大学课程《乡镇给排水》PPT教学课件：7.2第七章第二节 污水管道水力计算.pptx

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第六章污水管道系统设计计算时间：

2020-9-8实践创新领悟01010022污水管道的埋设深度污水管道水力计算参数第二节污水管道的水力计算知识点03030044污水管道的衔接污水管道水力计算方法0055案例计算01污水管道水力计算参数4011.污水管道水力计算的内容确定水力计算的六大参数确定水力计算的六大参数污水管道水力计算参数5016大参数充满度h/D敷设坡度i糙率n管段流量Q流速v管径D污水管道水力计算参数6016大参数充满度h/D敷设坡度i糙率n管段流量Q流速v管径D污水管道水力计算参数70171.管段的划分原则

（1）管段的起止点需设置检查井污水管道水力计算参数80181.管段的划分原则

（1）管段的起止点需设置检查井

（2）检查井的设置位置管径变化处敷设坡度改变处管道转向处支管接入处管道交汇处污水管道水力计算参数90191.管段的划分原则（3）设计管段：

两个检查井之间的连续管段且流量、管径、敷设坡度沿程不变。

污水管道水力计算参数1001101.管段的划分原则（3）设计管段：

两个检查井之间的连续管段且流量、管径、敷设坡度沿程不变。

（1）检查井一定是计算管段的起点或终点。

（）

（2）计算管段的起点或终点一定是检查井。

（）判断题污水管道水力计算参数1101111.管段的划分原则

（1）检查井一定是计算管段的起点或终点。

（错误）

（2）计算管段的起点或终点一定是检查井。

（正确）判断题污水管道水力计算参数1201121.管段的划分原则

（1）检查井一定是计算管段的起点或终点。

（错误）

（2）计算管段的起点或终点一定是检查井。

（正确）判断题原因：

有时为了满足清通或养护管段需要每隔一定距离设计一个检查井，因此检查井不一定是起止点。

污水管道水力计算参数13012.设计管段的流量组成

（1）本段流量q1

（2）转输流量q2（3）集中流量q3污水管道水力计算参数14012.设计管段的流量组成

（1）本段流量q1本段管沿街坊流来的污水量污水管道水力计算参数15012.设计管段的流量组成

（1）本段流量q1本段管沿街坊流来的污水量污水管道水力计算参数16012.设计管段的流量组成

（1）本段流量q1本段管沿街坊流来的污水量污水管道水力计算参数17012.设计管段的流量组成

（2）转输流量q2从上游管段或旁侧管段流来污水量污水管道水力计算参数18012.设计管段的流量组成

（2）转输流量q2从上游管段或旁侧管段流来污水量

（1）Q23=q2。

（正确）判断题污水管道水力计算参数19012.设计管段的流量组成（3）集中流量q3从工业企业或其他大型公共设施流来污水量污水管道水力计算参数2001（3）集中流量q3从工业企业或其他大型公共设施流来污水量

（1）Q34=q1+q2+q3。

（正确）判断题2.设计管段的流量组成污水管道水力计算参数21016大参数充满度h/D敷设坡度i糙率n管段流量Q流速v管径D污水管道水力计算参数22011.概念设计充满度：

污水管道中水深与管径的比值。

污水管道水力计算参数23011.概念设计充满度：

污水管道中水深与管径的比值。

（1）预留未预见水量的介入。

（2）及时排除有害气体。

（3）方便清通和养护管道。

原因污水管道水力计算参数24012.充满度的取值范围最小充满度：

一般不小于0.50.5；最小不能小于0.250.25。

污水管道水力计算参数25016大参数充满度h/D敷设坡度i糙率n管段流量Q流速v管径D污水管道水力计算参数26011.概念污水管道在设计充满度条件下，排泄设计流量时的平均流速。

污水管道水力计算参数27011.概念污水管道在设计充满度条件下，排。

泄设计流量时的平均流速。

满足不冲不淤流速最小流速:

一般为0.6m/s;0.6m/s;最大流速:

金属管道10m/s;10m/s;非金属管道5m/s5m/s。

污水管道水力计算参数2801

（1）若在起点检查井附近的管段在最小管径下流速不能满足不淤流速，怎么办？

思考污水管道水力计算参数2901

（1）若在起点检查井附近的管段在最小管径下流速不能满足不淤流速，怎么办？

措施：

增设冲洗井；加强定期养护。

思考污水管道水力计算参数30016大参数充满度h/D敷设坡度i糙率n管段流量Q流速v管径D污水管道水力计算参数31011.概念污水管道的流态：

污水管道是满足均匀流的重力流，因此水力坡度=水面坡度=管底坡度污水管道水力计算参数32011.概念污水管道的流态：

污水管道是满足均匀流的重力流，因此水力坡度=水面坡度=管底坡度最小设计坡度：

相应于最小设计流速的坡度。

污水管道水力计算参数33012.取值确定h/D=0.5污水管道水力计算参数34016大参数充满度h/D敷设坡度i糙率n管段流量Q流速v管径D污水管道水力计算参数35011.最小管径的确定街坊管最小管径为200mm，街道管最小管径为300mm。

污水管道水力计算参数36012.不计算管段概念：

若设计管段的设计流量小于在最小管径、最小设计流量和最大设计充满度条件下管道通过的流量，即为不计算管段。

处理措施：

本管段设计坡度取最小管径对应的最小坡度，流速为最小流速，充满度为0.5。

污水管道水力计算参数02污水管道的埋设深度38021.管道的埋设深度有两个意义：

覆土厚度埋设深度地面管道污水管道的埋设深度39021.管道的埋设深度有两个意义：

覆土厚度埋设深度地面管道

（1）管道的埋设深度是否越小越好？

思考污水管道的埋设深度40021.管道的埋设深度有两个意义：

决定污水管道最小覆土厚度的因素：

地面荷载（机动车道最小厚度0.7m）污水管道的埋设深度41021.管道的埋设深度有两个意义：

决定污水管道最小覆土厚度的因素：

冰冻线的要求（无保温措施可敷设在冻土线以上0.15m）地面荷载（机动车道最小厚度0.7m）污水管道的埋设深度42021.管道的埋设深度有两个意义：

决定污水管道最小覆土厚度的因素：

冰冻线的要求（无保温措施可敷设在冻土线以上0.15m）地面荷载（机动车道最小厚度0.7m）满足街坊管连接要求污水管道的埋设深度43021.管道的埋设深度有两个意义：

决定污水管道最小覆土厚度的因素：

冰冻线的要求（无保温措施可敷设在冻土线以上0.15m）地面荷载（机动车道最小厚度0.7m）满足街坊管连接要求max即为最小埋深污水管道的埋设深度4402满足街坊管连接要求房屋污水出户管的最小埋深，通常0.50.6m；所以污水支管起点埋深一般不小于0.60.7m；街道污水管起点埋深可按下式计算：

