污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量是污水管道及其隸屬構(gòu)筑物能確保經(jīng)過最大流量.通常以最大日最大時(shí)流量作為污水管道第八章污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算（一）教學(xué)要求熟練掌握污水管道設(shè)計(jì)計(jì)算過程（二）教學(xué)內(nèi)容1、污水設(shè)計(jì)流量2、污水管道設(shè)計(jì)參數(shù)3、污水管道水力計(jì)算（三）關(guān)鍵污水管道水力計(jì)算第一節(jié)污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量是污水管道及其隸屬構(gòu)筑物能確保經(jīng)過最大流量。通常以最大日最大時(shí)流量作為污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量，其單位為L/s。它包含生活污水設(shè)計(jì)流量和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量兩大部分。就生活污水而言又可分為居民生活污水、公共設(shè)施排水和工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水和淋浴污水三部分。一、生活污水設(shè)計(jì)流量1.居民生活污水設(shè)計(jì)流量居民生活污水關(guān)鍵來自居住區(qū)，它通常按下式計(jì)算：=(8-1)式中：Q1——居民生活污水設(shè)計(jì)流量，L／s；n——居民生活污水量定額，L／(cap·d)；N——設(shè)計(jì)人口數(shù)，cap；KZ——生活污水量總改變系數(shù)。（1）居民生活污水量定額居民生活污水量定額，是指在污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所采取每人天天所排出平均污水量。在確定居民生活污水量定額時(shí)，應(yīng)調(diào)查搜集當(dāng)?shù)鼐幼^(qū)實(shí)際排水量資料，然后依據(jù)該地域給水設(shè)計(jì)所采取用水量定額，確定居民生活污水量定額。在沒有實(shí)測居住區(qū)排水量資料時(shí)，可按相同地域排水量資料確定。若這些資料全部不易取得，則依據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJl4-87)要求，按居民生活用水定額確定污水定額。對(duì)給水排水系統(tǒng)完善地域可按用水定額90%計(jì)，通常地域可按用水定額80%計(jì)。（2）設(shè)計(jì)人口數(shù)設(shè)計(jì)人口數(shù)是指污水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)期限終期計(jì)劃人口數(shù)，是計(jì)算污水設(shè)計(jì)流量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。它是依據(jù)城市總體計(jì)劃確定，在數(shù)值上等于人口密度和居住區(qū)面積乘積。即：(8-2)式中：N——設(shè)計(jì)人口數(shù)，cap；ρ——人口密度，cap/hm2；F——居住區(qū)面積，hm2；cap——“人”計(jì)量單位。人口密度表示人口分布情況，是指單位面積上居住人口數(shù)，以cap/hm2表示。它有總?cè)丝诿芏群徒址蝗丝诿芏葍煞N形式?？?cè)丝诿芏人妹娣e包含街道、公園、運(yùn)動(dòng)場、水體等處面積，而街坊人口密度所用面積只是街坊內(nèi)建筑用地面積。在計(jì)劃或初步設(shè)計(jì)時(shí)，采取總?cè)丝诿芏?，而在技術(shù)設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，則采取街坊人口密度。設(shè)計(jì)人口數(shù)也可依據(jù)城市人口增加率按復(fù)利法推算，但實(shí)際工程中使用不多。（3）生活污水量總改變系數(shù)流入污水管道污水量時(shí)刻全部在改變。污水量改變程度通常見改變系數(shù)表示。改變系數(shù)分為日改變系數(shù)、時(shí)改變系數(shù)和總改變系數(shù)三種。十二個(gè)月中最大日污水量和平均日污水量比值稱為日改變系數(shù)(Kd)；最大日最大時(shí)污水量和最大日平均時(shí)污水量比值稱為時(shí)改變系數(shù)(Kh)；最大日最大時(shí)污水量和平均日平均時(shí)污水量比值稱為總改變系數(shù)(Kz)。(8-3)生活污水量總改變系數(shù)污水平均日流量（L/s）5154070100200500≥1000總改變系數(shù)Kz2.32.01.81.71.61.51.41.3注：①當(dāng)污水平均日流量為中間數(shù)值時(shí)，總改變系數(shù)用內(nèi)插法求得；②當(dāng)居住區(qū)有實(shí)際生活污水量改變資料時(shí)，可按實(shí)際數(shù)據(jù)采取。