城市排水工程PPT（共72）

專題城市排排水工工程人們在在生活活和生生產(chǎn)活活動中中產(chǎn)生生大量量污水水，污污水中中含有有很多多有害害物質(zhì)質(zhì)，極極易腐腐化發(fā)發(fā)臭，，污污染環(huán)環(huán)境，，危害害人們們的生生活和和生產(chǎn)產(chǎn)；天天然降降水，，在降降落及及流行行過程程中也也受到到一定定的污污染，，如如不及及時排排泄，，也會會危害害人們們的生生活和和生產(chǎn)產(chǎn)。排水工工程由由排水水管網(wǎng)網(wǎng)、排排水泵泵站、、污水水處理理廠及及處理理后的的排放放設(shè)施施等部部分組組成。。1一、排排水體體制1、定義義：城市的的生活活污水水、工工業(yè)生生產(chǎn)污污水和和廢水水以及及空中中降水水所采采用的的排水水方式式稱為為排水水體制制。2、分類類：合流制制分流制制23、合流流制（1）完全全合流流制。。當生生活污污水、、工業(yè)業(yè)污水水和雨雨水在在同一一排水水系統(tǒng)統(tǒng)匯集集和排排除時時，稱稱為合合流制制排水水系統(tǒng)統(tǒng)。優(yōu)點：：采用用這種種系統(tǒng)統(tǒng)時，，街道道下只只有一一條排排水管管道，，因而而管網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)設(shè)比較較經(jīng)濟濟。缺點：：幾種種污水水匯集集后都都流流入處處理廠廠，使使處理理廠的的規(guī)模模過大大，投投資過過多，，建設(shè)設(shè)困難難；不不降雨雨時，，排水水管內(nèi)內(nèi)水量量較小小，管管中水水力條條件較較差；；如果果直接接排入入水體體又極極不衛(wèi)衛(wèi)生。。3直排式式合流流制直排式式合流流制合流支支管合流干干管4(2)截流式式合流流制定義：：污水水與雨雨水合合流后后排向向沿河河的截截流干干管管，并并在干干管上上設(shè)置置雨水水溢流流井。。不降降雨水水時，，污水水流入入處理理廠進進行處處理理；降降雨時時，管管中流流量增增大，，當管管內(nèi)流流量量超過過一定定限度度時，，超出出的流流量將將通通過溢溢流井井溢入入河道道中。。54、分流流制定義：：污水水與雨雨水分分別排排除的的系統(tǒng)統(tǒng)。分類：：完全全分流流制，，不完完全分分流制制?！?）完全全分流流制。。生活活污水水、工工業(yè)廢廢水和和雨水水分別別以三個管管道來排除除；或或生活活污水水與水水質(zhì)質(zhì)相類類似的的工業(yè)業(yè)污水水合流流，而而雨水水則流流入雨雨水管管道。。6特點：：完全全分流流制系系統(tǒng)衛(wèi)衛(wèi)生情情況好好，管管內(nèi)水水力條條件也也較佳佳，并并可以以分期期建設(shè)設(shè)，減減少一一次投投資。。實際際采用用的較較多。。缺點：：由于于管道道數(shù)增增多，，投資資比合合流制制增大大。同同時，，因雨雨水可可直接接排入入河道道，初初降的的雨雨水較較臟，，有可可能污污染河河道。。7(2)不完全全分流流制定義：：是城城市只只設(shè)污污水排排水系系統(tǒng)而而不設(shè)設(shè)雨水水系系統(tǒng)。。雨水水沿街街道邊邊溝或或明渠渠排入入水體體。特點：：比較較經(jīng)濟濟，但但需具具有有有利地地形時時才能能采用用。在在新建建城市市中中，初初期采采用不不完全全分流流制系系統(tǒng)，，先先解決決污水水排除除問題題。隨隨著城城市的的發(fā)展展，，道路路逐漸漸完善善，雨雨水管管也建建設(shè)起起來，，改為為完全全的分分流制制，這這樣分分期建建設(shè)排排水系系統(tǒng)，，有利利城市市的發(fā)發(fā)展。。