污水管道的水力計算.ppt

第二節(jié) 污水管道的水力計算,1,一、污水管道中的水流情況,1.污水在管道中一般是從高處向低處流動，屬 于重力流動。,2.將污水按一般水看待，符合一般水力學(xué)的水 流運動規(guī)律。,3.在污水管網(wǎng)設(shè)計中采用均勻流計算,2,二、水力計算公式,3,三 污水管道設(shè)計參數(shù),污水管道水力計算的設(shè)計數(shù)據(jù),設(shè)計充滿度（h/D）,設(shè)計流速（v）,最小管徑（D）,最小設(shè)計坡度（i）,4,（1）設(shè)計充滿度（h/D）,指設(shè)計流量下，管道內(nèi)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(shè)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）,200300 350450 500900 1000,0.55 0.65 0.70 0.75,h,D,5,為什么要做最大設(shè)計充滿度的規(guī)定？,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管理。,6,（2）設(shè)計流速,與設(shè)計流量和設(shè)計充滿度相應(yīng)的污水平均流速。,最小設(shè)計流速：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)；我國根據(jù)試驗結(jié)果和運行經(jīng)驗確定最小流速為0.6m/s。當管徑小于或等于500mm時，自凈流速可取0.7m/s，當管徑大于500mm，自凈流速可取0.8m/s。,最大設(shè)計流速：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。,7,（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(yīng)的最小坡度，這樣的管段稱為不計算管段。,8,（4）最小設(shè)計坡度,相應(yīng)于最小設(shè)計流速的坡度為最小設(shè)計坡度，最小設(shè)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(shè)計坡度為0.004； 管徑300mm的最小設(shè)計坡度為0.003。,設(shè)計充滿度一定時，管徑越大，最小設(shè)計坡度越小。,9,（5）污水管道的埋設(shè)深度,管道的埋設(shè)深度有兩個意義：,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,滿足街坊管連接要求,10,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(shè)計規(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：,11,12,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(shù)經(jīng)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78m；在多水、流沙、石灰?guī)r地層中，一般不超過5m。,13,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,14,15,一般情況下， 異管徑溝段采用溝頂平接。 同管徑溝段采用水面平接。,16,（7）污水管道斷面的形式,常見的有圓形、半橢圓形、馬蹄形、矩形和梯形等,17,四 污水管道水力計算方法,在進行水力計算時，對于每一管段而言，有六個 水力因素：管徑D、粗糙系數(shù)n、充滿度h/D、水力坡 度I、流量Q和流速v。,Q=,方法：（一）水力計算圖 （二）水力計算表,18,19,I=0.00580.0024,h/D=0.90.55,水力計算圖,解： 1、確定管徑和坡度 由于上游溝段的覆土厚度較大，設(shè)計溝段坡度應(yīng)盡量小于地面坡度以減少埋深。,20,A:令D300mm，查圖. 當D300mm，qV40L/s，h/D=0.55時， i0.0058I0.0024， 不符合本題應(yīng)盡量減少埋深的原則； 令v0.6m/s時，h/D0.900.55，也不符合要求。,21,h/D=0.660.65，不合格,i =0.00150.0024，比較合適,22,B:令D350mm，查圖. 當D350mm，qV40L/s， v0.6m/s時, h/D=0.660.65，不合格。 令h/D=0.65 時，v0.610.6m/s，符合要求。 i =0.00150.0024，比較合適。,23,44.220+0.300,44.220+0.300-0.350,2、確定銜接方式和高程,采用溝頂平接？ 設(shè)計溝段上端溝底高