中國在多年觀察資料基礎(chǔ)上，經(jīng)過綜合分析歸納，總結(jié)出了總改變系數(shù)和平均流量之間關(guān)系式，即：=(8-4)式中：Q—污水平均日流量，L/s。當(dāng)Q＜5L/s時(shí)，Kz=2.3；當(dāng)Q＞1000L/s時(shí)，Kz=1.3。設(shè)計(jì)時(shí)也可采取式（8-4）直接計(jì)算總改變系數(shù)，但比較麻煩。2.公共設(shè)施排水量公共設(shè)施排水量Q2應(yīng)依據(jù)公共設(shè)施不一樣性質(zhì)，按《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015-)要求進(jìn)行計(jì)算。3.工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水關(guān)鍵來自生產(chǎn)區(qū)食堂、衛(wèi)生間、浴室等。其設(shè)計(jì)流量大小和工業(yè)企業(yè)性質(zhì)、污染程度、衛(wèi)生要求相關(guān)。通常按下式進(jìn)行計(jì)算：=+（8-5）式中Q3——工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量，L/s；A1——通常車間最大班職員人數(shù)，cap；B1——通常車間職員生活污水定額，以25L/(cap·K1——通常車間生活污水量時(shí)改變系數(shù)，以3.0計(jì)；A2——熱車間和污染嚴(yán)重車間最大班職員人數(shù)，cap；B2——熱車間和污染嚴(yán)重車間職員生活污水量定額，以35L／(cap·班)計(jì)；K2——熱車間和污染嚴(yán)重車間生活污水量時(shí)改變系數(shù)，以2.5計(jì)；C1——通常車間最大班使用淋浴職員人數(shù)，cap；D1——通常車間淋浴污水量定額，以40L／(cap·班)計(jì)；C2——熱車間和污染嚴(yán)重車間最大班使用淋浴職員人數(shù)，cap；D2——熱車間和污染嚴(yán)重車間淋浴污水量定額，以60L／(cap·班)計(jì)；T——每工作班工作時(shí)數(shù)，h。淋浴時(shí)間按60min計(jì)。二、工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：(8-6)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)品廢水量定額，L／單位產(chǎn)品；M——產(chǎn)品平均日產(chǎn)量，單位產(chǎn)品/d；T——每日生產(chǎn)時(shí)數(shù)，h；KZ——總改變系數(shù)。三、城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)總流量城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)總流量通常采取直接求和方法進(jìn)行計(jì)算，即直接將上述各項(xiàng)污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算結(jié)果相加，作為污水管道設(shè)計(jì)依據(jù)，城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)總流量可用下式計(jì)算：（L/s）(8-7)設(shè)計(jì)時(shí)也可按綜合生活污水量進(jìn)行計(jì)算，綜合生活污水設(shè)計(jì)流量為：（L/s）(8-8)式中Q1/——綜合生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s；n/——綜合生活污水定額，對(duì)給水排水系統(tǒng)完善地域按綜合生活用水定額90%計(jì)，通常地域按80%計(jì)；其它符號(hào)同前。此時(shí)，城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)總流量為：（L/s）(8-9)【例8-1】河北某中等城市一屠宰廠天天宰殺活牲畜260t，廢水量定額為10m3/t，工業(yè)廢水總改變系數(shù)為1.8，三班制生產(chǎn)，每班8h。最大班職員人數(shù)800cap，其中在污染嚴(yán)重車間工作職員占總?cè)藬?shù)40%，使用淋浴人數(shù)按該車間人數(shù)85%計(jì)；其它60%職員在通常車間工作，使用淋浴人數(shù)按30%計(jì)。工廠居住區(qū)面積為10ha,【解】該屠宰廠污水包含居民生活污水、工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水、工業(yè)廢水三種，因該廠區(qū)公共設(shè)施情況未給出，故按綜合生活污水計(jì)算。1．綜合生活污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算查綜合生活用水定額，河北在第二分區(qū)，中等城市平均日綜適用水定額為110～180L/(cap?d)，取165L/(cap?d)。假定該廠區(qū)給水排水系統(tǒng)比較完善，則綜合生活污水定額為165×90%=148.5L/(cap?d)，取為150L/(cap居住區(qū)人口數(shù)為60010=6000cap。