8二、排排水管管渠和和附屬屬構(gòu)筑筑物一般規(guī)規(guī)定：：排水管管渠系系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)城鎮(zhèn)鎮(zhèn)總體體規(guī)劃劃和建建設(shè)情情況統(tǒng)統(tǒng)一布布置，，分期期建設(shè)設(shè)。排排水管管渠斷斷面尺尺寸應(yīng)應(yīng)按遠遠期規(guī)規(guī)劃的的最高日日最高高時設(shè)設(shè)計流流量設(shè)計。。管渠平平面位位置和和高程程，應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)地形形、土土質(zhì)、、地下下水位位、道道路情情況、、原有有的和和規(guī)劃劃的地地下設(shè)設(shè)施、、施工工條件件以及及養(yǎng)護護管理理方便便等因因素綜綜合考考慮確確定。。管渠材材質(zhì)、、管渠渠構(gòu)造造、管管渠基基礎(chǔ)、、管道道接口口，應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)排水水水質(zhì)質(zhì)、水水溫、、冰凍凍情況況、斷斷面尺尺寸、、管內(nèi)內(nèi)外所所受壓壓力、、土質(zhì)質(zhì)、地地下水水位、、地下下水侵侵蝕性性、施施工條條件及及對養(yǎng)養(yǎng)護工工具的的適應(yīng)應(yīng)性等等因素素進行行選擇擇與設(shè)設(shè)計。。9輸送腐腐蝕性性污水水的管管渠必必須采采用耐耐腐蝕蝕材料料，其其接口口及附附屬構(gòu)構(gòu)筑物物必須須采取取相應(yīng)應(yīng)的防防腐蝕蝕措施施。工業(yè)區(qū)區(qū)內(nèi)經(jīng)經(jīng)常受受有害害物質(zhì)質(zhì)污染染場地地的雨雨水，，應(yīng)經(jīng)經(jīng)預(yù)處處理達達到相相應(yīng)標標準后后才能能排入入排水水管渠渠。排水管管渠系系統(tǒng)的的設(shè)計計，應(yīng)應(yīng)以重重力流流為主主，不不設(shè)或或少設(shè)設(shè)提升升泵站站。當當無法法采用用重力力流或或重力力流不不經(jīng)濟濟時，，可采采用壓壓力流流。雨水管管渠系系統(tǒng)設(shè)設(shè)計可可結(jié)合合城鎮(zhèn)鎮(zhèn)總體體規(guī)劃劃，考考慮利利用水水體調(diào)調(diào)蓄雨雨水，，必要要時可可建人人工調(diào)調(diào)蓄和和初期期雨水水處理理設(shè)施施。污水管管道和和附屬屬構(gòu)筑筑物應(yīng)應(yīng)保證證其密密實性性，防防止污污水外外滲和和地下下水入入滲。。10當排水水管渠渠出水水口受受水體體水位位頂托托時，，應(yīng)根根據(jù)地地區(qū)重重要性性和積積水所所造成成的后后果，，設(shè)置置潮門門、閘閘門或或泵站站等設(shè)設(shè)施。。排水管管渠系系統(tǒng)中中，在在排水水泵站站和倒倒虹管管前，，宜設(shè)設(shè)置事事故排排出口口。11水力計計算：：式中:v———流速(m／s)R———水力半半徑(m)I———水力坡坡降n———粗糙系系數(shù)C——謝才系系數(shù)；；式中:Q———設(shè)計流流量(m3／s)A———水流有有效斷斷面面面積(m2)v——流速(m／s)12當量直直徑用用下下式求求得式中—有效截截面積積，m2；—濕周，，即流流體濕濕潤有有效截截面的的周界界長度度，m；—水力半半徑，，m。