污水管道系統(tǒng)設計教程

第四章污水管道系統(tǒng)的設計給排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程1某城鎮(zhèn)的污水管道設計

原始資料4.1緒論1.設計依據(jù)

已經(jīng)批準的當?shù)爻鞘?城鎮(zhèn))和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃。2.設計的主要內(nèi)容(1)設計的基礎數(shù)據(jù)；(2)污水管道系統(tǒng)的平面布置；(3)污水管道設計流量計算和水力計算；(4)污水管道系統(tǒng)上的附屬構筑物；(5)污水管道在街道橫斷面上位置的確定；(6)繪制污水管道系統(tǒng)平面圖和縱剖面圖。1.設計資料的調(diào)查有關明確任務的資料12有關自然因素方面的資料有關工程方面的資料34國家有關的方針政策及地方的規(guī)定4.1緒論2.設計方案的確定1獲得不同的設計方案2方案的技術經(jīng)濟分析及比較3綜合評價與決策4.1緒論城市污水設計流量生活污水設計流量工業(yè)廢水設計流量地下水滲入量4.2污水設計流量的確定例題：某城鎮(zhèn)居住小區(qū)污水管網(wǎng)設計。該小區(qū)街坊總面積為50.20hm2；人口密度為350cap/hm2，居民用水定額為120L/(cap.d)；有兩個工廠，化工廠的單位產(chǎn)品廢水量為3/噸，產(chǎn)量為200噸/天，共有員工200人，其中熱車間員工50人，每天生產(chǎn)時間為8h；食品廠的員工數(shù)為600人，生產(chǎn)時間為三班制，生產(chǎn)廢水設計流量為。全部污水統(tǒng)一送至污水廠處理，試計算該小區(qū)污水設計總流量。4.2污水設計流量的確定1.居住區(qū)生活污水設計流量計算公式qv1＿＿居住區(qū)生活污水設計流量(L/s)；qvn

＿＿居住區(qū)生活污水定額(L/(cap?d))；N＿＿設計人口數(shù)；KZ＿＿生活污水總變化系數(shù)；cap＿＿“人”的計量單位；4.2污水設計流量的確定qvn—居住區(qū)生活污水定額(L/(cap?d))：可以參考居民生活用水定額或綜合生活用水定額的80~90%確定；

N—設計人口數(shù)：污水排水系統(tǒng)設計期限終期的規(guī)劃人口數(shù)。按城鎮(zhèn)總體規(guī)劃確定的人口密度算：

按人口自然增長率算：4.2污水設計流量的確定4.2污水設計流量的確定1.居住區(qū)生活污水設計流量計算公式qv1＿＿居住區(qū)生活污水設計流量(L/s)；qvn

＿＿居住區(qū)生活污水定額(L/(cap?d))；N＿＿設計人口數(shù)；KZ＿＿生活污水總變化系數(shù)；cap＿＿“人”的計量單位；4.2污水設計流量的確定

KZ——生活污水總變化系數(shù)：最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值；

KZ=Kd?Kh

居住區(qū)生活污水量總變化系數(shù)表污水平均日流量(L/s)5154070100200500≥

1000總變化系數(shù)KZ2.32.01.81.71.61.51.41.3KZ可以根據(jù)右邊公式求得，當Q<5L/s時，KZ??；當Q>1000L/s時，KZ取1.3.Kd——生活污水日變化系數(shù)：一年中最大日污水量與平均日污水量的比值。

Kh——生活污水時變化系數(shù)：最大日最大時污水量與該日平均時污水量的比值。qv2——工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量(L/s)N1——一般車間最大班職工人數(shù)(cap)N2——熱車間最大班職工人數(shù)(cap)B1——一般車間職工生活污水定額，以25(L/(cap?班))B2——熱車間職工生活污水定額，以35(L/(cap?班))K1——一般車間生活污水時變化系數(shù)，以計K2——熱車間生活污水量時變化系數(shù)，以計N3——一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap)N4——熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap)D1——一般車間職工淋浴污水定額，以40(L/(cap?班))D2——高溫、污染嚴重車間職工淋浴污水定額，以60(L/(cap?班))T