則綜合生活污水平均流量為：L/s。用內(nèi)插法查總改變系數(shù)表，得Kz=2.24。于是綜合生活污水設(shè)計(jì)流量為Q1/=10.42.24=23.30L/s2．工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算由題意知：通常車間最大班職員人數(shù)為80060%=480人，使用淋浴人數(shù)為48030%=144人；污染嚴(yán)重車間最大班職員人數(shù)為80040%=320人，使用淋浴人數(shù)為32085%=272人。所以工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量為：=+=+=8.35L/s3．工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量計(jì)算=該廠區(qū)污水設(shè)計(jì)總流量L/s在計(jì)算城市污水管道系統(tǒng)污水設(shè)計(jì)總流量時(shí)，因?yàn)槌鞘信潘畢^(qū)界內(nèi)匯水面積較大，所以需按各排水流域分別計(jì)算，將各排水流域居住區(qū)生活污水、工業(yè)廢水和工廠生活污水設(shè)計(jì)流量列表進(jìn)行計(jì)算，最終再匯總得出污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)總流量。某城鎮(zhèn)污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)總流量計(jì)算見表8-2、8-3、8-4、8-5。城鎮(zhèn)綜合生活污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算表表8-2居住區(qū)名稱排水流域編號(hào)居住區(qū)面積(ha)人口密度(cap/ha)居民人數(shù)(cap)污水量定額[（L/cap?d）]平均污水量總改變系數(shù)Kz設(shè)計(jì)流量(m3/d)(m3/h)(L/s)(m3/h)(L/s)123456789101112商業(yè)區(qū)=1\*ROMANI6050030000160480020055.61.7434896.74文衛(wèi)區(qū)=2\*ROMANII4040016000180288012033.31.81217.260.27工業(yè)區(qū)=3\*ROMANIII5045022500160360015041.71.7826774.23累計(jì)—150—68500—11280470130.61.57①737.9②205.04②注：①中總改變系數(shù)是依據(jù)累計(jì)平均流量查出。②中數(shù)字不是直接累計(jì)，而是累計(jì)平均流量和相對(duì)應(yīng)總改變系數(shù)乘積。各工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算表表8-3車間名稱車間性質(zhì)班數(shù)每班工作時(shí)數(shù)(h)生活污水淋浴污水累計(jì)設(shè)計(jì)流量(L/s)最大班職員人數(shù)(cap)污水量定額（L/cap?d）時(shí)變化系數(shù)設(shè)計(jì)流量(L/s)最大班使用淋浴職工人數(shù)(cap)污水量定額（L/cap?d）設(shè)計(jì)流量(L/s)123456789101112釀酒廠污染38156352.50.47109601.822.29通常38108253.00.2838400.420.70肉類加工廠污染38168352.50.51116608.82.49一般3892253.00.2435402.270.63造紙廠污染38150352.50.46105601.752.21一般38145253.00.3850400.560.94皮革廠污染38274352.50.83156602.63.43一般38324253.00.8480400.891.64印染廠污染38450352.51.37315605.256.62一般38470253.01.22188402.093.31總計(jì)6.617.724.3各工業(yè)企業(yè)工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量計(jì)算表表8-4工業(yè)企業(yè)名稱班數(shù)各班時(shí)數(shù)（h）產(chǎn)品名稱日產(chǎn)量(t)工業(yè)廢水定額(m3/t)平均流量總改變系數(shù)設(shè)計(jì)流量(m3/d)(m3/h)(L/s)(m3/h)(L/s)123456789101112釀酒廠38酒1518.627911.633.233.034.899.69肉類加工廠38牲畜162152430101.2528.131.7172.1347.82造紙廠38白紙1215018007520.831.45108.7530.20皮革廠38皮革34752550106.2529.511.4148.7541.31印染廠38布36150540022562.51.42319.588.75累計(jì)12459519.13144.2784.02217.77城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)總流量統(tǒng)計(jì)表表8-5排水工程對(duì)象綜合生活污水設(shè)計(jì)流量(L/s)工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量(L/s)工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量(L/s)城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)總流量(L/s)居住區(qū)和公共建筑205.04447.11工業(yè)企業(yè)24.3工業(yè)企業(yè)217.77

