7 4 2 3 2 (6) 环绕式 第四节 排水系统的布置形式 各布置形式的适用条件 正交布置正交布置：在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流 域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置， 这种布置称为正交布置。 截流式布置截流式布置：在正交式布置的基础上，沿河岸再敷设 主干管，并将各干管的污水截流至污水厂，这种布置 形式称截流式布置。 平行式布置平行式布置：在地势向河流方向有较大倾斜的地区， 为了避免因干管坡度及管内流速过大，使管道受到严 重冲刷，可使干管与等高线及河道基本上平行、主干 管与等高线及河道成一定斜角敷设，这种布置也称平 行式布置。 第

19、四节 排水系统的布置形式 分区布置分区布置：在地势高低相差很大的地区，当污水不能 靠重力流流至污水厂时，可采用分区布置形式。 辐射状分散布置辐射状分散布置：当城市周围有河流，或城市中央部 分地势高、地势向周围倾斜地区，各排水流域具有独 立的排水系统。这种布置具有干管长度短、管径小、 管道埋深可能浅、便于污水灌溉等优点，但污水厂和 泵站（如需要设置时）的数量将增多。在地形平坦的 大城市，采用辐射状分散布置可能是比较有利的。 环绕式布置环绕式布置：由于建造污水厂用地不足以及建造大型 污水厂的基建投资和运行管理费用也较建小型厂经济 等原因，而倾向于建造规模大的污水厂，所以由分散 式发展成环绕式布置。

20、这种布置形式是沿四周布置主 干管，将各干管的污水截流送往污水厂。 （1）采用循环利用和重复利用系统，尽量减少废水排放量； （2）按不同水质分别回收利用废水中的有用物质，创造财富； （3）利用本厂和厂际的废水、废气、废渣，以废治废。而无 废水无害生产工艺、闭合循环重复利用及不排或少排废水， 是控制污染的有效途径. （4）当工业企业位于城市内，应尽量考虑将工业废水直接排 入城市排水系统，利用城市排水系统统一排除和处理。 （5）工业废水排入城市排水系统的水质，应不影响城市排水 管渠和污水厂等的正常运行，不对养护管理人员造成危害， 不影响污水处理厂出水和污泥的排放和利用为原则。 第五节 工业企业排水系

21、统和城市排水系统的关系 在规划工业企业排水系统时，对于工业废水的治理，应首 先从改革生产工艺和技术革新入手，力求把有害物质消除 在生产过程之中，做到不排或少排废水。对于必须排出的 废水，还应采取下列措施： 第六节 废水的综合治理和区域排水系统 与废水的综合治理有关的因素 1)合理的生产布局和城市规划； 2)合理利用水体、土壤等自然环境的自净能力; 3)严格控制废水和污染物的排放量； 4)做好区域性综合治理及建立区域排水系统。 区域排水系统的构成及作用、优点 1) 区域：按照地理位置、自然资源和社会经济发展情况划定的， 可以在一个更大范围内统筹安排经济、社会和环境的发展 关系。 2)区域排水系统

22、：将两个以上城镇地区的污水统一排除和处理 的系统。 3)区域排水系统由区域干管、主干管、泵站、污水厂等组成 4)区域排水系统的特点： 经济；节省土地；利于运行管理；河流等水资源利用与污 水排放的体系合理化，且可能形成统一的水资源管理体系 等方面的优点。 第六节 废水的综合治理和区域排水系统 在确定区域排水系统方案时，应考虑的问题 1)近期和远期的全部污水量和水质 2)通过采取改革生产工艺、废水部分或全部循环利用 以及本厂和厂际的重复利用等措施，尽量减少工业废 水的排放量； 3)应考虑工业废水与生活污水混合处理的可能性，及 雨水和生产废水混合排除和利用的合理性； 4)对用水和取水点的河水水质，应