131重力流流污水水管道道應(yīng)按按非滿滿流計計算，，其最最大設(shè)設(shè)計充充滿度度：管徑或渠高（mm）最大設(shè)計充滿度200~3000.55350~4500.65500~9000.70≥10000.752雨水管管道和和合流流管道道應(yīng)按按滿流流計算算。3明渠超超高不不得小小于0.2m。14管徑/mm20030040050060070080090010001500最小坡度/％0.40.20.150.120.10.090.080.070.060.054.管徑與與坡度度的關(guān)關(guān)系:15排水管管道的的最大大設(shè)計計流速速：金屬管管道為為10.0m／s。非金屬屬管道道為2.0m／s。排水明明渠的的最大大設(shè)計計流速速：當水流流深度度為0.4～1.0m時，按按表確定。。當水流流深度度在0.4～1.0m范圍以以外時時，表列最大設(shè)設(shè)計流流速宜宜乘以以下列列系數(shù)數(shù)：h＜0.4m0.851.0＜h＜2.0m1.25h≥2.0m1.40注：h為水流流深度度。16明渠類型最大設(shè)計流速（m/s）粗砂或低塑性粉質(zhì)粘土0.8粉質(zhì)粘土1.0粘土1.2草皮護面1.6干砌塊石2.0漿砌塊石或漿砌磚3.0石灰?guī)r和中砂巖4.0混凝土4.0明渠最最大設(shè)設(shè)計流流速表表17排水管管渠的的最小小設(shè)計計流速速：1污水管管道在在設(shè)計計充滿滿度下下為0.6m／s2雨水水管管道道和和合合流流管管道道在在滿滿流流時時為為0.75m／s3明渠渠為為0.4m／s。18污水水管管道道的的埋埋設(shè)設(shè)深深度度（1）管管道道的的埋埋設(shè)設(shè)深深度度有有兩兩個個意意義義：：覆土土厚厚度度、、埋埋設(shè)設(shè)深深度度覆土土厚厚度度埋設(shè)設(shè)深深度度（3）決決定定污污水水管管道道最最小小覆覆土土厚厚度度的的因因素素有有哪哪些些？？冰凍凍線線的的要要求求滿足足地地面面荷荷載載的的要要求求滿足足街街坊坊管管連連接接要要求求地面面管道道（2）管管網(wǎng)網(wǎng)造造價價在實實際際工工程程中中，，污污水水管管道道的的造造價價由由選選用用的的管道道材材料料、管道道直直徑徑、施工工現(xiàn)現(xiàn)場場地地質(zhì)質(zhì)條條件件、管道道埋埋設(shè)設(shè)深深度度等四四個個主主要要因因素素決決定定。。19《室外外排排水水設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》規(guī)定定：：無無保保溫溫措措施施的的生生活活污污水水管管道道，，管管底底可可埋埋設(shè)設(shè)在在冰冰凍凍線線以以上上0.15m；有保保溫溫措措施施或或水水溫溫較較高高的的管管道道，，距距離離可可以以加加大大。。國外外規(guī)規(guī)范范規(guī)規(guī)定定：：污污水水管管道道最最小小埋埋深深，，應(yīng)應(yīng)根根據(jù)據(jù)當當?shù)氐氐牡酿B(yǎng)養(yǎng)護護經(jīng)經(jīng)驗驗確確定定。。無無養(yǎng)養(yǎng)護護資資料料時時，，采采用用如如下下數(shù)數(shù)值值：：管管徑徑小小于于500mm，管底底在在冰冰凍凍線線上上0.3m；管徑徑大大于于500mm，為0.5m。2）冰冰凍凍線線的的要要求求1）滿滿足足地地面面荷荷載載的的要要求求車行行道道下下污污水水管管最最小小覆覆土土厚厚度度不不宜宜小小于于0.7m。非非車車行行道道下下，，污污水水管管的的最最小小覆覆土土厚厚度度可可適適當當減減小小。。