第二節(jié)污水管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)總流量計(jì)算完成后，還不能進(jìn)行管道系統(tǒng)水力計(jì)算。為此還需在管網(wǎng)平面部署圖上劃分設(shè)計(jì)管段，確定設(shè)計(jì)管段起止點(diǎn)，進(jìn)而求出各設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)流量。只有求出設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)流量，才能進(jìn)行設(shè)計(jì)管段水力計(jì)算。一、設(shè)計(jì)管段劃分在污水管道系統(tǒng)上，為了便于管道連接，通常在管徑改變、敷設(shè)坡度改變、管道轉(zhuǎn)向、支管接入、管道交匯地方設(shè)置檢驗(yàn)井。對(duì)于兩個(gè)檢驗(yàn)井之間連續(xù)管段，假如采取設(shè)計(jì)流量不變，且采取一樣管徑和坡度，則這么連續(xù)管段就稱為設(shè)計(jì)管段。設(shè)計(jì)管段兩端檢驗(yàn)井稱為設(shè)計(jì)管段起止檢驗(yàn)井（簡稱起迄點(diǎn)）。圖8-1設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)流量二、設(shè)計(jì)管段流量確定圖8-1所表示，每一設(shè)計(jì)管段污水設(shè)計(jì)流量可能包含以下3種流量。1．本段流量q1所謂本段流量是指從本管段沿線街坊流來污水量。對(duì)于某一設(shè)計(jì)管段而言，它沿管線長度是改變，即從管段起點(diǎn)為零逐步增加到終點(diǎn)達(dá)成最大。為了計(jì)算方便，通常假定本段流量是在起點(diǎn)檢驗(yàn)井集中進(jìn)入設(shè)計(jì)管段，它大小等于本管段服務(wù)面積上全部污水量。通常見下式計(jì)算：=（8-10）式中q1——設(shè)計(jì)管段本段流量，L／s；F——設(shè)計(jì)管段服務(wù)街坊面積，hm2；KZ——生活污水量總改變系數(shù)；qs——生活污水比流量，L／(s·hm2)。生活污水比流量可采取下式計(jì)算：=（8-11）式中n——生活污水定額或綜合生活污水定額，L／(cap·d)；ρ——人口密度，cap/hm2。2．轉(zhuǎn)輸流量q2轉(zhuǎn)輸流量是指從上游管段和旁側(cè)管段流來污水量。它對(duì)某一設(shè)計(jì)管段而言，是不發(fā)生改變，但不一樣設(shè)計(jì)管段，可能有不一樣轉(zhuǎn)輸流量。3．集中流量q3集中流量是指從工業(yè)企業(yè)或其它大型公共設(shè)施流來污水量。對(duì)某一設(shè)計(jì)管段而言，它也不發(fā)生改變。設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)流量是上述本段流量、轉(zhuǎn)輸流量和集中流量三者之和。

第三節(jié)污水管道水力計(jì)算一、污水管道中污水流動(dòng)特點(diǎn)污水在管道內(nèi)依靠管道兩端水面高差從高處流向低處，是不承受壓力，即為重力流。污水中含有一定數(shù)量懸浮物，它們有漂浮于水面，有懸浮于水中，有則沉積在管底內(nèi)壁上。這和清水流動(dòng)有所差異。但污水中水分通常在99％以上，所含懸浮物極少，所以，可認(rèn)為污水流動(dòng)遵照通常流體流動(dòng)規(guī)律，工程設(shè)計(jì)時(shí)仍按水力學(xué)公式計(jì)算。污水在管道中流速隨時(shí)全部在改變，但在直線管段上，當(dāng)流量沒有很大改變又無沉淀物時(shí)，可認(rèn)為污水流動(dòng)靠近均勻流。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)每一設(shè)計(jì)管段全部按均勻流公式進(jìn)行計(jì)算。二、污水管道水力計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)為確保污水管道正常運(yùn)行，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)這些原因綜合考慮，提出了以下計(jì)算控制參數(shù)，在污水管道設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，通常應(yīng)給予遵守。