排水管網(wǎng)設計3.1概述3.2污水管道系統(tǒng)設計3.2.1污水管道設計內(nèi)容

3.2.2污水管道設計舉例

3.2.3國外污水管道的設計方法介紹3.3雨水管渠系統(tǒng)設計3.3.1雨水管渠系統(tǒng)平面布置特點

3.3.2雨水管渠的設計流量

3.3.3雨水管渠系統(tǒng)的設計步驟和水力計算

3.3.4雨水管渠系統(tǒng)設計計算舉例

3.3.5排水管網(wǎng)水力計算軟件介紹3.4合流制管渠系統(tǒng)設計排水管道的設計步驟：設計資料的調(diào)查設計方案的確定設計計算設計圖紙的繪制排水管道的設計任務：——規(guī)劃設計收集和輸送污水、雨水的一整套工程設施和構筑物。第3章排水管網(wǎng)設計

3.1概述（1）設計資料調(diào)查設計任務資料：有關的法令、法規(guī)、制度；城市的總體規(guī)劃及其他基礎設施情況

自然資料：地形資料，包括地形圖、等高線氣象資料，包括氣溫、風向、降雨量等水文資料，受納水體流量、流速、洪水位地質(zhì)資料，包括地下水位、地耐力、地震等級工程資料：道路、通訊、供水、供電、煤氣等第3章排水管網(wǎng)設計

3.1概述（2）第3章排水管網(wǎng)設計

3.1概述（3）設計方案確定——包括排水體制的選擇、排水系統(tǒng)的布置形式，應通過技術、經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)的方案

確定排水區(qū)界，劃分排水流域管道定線控制點確定和泵站的設置地點污水設計流量計算設計管段及設計流量的確定污水管道水力計算污水管道的銜接繪制管道平面圖和縱剖面圖第3章排水管網(wǎng)設計

3.2污水管道系統(tǒng)設計確定排水區(qū)界，劃分排水流域——排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)設置的界限?！潘饔蚴侵冈谂潘畢^(qū)界內(nèi)，按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。（通常在丘陵及地形起伏的地區(qū)根據(jù)等高線劃分排水區(qū)域，在地形平坦地區(qū)可按照面積的大小進行劃分。）確定排水區(qū)界，劃分排水流域管道定線控制點確定和泵站的設置地點污水設計流量計算設計管段及設計流量的確定污水管道水力計算污水管道的銜接繪制管道平面圖和縱剖面圖第3章排水管網(wǎng)設計

3.2污水管道系統(tǒng)設計管道定線——在總平面圖上確定污水管道的位置和走向。管道定線的影響因素地形污水廠和出水口的位置所采用的排水體制管道定線時注意事項主干管布置在堅硬密實土壤中盡量少穿河流、鐵路、山谷和高地避免與地下構筑物交叉不宜敷設在繁忙、狹窄的街道下集中流量盡量排入上游管道定線（續(xù)）污水管道在街道上的位置

與其他管線、構筑物有一定的距離與給水管相交時，設于給水管下方盡量避免敷設在機動車道下，設在人行道下

確定排水區(qū)界，劃分排水流域管道定線控制點確定和泵站的設置地點污水設計流量計算設計管段及設計流量的確定污水管道水力計算污水管道的銜接繪制管道平面圖和縱剖面圖——確定主要計算管線第3章排水管網(wǎng)設計