203）滿足街坊管管連接要求21H=｛Z1－[（Z2－h(huán)）－I·L]｝+Δh式中：H——街道污水管網(wǎng)網(wǎng)起點的最小小埋深，m；h——街坊污水管起起點的最小埋埋深，0.6~0.7m；Z1——街道污水管起起點檢查井檢檢查井處地面面標高，m；Z2——街坊污水管起起點檢查井檢檢查井處地面面標高，m；I——街坊污水管和和連接支管的的坡度；L——街坊污水管和和連接支管的的總長度，m；Δh——連接支管與街街道污水管的的管內(nèi)底高差差，m。22對于每一個具具體的設(shè)計管管段，從上述述三個不同的的因素出發(fā)，，可以得到三三個不同的管管底埋深或管管頂覆土厚度度值，這三個個數(shù)值中的最最大一個值就就是該管段的的允許最小埋埋設(shè)深度或最最小覆土厚度度。除考慮最小埋埋深外，還應(yīng)應(yīng)考慮最大埋埋深：在干燥土壤中中，一般不超超過7~8m；在多水、流砂砂、石灰?guī)r地地層中，一般般不超過5m。污水管道的埋埋設(shè)深度（續(xù)續(xù)）23（2）銜接的方式式：水面平接管管頂平接接污水管道的銜銜接（1）銜接的原則則：盡可能地提高高下游管段的的高程，減小小埋深，降低低造價；避免上游管段段回水淤積。。水面平接較難難做到，一般采用管頂頂平接24污水管道的水水力計算方法法在進行污水管管道水力計算算時，各管段段的設(shè)計流量量為已知。污水管網(wǎng)水力力計算包括兩兩方面內(nèi)容：：1、確定各管段段的直徑和坡坡度（流速和充滿滿度）確定出的管段段直徑和坡度度，必須符合合設(shè)計規(guī)范要要求，即：計計算得來的一一定管徑在一一定坡度的敷敷設(shè)下，通過過設(shè)計流量時時，流速要滿滿足最小流速速、最大流速速的要求，充充滿度要滿足足最大充滿度度的要求。2、確定各管管段始點和終終點的埋設(shè)深深度（水面標高、、管底標高））處理好各管段段之間的銜接接設(shè)計251、確定各管段段的直徑和坡坡度確定管段的直直徑和坡度，，應(yīng)從上游管管段開始，依依次向下游管管段計算。在具體計算時時，設(shè)計流量量Q和管道粗糙系系數(shù)n已知，還有有管徑D、充滿度h/D、管道坡度I和流速v是未知的，因因此需要先假假定2個求其它兩個個，這樣的數(shù)數(shù)學(xué)計算非常常復(fù)雜，而且且經(jīng)常要試算算。為了簡化化計算，常采采用水力計算圖進行。（Q、v、D、n、h/D、I）26對每一張水力力計算圖而言言，管徑D和粗糙系數(shù)n是已知的，圖圖上的曲線表表示的是Q、v、I、h/D之間的關(guān)系，，這四個因素素中，只要確確定兩個因素素，就可以通通過圖查出其其它兩個因素素。計算時，，Q為已知，D不知，應(yīng)確定定D。只要再知道道一個因素就就可以查圖計計算了，通常情況下先先想辦法假定定坡度I。由Q和I，就可查圖得得出v、h/D→復(fù)核v、h/D的設(shè)計規(guī)定→若符合，則則該管段的D、I(v、h/D)即確定。若不不符合，重新新設(shè)定I或管徑D進行計算。計算中涉及到到管徑的假定定。坡度和管徑的的假定是相互互制約的。假假定哪一個分分情況：27管道坡度可以以先假定為地地面坡度，管管徑的選擇越越小越好。選選擇時，采用用污水管道直徑徑選用圖，（1）在有較大坡度度地區(qū)時，先假定管道的的敷設(shè)坡度I，然后求出管徑徑在該圖中，根根據(jù)設(shè)計流量量和坡度可以以確定一個點點，根據(jù)該點點所處的區(qū)域域即可選定一一個合適管徑徑。流量坡度28管道的直徑采采用污水管道直徑徑選用圖選擇擇。（2）在平坦或緩坡坡地區(qū)時，先假定管道的的直徑，然后求出敷設(shè)設(shè)坡度I29按上述方法，，可以暫時確確定出每一個個管段的管徑徑和坡度。確確定出的管徑徑和坡度還要要進行復(fù)核。。