23、预计到当位于该点 上游的全部排水对象的污水排入时产生的后果。 需要新建、改建或扩建排水工程的城市、工业企业和工业区。 设计任务：规划设计、收集、输送、处理和利用各种污水的 一整套工程设施和构筑物，即排水管道系统和污水厂的规划 与设计。它是在区域规划以及城市和工业企业的总体规划基 础上进行的。 第七节 排水系统的规划设计原则和任务 排水工程的设计对象排水工程的设计对象 排水系统的建设程序排水系统的建设程序 （1）可行性研究阶段（2）计划任务研究阶段（3）设计阶 段（4）组织施工阶段（5）竣工验收交付使用阶段 1）排水工程的规划应符合区域规划以及城市和 工业企业的 通体规划，并应与城市和工业企业

24、中其他单项工程建设密 切配合，互相协调. 2）排水工程的规划与设计，要与邻近区域内的 污水和污泥 的处理和处置协调。 3）排水工程规划与设计，应处理好污染源治理 与集中处理 的关系。 4）城市污水是可贵的淡水资源，在规划中要考虑污水经再 生后回用的方案。 第七节 排水系统的规划设计原则和任务 设计工作：设计工作：初步（扩大）设计、施工图设计、技术设计 排水工程的规划设计应遵循的原则： 5）如设计排水区域内尚需考虑给水和防洪问题时， 污水排水工程应与给水工程协调，雨水排水工程应与 防洪工程协调，以节省总投资。 6）排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑远 期发展有扩建的可能。 7）对于城市和

25、工业企业原有的排水工程在进行改建和 扩建时，应从实际出发，在满足环境保护的要求下， 充分利用和发挥其效能，有计划、有步骤地加以改造， 使其逐步达到完善和合理化。 8）在规划与设计排水工程使，必须认真贯彻执行国 家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定。 第七节 排水系统的规划设计原则和任务 v如何理解排水管道的布置原则？如何理解排水管道的布置原则？ v有哪几种排水体制能收集初期雨水至污水处理有哪几种排水体制能收集初期雨水至污水处理 厂进行处理？说明它们的优、缺点。厂进行处理？说明它们的优、缺点。 v试述排水系统的组成部分及每部分的作用。试述排水系统的组成部分及每部分的作用。 v为什么常将

26、初期雨水收集至污水处理厂进行处为什么常将初期雨水收集至污水处理厂进行处 理：收集初期雨水至污水处理厂的排水体制有理：收集初期雨水至污水处理厂的排水体制有 哪几种可以采用？各有何优、缺点。哪几种可以采用？各有何优、缺点。 v工业废水与城市污水一起处理有什么优点？它工业废水与城市污水一起处理有什么优点？它 必须满足什么条件。必须满足什么条件。 v排水体制及排水系统的布置形式。排水体制及排水系统的布置形式。 青岛理工大学青岛理工大学 排水管网工程 第二章 污水管道系统的设计 当排水体制确定为分流制时，应分别对污水管道和雨 水管道排水系统进行设计。 污水管道系统的主要设计内容包括： 1、根据确定的设计

27、方案在总体布置图上划分排水流域。 2、在平面布置图上布置管道系统； 3、根据设计人口数、污水量标准计算污水设计流量； 4、进行污水管道水力计算； 5、确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度； 6、确定污水管道在道路横断面上的位置； 7、绘制管道平面图和纵剖面图。 第二章 污水管道系统的设计 污水管道系统的设计步骤 设计资料的 调查 设计方案 的确定 设计计算 设计图纸 的绘制 第一节 设计资料的调查及设计方案的确定 作好污水管道系统的规划设计必须以可靠的资料为依据。 应先了解、研究设计任务书或批准文件的内容，弄清设计 的范围和要求。 1) 有关明确任务的资料； 2) 有关自然因素方面的资料； （

28、1） 地形图（2）气象资料（3）地质资料 （4）水文资料 3) 有关工程情况的资料。 基础 资料 第一节 设计资料的调查及设计方案的确定 设计方案的确定 通常，进行方案比较与评价的步骤和方法是： （1）建立方案的技术经济数学模型 （2）解技术经济数学模型 （3）方案的技术经济比较 逐项对比法 综合比较法 综合评分法 两两对比加权评分法 （4）综合评价与决策 第二节第二节 污水设计流量的确定污水设计流量的确定 污水设计流量：污水管道及其附属构筑物能保证通过的污 水最大流量称为污水设计流量。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（l/s） 生活污水设计流量 1、居住区生活污水设计

