1、污水管道系統的設計計算(一)污水設計流量計算一.綜合生活污水設計流量計算各街坊面積匯總表街坊編號123456789101112街坊回積/ha8.6811.788.548.728.5211.886.0410.6222.0913.5110.097.16街坊編號131415161718192021222324街坊回積/ha6.697.1310.0914.427.0511.2212.3910.888.178.799.1010.50街坊編號252627282930313233合計街坊回積/ha7.2714.0220.5616.2313.389.0310.6610.8414.70360.75居住區人口數為

2、300 360.75=108225人則綜合生活污水平均流量為 150 108225/24 3600L/s=187.89L/s用內插法查總變化系數表，得 Kz=1.5故綜合生活污水設計流量為 Qi = 187.89 1.5L/s=281.84L/s二.工業企業生活污水和淋浴污水設計流量計算企業一：一般車間最大班職工人數為250人，使用淋浴的職工人數為80人；熱車間最大班職工人數為100人，使用淋浴的職工人數為 50 人故工業企業一生活污水和淋浴污水設計流量為Q2(1)= (250 25 3+100 35 2.5) /3600 8+(80 40+50 60)/3600L/s=2.68L/s企業二：

3、一般車間最大班職工人數450人，使用淋浴的職工人數為90人；熱車間最大班職工人數為240人，使用淋浴的職工人數為140人故工業企業二生活污水和淋浴污水設計流量為Q2( 2.) =( 450 25 3+240 35 2.5) /3600 8+( 90 40+140 60) /3600 =5.23L/s所以工業企業生活污水和淋浴污水設計流量為Q2=Q2(1)+Q2(2)=(2.68+5.23)L/s=7.91L/s三工業廢水設計流量計算企業一：平均日生產污水量為3400m3/d=3.4 106L/d=59.03L/s企業二：平均日生產污水量為2400m3/d=2.4 106L/d=27.78L/s

4、Q3=(59.03 1.6+27.78 1.7)L/s=141.67L/s四城市污水設計總流量Q4=Q1+Q2+Q3=(281.84+7.91+141.67)l/s=431.42L/s(二)污水管道水力計算一劃分設計管段，計算設計流量本段流量q1=FqsKZ式中 q1設計管段的本段流量(L/s)F 設計管段服務的街坊面積(hm2)qs-生活污水比流量L/(s hm2)KZ 生活污水總變化系數生活污水比流量qs=n24 3600=300 150/24 3600 L/(s hm2)=0.521 L/(s - hm2)式中n-生活污水定額或綜合生活污水定額L/ (人 d)P-人口密度(人/hm2)污

5、水干管和主干管設計流量計算表管段 編號居住區生活污水量(或綜合生活污水量)集中流里q3設計/(L/s)本段流星q1轉輸q2 /(L/s)合計 平均 8M: /(L/s)總變 化系 數Kz生活 污水 設計 8M: /(L/s)本段/(L/s)轉輸/(L/s)街坊 編號街坊/ha比流 量 qs/L/ (s ha)8M: q1 /(L/s )1234567891011121-23110.660.5215.555.552.2812.6512.6511-129.349.342.1720.2720.2712-1316.5416.54M.9932.9132.9113-226.7526.751.9151.09

6、51.092-3309.030.5214.7032.3037.00M.8267.3467.343-42913.380.5216.9737.0043.971.7978.71)78.7114-15廠一一8.998.992.1819.6019.6015-4一-/17.8317.83M.9835.3035.304-52816.230.5218.4661.8070.261.70119.44119.445-62720.560.52110.7170.2680.97I 1.66134.41J.134.4116-17一13.4313.4312.0527.5327.5317-1831.9831.981.8659.

7、48一159.4818-644.1044.101.7978.9478.946-7125.07125.07M.57196.3697.13293.497-83314.70.5217.66125.07132.731.57208.3997.13305.5219-2010.6610.662.1322.7122.7120-2116.1916.191.9932.2252.4684.6821-22一28.9628.961.8954.73 52.46107.1922-2338.4838.481.8470.8052.46123.2623-8一49.5749.571.7787.7452.46140.28-93210