復(fù)核時，可以以根據(jù)水力計計算圖進行查查圖計算，當當計算出的v、h/D符合設(shè)計規(guī)定定時，則初步步確定的管徑和坡度即即為所求，此此時管道的v、h/D也就計算出來來了。若v、h/D中有一個不符符合設(shè)計規(guī)定定時，則要調(diào)調(diào)整管徑或管管道坡度重新新計算。另外，在計算算時，還要注注意一點，就就是不計算管管段的水力計計算。不計算管段一一般在管網(wǎng)的的起端，當街街坊起端流量量小于9.19L/s，街道起端流流量小于14.63L/s時，管道分別別采用200mm和300mm的管徑。302、確定各管管段始點和終終點的埋設(shè)深深度（水面標高、、管底標高））即銜接設(shè)計，，銜接設(shè)計也也是由上游管管段向下游管管段進行的。。（1）首先確定第第一個管段的的起點、終點點的埋深（管底標高、、水面標高））a、確定出第一一個管段的起起點埋深H1：第一個管段的的起點通常是是管網(wǎng)的控制制點。根據(jù)埋埋深的三個要要求，確定出出第一個管段段的起點埋深深H1b、起點的管底底標高=起點的地面標標高E1－起點埋深H1c、起點的水面面標高=起點的管底標標高+管中水深hd、終點的管底底標高＝起點點的管底標高高－I×Le、終點的水面面標高＝終點點的管底標高高+管中水深hf、終點的埋深深H2=終點的地面標標高E2－終點點的管管底標標高覆土厚厚度埋設(shè)深深度地面管道31（2）確定定第二二個管管段的的起點點、終終點的的埋深深（管底底標高高、水水面標標高））首先應(yīng)應(yīng)確定定與第第一個個管段段的銜銜接關(guān)關(guān)系（（根據(jù)據(jù)具體體情況況選用用一種種））如管頂頂平接接（上上游管管段的的終點點與下下游管管段的的起點點管頂頂標高高相同同）第二管管段起起點的的管底底標高高＝上游終點的的管底底標高高+上游管管徑－－下游游管徑徑第二管管段起起點的的水面面標高高＝起點的管管底標標高+管中水水深h第二管管段起起點的的埋深深H1=起點的的地面面標高高E1－起點點的管管底標標高即可求求出第第二管管段終終點的的管底底標高高、水水面標標高、、埋設(shè)設(shè)深度度如水面面平接接（上游管管段的的終點點與下下游管管段的的起點點水面面標高高相同同）第二管管段起起點的的管底底標高高＝上游終點的的水面面標高高－下下游管管中的的水深深同理可可依次次求出出后續(xù)續(xù)下游游管段段的起起點和和終點點埋深深32污水管管道水水力計計算應(yīng)應(yīng)注意意的問問題（1）確定定管道道的管管徑和和坡度度應(yīng)與與確定定管道道的起起點終終點埋埋深交交錯進進行。。（2）必須須仔細細研究究管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)的控控制點點。控制點點常位位于區(qū)區(qū)域的的最遠遠或最最低處處。各各條管管道的的起點點、低低洼地地區(qū)的的個別別街坊坊、污污水出出水口口較深深的工工業(yè)企企業(yè)或或公共共建筑筑都是是研究究的對對象。。（3）水水力力計算算從上上游依依次向向下游游進行行一般情情況下下，隨隨著設(shè)設(shè)計流流量逐逐段增增加，，設(shè)計計流速速也應(yīng)應(yīng)相應(yīng)應(yīng)增加加或不不變。。當管管道坡坡度突突然變變小時時，設(shè)設(shè)計流流速才才允許許減小小。另外，，隨著著設(shè)計計流量量逐段段增加加，設(shè)設(shè)計管管徑也也應(yīng)相相應(yīng)增增加或或不變變。但但是，，當管管道坡坡度突突然增增大時時，管管徑也也可以以減小小，減減小的的范圍圍不得得超過過50～100mm。