(一)設(shè)計(jì)充滿度在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中水深h和管道直徑D比值（h/D）稱為設(shè)計(jì)充滿度，它表示污水在管道中充滿程度，圖8-2所表示。圖8-2充滿度示意圖當(dāng)h/D＝1時(shí)稱為滿流；h/D<l時(shí)稱為不滿流。《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，污水管道按不滿流進(jìn)行設(shè)計(jì)，其最大設(shè)計(jì)充滿度要求如表8-6所表示。最大設(shè)計(jì)充滿度表8-6管徑(D)或暗渠高(H)最大設(shè)計(jì)充滿度(h/D)或(h/H)200～300350～450500～900≥10000.600.700.750.80注：在計(jì)算污水管道充滿度時(shí)，不包含淋浴或短時(shí)間內(nèi)忽然增加污水量，但當(dāng)管徑小于或等于300mm時(shí)，應(yīng)按滿流復(fù)核。這么要求原因是：(1)污水流量時(shí)刻在改變，極難正確計(jì)算，而且雨水可能經(jīng)過檢驗(yàn)井蓋上孔口流入，地下水也可能經(jīng)過管道接口滲透污水管道。所以，有必需預(yù)留一部分管道斷面，為未預(yù)見水量介入留出空間，避免污水溢出妨礙環(huán)境衛(wèi)生，同時(shí)使?jié)B透地下水能夠順利流泄。(2)污水管道內(nèi)沉積污泥可能分解析出部分有害氣體（如CH4、H2S等）。另外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液體時(shí)，可能產(chǎn)生爆炸性氣體。故需留出合適空間，以利管道通風(fēng)，立即排除有害氣體及易爆氣體。(3)便于管道清通和養(yǎng)護(hù)管理。表8-6所列最大設(shè)計(jì)充滿度是設(shè)計(jì)污水管道時(shí)所采取充滿度最大限值，在進(jìn)行污水管道水力計(jì)算時(shí)，所選擇充滿度不應(yīng)大于表8-6中要求數(shù)值。但為了節(jié)省投資，合理地利用管道斷面，選擇設(shè)計(jì)充滿度也不應(yīng)過小。為此，在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)考慮最小設(shè)計(jì)充滿度作為設(shè)計(jì)充滿度下限值。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)多種管徑最小設(shè)計(jì)充滿度不宜小于0.25。通常情況下設(shè)計(jì)充滿度最好大于0.5，對(duì)于管徑較大管道設(shè)計(jì)充滿度以靠近最大限值為好。對(duì)于明渠，設(shè)計(jì)規(guī)范要求設(shè)計(jì)超高（即渠中水面到渠頂高度）大于0.2m。(二)設(shè)計(jì)流速和設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相對(duì)應(yīng)水流平均速度稱為設(shè)計(jì)流速。設(shè)計(jì)流速過小，污水流動(dòng)緩慢，其中懸浮物則易于沉淀淤積；反之，污水流速過高，即使懸浮物不宜沉淀淤積，但可能會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生沖刷，甚至損壞管道使其壽命降低。為了預(yù)防管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀淤積或管壁遭受沖刷，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求了污水管道最小設(shè)計(jì)流速和最大設(shè)計(jì)流速。污水管道設(shè)計(jì)流速應(yīng)在最小設(shè)計(jì)流速和最大設(shè)計(jì)流速范圍內(nèi)。最小設(shè)計(jì)流速是確保管道內(nèi)不致發(fā)生沉淀淤積流速。污水管道在設(shè)計(jì)充滿度下最小設(shè)計(jì)流速為0.6m/s。含有金屬、礦物固體或重油雜質(zhì)生產(chǎn)污水管道，其最小設(shè)計(jì)流速宜合適加大，明渠最小設(shè)計(jì)流速為0.4m/最大設(shè)計(jì)流速是確保管道不被沖刷損壞流速。該值和管道材料相關(guān)，通常金屬管道最大設(shè)計(jì)流速為10m/s，非金屬管道最大設(shè)計(jì)流速為5m/s。(三)最小設(shè)計(jì)坡度中國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求：管徑為200mm時(shí)，最小設(shè)計(jì)坡度為0.004；管徑為300mm時(shí)，最小設(shè)計(jì)坡度為0.003。(四)最小管徑中國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求：污水管道在街坊和廠區(qū)內(nèi)最小管徑為200mm，在街道下最小管徑為300mm。三、污水管道埋設(shè)深度管道埋深是影響管道造價(jià)關(guān)鍵原因，是污水管道設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)。