8、.840.5215.65182.30187.951.51283.80一149.59433.39工廠排出的工業廢水作為集中流量，企業一流出水量在檢查井7處進入污水管道，相應的設計流量為 97.13L/S由管線圖和上表可知，設計管段1-2為主干管的起始管段，只有本段 流量 qi=qsF=0.521 10.66L/s=5.55L/s 流入，故其設計流量為 5.55L/S。設計管段2-3除了本段流量qi外，還有包括1-2管段流量的轉輸流量 Q2流入。該管段接納街坊30的污水，其街坊面積為9.03ha,故本段 平均流量為q產qsF=0.521 9.03L/s=4.70L/s;該管段的轉輸流量是從 旁側管

9、段11-12-13-2流來的生活污水平均流量，其值為q2=5.55 +0.521 (11.88+6.04+6.69+7.13+9.10+10.50)L/s=32.30L/s設計管段2-3的合計平均流量為q1+q2=(4.7+32.03)L/s=37.00L/s查表8-1得Kz=1.82,故該管段的綜合生活污水設計流量為Q1=37.00 1.82L/s=67.34L/s。總設計流量為綜合生活污水設計流量與集中流量之和，因集中流量為 0,故Q=Q1=6.34L/s工廠排出的工業廢水作為集中流量，如企業一流出水量在檢查井6處 進入污水管道，相應的設計流量為 97.13L/s,則管段6-7的總設計流

10、量就為本段集中流量與旁側管段 5-6和16-17-18-6轉輸來的綜合生活 污水設計流量之和。其余各管道設計流量的計算方法與上述方法相同二.水力計算(1)污水干管的水力計算污水干管水力計算表管段 編號管段 長度 L/m設計流 量Q/(L/s)管道直 徑 D/mm設計 坡度I /(%)設計流 速 v/(m/s)設計充滿度降落 量 IL/mh/Dh/m12345678911-1224020.273003.00.600.500.1500.72012-1334032.913502.70.730.490.1720.91813-235051.0914003.50.780.520.2080.87514-15

11、27019.603003.00.600.500.1500.81015-451535.303502.70.740.510.1791.39116-1749027.53：300：2.90.700.540.1621.42117-1840059.484002.50.810.560.2241.00018-652078.944502.20.830.570.2571.14419-2027522.7130013.00.600.50.1500.82520-2134084.6815002.20.840.520.2600.74821-22230107.195002.10.870.590.2950.48322-2326

12、0123.266002.00.890.490.2940.52023-8325140.206002.00.910.530.3180.650管段 編號標圖/m埋設深度/m地面水面管內底上端下端上端下端上端下端上端下端101112131415161711-1212.0510.8011.00010.28010.85010.131.2000.67012-1310.809.8510.2529.33410.0809.1620.7200.68813-29.858.009.3208.4459.1128.2370.7380.23714-1511.0510.0510.0009.1909.8509.0401.2001

13、.01015-410.057.709.1697.7788.9907.5991.0600.10116-1712.2011.1511.1629.74111.0009.5791.2001.57117-1811.159.659.7038.7039.4798.4791.6751.17118-69.657.608.6867.5428.4297.2851.2210.31519-2012.4011.6011.35010.52511.20010.3751.2001.22520-2111.6011.2010.4359.68710.1759.4271.4251.77321-2211.2010.609.7229.23

14、99.4278.9441.7731.65622-2310.609.859.1388.6188.8448.3241.7561.52623-89.858.458.6427.9928.3247.6741.5260.7761 .將設計管段編號填入上表中第1項，從污水管道平面布置圖上按比例量出污水干管每一設計管段的長度，填入上表第2項。2 .將污水干管各設計管段的設計流量填入上表的第3項。設計管段起止點檢查井的地面標高填入上表第 10、11項。各檢查井處的地 面標高根據地形圖的等高線標高值，按內插法計算。3 .計算每一設計管段的地面坡度，作為確定管道坡度時的參考值。例如，設計管段11-12的地面坡度為(

15、12.05-10.80) /240=0.0052.4 .根據設計管段11-12的設計流量，參照地面坡度估算管徑，根據估算的管徑查水力計算圖得出設計流速、設計充滿度和管道的設計坡度。本例設計管段11-12的設計流量為20.27L/S,而室外排水設計規范規定城市街道下污水管道的最小管徑為300mm,它在最小設計流速和最大設計充滿度條件下的設計流量為26L/s。 所以本管段為不計算管段，不再進行水力計算，直接采用最小管徑300mm、與最小管徑相應的最小設計坡度 0.003、最小設計流速0.6m/s、設計充滿度h/D=0.5.其他各設計管段的計算方法與此相同。5 . 根據設計管段的管徑和設計充滿度計算