33（4）跌水水井的的設(shè)置置在地面面坡度度太大大時，，為了了減小小管內(nèi)內(nèi)水流流速度度，防防止管管壁被被沖刷刷，管管道坡坡度往往往需需要小小于地地面坡坡度。。這就就有可可能使使下游游管段段的覆覆土厚厚度無無法滿滿足最最小限限值的的要求求，甚甚至超超出地地面，，因此此在適適當?shù)牡狞c可可設(shè)置置跌水水井。。在旁側(cè)側(cè)管與與干管管的連連接處處。要要考慮慮干管管的埋埋深是是否允允許旁旁側(cè)管管接入入，根根據(jù)情情況設(shè)設(shè)置跌跌水井井。（5）泵站站的設(shè)設(shè)置在干燥燥土壤壤中，，管道道的埋埋深一一般不不超過過7~8m；在多多水、、流砂砂、石石灰?guī)r巖地層層中，，一般般不超超過5m。如果超超過，，則要要設(shè)置置泵站站。污水管管道水水力計計算應(yīng)應(yīng)注意意的問問題3435明渠的的水力力計算算36天然河河道、、人工工渠道道統(tǒng)稱稱為明渠。明渠中中流動動的液液體稱稱為明渠水水流。。當液體體通過過明渠渠流動動時，，形成成與大大氣相相接觸觸的自自由水水面，，表面面各點點壓強強均為為大氣氣壓強強，所所以明明渠水水流為為無壓流流。明渠水水流也也可分分為恒恒定流流與非非恒定定流、、均勻勻流與與非均均勻流流、漸漸變流流與急急變流流等。。主要內(nèi)內(nèi)容：：明渠的的幾何特特性明渠均勻流流的特特性明渠均勻流流的計計算公公式明渠均勻流流的水水力計計算水力最最佳斷斷面及及允許許流速速37明渠的的幾何特特性1.明渠的底底坡明渠渠渠底縱縱向（（沿水水流方方向））傾斜斜的程程度稱稱為底坡。以i表示。。底坡線水面線底坡線θi>0順坡、、正坡坡i等于渠渠底線線與水水平線線夾角角θ的正弦弦，即即i=sinθ。i=0平坡i<0逆坡、、負坡

順坡（或正坡）明渠按底坡分類：平坡明渠

逆坡（或負坡）明渠382.明渠的的橫斷面面垂直于于渠道道中心心線作作鉛垂垂面與與渠底底及渠渠壁的的交線線稱為為明渠的的橫斷斷面。主槽灘地梯形斷斷面河道斷斷面矩形斷斷面反映斷斷面的的形狀狀特征征值稱稱為斷面水水力要要素。bh1αmB底寬水深邊坡系數(shù)水面寬寬過水斷面面面積積濕周水力半半徑斷面形形狀、、尺寸寸及底底坡沿沿程不不變，，同時時又無無彎曲曲的渠渠道，，稱為為棱柱體渠渠道。斷面形狀狀、尺寸寸或底坡坡沿程改改變的渠渠道，稱稱為非棱柱體體渠道。棱柱體棱柱體非棱柱體22331—12—23—31139常見的過過水斷面面的水力力要素斷面形狀狀水面寬度度B過水斷面面積A濕周x水力半徑徑R*式中以以弧度度計40明渠均勻勻流的特特性Ff

=

Gs均速運動Ff

<Gs加速運動充分長直直的棱柱柱體順坡坡(i>0)明渠加速運動1.過水斷面的形狀、尺寸及水深沿程不變。2.過水斷面上的流速分布、斷面平均流速沿程不變；因此，水流的動能修正系數(shù)及流速水頭也沿程不變。3.總水頭線、水面線及底坡線三者相互平行，即4.水流重力在流動方向上的分力與摩阻力相平衡，即Gs=Ff。產(chǎn)生均勻勻流的條條件：水流應(yīng)為為恒定流流。流量量應(yīng)沿程程不變，，即無支支流。渠道必須須是長而而直的棱棱柱體順順坡明渠渠，粗糙糙系數(shù)沿沿程不變變。另外外渠道中中無水工工建筑物物的局部部干擾。。41明渠均勻勻流的計計算公式式42明渠均勻勻流的水水力計算算以梯形斷斷面為例例：已知渠道道的斷面面尺寸b、m、h及底坡i、粗糙系數(shù)數(shù)n，求通過的的流量Q。已知渠道道的斷面面尺寸b、m、h及設(shè)計流流量Q、粗糙系數(shù)數(shù)n，求底坡i。已知渠道道的斷面面尺寸b、m、h及通過的的流量Q、底坡i，求粗糙系系數(shù)n。已知渠道道的設(shè)計計流量Q、底坡i、底寬b、邊坡系數(shù)數(shù)m和粗糙系系數(shù)n，求正常水水深h0。