29、流量按下式计算： Q1 n*N*KZ/24*3600 其中：n：居住区生活污水定额（L/cap.d） N：设计人口数 KZ：生活污水量总变化系数 cap：“人”的计量单位 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。其中人 口密度包括总人口密度和街区 人口密度。 居民每人每天日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水 量，可参考生活用水 定额或综合生活用水定额。 综合生活污水定额：指居民生活污水和公共设施（包括娱 乐场所、宾馆、浴室、商业网点、学校和机关办公室等地 方）排出污水两部分的总和（L/cap.d）。 在按用水定额确定污水定额时，对给排水系统完善的地区 可按

30、用水定额的90%计，一般地区可按用水定额的80%计。 设计中可根据当地用水定额确定污水定额。 污水量的变化程度通常用变化系数表示。 日变化系数（Kd) ：一年中最大日污水量与平均日污水量的比值。 时变化系数（Kh）：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（Kz）：最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值。 三者的关系：Kz=Kd*Kh 第二节第二节 污水设计流量的确定污水设计流量的确定 说明： 通常，污水管道的设计断面系根据最大日最大时 污水流量确定。 居住区生活污水量总变化系数值可根据综合分析 得出的总变化系数与平均流量间的关系式求得。 Kz = 2.7/Q0.11

31、Q：平均日平均时污水流量（L/S）。 当Q 5L/S时，Kz =2.3； 当 Q 1000L/S时，Kz =1.3。 第二节第二节 污水设计流量的确定污水设计流量的确定 2、工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按下式计算： 36003600 2211222111 2 DCDC T KBAKBA Q A 1:一般车间最大班职工人数（cap）； A 2：热车间最大班职工人数（cap）； B1 :一般车间职工生活污水定额，以25L/cap.班）计； B2 : 热车间职工生活污水定额，以35 L/cap.班）计； 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

32、数，以 2.5计； C1 : 一般车间最大班使用淋浴的职工人数（cap); C2 :热车间最大班使用淋浴的职工人数（cap); D1 :一般车间的 淋浴污水定额，以40L/(cap.班）计 D2 :高温、污染严重车间的淋浴污水定额，以60L/（cap. 班） T：每班工作时数（h）。淋浴时间以60min计； 第二节第二节 污水设计流量的确定污水设计流量的确定 3、公共建筑生活污水量按下式计算： Q3公共建筑生活污水设计流量，L/s； S公共建筑生活污水量标准（L/(d.人)），一般按室内给 水排水和热水供应设计规范推荐的参数选用，排水量大的建 筑也可以通过调查或参考相近建筑选用; Kh时变化系

33、数，是最大日最大时污水量与最大日平均时 污水量的比值。 360024 3 h KNS Q 第二节第二节 污水设计流量的确定污水设计流量的确定 工业废水设计流量 T KMm Q Z 3600 4 m：生产过程中每单位产品的废水量（L/单位产品）； M：产品的平均日产量； T：每日生产时数（h）； Kz：总变化系数； 生产过程中单位产品的废水量定额： 生产单位产品或加工单位数量原料所排出的平均废水量。 工业企业的工业废水量随各行业类型、采用的原材料、生产工 艺特点和管理水平等有很大差异；工业废水的排出情况也很不 一致。 第二节第二节 污水设计流量的确定污水设计流量的确定 地下水渗入量： 地下水渗入

34、量Q渗，一般以单位管道延长米或单位服务面 积公顷计算。 经验数据：每人每日最大污水量的10%20%。 城市污水设计总流量： Q = Q1+Q2+Q3+Q4+Q渗 Q1：居住区生活污水设计流量； Q2：工企业生活污水及淋浴污水设计流量； Q3：公共建筑生活污水量； Q4：工企业废水设计流量； Q渗：地下水渗入量（地下水位较高地区）； 第三节第三节 污水管道的水力计算污水管道的水力计算 a、一般情况下，管道不承受压力，污水靠重力流动。（管 道由小到大成树枝状分布。） b、污水的含水量一般99%。因此，假定污水流动遵循一 般液体的流动规律，并假定管道内的水流是均匀流。 c、污水管道内的水流速度是变化