根据经验，最大覆土不宜大于6m；在满足各方面要求的前提下，理想覆土厚度为12m。

污水管道的埋设深度4502满足街坊管连接要求

（1）管道的埋设深度最大应该不超过多少，若超过怎么办？

思考污水管道的埋设深度4602满足街坊管连接要求

（1）管道的埋设深度最大应该不超过多少，若超过怎么办？

思考根据经验，最大覆土不宜大于7-8m；在满足各方面要求的前提下，理想覆土厚度为12m。

若超过最大埋深可考虑在适当的地点设置中途泵站。

污水管道的埋设深度03污水管道的衔接48031.管段衔接位置和原因

（1）管段衔接位置在哪里？

为什么必须要衔接？

思考污水管道的衔接49031.衔接位置和原因

（1）管段衔接位置在哪里？

为什么必须要衔接？

思考检查井管径或埋深或敷设坡度或分叉或转弯污水管道的衔接50032.衔接原则（11）尽可能提高下游沟段的高程，以减少埋深，从而降低造价，在平坦地区这点尤其重要；污水管道的衔接51032.衔接原则（11）尽可能提高下游沟段的高程，以减少埋深，从而降低造价，在平坦地区这点尤其重要；（22）避免在上游管段中形成回水而造成淤积；污水管道的衔接52032.衔接原则（11）尽可能提高下游沟段的高程，以减少埋深，从而降低造价，在平坦地区这点尤其重要；（22）避免在上游管段中形成回水而造成淤积；（33）不允许下游管段的水面标高和管内底高于上游管段的水面标高和管内底。

污水管道的衔接53033.衔接方式管顶平接管顶平接水面平接水面平接污水管道的衔接54033.衔接方式

（1）特点：

上游管段终端和下游管段始端水面标高相同。

（2）适用条件上下游管径相同的污水管道。

污水管道的衔接55033.衔接方式

（1）特点：

上游管段终端和下游管段始端管内顶标高相同。

（2）适用条件上下游管径不同的污水管道。

污水管道的衔接04污水管道水力计算的方法57041.水力参数的确定6大参数充满度h/D敷设坡度i糙率n管段流量Q流速v管径D基本已知基本已知满足不冲不淤流速满足不冲不淤流速满足最小管径要求满足最小管径要求满足最小和最大充满足最小和最大充满度满度满足最小敷设坡度满足最小敷设坡度且尽量接近地面坡且尽量接近地面坡度度决定于管材，目前决定于管材，目前主要是主要是U-PVCU-PVC污水管道水力计算的方法58042.水力计算方法水力计算图法（钢筋混凝土管）已知两个（Q、n）假定两个（D、i）或（D、h/D）求两个（v、h/D）或（v、i）流量坡度充满度流速污水管道水力计算的方法59042.水力计算方法水力计算法（任何类型的管）式中Q污水流量（m3/s）；过水断面面积（m2）；过水断面平均流速（m/s）；n管壁粗糙系数；R水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（m）；i管渠坡度（即管渠底起迄点的高差h与管段长度L之比，i=h/L），与水力坡度相同。