已知渠道道的設(shè)計計流量Q、底坡i、水深h、邊坡系數(shù)數(shù)m和粗糙系系數(shù)n，求底寬b。43例：某梯梯形斷面面渠道,已知流量量Q=3m3/s，邊坡系數(shù)數(shù)m=1.0，底坡i=0.0049，粗糙系數(shù)數(shù)n=0.0225，底寬b=1m。求：均勻勻流動時時的正常常水深h0（簡稱正常常水深h0）。解：根據(jù)據(jù)謝才—曼寧公式式，并代代入梯形形斷面水水力要素素，有設(shè)h=0.5m，0.75m，1.0m，計算相應(yīng)應(yīng)的Q值如下表表h(m)0.50.751.0Q(m3/s)1.072.294.03h(m)Q(m3/s)1.02.03.00.00.00.50.750.251.0從曲線上查查得：當當Q=3m3/s時，h=0.86m。44水力最佳佳斷面從經(jīng)濟的的觀點來來說，總總是希望望所選定定的橫斷斷面形狀狀在通過已知知流量時時面積最最小，或者是是過水面積積一定時時通過的的流量最最大。符合這這種條件件的斷面面，其工工程量最最小，過過水能力力最強，，稱為水力最佳佳斷面。所以水力力最佳斷斷面是濕周最小小的斷面。。工程中多多采用梯梯形斷面面，在邊邊坡系數(shù)數(shù)m已定的情況下，，同樣的的過水面面積A，濕周的大大小因底底寬與水水深的比比值b/h而異。bh1αmB可以證明：梯形水水力最佳佳斷面的的寬深之之比為此時，45證明水力力最佳斷斷面的寬寬深比根據(jù)水力力最佳斷斷面的條條件即而將A、χ分別對h求一階導(dǎo)導(dǎo)，并使使之為零零上二式中中消去db/dh后，解得得46例：試按按水力最最優(yōu)條件件設(shè)計一一梯形斷斷面渠道道的尺寸寸。已知知設(shè)計流流量Q＝3.5m3/s，底坡i＝0.005，邊坡系系數(shù)m＝1.5，渠壁粗粗糙系數(shù)數(shù)n＝0.025。47無壓圓管管均勻流流的水力力計算過水面積積A：濕周周χ：水力半徑徑R：充滿度：：水面寬度度：48例：已知知某圓形形污水管管管徑d＝800mm，粗糙系系數(shù)n＝0.014，底坡i＝0.0024，試求最最大設(shè)計計充滿度度時的流流量Q。49排水管道道采用壓壓力流時時，壓力力管道的的設(shè)計流流速宜采采用0.7～2.0m／s。污水廠壓壓力輸泥泥管的最最小設(shè)計計流速，，按表確定：50污泥含水率（%）最小設(shè)計流速（m/s）管徑150~250mm管徑300~400mm901.51.6911.41.5921.31.4931.21.3941.11.2951.01.1960.91.0970.80.9980.70.8污水廠壓壓力輸泥泥管的最最小設(shè)計計流速表表51檢查井跌水井水封井雨水口截流井倒虹管出水口52檢查井檢查井的的位置，，應(yīng)設(shè)在在管道交交匯處、、轉(zhuǎn)彎處處、管徑徑或坡度度改變處處、跌水水處以及及直線管管段上每每隔一定定距離處處。管渠凈高mm最大間距（m）污水管道雨水（合流）管道200~4004050500~7006070800~100080901100~15001001201600~200012012053跌水井管道跌水水水頭為為1.0～2.0m時，宜設(shè)設(shè)跌水井井；跌水水水頭大大于2.0m時，應(yīng)設(shè)設(shè)跌水井井。管道道轉(zhuǎn)彎處處不宜設(shè)設(shè)跌水井井。跌水井的的進水管管管徑不不大于200mm時，一次次跌水水水頭高度度不得大大于6m；管徑為為300～600mm時，一次次跌水水水頭高度度不宜大大于4m。跌水方方式可采采用豎管管或矩形形豎槽。。管徑大大于600mm時，其一一次跌水水水頭高高度及跌跌水方式式應(yīng)按水水力計算算確定。。