——每班工作時數(shù)2.工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量計算式3.工業(yè)廢水設計流量計算公式qv3——工業(yè)廢水設計流量(L/s)m——生產(chǎn)過程中每單位產(chǎn)品的廢水量(m3/單位產(chǎn)品)

（可參照GB8978——1996部分工業(yè)的廢水量定額）M——產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量T——每日生產(chǎn)時數(shù)(h)KZ——總變化系數(shù)(取決于工廠的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝過程)

4.2污水設計流量的確定行業(yè)冶金工業(yè)化學工業(yè)紡織工業(yè)食品工業(yè)造紙工業(yè)KZ1.0~1.11.3~1.51.5~2.01.5~2.01.3~1.84.地下水滲入量

在地下水位較高地區(qū)，因當?shù)赝临|(zhì)、管道及接口材料和施工質(zhì)量等因素的影響，一般均存在地下水滲入現(xiàn)象，設計污水管道系統(tǒng)時宜適當考慮地下水滲入量。

qv4：一般以單位管道延長米或單位服務面積公頃計算。參照國外經(jīng)驗，按設計污水量的10%~20%計算，上海采用總水量的10%計算。4.2污水設計流量的確定5.城市污水設計總流量計算

q：城市污水總的設計流量是居住區(qū)生活污水、工業(yè)企業(yè)生活、污水和工業(yè)廢水設計流量之和；地下水位較高的應加入地下水滲入量。注：上述求污水總設計流量的方法，是假定排出的各種污水多是在同一時間出現(xiàn)最大流量的，不是很經(jīng)濟，但是考慮污水的時變化的資料缺乏，所以還是采用加和方法。設計的時候計算表格見表1、2、3、4。4.2污水設計流量的確定表24.2污水設計流量的確定例題：某城鎮(zhèn)居住小區(qū)污水管網(wǎng)設計。該小區(qū)街坊總面積為50.20hm2；人口密度為350cap/hm2，居民用水定額為120L/(cap.d)；有兩個工廠，化工廠的單位產(chǎn)品廢水量為3/噸，產(chǎn)量為200噸/天，共有員工200人，其中熱車間員工50人，每天生產(chǎn)時間為8h；食品廠的員工數(shù)為600人，生產(chǎn)時間為三班制，生產(chǎn)廢水設計流量為。全部污水統(tǒng)一送至污水廠處理，試計算該小區(qū)污水設計總流量。4.2污水設計流量的確定解：（1）居住區(qū)生活污水設計流量計算

qv=120L/(cap.d)qvnv=96L/(cap.d)

污水平均日流量=N×qvn=19.5lL/s

根據(jù)居住區(qū)生活污水量總變化系數(shù)表,采用內(nèi)插法求得：KZ居住區(qū)生活污水設計流量：4.2污水設計流量的確定污水平均日流量(L/s)5154070100200500≥

1000總變化系數(shù)KZ2.32.01.81.71.61.51.41.3解：（2）工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量計算

A.化工廠：N1=N3=200－50＝150人，N2=N4=50人

B.食品廠：N1=600/3=200人無熱車間，T=8h，工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量:4.2污水設計流量的確定解：（3）工業(yè)廢水設計流量：

A.化工廠：m=0.6m3/t,M=200t/d，

B.食品廠：qB=25L/s，工業(yè)廢水設計流量:qv3=qA+qB（4）地下水滲入量忽略不計（5）污水設計流量：4.2污水設計流量的確定4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置劃定排水區(qū)界管道定線和平面布置的組合控制點的確定和泵站的設置地點設計管段及設計流量的確定污水管道的銜接污水管道在街面上的位置確定排水區(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提升的排水區(qū)域和設置泵站的位置4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置1、確定排水區(qū)界，劃分排水流域