3.2污水管道系統(tǒng)設計控制點點確定定和泵泵站設設置地地點——對管道道系統(tǒng)統(tǒng)的埋埋深起起控制制作用用的地地點，，通常常在管管道起起點或或最低低最遠遠點。。泵站設設置地地點中途泵泵站局部泵泵站總泵站站確定排排水區(qū)區(qū)界，，劃分分排水水流域域管道定定線控制點點確定定和泵泵站的的設置置地點點污水設設計流流量計計算設計管管段及及設計計流量量的確確定污水管管道水水力計計算污水管管道的的銜接接繪制管管道平平面圖圖和縱縱剖面面圖第3章排排水管管網(wǎng)設設計3.2污水管管道系系統(tǒng)設設計污水設設計流流量的的計算算污水設設計流流量——指污水水管道道及其其附屬屬構筑筑物能能保證證通過過的最最大流流量，，設計計流量量包括括生活活污水水量和和工業(yè)業(yè)廢水水量。。設計流流量按按最大大日最最大時時流量量設計計。生活污污水設設計流流量居住區(qū)區(qū)生活活污水水公共建建筑生生活污污水工業(yè)企企業(yè)生生活污污水及及淋浴浴污水水工業(yè)廢廢水設設計流流量污水設設計流流量的的計算算（續(xù)續(xù)1）（1）居住住區(qū)生生活污污水量量計算算式中：：Q1——居住區(qū)區(qū)生活活污水水設計計流量量，L/s；n——居住區(qū)區(qū)生活活污水水量標標準（（L/(d?人)），按《室外排水設計規(guī)規(guī)范》選用，取當?shù)氐赜盟~的的80%~90%；N——設計人口數(shù)，，按規(guī)劃部門門根據(jù)統(tǒng)計資資料提供的參數(shù)選用；；KZ——總變化系數(shù)，，是最大日最最大時污水量量與平均日平均時污污水量的比值值。Kd——日變化系數(shù)，，是最大日污污水量與平均均日污水量的比值。Kh——時變化系數(shù)，，是最大日最最大時污水量量與最大日平均時污水水量的比值。KZ=KdKh生活污水量總總變化系數(shù)污水平均日流流量（L/s）總變化系數(shù)（（KZ）52.3152.0401.8701.71001.62001.55001.4〉10001.3污水設計流量量的計算（續(xù)續(xù)2）（2）公共建筑生生活污水量計計算式中：Q2——公共建筑生活活污水設計流流量，L/s；qd——公共建筑最高高日生活污水水排水定額，，L/(用水單位?人),一般按《室內(nèi)給水排水水和熱水供應應設計規(guī)范》推薦的參數(shù)選用用，排水量大大的建筑也可可以通過調(diào)查查或參考相近建建筑選用。m——公共建筑在設設計年限內(nèi)所所服務的用水水單位數(shù)；T——公共建筑最高高日排水時間間，h；Kh——公共建筑生活活時變化系數(shù)數(shù)，是最大日日最大時污水量與最大日日平均時污水水量的比值。。（3）工業(yè)企業(yè)生生活污水及淋淋浴污水量計計算式中：Q3——工業(yè)企業(yè)生活活污水及淋浴浴污水設計流流量，L/s；A1——一般車間最大大班職工人數(shù)數(shù)，人；A2——熱車間最大班班職工人數(shù)，，人；B1——一般車間職工工生活污水量量標準，為25(L/(人?班))；B2——熱車間職工生生活污水量標標準，為35(L/(人?班))；K1——一般車間生活活污水量時變變化系數(shù)，以以3.0計；K2——熱車間生活污污水量時變化化系數(shù)，以2.5計；C1——一般車間最大大班使用淋浴浴的職工人數(shù)數(shù)，人；C2——熱車間最大班班使用淋浴的的職工人數(shù)，，人；D1——一般車間的淋淋浴污水量標標準，為40(L/(人?班))；D2——熱車間的淋浴浴污水量標準準，為60(L/(人?班))；T——每班工作時數(shù)數(shù)，h。污水設計流量量的計算（續(xù)續(xù)3）（4）工業(yè)廢水設設計流量計算算式中：Q4——工業(yè)廢水設計計流量，L/s；m——生產(chǎn)過程中每每單位產(chǎn)品的的廢水量標準準，L/單位產(chǎn)品；M——產(chǎn)品的平均日日產(chǎn)量；T——每日生產(chǎn)時數(shù)數(shù)；KZ——總變化系數(shù)，，與工業(yè)企業(yè)業(yè)性質(zhì)有關。。