54水封井當工業(yè)廢廢水能產(chǎn)產(chǎn)生引起起爆炸或或火災(zāi)的的氣體時時，其管管道系統(tǒng)統(tǒng)中必須須設(shè)置水水封井。。水封井井位置應(yīng)應(yīng)設(shè)在產(chǎn)產(chǎn)生上述述廢水的的排出口口處及其其干管上上每隔適適當距離離處。水封深度度不應(yīng)小小于0.25m，井上宜宜設(shè)通風(fēng)風(fēng)設(shè)施，，井底應(yīng)應(yīng)設(shè)沉泥泥槽。水封井以以及同一一管道系系統(tǒng)中的的其他檢檢查井，，均不應(yīng)應(yīng)設(shè)在車車行道和和行人眾眾多的地地段，并并應(yīng)適當當遠離產(chǎn)產(chǎn)生明火火的場地地。55雨水口雨水口的的形式、、數(shù)量和和布置，，應(yīng)按匯匯水面積積所產(chǎn)生生的流量量、雨水水口的泄泄水能力力及道路路形式確確定。雨水口間間距宜為為25～50m。當?shù)缆仿房v坡大大于0.02時，雨水水口的間間距可大大于50m，其形式式、數(shù)量量和布置置應(yīng)根據(jù)據(jù)具體情情況和計計算確定定。坡段段較短時時可在最最低點處處集中收收水，其其雨水口口的數(shù)量量或面積積應(yīng)適當當增加。。雨水口深深度不宜宜大于lm，并根據(jù)據(jù)需要設(shè)設(shè)置沉泥泥槽。56截流井截流井的的位置，，應(yīng)根據(jù)據(jù)污水截截流干管管位置、、合流管管渠位置置、溢流流管下游游水位高高程和周周圍環(huán)境境等因素素確定。。截流井宜宜采用槽槽式，也也可采用用堰式或或槽堰結(jié)結(jié)合式。。截流井溢溢流水位位，應(yīng)在在設(shè)計洪洪水位或或受納管管道設(shè)計計水位以以上，當當不能滿滿足要求求時，應(yīng)應(yīng)設(shè)置閘閘門等防防倒灌設(shè)設(shè)施。57倒虹管通過河道道的倒虹虹管，不不宜少于于兩條；；通過谷谷地、旱旱溝或小小河的倒倒虹管可可采用一一條。倒虹管的設(shè)設(shè)計，應(yīng)符符合下列要要求：最小管徑宜宜為200mm。管內(nèi)設(shè)計流流速應(yīng)大于于0.9m／s，并應(yīng)大于于進水管內(nèi)內(nèi)的流速，，當管內(nèi)設(shè)設(shè)計流速不不能滿足上上述要求時時，應(yīng)增加加定期沖洗洗措施，沖沖洗時流速速不應(yīng)小于于1.2m／s。倒虹管的管管頂距規(guī)劃劃河底距離離一般不宜宜小于1.0m，通過航運運河道時，，其位置和和管頂距規(guī)規(guī)劃河底距距離應(yīng)與當當?shù)睾竭\管管理部門協(xié)協(xié)商確定，，并設(shè)置標標志，遇沖沖刷河床應(yīng)應(yīng)考慮防沖沖措施。倒虹管宜設(shè)設(shè)置事故排排出口。58出水口排水管渠出出水口位置置、形式，，應(yīng)根據(jù)受受納水體的的水質(zhì)要求求、水體的的流量、水水位變化幅幅度、水流流方向、波波浪狀況、、稀釋自凈凈能力等因因素確定。。出水口應(yīng)采采取防沖刷刷、消能、、加固等措措施，并視視需要設(shè)置置標志。有凍脹影響響地區(qū)的出出水口，應(yīng)應(yīng)考慮用耐耐凍脹材料料砌筑，出出水口的基基礎(chǔ)必須設(shè)設(shè)在冰凍線線以下。59三、泵站設(shè)計流量：：污水泵站的的設(shè)計流量量，應(yīng)按泵泵站進水總總管的最高高日最高時時流量計算算確定。雨水泵站的的設(shè)計流量量，應(yīng)按泵泵站進水總總管的設(shè)計計流量計算算確定。合流污水泵泵站的設(shè)計