管道埋設(shè)深度有兩個(gè)意義：(1)覆土厚度：是指管道外壁頂部到地面距離（圖8-3）；(2)埋設(shè)深度：是指管道內(nèi)壁底部到地面距離。圖8-3管道埋深示意圖1．預(yù)防冰凍膨脹而損壞管道生活污水溫度較高，即使在冬天水溫也不會(huì)低于4℃《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，冰凍層內(nèi)污水管道埋設(shè)深度，應(yīng)依據(jù)流量、水溫、水流情況和敷設(shè)位置等原因確定，通常應(yīng)符合下列要求：(1)無保溫方法生活污水管道或水溫和生活污水靠近工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m(2)有保溫方法或水溫較高管道，管底在冰凍線以上距離能夠加大，其數(shù)值應(yīng)依據(jù)該地域或條件相同地域經(jīng)驗(yàn)確定。2．預(yù)防管壁因地面荷載而破壞3．滿足街坊污水連接管銜接要求四、污水管道銜接管道銜接時(shí)應(yīng)遵照以下兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：1.盡可能提升下游管道高程，以減小管道埋深，降低造價(jià)；2.避免在上游管段中形成回水而造成淤積。污水管道銜接方法，通常有水平面接和管頂平接兩種，圖8-5所表示。圖8-5污水管道銜接水面平接是指在水力計(jì)算中，使污水管道上游管段終端和下游管段起端在設(shè)計(jì)充滿度條件下水面相平，即上游管段終端和下游管段起端水面標(biāo)高相同。通常見于上下游管徑相同污水管道銜接。管頂平接是指在水力計(jì)算中，使上游管段終端和下游管段起端管內(nèi)頂標(biāo)高相同。通常見于上下游管徑不一樣污水管道銜接。.六、污水管道水力計(jì)算步驟污水管道設(shè)計(jì)方法和水力計(jì)算步驟，經(jīng)過下面例題給予介紹?！纠?-5】圖8-6為河南省某中小城市一個(gè)建筑小區(qū)平面圖。小區(qū)街坊人口密度為350cap/ha。工廠工業(yè)廢水（包含從各車間排出生活污水和淋浴污水）設(shè)計(jì)流量為29L/s。工業(yè)廢水經(jīng)過局部處理后和生活污水一起由污水管道全部送至污水廠經(jīng)處理后再排放。工廠工業(yè)廢水排出口埋深為圖8-6某建筑小區(qū)平面圖圖8-7某建筑小區(qū)污水管道平面部署圖（初步設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)方法和步驟以下：(一)在街坊平面圖上部署污水管道由街坊平面圖可知該建筑小區(qū)邊界為排水區(qū)界。在該排水區(qū)界內(nèi)地勢北高南低，坡度較小，無顯著分水線，故可劃分為一個(gè)排水流域。在該排水流域內(nèi)小區(qū)支管部署在街坊地勢較低一側(cè)；干管基礎(chǔ)上和等高線垂直；主干管部署在小區(qū)南面靠近河岸地勢較低處，基礎(chǔ)上和等高線平行。整個(gè)建筑小區(qū)管道系統(tǒng)呈截流式部署，圖8-7所表示。（二）街坊編號(hào)并計(jì)算其面積將建筑小區(qū)內(nèi)各街坊編上號(hào)碼，并將各街坊平面范圍按百分比計(jì)算出面積，將其面積值列入表8-7中，并用箭頭標(biāo)出各街坊污水排出方向。各街坊面積匯總表表8-7街坊編號(hào)1234567891011街坊面積（hm2）1.211.702.081.982.202.201.432.211.962.042.40街坊編號(hào)1213141516171819202122街坊面積（hm2）2.401.212.281.451.702.001.801.661.231.531.71街坊編號(hào)232425262728街坊面積（hm2）1.802.201.382.042.042.40(三)劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量依據(jù)設(shè)計(jì)管段定義和劃分方法，將各干管和主干管中有本段流量進(jìn)入點(diǎn)(通常定為街坊兩端)、有集中流量進(jìn)入及有旁側(cè)支管接入點(diǎn)，作為設(shè)計(jì)管段起止點(diǎn)并將該點(diǎn)檢驗(yàn)井編上號(hào)碼，圖8-7所表示。各設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)流量應(yīng)列表進(jìn)行計(jì)算。在初步設(shè)計(jì)中，只計(jì)算干管和主干管設(shè)計(jì)流量；在技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)中，要計(jì)算全部管段設(shè)計(jì)流量。本設(shè)計(jì)為初步設(shè)計(jì)，故只計(jì)算干管和主干管設(shè)計(jì)流量，如表8-8所表示。