16、設計管段的水深。如設計管段 11-12 的水深為(h/D) D=0.5 300mm=150mm=0.15m,將其填入上表中第8 項。6 . 根據設計管段的長度和管道設計坡度計算管段標高降落量。如設計管段11-12的標高降落量為IL=0.003 240=0.720m,將其填入上表中的第9 項。7 . 求設計管段上、下端的管內底標高和埋設深度。首先要確定管道系統的控制點。本例中各條干管的起點都是該條管道的控制點，已知各條干管起點的埋設深度均為1.2m。于是11-12管段11點的埋設深度為1.2m,將其填入上表中第16項。11 點的管內底標高等于11 點的地面標高減11 點的埋設深度，即：(12.0

17、5-1.2) m=10.85m,將其填入上表中第14項。12 點的管內底標高等于11 點的管內底標高減11-12 管段的標高降 落量，即：(10.85-0.72) m=10.13m,將其填入上表中第15項。12點的埋設深度等于12點的地面標高減12點的管內底標高，即:(10.80-10.13) m=0.67m,將其填入上表第17項。8.求設計管段上、下端的水面標高。管段上、下端的水面標高等于相應點的管內底標高加水深。如管段11-12中11點的水面標高為(10.850+0.150) =11.000m,將其填入上表第 12 項。12點的水面標高為(10.130+0.15)m=10.280m,將其填

18、入上表中第 13項。12點的水面標高也可用11點的水面標高減11-12管段的標高降 落量，即：(11.000-0.72) m=10.280m。其余各管段的計算方法與此相同。(2)污水主干管的水力計算污水主干管水力計算表管段 編號管段 長度 L/m設計流 量Q/ (L/s)管道直 徑D/mm設計 坡度I /(%)設計流 速 v/(m/s)設計充滿度降落 量 IL/mh/Dh/m1234567891-228512.653003.00.600.500.1500.8552-325067.34r 450r 2.00.770.540.2430.5003-430578.714501.90.780.600.2

19、700.5804-5290119.446001.70.830.520.3120.4935-6505134.41r 6001.70.850.550.3300.8596-7385293.498001.61.030.550.4400.6167-8525305.528001.61.040.570.4560.8408-9290433.39r 900r 1.41.070.610.5490.406管段 編號標晨j /m埋設深度/m地面水面管內底上端下端上端下端上端下端上端下端101112r28.9008.0007.8506.9957.7006.8451.2001.1552-38.0

20、007.8506.9386.4386.6956.1951.3051.6553-47.850P 7.700P 6.465P 5.8856.1955.6151.6552.0854-57.7007.9005.7775.2845.4654.9722.2352.9285-67.900P 7.600P 5.3024.4434.9724.1132.9283.4876-77.6007.5704.3533.7373.9133.2973.6874.2737-87.5708.450P 3.7532.9133.2972.4574.2735.9938-98.4508.5002.9062.5002.3571.9516.0

21、936.5491 .將設計管段編號填入上表中第1項，從污水管道平面布置圖上按比例量出污水干管每一設計管段的長度，填入上表第2項。2 .將污水干管各設計管段的設計流量填入上表的第3項。設計管段起止點檢查井的地面標高填入上表第 10、11項。各檢查井處的地 面標高根據地形圖的等高線標高值，按內插法計算。3 .計算每一設計管段的地面坡度，作為確定管道坡度時的參考值。例如，設計管段1-2的地面坡度為(8.90-8.00) /285=0.00314 .根據設計管段1-2的設計流量，參照地面坡度估算管徑，根據估算 的管徑查水力計算圖得出設計流速、設計充滿度和管道的設計坡 度。本例設計管段1-2的設計流量為

22、12.65L/S,而室外排水設計規范 規定城市街道下污水管道的最小管徑為 300mm,它在最小設計流 速和最大設計充滿度條件下的設計流量為 26L/s。所以本管段為不 計算管段，不再進行水力計算，直接采用最小管徑 300mm、與最 小管徑相應的最小設計坡度 0.003、最小設計流速0.6m/s、設計充 滿度 h/D=0.5.其他各設計管段的計算方法與此相同。5 .根據設計管段的管徑和設計充滿度計算設計管段的水深。如設計 管段 1-2 的水深為(h/D) D=0.5 300mm=150mm=0.15m,將其填入上表中第8 項。6 . 根據設計管段的長度和管道設計坡度計算管段標高降落量。如設計管段1-2 的標高降落量為IL=0.003 285=0.855m， 將其填入上表中的第9 項。7