35、的，流动状态是非均匀流。 为简化计算，假定污水管道内的污水流动状态为均匀流。 一、污水管道中污水流动的特点： 目前在排水管道的水力计算中采用均匀流公式： 流量公式： QA v Q:流量(m3/s)；A：过水断面面积(m2)；v：流速(m/s)。 流速公式： R：水力半径(过水断面面积与湿周的比值)(m)； I： 水力坡度(等于水面坡度，也等于管底坡度)； C：流速系数或称谢才系数。 二、水力计算的基本公式： IRCv 第三节第三节 污水管道的水力计算污水管道的水力计算 三、污水管道水力计算的设计数据： 1、设计充满度：在设计流量下，污水在管道中的水深h和管 道直径D的比值（水深比）。 在计算污

36、水管道充满度时，不包括淋浴或短时间内突然增加 的污水量，但当管径小于或等于300mm时应按满流复核。 第三节第三节 污水管道的水力计算污水管道的水力计算 2、设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度 叫做设计流速。 1）最小允许流速（最小流速）： 为防止污水在管道内缓慢流动而引起污水中的杂质下沉使 管道内产生淤积，因此，管道流速不能太小。保证管道内不发 生淤积的流速称最小允许流速。 与最小允许流速有关的因素： a、污水中所含悬浮物的成分（悬浮物的比重). b、污水中所含悬浮物的颗粒大小； c、管道的水力半径； d、管道（渠）的粗糙系数； e、管道中的流速。 f、管道的水深（充满度）；

37、 其中，较重要的因素是管道的水深（充满度）和管道中水的流速。 因为对城市污水来说，污水中所含悬浮物的成分（悬浮物的比重）、 污水中所含悬浮物的颗粒大小基本一致。对一特定的管道，管道的 水力半径、管道（渠）的粗糙系数也是一定的。 室外排水设计规范规定：最小流速0.60.7m/s、 直径D500mm、最小流速0.8m/s。 第三节第三节 污水管道的水力计算污水管道的水力计算 2）最大允许流速（最大流速） 保证管道不被水流冲刷而损坏的流速称最大允许流速。 金属管道：最大允许流速10m/s 非金属管道：最大允许流速5m/s 3、最小管径：当设计污水流量很小，根据水力计算管径很小。因此规范规 定： 在街

38、区和厂区内最小管径为200mm，在街道下为300mm。 在进行管道水力计算时，上游管段由于服务的排水面积小，因而设计流 量小，按此流量计算得出的管径小于最小管径，此时就采用最小管径值。 不计算管段：当由根据最小管径在最小设计流速和最大充满度情况下能 通过的最大流量值，估算出设计管段服务的排水面积，若设计管段服务的 排水面积小于此值，即直接采用最小管径和相应的最小坡度而不再进行水 力计算，这种管段称不计算管段。 注：在这些管段中，当有适当的冲洗水源时，可考虑设置冲洗井。 4、最小设计坡度：相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设 计坡度。具体规定：管径200mm的最小设计坡度0.004

39、；管径300mm的最小 设计坡度0.003。在确定最小管径的最小坡度时采用的设计充满度为0.5。 第三节第三节 污水管道的水力计算污水管道的水力计算 四、污水管道的埋设深度： 1、管道埋深的两个意义： 覆土厚度：管道外壁顶部到地面的距离； 埋设深度：管道内壁底到地面的距离； 第三节第三节 污水管道的水力计算污水管道的水力计算 2、污水管道的最小覆土厚度，应满足下述三个因素： 必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道。室外排水设计规范 规定：无保湿措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道， 管底可埋设在冰冻线以上0.15m；有保温措施或水温较高的管道，管底在 冰冻线以上的距离可以