污水設計流量量的計算（續(xù)續(xù)4）Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q滲Q滲指地下水滲入入量，一般以以單位管道延延長米或單位位服務面積公公頃計算，日日本規(guī)定采用用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，，按每人每日日最大污水量量的10%-20%。城市污水設計計總流量計算算污水設計流量量的計算（續(xù)續(xù)5）確定排水區(qū)界界，劃分排水水流域管道定線控制點確定和和泵站的設置置地點污水設計流量量計算設計管段及設設計流量的確確定污水管道水力力計算污水管道的銜銜接繪制管道平面面圖和縱剖面面圖——計算管道設計計流量q第3章排水管網(wǎng)網(wǎng)設計3.2污水管道系統(tǒng)統(tǒng)設計設計管段及設設計流量——兩個檢查井之之間，設計流流量不變，且且采用同樣的的管徑和坡度度的管段，稱稱為一個設計計管段。一般檢查井的的設置位置有有：流量匯入入的地方、管管徑變化的地地方、轉彎的的地方、或在在直管段管徑徑長度較長時時（30-70m）。設計流量本段流量q1轉輸流量q2集中流量q3——本段流量是從從管段沿街坊坊流來的污水水量?！D輸流量是從從上游管段和和旁側管段流流來的污水量量?！辛髁渴菑膹墓I(yè)企業(yè)或或其他大型公公共建筑物流流來的流量。。式中：q1——設計管段的本本段流量，L/s；F——設計管段服務務的街坊面積積，公頃；KZ——生活污水量總總變化系數(shù)；；q0——單位面積的本本段平均流量量，即比流量量，L/s?公頃可用下式求得得。式中：n——污水量標準，，L/(人?d)；p——人口密度，人人/公頃。只有本段流量量的設計管段段設計計算設計管段及設設計流量（續(xù)續(xù)）式中：Q——設計管段的設設計流量，L/s；F——設計管段和上上游管段的街街區(qū)總服務面面積，公頃；有本段流量、、轉輸流量及及集中流量的的設計管段設設計流量計算算設計管段及設設計流量（續(xù)續(xù)）確定排水區(qū)界界，劃分排水水流域管道定線控制點確定和和泵站的設置置地點污水設計流量量計算設計管段及設設計流量的確確定污水管道水力力計算污水管道的銜銜接繪制管道平面面圖和縱剖面面圖管徑D流速V水力坡度i充滿度h/D第3章排水管網(wǎng)網(wǎng)設計3.2污水管道系統(tǒng)統(tǒng)設計污水管道中污污水流動的特特點及設計原原則1、不溢流；2、不淤積；3、不沖刷；4、注意通風。。污水管道中污污水流動的特特點1、水流方向確確定。2、水流方式一一般為重力流流，污水泵站站的出流管中中水流則是壓壓力流。3、近似均勻流流。污水管道水力力學設計原則則污水管道設計計參數(shù)污水管道水力力計算的設計計參數(shù)設計充滿度（（h/D）設計流速（v）最小管徑（D）最小設計坡度度（i）污水管道埋設設深度（h）設計充滿度（（h/D）h/D=1時，滿流h/D<1時，非滿流《室外排水設計計規(guī)范》規(guī)定，最大充充滿度為：管徑（D）或暗渠高（（H）（mm）最大充滿度（（h/D）200~300350~450500~900≥10000.550.650.700.75hD——指設計流量下下，管道內(nèi)的的有效水深與與管徑的比值值。為什么要做最最大設計充滿滿度的規(guī)定？？1、預留一定的的過水能力，，防止水量變變化的沖擊，，為未預見水量量的增長留有有余地；2、有利于管道道內(nèi)的通風；；3、便于管道的的疏通和維護護管理。設計流速——與設計流量和和設計充滿度度相應的污水水平均流速。。最小設計流速速：是保證管道內(nèi)內(nèi)不發(fā)生淤積積的流速，與與污水中所含含雜質(zhì)有關；；國外很多專專家認為最小小流速為0.6-0.75m/s，我國根據(jù)試試驗結果和運運行經(jīng)驗確定定最小流速為為0.6m/s。