排水區(qū)界是排水系統(tǒng)設置的界限，它是根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的設計規(guī)模決定的。在排水區(qū)界內(nèi)，根據(jù)地形及城鎮(zhèn)的豎向規(guī)劃，劃分排水流域，地形起伏地區(qū)根據(jù)等高線劃分，在地形平坦無顯著分水線的地區(qū)，可根據(jù)面積大小劃分，使各相鄰流域的管道系統(tǒng)能合理分擔排水面積，使干管在最大合理埋深情況下，盡量使絕大部分污水能自流排出。

4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置

IIIIIIIV選擇污水廠和出水口的位置選擇4.3污水管道系統(tǒng)的平面布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)

IIIIIIIV2.管道定線和平面布置的組合管道定線

①遵循的主要原則：應盡可能地在管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；②考慮因素：地形和用地布局，排水體制和線路數(shù)目，污水廠和出水口位置，水文地質(zhì)條件，道路寬度，地下管線及其構筑物的位置，工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況。

4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置2.管道定線和平面布置的組合

管道平面布置P72

包括全部支管、干管、主干管、泵站、污水廠、出水口的具體位置和資料。支管平面布置：4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置低側(cè)式圍坊式4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置穿坊式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)擬定污水干管及總干管的路線幾種具體情況分析4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置地形具有適中的坡度4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置地形具有適中的坡度地形坡度較陡4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置地形坡度較陡4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置流域范圍大，且地形較平坦4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置流域范圍大，且地形較平坦4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置地形將城市劃分成高低二區(qū)4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置地形將城市劃分成高低二區(qū)4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置3控制點的確定和泵站的設置地點(1)控制點：在污水排水區(qū)域內(nèi)，對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點。各條管道的起點一般是這條管道的控制點，這些控制點中離出水口最遠的一點，通常是整個系統(tǒng)的控制點。另外，具有相當深度的工廠排出口或某些低洼地區(qū)的管道起點，也可能是整個管道系統(tǒng)的控制點。

4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置排水系統(tǒng)組成

某城鎮(zhèn)的污水管道設計

原始資料3控制點的確定和泵站的設置地點確定控制點標高的要求：

①根據(jù)城市的豎向規(guī)劃，保證排水區(qū)域內(nèi)各點的污水都能夠順利排出，并且考慮未來發(fā)展，在埋深上留有余地；

②不能因照顧個別控制點增加整個系統(tǒng)的埋深。(2)污水泵站：

①中途泵站；②局部泵站；③終點泵站（總泵站）。4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置4污水管道在街道上的位置

(1)與建筑物間和其它管線應有一定距離

(2)各種管線發(fā)生矛盾時的處理方法

有壓管讓無壓管，小管讓大管，設計管線讓已建管線，可彎管線讓不可彎管線，臨時管線讓永久管線，柔性管線讓剛性管線，給水管在排水管之上，電力管、煤氣管和熱水管在給水管之上，檢修次數(shù)少讓檢修次數(shù)多4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置(3)管線盡量布置在人行道、非機動車道和綠化帶下4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置

(4)在地下設施擁擠的地區(qū)及交通繁忙的情況下，常通過建管線隧道來布置。4.3污水管道系統(tǒng)的平面布置某城鎮(zhèn)的污水管道設計

原始資料的整理4.4污水管道的設計計算步驟：1.在平面圖上布置污水管道2.街區(qū)編號并計算其面積3.劃分設計管段，計算設計流量4.水力計算5.繪制管道平面圖和縱剖面圖

布置污水管道4.5污水管道的設計計算舉例某城鎮(zhèn)的污水管道設計街區(qū)編號并計算其面積4.5污水管道的設計計算舉例某城鎮(zhèn)的污水管道設計1.設計管段及設計流量的確定(1)設計管段及其劃分：兩個檢查井之間的管段采用設計的流量不變，且采用同樣的管徑和坡度，稱它為設計管段，在實際設計中把采用同樣管徑和坡度的連續(xù)管段可劃為一個設計管段。(2)設計管段的設計流量

①沿線流量q1；②集中流量q2；③轉(zhuǎn)輸流量q；注：初步設計時，只計算干管和主干管的流量；施工圖設計時，應計算全部管道的流量。4.4污水管道的設計劃分設計管段，計算設計流量4.5.4水力計算步驟1.設計溝段編號2.確