污水干管和主干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表表8-8管段編號(hào)居住區(qū)生活污水量（或綜合生活污水量）集中流量q3設(shè)計(jì)流量(L/s)本段流量q1轉(zhuǎn)輸流量q2(L/s)累計(jì)平均流量(L/s)總改變系數(shù)Kz生活污水設(shè)計(jì)流量(L/s)本段(L/s)轉(zhuǎn)輸(L/s)街坊編號(hào)街坊面積（ha）比流量qsL/(s?ha)流量q1(L/s)1234567891011121～28～99～1010～22～33～411～1212～1313～1414～44～55～615～1616～1717～1818～66～7----2425----2627----28----2.201.38----2.042.04----2.40----0.4050.405----0.4050.405----0.405----0.890.56----0.830.83----0.97-1.182.654.074.074.961.643.264.546.3311.2912.121.783.735.276.6919.64-1.182.654.074.965.521.643.264.546.3312.1212.951.783.735.276.6920.61-2.32.32.32.32.282.32.32.32.262.092.062.32.32.292.251.96-2.716.109.3611.4112.593.777.5110.4414.3125.3326.684.098.5812.0715.0540.4029.00--------------------29.0029.00----29.0029.00----29.0029.002.716.109.3640.4141.593.777.5110.4414.3154.3355.684.098.5812.0715.0569.40生活污水比流量為：=0.405(L／(s·hm2))工廠排出工業(yè)廢水作為集中流量，在檢驗(yàn)井l處進(jìn)入污水管道，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)流量分別為29L/圖8-7和表8-8所表示，設(shè)計(jì)管段1～2為主干管起始管段，只有集中流量(工廠經(jīng)局部處理后排出工業(yè)廢水)29L/s流入，故其設(shè)計(jì)流量為29L/s。設(shè)計(jì)管段2～3除轉(zhuǎn)輸管段1～2集中流量29L/s外，還有本段流量q1和轉(zhuǎn)輸流量q2流入。該管段接納街坊24污水，其街坊面積為2.20ha(見表8-7)，故本段平均流量為q1＝qs·F＝0.405×2.20＝0.89L/s；該管段轉(zhuǎn)輸流量是從旁側(cè)管段8～9～10～2流來生活污水平均流量，其值為：q2=qs?F=0.405×(1.21+1.70+1.43+2.21+1.21+2.28)=4.07L/s。設(shè)計(jì)管段2～3累計(jì)平均流量為q1+q2=0.89+4.07=4.96L/s，查表8-1，得Kz＝2.3，故該管段綜合生活污水設(shè)計(jì)流量為Q1＝4.96×2.3＝11.41在進(jìn)行管道水力計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意下列問題：(1)必需進(jìn)行深入細(xì)致地研究，慎重地確定管道系統(tǒng)控制點(diǎn)。(2)必需細(xì)致研究管道敷設(shè)坡度和管線經(jīng)過地段地面坡度之間關(guān)系，使確定管道敷設(shè)坡度，在滿足最小設(shè)計(jì)流速要求前提下，既不使管道埋深過大，又便于旁側(cè)支管順暢接入。(3)在水力計(jì)算自上游管段依次向下游管段進(jìn)行時(shí)，伴隨設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè)計(jì)流速也應(yīng)對(duì)應(yīng)增加。如流量保持不變，流速也不應(yīng)減小。只有當(dāng)坡度大管道接到坡度小管道時(shí)，以下游管段流速已大于lm/s(陶土管)或1.2m/s(混凝土、鋼筋混凝土管)，設(shè)計(jì)流速才許可減小。設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè)計(jì)管徑也應(yīng)逐段增大；如設(shè)計(jì)流量改變不大，設(shè)計(jì)管徑也不能減?。坏?dāng)坡度小管道接到坡度大管道時(shí)，管徑能夠減小，但縮小范圍不得超出50～100(4)在地面坡度太大地域，為了減小管內(nèi)水流速度，預(yù)防管壁遭受沖刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。這就有可能使下游管段覆土厚度無法滿足最小限值要求，甚至超出地面，所以應(yīng)在合適位置處設(shè)置跌水井，管段之間采取跌水井銜接。在旁側(cè)支管和干管交匯處，若旁側(cè)支管管內(nèi)底標(biāo)高比干管管內(nèi)底標(biāo)高大得太多，此時(shí)為確保干管有良好水力條件，應(yīng)在旁側(cè)支管上先設(shè)跌水井，然后再和干管相接。反之，則需在干管上先設(shè)跌水井，使干管埋深增大后，旁側(cè)支管再接入。跌水井結(jié)構(gòu)詳見第九章。(5)水流經(jīng)過檢驗(yàn)井時(shí)，常引發(fā)局部水頭損失。為了盡可能降低這項(xiàng)損失，檢驗(yàn)井底部在直線管段上要嚴(yán)格采取直線，在管道轉(zhuǎn)彎處要采取勻稱曲線。通常直線