最大設計流速速：是保證管道不不被沖刷破壞壞的流速，與與管道材料有有關；金屬管管道的最大流流速為10m/s，非金屬管道道的最大流速速為5m/s。***國內(nèi)一些城市市污水管道長長期運行的情情況說明，超超過上述最高高限值，并未未發(fā)生沖刷管管道的現(xiàn)象。。最小管徑1、為什么要規(guī)規(guī)定最小管徑徑？污水管道系統(tǒng)統(tǒng)上游部分設設計流量很小小，計算的管管徑也很小，，管徑過小就就易堵塞管道道。街坊管最小管徑徑為200mm，街道管最小管管徑為300mm。2、什么叫不計算算管段？在管道起端由于于流量較小，通通過水力計算查查得的管徑小于于最小管徑，對對于這樣的管段段可不用再進行行其他的水力計計算，而直接采采用最小管徑和和相應的最小坡坡度，這樣的管管段稱為不計算算管段。最小設計坡度——相應于最小設計計流速的坡度為為最小設計坡度度，最小設計坡坡度是保證不發(fā)發(fā)生淤積時的坡坡度。（1）（2）（3）規(guī)定：街坊內(nèi)污污水管最小管徑徑200mm的最小設計坡度為0.004；街道內(nèi)污水管管道最小管徑300mm的最小設計坡度度為0.003；較大管徑的最最小設計坡度由最小設設計流速保證。。污水管道埋設深深度覆土厚度埋設深度決定污水管道最最小覆土厚度的的因素有哪些？？冰凍線的要求地面荷載滿足街坊管連接接要求地面管道管道的埋設深度度有兩個意義：：——埋設深度——覆土深度.《規(guī)范》規(guī)定：1）無保溫措施的的生活污水溝道道或水溫和它接接近的工業(yè)廢水水溝道，溝底在在冰凍線之上的的距離不得大于于0.15m。2）在車行道下，，溝頂最小覆土土厚度一般不宜宜小于0.7m。在保證溝道不不會受外部荷重重損壞時，最小小覆土厚度可適適當減小。H=h+IL+Z1－Z2+Δh式中：H——街道污水管網(wǎng)起起點的最小埋深深，m；h——街坊污水管起點點的最小埋深，，0.6~0.7m；Z1——街道污水管起點點檢查井檢查井井處地面標高，，m；Z2——街坊污水管起點點檢查井檢查井井處地面標高，，m；I——街坊污水管和連連接支管的坡度度；L——街坊污水管和連連接支管的總長長度，m；Δh——連接支管與街道道污水管的管內(nèi)內(nèi)底高差，m。水力計算公式和和水力計算圖表表水力計算的基本本公式式中：Q——流量，m3/s；A——過水斷面面積，，m2；v——流速，m/s；R——水力半徑（過水水斷面積與濕周周的比值），m；I——水力坡度（即水水面坡度，等于于管底坡度）；；C——流速系數(shù)，或謝謝才系數(shù)。一般般按曼寧公式計計算，即n——管壁粗糙系數(shù)污水管道水力計計算的方法1、需要確定的參數(shù)數(shù)流量Q、管徑D、坡度I、流速v、充滿度h/D和埋深H。2、確定方法首先根據(jù)已知資資料，計算出流流量Q，根據(jù)Q值可初步確定管管徑D；然后，根據(jù)Q、D值，求I、h/D、v值。在這三個未未知數(shù)中，還需需知道一個參數(shù)數(shù)，才能求得另另外兩個，此時時可以在三個參參數(shù)中先假設一一個值，比如流流速為最小流速速，或是坡度為為最小坡度，或或是充滿度滿足足一定要求等，，之后進行查表表或查圖，就可可得出其余兩個個未知數(shù)；最后后要進行校核，，若得出的兩個個參數(shù)滿足其規(guī)規(guī)定的要求，則則計算完成，若若不滿足要求，，則需調(diào)整假設設值，甚至管徑徑D，重新進行計算算。例1已知n=0.014,D=300mm,I=0.004,Q=30L/s,求v和h/D。0.00300.00400.850.80.750.500.5530L/s得：v=0.82m/sh/D=0.52確定排水區(qū)界，，劃分排水流域域管道定線控制點確定和泵泵站的設置地點點污水設計流量計計算設計管段及設計計流量的確定污水管道水力計計算污水管道的銜接接繪制管道平面圖圖和縱剖面圖第3章排水管網(wǎng)設設計污水管道系統(tǒng)設設計——確定設計管段起起始點埋深污水管道的銜接接銜接的原則：盡盡可能地提高下下游管段的高程程，減小埋深，降低造造價；避免上游游管段回水淤積。