明渠均匀流谢才公式污水管道水力计算的方法05案例计算610561基本资料：

某市一个小区的平面图。

居住区人口密度为350cap/hm350cap/hm22，居民生活污水定额为120L/（cap120L/（cap.dd）。

工业废水设计流量分别为2299L/s（L/s（包括车间排出的生活污水和淋浴污水）。

生活污水及经过局部处理后的工业废水全部送至污水厂处理再排放。

工厂甲废水排出口的管底埋深为2m2m。

案例计算620562设计任务：

试完成该小区污水管道系统的初步设计。

基本资料：

某市一个小区的平面图。

居住区人口密度为350cap/hm350cap/hm22，居民生活污水定额为120L/（cap120L/（cap.dd）。

工业废水设计流量分别为2299L/s（L/s（包括车间排出的生活污水和淋浴污水）。

生活污水及经过局部处理后的工业废水全部送至污水厂处理再排放。

工厂甲废水排出口的管底埋深为2m2m。

案例计算630563某小区的平面布置图案例计算640564

（一）在街坊平面图上布置污水管道某小区的污水管道平面布置图支管：

穿坊式布置形式管道系统：

截流式布置（一个排水流域）支管等高线；干管等高线；主干管等高线。

案例计算650565

（一）在街坊平面图上布置污水管道某小区的污水管道平面布置图平面图的绘制1.反映内容：

地物、地貌、指北针、管道的总体布置和流域范围。

2.比例尺：

1：

50001：

10000。

3.新设计和原有的污水（或雨水）管道用粗单实线表示，只绘出主干管和干管。

4.管线上画出设计管段起止点的检查井并编号，标出各设计管段的服务面积，及可能设置的泵站等。

5.注明主干管和干管的管径、坡度和长度等。

6.还应附有必要的说明和工程项目表。

案例计算660566

（二）给街坊编号并计算其面积案例计算670567（三）划分计算管段，计算设计流量计算管段起止点：

干管和主干管上有本段流量进入的点、有集中流量进入的点，有旁侧支管进入的点设置集水井并按一定顺序编号。

案例计算680568（三）划分计算管段，计算设计流量本段流量计算，即直接排入该管段的流量690569（三）划分计算管段，计算设计流量比流量的计算：

n/的确定:

根据基本资料查综合生活用水定额确定110-180（L/cap.d）,取125，故：

700570（三）划分计算管段，计算设计流量转输流量的计算：

710571（三）划分计算管段，计算设计流量合计平均流量的计算：

720572（三）划分计算管段，计算设计流量总变化系数：

查下表内插所得730573（三）划分计算管段，计算设计流量最大日最大时流量：

740574（三）划分计算管段，计算设计流量集中流量计算：

只有一个工厂本段进入1-2，传输进入主干管750575（三）划分计算管段，计算设计流量最大日最大时总流量：

760576（四）水力计算1干管管段编号；2根据平面布置图量测；3照抄管段流量计算表770577（四）水力计算10管段起点地面标高；11管段终点地面标高；780578（四）水力计算4-7在已知流量和n的情况下，查水力计算图所得，分析：

在最小D=300和最大设计充满度=0.6的情况下，要求流量为26L/s（干管流量均小于此值），所以干管均为不计算管段，即D=300mm，i=0.003,v=0.6m/s，h/D=0.5。

790579（四）水力计算800580（四）水力计算计算12-17首先确定控制点控制点：

离水厂最远的管段起点；各条干管的起点；因此，由于地势平坦，各起点（8、10、11）为控制点，并初定埋深为1.5m。

810581（四）水力计算举例8-9管段（控制点16已知）控制点已知第一步第二步第三步第四步第五步820582（四）水力计算举例9-10管段（D相同，水面平接，故8-9终水面=9-10起水面）第一步第二步第三步第四步第五步其余管段以此类推管径相同水面平接法新控制点9830583（四）水力计算1-3同干管计算840584（四）水力计算10-11同干管计算；850585（四）水力计算4-7计算，试算坡度查计算表举例1-2管段第一步：

判定管段是否需要计算，因为Q=2926L/s，说明管段必须计算。

第二步：

试算坡度（要求所设计坡度尽可能接近地面坡度）第三步：

查水力计算图，根据Q=29,n=0.014,D=200（首选最小值）,及6大参数的确定原则，综合分析，确定D=300mm，i=0.0028，v=0.71m/s,h/D=0.51。

860586（四）水力计算8-9同干管计算870587（四）水力计算12-17计算，首先确定控制点，根据控制点选择原则选取1点为控制点，埋深为2m。

控制点已知880588（四）水力计算890589（四）水力计算举例1-2,2-3管段第一步：

D不同，管顶平接，故1-2终内底+D1-2=2-3起内底+D2-3，求出新的控制点2-3起内底。

第二步：

第五步：

第三步：

第六步：

第四步：

管径不同管顶平接法控制点已知900590（四）水力计算控制点已知管径相同水面平接法9105（五）管道纵断面图的绘制案例计算9205（五）管道纵断面图的绘制1.比例尺：

横向1：

5001：

2000，纵向1：

501：

200。

2.一般用细实线加图例表示原地面高程线和设计地面高程线，用双粗实线表示管道高程线，用中实线的双竖线表示检查井。

3.一般需在表中列出检查井号、管道长度、管径、管道设计坡度、设计地面高程、设计管内底高程、埋设深度、管道材料、接口形式和基础类型。

4.附属构筑物可在给水排水标准图集中选用。

案例计算