【文章內容簡介】 、水泥砂漿抹面渠道 ～ 石棉水泥管 鋼管 漿砌磚渠道 漿砌快石渠道 干砌塊石渠道 ～ 土明渠（帶或不帶草皮） ～ Ⅰ 、污水管網幾個技術參數的規(guī)定： （ h/D） max （ vmin） （ dmin） （ imin） （ hmin） （ h/D） max —— 指設計流量下，管道內的有效水深與管徑的比值。 h/D =1時，滿流 h/D 1時，非滿流 《 室外排水設計規(guī)范 》 規(guī)定，最大充滿度為： 管徑（ D）或暗渠高（ H） （ mm） 最大充滿度（ h/D） 200~300 350~450 500~900 ≥1000 () () () () h D 注： DN300~1000中帶 5的管道已經取消 為什么要做最大設計充滿度的規(guī)定？ 預留一定的過水能力，防止水量變化的沖擊，為未預 見水量的增長留有余地（即 適應短時間的超負荷運行 ）； 生活污水中含有 有機物質 ，有空氣防止有機物質 腐爛發(fā)臭，有利于管道內的通風； 工業(yè)污水中含有石油、苯、汽油等易燃易爆的氣體，不預留空間，可能會發(fā)生 爆炸 ； 便于管道的 疏通 和 維護管理 。 （不淤流速） —— Vmin 有時亦稱自凈流速，即管道內不產生淤積的流速。 —— 與設計流量和設計充滿度相應的污水平均流速。 最小設計流速： 是保證管道內不發(fā)生淤積的流速，與污水中所含雜質有關；國外很多專家認為最小流速為 ，（最好采用 ）；我國根據試驗結果和運行經驗確定最小流速為 。 最大設計流速： 是保證管道不被沖刷破壞的流速，與管道材料有關；金屬管道的最大流速為 10m/s，非金屬管道的最大流速為 5m/s（注：流速太大對管道沖刷太大）。 ***國內一些城市污水管道長期運行的情況說明，超過上述最高限值，并未發(fā)生沖刷管道的現象。 —— dmin（基于養(yǎng)護管理） （ 1）為什么要規(guī)定最小管徑？ 廠區(qū)或庭院管最小管徑為 200mm，街道管最小管徑為 300mm。 （ 2）什么叫不計算管段？ 在管道起端由于流量較小，通過水力計算查得的管徑小于最小管徑，對于這樣的管段可不用再進行其他的水力計算，而直接采用最小管徑和相應的最小坡度，這樣的管段稱為不計算管段。 （當一些管段的流速 v＜ vmin，不能按計算得出其管徑的那段管段稱為非計算管道） 非計算管道管理方法： ①將檢查井的間距縮短，可以 25～ 30m設一個檢查井。 ②將非計算管段的管坡適當放大， i=～ 。 ③在非計算管段應該設置落底式檢查井。 （管坡） —— imin （與最小管徑對應的管坡） —— 相應于最小設計流速的坡度為最小設計坡度，最小設計坡度是保證不發(fā)生淤積時的坡度。 （ 1） （ 2） （ 3） 規(guī)定：管徑 200mm的最小設計坡度為 ；管徑 300mm的最 小設計坡度為 ；管徑 400mm的最小設計坡度為 ，管徑 400mm ～９ 00mm的最小設計坡度為 。（ 《 給排水手冊 》 第五冊） 污水管道的埋設深度 管道的埋設深度有兩個意義： 覆土厚度 埋設深度 決定污水管道最小覆土厚度的因素有哪些？ 冰凍線的要求 地面荷載 滿足街坊管連接要求 地面 管道 —— hmin （ 1）地面荷載要求： hmin=。 P(動荷載 ) F（土壓力） W N G管道自重 W管道內水重 N地基土支撐力 （ 2）冰凍深度：可以在冰凍深度以上 15cm。 污水的溫度比較高，深冬一般為 4c,平時為 14～ 16c。 注： 給水管道一定要布置在冰凍線以下，污水管道可以布置在冰凍線以上，因污水管道水溫高，有流速，有坡度。 溫度與地層深度關系圖 結論：（了解） ※ 東北寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)冬季生活污水水溫在 415度之間，以地表水為給水水源所排出的生活污水水溫在 410度之間，以地下水為水源排出的生活污水水溫在 815之間。 ※ 出戶管及起始端污水支管容易發(fā)生冰凍，主要是因為流量小，坡度小，容易產生沉積堵塞而發(fā)生冰凍。加大污水管坡度，可使容易冰凍的污水支管不發(fā)生冰凍。 ※ 污水管埋深必須避開有嚴重破壞能力的凍脹層或對凍脹層加以處理。粗砂和砂礫層冰凍時，水向下流，不具有凍脹性。 《 室外排水設計規(guī)范 》 規(guī)定：無保溫措施的生活污水管道，管底可埋設在冰凍線以上 ；有保溫措施或水溫較高的管道，距離可以加大。 國外規(guī)范規(guī)定：污水管道最小埋深，應根據當地的養(yǎng)護經驗確定。無養(yǎng)護資料時，采用如下數值：管徑小于 500mm，管底在冰凍線上 ；管徑大于500mm，為 。 （ 3）考慮街坊內部的情況，用 H=h+iL+Z1Z2+Δh計算埋深，綜合上面三種因素，看哪一種情況最不利，按最不利點計算，其它必滿足。 式中： H—— 街道污水管網起點的最小埋深， m； h—— 街坊污水管起點的最小埋深， ~； Z1—— 街道污水管起點檢查井檢查井處地面標高， m； Z2—— 街坊污水管起點檢查井檢查井處地面標高， m； I—— 街坊污水管和連接支管的坡度； L—— 街坊污水管和連接支管的總長度， m； Δ h—— 連接支管與街道污水管的管內底高差， m。 Z 1Z 2出戶管街區(qū)內污水管連接支管街道管街道污水管最小埋深示意圖 注 : （ 1）街坊內部距控制井最遠的檢查井的埋深，通常采用~。 （ 2）街坊的最后一個井為控制井； （ 3）街坊內部 i=5‰； （ 4）△ h— 連接支管與街道污水管的管內底高差（ m）。 一般取 ~。 L 應記憶以下數據： （ 1）（ h/D） max=， DN300時； （ 2） vmin=（ 3） dmin （ 4）街坊內部采用 i=5‰。 （ 5）距離控制井最遠的檢查井的埋深為 。 Ⅱ 、設計管段設計流量的求定 公共工公共工比公共工生 ＝KFpnFKqZZ???????????8 6 4 0 0設計管段 —— 兩個檢查井之間通過的流量相同、管徑相同、管坡相同的管段稱為設計管段。 設計假定條件 —— 全部匯水面積上的污水均由管段的起端流入。各個工廠按集中流量流入管段。 1 5 工廠乙 11 10 大飯店 6 4 3 2 8 9 工 廠 甲 7 醫(yī)院 1 2 3 4 5 6 8 7 污水管道水力計算的方法 需要確定的參數 流量 Q、 管徑 D、 坡度 i、 流速 v、 充滿度 h/D。 確定方法：已知三個可求兩個 。 在方程式 和 ， 有 5個未知數 ， 因此必須先假定 3個求其他 2個 ， 這樣的數學計算極為復雜 ， 為了簡化計算 ， 常采用水力計算圖 （ 見附錄 22） 可用水力計算圖來計算 （ P161） 或水力計算表來計算 。 首先根據已知資料，計算出流量 Q，根據 Q值可初步確定管徑 D；然后，根據 Q、 D值，求 I、 h/D、 v值。在這三個未知數中，還需知道一個參數，才能求得另外兩個，此時可以在三個參數中先假設一個值，比如流速為最小流速，或是坡度為最小坡度，或是充滿度滿足一定要求等，之后進行查表或查圖，就可得出其余兩個未知數；最后要進行校核，若得出的兩個參數滿足其規(guī)定的要求，則計算完成，若不滿足要求，則需調整假設值，甚至管徑 D，重新進行計算。 vQ ?? ? 21321 IRAnQ ????例 1 已知 n=,D=300mm,I=,Q=30L/s,求 v和 h/D。 例 1 已知 n=,D=300mm, h/D =,Q=32L/s,求 v和 I 。 水力計算注意問題 ? 控制點選擇 ? 管道坡度與地面坡度 ? 設計流速與設計管徑 ? 注意水頭損失 ? 