銜接的方式水面平接管頂平接跌水連接第3章排水管網(wǎng)設設計3.2污水管道系統(tǒng)設設計確定排水區(qū)界，，劃分排水流域域管道定線控制點確定和泵泵站的設置地點點污水設計流量計計算設計管段及設計計流量的確定污水管道水力計計算污水管道的銜接接繪制管道平面圖圖和縱剖面圖繪制管道平面圖圖和縱剖面圖平面圖要求初步設計——采用的比例尺1：5000~1：10000；污水管道用粗粗線條表示；畫畫出在設計管段段起訖點的檢查查井并編號；標標出各設計管段段的服務面積；；表明主干管各各設計管道的長長度、管徑和坡坡度；工程項目目表和說明。施工圖設計——采用的比例尺1：1000~1：5000；要求標明檢查查井的準確位置置及污水管道與與其他地下管線線或建筑物交叉叉點的具體位置置；其他內(nèi)容同同初步設計。繪制管道平面圖圖和縱剖面圖縱剖面圖——與平面圖相對應應，圖上用單線線條表示原地面面高程線和設計計地面高程線，，用雙線條表示示管道高程線，，用雙豎線表示示檢查井；在剖剖面圖下方有一一表格，表格中中列有檢查井號號、管道長度、、管徑、坡度、、地面高程、管管內(nèi)底高程、埋埋深、管道材料料、接口形式和和基礎類型。污水管道的設計計舉例原始資料：給定某市的街坊坊平面圖，如下下頁圖。居住區(qū)區(qū)街坊人口密度度為350人/公頃，污水量標準為為120L/(人.d)，火車站和公共浴浴室的設計污水水量分別為3L/s和4L/s，工廠甲和工廠廠乙的工業(yè)廢水水設計流量分別別為25L/s與6L/s。生活污水及經(jīng)經(jīng)過局部處理的的工業(yè)廢水全部部送至污水處理理廠進行處理。。工廠甲廢水排排出口的管底埋埋深為2.0m平面圖管道定線街坊面積計算街坊編號1234567891011街坊面積（公頃）1.211.702.081.982.202.201.432.211.962.042.40街坊編號1213141516171819202122街坊面積（公頃）2.401.212.281.451.702.001.801.661.231.531.71街坊編號2324252627街坊面積（公頃）1.802.201.382.042.40劃分設計管段，，計算設計流量量管道的水力計算算繪制圖紙（平面圖和管道縱縱剖面圖）水力計算注意問問題控制點選擇管道坡度與地面面坡度設計流速與設計計管徑注意水頭損失旁側支管連接雨水管渠系統(tǒng)特特點：徑流量大、流量量變化大、滿流流雨水管渠系統(tǒng)組組成：雨水口、雨水管管渠、檢查井、、出水口雨水管渠系統(tǒng)設設計步驟：資料收集，確定定暴雨強度公式式劃分排水流域，，進行管道定線線水力計算繪制管渠平面圖圖及剖面圖第3章排水管網(wǎng)設設計3.3雨水管渠系統(tǒng)設設計第3章排水管網(wǎng)設設計3.3雨水管渠系統(tǒng)設設計一、雨水管渠系系統(tǒng)平面布置特特點1、充分利用地形形排水——在平坦地區(qū)，干干溝應設在流域域的中部，以減減少兩側支溝長長度，免得于溝溝埋深過大，增增加造價；在陡陡坡地區(qū)，為避避免因溝道坡度度太陡而設跌水水井等特殊構筑筑物，使干構與與等高線斜交，，以適當減少干干溝坡度。2、雨水管渠布置置應與城鎮(zhèn)規(guī)劃劃相協(xié)調(diào)3、雨水口的布置置原則——根據(jù)地形及匯水水面積確定，一一般在道路交叉叉口的匯水點、、低洼地段或一一定距離的直線線管段上。4、根據(jù)具體條件件合理采用明渠渠或暗管5、排洪溝的設置置第3章排水管網(wǎng)設設計3.3雨水管渠系統(tǒng)設設計二、雨水管渠的的設計流量（一）雨量參數(shù)數(shù)1、陣雨歷時：一一場暴雨經(jīng)歷的的整個時段。2、降雨歷時：降降雨過程中任一一連續(xù)的時段。。