40、加大，其数值应根据该地区或条件相似地区的经验 确定。 必须防止管壁因地面荷载而受到破坏。车行道下污水管最小覆土厚度不宜 小于0.7m；非车行道下，污水管若能满足管道的衔接要求以及无动荷载的 影响，可适当减小. 必须满足街区污水连接管衔接的要求。污水出户管的最小埋深一般采用 0.50.7m，所以街坊污水管道起点最小埋深也应有0.6-0.7m。根据街区 污水管道起点最小埋深值，计算 3、最大埋深：一般土壤：7-8m；多水、流砂、 石灰岩地层 5m. 第三节第三节 污水管道的水力计算污水管道的水力计算 1、水力计算从上游管段开始。 2、水力计算的目的是：确定管道的管径D、管道的坡度I。 3、水力计算

41、的公式： 4、两个公式中共有六个参数：Q、v、A、D、n、I、R即 充满度h/D。 5、计算过程中,已知参数仅为流量Q。其他参数确定如下： a、管壁的粗糙系数n：选定管材 b、水力坡度I：参照地面坡度i，使I与i近似相等。（当Ii 时，管道埋深最小。） c、流速v：控制流速v在最小流速与最大流速之间，一般流 速v在0.8m/s左右。 d、充满度h/D：控制h/D小于最大设计充满度。 e、管径D：先假定一个管径，根据设计流量Q进行试算。 五、污水管道水力计算方法： 第三节第三节 污水管道的水力计算污水管道的水力计算 6、水力计算的几点经验： a、当管径D较小，埋深小时；工程费用省。不能同时满足

42、时，尽量减少埋深（放大管径D）。 b、平坦地区：使管道坡度尽量小，以最小流速v控制，以 较大的管径D减少坡度I。 c、地面坡度适中：管道坡度尽量与地面坡度接近，防止管 道坡度远大于地面坡度。 d、地面坡度较大：起点埋深应控制在最小。为防止起点埋 深过大，可考虑跌水。 7、水力计算的工具： a、水力计算图p38 b、水力计算表p39 第四节 污水管道的设计 凡是采用完善卫生设备的建筑区都应设置污水管道。 在排水区界内，根据地形及城镇（地区）的竖向规划， 划分排水流域。一般在丘陵及地形起伏的地区，可按 等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一 致；在地形平坦无显著分水线的地区，可根据面积的

43、大小划分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水 面积，使干管在最大合理埋深情况下，流域内绝大部 分污水能以自流方式接入。每一个排水流域往往有1 个或1个以上的干管，根据流域地势标明水流方向和 污水需要抽升的地区。 确定排水区界，划分排水流域 第四节 污水管道的设计 1、污水管道系统的定线：在城镇（地区）总平面图上确定污 水管道的布置和走向，称为污水管道系统的定线。 2、顺序：主干管、干管、支管 3、应遵循的主要原则：应尽可能地在管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。 4、管道定线时，通常考虑的几个因素： 地形和用地布局：地形是影响管道定线的主要因素。 排水体制和线路数目 污

44、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 工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况 5、污水与管道的平面布置取决于地形及街区建筑特征，并应 便于用户接管排水。 管道定线和平面布置的组合 第四节 污水管道的设计 低边式布置：当街区面积不太大，街区污水管网可采用集中出水 方式时，街道支管敷设在服务街区较低侧的街道下，成为低边式布 置。 周边式布置：当街区面积较大且地势平坦时，宜在街区四周的街 道敷设污水支管。建筑物的污水排出管可与街道支管连接，称为周 边式布置。 穿坊式布置：街区已按规划确定，街区内污水管网按各建筑的需 要设计，组成一个系统，再穿过其它街区并与所穿街区的污水