旁側支管連接 四、污水管道的設計 確定排水區(qū)界，劃分排水流域 管道定線 污水管網控制點及其處理 設計管段及設計流量的確定 上下游污水管道在檢查井處的連接 污水管網 水力計算 基本要點 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。 —— 排水流域是指在排水區(qū)界內，按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。（通常根據等高線劃分排水區(qū)域，在地形平坦地區(qū)可按照面積的大小進行劃分。） 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 污水管網控制點及其處理 （ 1）控制點 —— 對整個污水管網的高程（埋深）起控制作用的那個點。 （ 2）控制點設置地點： ①距排放水體邊遠且地勢低處。 ②地形逆坡處。 1m 3121m m L=200m,i= L=400m,i= 管段 3～ 2起點管底標高＝ ＝ 。 管段 3～ 2終點管底標高＝ 400＝ 。 管段 1～ 2起點管底標高＝ ＝ 。 管段 1～ 2終點管底標高＝ 200＝ 。 注：到交匯點，管底標高值小的或埋深深的是控制點。 ③ 具有足夠埋深的工廠污水排出口 （注：工廠按集中流量，就近排入污水管段，工廠的污水排放最低為 2m） （ 3）控制點在實際工程中處理措施 ①覆土提高管位： ②增加管道強度，采取保溫措施保證覆土深度要求； ③采用水泵抽升提高管位。 結論：在污水管網設計中，認真而慎重的確定控制點的位置系設計的首要問題，控制點處污水能以重力流排放，管網各處污水方能以重力流排放，在實際工程中采用一些措施是十分必要的，只有控制點埋深不致過大，整個管網埋深才會降低。 上下游污水管道在檢查井處的連接 （ 1）連接應遵循的原則 ①盡量提高下游管段 起點標高 ，以達到減小下游管段埋深的目的。 ②盡量避免上游管段產生回水現象，防止上游管道產生淤積。下游管道的管底標高與上游管道的管底標高相同，稱為 管底平接 。但會產生回水現象，因此采用 管頂平接 。 水位高，產生回水現象 管底平接 管頂平接 （ 2）連接方式 ①管徑相異時 —— 采用 “管頂平接” 管頂平接 實質 ：下游管段起點管底標高＝上游管段終點管底標高－管徑差 ②管徑相同時 —— 采用“ 水面平接 ” 水面平接 實質 ：下游管段起點的水面標高＝上游管段終點的水面標高。 ③ 跌水井連接 ：上下游高差大于 1米時采用跌水井連接。 例題：下圖為某設計區(qū)污水管道縱斷面圖。已知管段 12起點埋深為 ，試根據圖中示出數據，求定管段 1 2 34起點與終點的埋深各為多少？ D=400,h=。 i=,L=200m 2 1 3 4 D=500,h=。 i=,L=200m D=500,h=。 i=,L=200m 解：管段 1～ 2起點管底標高＝ ＝ 。 管段 1～ 2終點管底標高＝ 200＝ 。 管段 2～ 3和管段 1～ 2管徑相異 ，故采用 管頂平接 的方法，則： 管段 2～ 3起點管底標高＝ ＝ 。 管段 2～ 3終點管底標高＝ 400＝ 。 管段 3～ 4和管段 2～ 3管徑相同 ，故采用 水面平接 的方法，則： 管段 3～ 4起點管底標高＝ +＝ 。 管段 3～ 4終點管底標高＝ 200＝ 。 注：埋深＝管頂標高－管底標高 設計管段及設計流量 —— 兩個檢查井之間，設計流量不變，且采用同樣的管徑和坡度的管段，稱為一個設計管段。 一般檢查井的設置位置有：流量匯入的地方、管徑變化的地方、轉彎的地方、或在直管段管徑長度較長時（ 30～ 70m） 。 設計流量 本段流量 轉輸流量 集中流量 1 2 3 4 A B C D q ZKqFq ??? 01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，公頃； KZ—— 生活污水量總變化系數； q0—— 單位面積的本段平均流量，即比流量， L/ 頃