3、降雨量：一段段時間（日、月月、年）內(nèi)降落落在某一面積上上的總水量，用用深度表表示，單位以以也可以以用單位面積上上的降水體積（（））表示。4、降雨強度：又又稱雨率或暴雨雨強度，指在某某一降雨歷時內(nèi)內(nèi)的平均降雨量量。兩種表示方方法：暴雨強度公式：：式中：q——暴雨強度，mm/min；P——降雨重現(xiàn)期，年年；t——降雨歷時，mm；A1，c，b，n——地方參數(shù)。暴雨強度是描述述暴雨特征的重重要指標，也是是決定雨水設計計流量的主要因因素。一般在一一場暴雨中，暴暴雨強度隨降雨雨歷時的延長而而減小。第3章排水管網(wǎng)設設計3.3雨水管渠系統(tǒng)設設計式中——雨水設計流量，，L／s；——徑流系數(shù)，其數(shù)數(shù)值小于1；——匯水面積，ha；——設計降雨強度，，L／(s·ha)。二、雨水管渠的的設計流量（二）雨水設計計流量計算公式式第3章排水管網(wǎng)設設計3.3雨水管渠系統(tǒng)設設計二、雨水管渠的的設計流量（三）徑流系數(shù)數(shù)的確定式中——匯水面積上各類類地面的面積，，ha；——相應于各類地面面的徑流系數(shù)；；——全部匯水面積，，ha。第3章排水管網(wǎng)設設計3.3雨水管渠系統(tǒng)設設計二、雨水管渠的的設計流量1、設計重現(xiàn)期T的確定——根據(jù)匯水面積的的地區(qū)建設性、、地形特點、匯匯水面積和氣象象特點等因素確確定，一般選用用0.5—3a，對于重要干道道，立交道路的的重要部分，重重要地區(qū)或短期期積水即能引起起較嚴重損失的的地區(qū)，宜采用用較高的設計重重現(xiàn)期，一般選選用2—5a，并應和道路設設計協(xié)調(diào)。（四）設計暴雨雨強度的確定第3章排水管網(wǎng)設計計3.3雨水管渠系統(tǒng)設計計二、雨水管渠的設設計流量1、設計降雨歷時的的確定對于起始管段，以以排水面積中最遠遠的一點到集水點點的雨水流行時間間(稱為排水面積的集集水時間)作為設計降雨歷時時．即某一排水面面積的設計降雨歷歷時等于它的集水水時間?！兑?guī)范》建議集水時間在5～15min中選定。（四）設計暴雨強強度的確定第3章排水管網(wǎng)設計計3.3雨水管渠系統(tǒng)設計計二、雨水管渠的設設計流量1、設計降雨歷時的的確定對于非起始管段：：式中：——設計降雨歷時（排排水面積的集水時時間），min；——地面集水時間，min；——折減系數(shù)，管道采采用2，明渠采用1.2?！跍系乐辛餍械臅r時間，min；——集中點上游各溝段段的長度，m；——相應各溝段的設計計流速，m/s。（四）設計暴雨強強度的確定第3章排水管網(wǎng)設計計3.3雨水管渠系統(tǒng)設計計二、雨水管渠的設設計流量（五）雨水管道設設計流量的計算管段i雨水設計流量計算算公式式中——管段承擔的各上游游匯水區(qū)域的面積積；——管段承擔的各上游游匯水區(qū)域的徑流流系數(shù)；——管段承擔的各上游游匯水區(qū)域雨水從從最遠點到管段內(nèi)內(nèi)流行總時間，min。第3章排水管網(wǎng)設計計3.3雨水管渠系統(tǒng)設計計三、雨水管渠設計計參數(shù)設計充滿度：按滿滿流設計，h/D=1．設計流速：最小流流速0.75m/s，最大流速10m/s（金屬管），5m/s（非金屬管）．最小管徑和最小設設計坡度：雨水管管最小管徑為300mm，相應的最小坡度為為0.003；雨水口連接管最最小管徑為200mm，最小坡度為0.01由于h/D=1，故只需確定Q、D、v、I值。Q值可經(jīng)過計算求得得，然后選定D值，即可查表求得得v、I值第3章排水管網(wǎng)設計計3.3雨水管渠系統(tǒng)設計計三、雨水管渠水力力計算的方法第3章排水管網(wǎng)設計計3.3雨水管渠系統(tǒng)設計計四、雨水管渠系統(tǒng)統(tǒng)的設計步驟和水水力計算（1）收集、分析資料料，劃分排水流域域、進行管道定線線。（2）劃分設計管段。。注意