45、管网 相连，称为穿坊式布置。 污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置；采用的排水 体制也影响管道定线。分流制系统一般有两个或两个以上的管道系 统，定线时必须在平面和高程上互相配合。采用合流制时要确定截 流干管及溢流井的正确位置。若采用混合体制，则在定线时应考虑 两种体制管道的连接方式。 第四节 污水管道的设计 1、控制点：在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作 用的地点称为控制点。 2、控制点的确定：a、控制点的位置通常在管道的起点或者低 洼地区管道的接入点，覆土的厚度为最小覆土厚度的点。 b、控制点的标高应根据城市的竖向规划，满足最小覆土厚度 的要求（荷载、冰冻、支管连接）。 3、减

46、少控制点埋深的措施： 提高管材的强度； 低洼地区局部填土提高地面高程； 管道基础采用带性基础或强度高的基础，以增加抗冰冻的能 力。 设置泵站减少下游管道的埋深。 4、泵站的设置位置：P43 控制点的确定和泵站的设置地点 第四节 污水管道的设计 第四节 污水管道的设计 （1）设计管段：两个检查井之间的管段采用的设计流量不变，且 采用同样的管径和坡度，称它为设计管段。 设计管段的确定： 平面图上有集中流量进入、有支管接入的检查井均为设计管段 的起迄点。 一般取100200米，其中可能有几个检查井。 （2）设计管段的设计流量：Q q1 q2 q3 本段流量q1：从管段沿线街坊流来的污水量； 转输流量

47、q2：从上游管段和旁侧管段流来的污水量； 集中流量q3：从工业企业或其它大型公共建筑物流来 的污量。 本段流量的计算： q1=F q0 Kz q0= np/86400 F：设计管段服务的街区面积(ha)；Kz：生活污水量总变化系数； p ：人口密度；n：居住区生活污水定额(L/(capd)； q0 ：单位面积的本段平均流量，即比流量(L/(sha)。 设计管段及设计流量的确定 第四节 污水管道的设计 管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的 地方都需要连接，连接需要通过检查井完成。 1、检查井的设置：污水管道在管径、坡度、高程、方向发 生变化及支管接入的地方都需要设置检查井。 2、管道

48、在衔接时应遵循两个原则： 尽可能提高下游管道的高程，以减少管道埋深，降低造 价；避免上游管段中形成回水而造成淤积。 3、管道衔接的方法：水面平接和管顶平接。 污水管道的衔接 第四节 污水管道的设计 水面平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端在 指定的设计充满度下的水面相平，即上游管段终端与下游管段起 端的水面标高相同。 注：由于上游管段中的水面变化较大，水面平接时在上游管段内 的水面标高有可能低于下游管段的实际水面标高，因此在上游管 段中易形成回水。 管顶平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端的 管顶标高相同。 注： 1)虽不致于产生回水，但下游管段的埋深将增加。 2)

49、无论采用那种衔接方法，下游管段起端的水面和管底标高 都不得高于上游管段终端的水面和管底标高。 3)当管道敷设地区的地面坡度很大时，为了调整管内流速所 采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小覆 土厚度和减少上游管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。 第四节 污水管道的设计 1、城市街道下，各种管道、电线、电缆、隧道等在街道的位置应 综合考虑； 2、污水管道采用的是重力流，在平面与垂直方向的位置应优先考 虑； 3、污水管道易产生渗漏，会对其它管道、管线、建筑物造成危害， 因此，污水管道与建筑物应有一定的距离。 4、地下管线交叉时，污水管道应敷设在给水管道下面处理： 发生矛盾时，处

50、理原则：1)新建让已建的，临时让永久的，小管让大管， 压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数少的让检修次数多 2)在地下 设施拥挤的 地区或车运极为繁忙的街道下把污水管道与其它管线集中安置 在隧道中是比较合适的，但雨水管道一般不设在隧道中，而是与隧道平行 敷设。 管线布置的顺序一般是：电力电缆电讯电缆煤气管道热力管道 给水管道雨水管道污水管道。 污水管道在街道上的位置 设计方法和步骤如下： 1)在小区平面图上布置污水管道； 2)街区编号并计算其面积； 3)划分设计管段，计算设计流量；(注：设计管段的污水设计 流量可能由三部分组成：沿线流量、集中流量、转输流量)； 4)水力计算； 5)绘制管道