日处理量： 27040d /m 3 33327040270400.313312.96/243600
Q m d m m s L s ====? 3112600/145.83/Q m d L s ==
3214440/167.13/Q m d L s ==
因为总变化系数:
0.110.11
2.7 2.7 1.56145.83z K Q === 所以设计最大流量:
max 12 1.56145.83167.13394.62/z Q K Q Q L s =?+=?+=
远期：3198002464044440/514.35/Q m d L s '=+==
3119800/229.17/Q m d L d '==
3224640/285.19/Q m d L s '==
0.110.11
2.7 2.7 1.49229.17z K Q '=== max 12 1.49229.17285.19626.65/z Q K Q Q L s =?+=?+=
栅条间隙数：设栅前水深0.4m ，过栅流速0.9/v m s =，栅条间隙宽度0.06m ，格栅倾角 060
20.221n ===≈个 栅槽宽度:设栅条宽度S 0.01m =
()10.01200.0621 1.46B S n bn m =-+=?+?= 进水渠道渐宽部分的长度：1101 1.460.65 1.112tan 2tan 20
B B l m α--=== 12 1.110.5622
l l m ===
442233
010.010.9sin 2.42sin 6030.0220.0619.6S v h K m b g βα????==????= ? ????? 120.40.020.30.72H h h h m =++=++=
1120
0.40.30.5 1.0 1.110.560.5 1.0 3.57tan tan 60H L l l m α+=++++=++++= 33max 1864000.3860.02864000.67/0.2/10001000
z Q w W m d m d K ??===>?
max 143.51440.0080.40.6
Q n bhv ===≈??个 ()10.011430.008144 2.58B S n bn m =-+=?+?=
1101 2.580.65 2.652tan 2tan 20B B l m α--=
== 12 2.65 1.3322
l l m === 4
4
2233010.010.6sin 2.42sin 6030.1520.00819.6
S v h K m b g βα????==????= ? ????? 120.40.150.30.85H h h h m =++=++=
1120
0.40.30.5 1.0 2.65 1.330.5 1.0 5.88tan tan 60H L l l m α+=++++=++++= 33max 1864000.2350.1086400 2.03/0.2/10001000
z Q w W m d m d K ??===>?
2 污水管道设计计算 2．1排水区域划分及管线布置 2.1.1排水区域划分 该地区所地区地面平坦，可按一个高度确定地面标高。区域最北部为京杭大运河，沿河的东部和西部分别有一个污水处理厂。根据以上条件划分排水区域为：以淮海路为分界线，划分成两个排水区域。淮海路以西所排放的污水排入四季青污水处理厂，以东排入淮安第二污水处理厂。 2.1.2管线布置
污水厂污水厂
图1 污水管道布置图（初步设计） 管线布置原则是充分利用地形、地势，就近排入水体，以减小管道埋深，降低工程造价。该地区地势平坦，区域最北边为京杭大运河，因此干管自南向北采用截流式敷设。 截流式是正交式的改进，即沿河岸敷设主干管。这种布置的优点是干管长度短，管径小，因而较经济，污水排出也比较迅速。干管基本上汇集街道两边相邻街区的污水，若街区面积较小且最近街道未敷设干管，则可能利用支管将该街区污水输送进最近的干管。具体如图1所示。 2．2 污水流量计算 污水设计流量包括生活废水和工业废水两大类。本设计中，工业废水水量不大，可直接汇入生活污水管道中一并送入污水处理厂。 已知各个功能区的排水量，并从所给地图中量出排水面积，即可求出污水的流量。 街区流量的计算公式[3]： 1000 243600 A q Q 创= ′ (2-1) Q ——流量，L/s q ——污水指标，m 3/ha·d ，居住用地：55m 3/（ha·d ）； 公共设施用地：40 m 3/（ha·d ）； 仓储用地：20m 3/（ha·d ）； 市政用地：15 m 3/（ha·d ）； 其它污水为总污水量的10%。 A ——面积，ha ，在所给地区地形图上根据区域面积计算。 由于居住区生活污水定额是平均值，因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。而实际上流入污水管道的污水量时刻扣在变化。这些变化包括季节变换，日间变换等等。若要采用平均值计算流量，必须设定污水变化系数来修订水量。下表是我国《室外排水设计规范》（GBJ14—87）采用的居住区生活污水量总变化系数值。 表1 生活污水总变化系数[9]
污水厂设计计算书 第一章 污水处理构筑物设计计算 一、粗格栅 1.设计流量Q=20000m 3/d ，选取流量系数K z =1.5则： 最大流量Q max ＝1.5×20000m 3/d=30000m 3/d ＝0.347m 3/s 2.栅条的间隙数（n ） 设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾 角α=60° 则：栅条间隙数85.449 .04.002.060sin 347.0sin 21=???== bhv Q n α(取n=45) 3.栅槽宽度(B) 设：栅条宽度s=0.01m 则：B=s （n-1）+bn=0.01×（45-1）+0.02×45=1.34m 4.进水渠道渐宽部分长度 设：进水渠宽B 1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°（进水渠道前的流速为0. 6m/s ） 则：m B B L 60.020tan 290.034.1tan 2111=?-=-=α 5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L 2) m L L 30.02 60.0212=== 6.过格栅的水头损失（h 1） 设：栅条断面为矩形断面，所以k 取3
则：m g v k kh h 102.060sin 81 .929.0)02.001.0(4.23sin 2234 201=?????===αε 其中ε=β（s/b ）4/3 k —格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3 h 0--计算水头损失，m ε--阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=2.4将β 值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值 7.栅后槽总高度(H) 设：栅前渠道超高h 2=0.3m 则：栅前槽总高度H 1=h+h 2=0.4+0.3=0.7m 栅后槽总高度H=h+h 1+h 2=0.4+0.102+0.3=0.802m 8.格栅总长度(L) L=L 1+L 2+0.5+1.0+ H 1/tan α=0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60°=2.8 9. 每日栅渣量(W) 设：单位栅渣量W 1=0.05m 3栅渣/103m 3污水 则：W=Q W 1=05.0105.130000100031max ??=??-Z K W Q =1.0m 3/d 因为W>0.2 m 3/d,所以宜采用机械格栅清渣 10.计算草图：
污水厂设计计算书 第一章 污水处理构筑物设计计算 一、粗格栅 1.设计流量Q=20000m 3/d ，选取流量系数K z =则： 最大流量Q max ＝×20000m 3/d=30000m 3/d ＝0.347m 3/s 2.栅条的间隙数（n ） 设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾 角α=60° 则：栅条间隙数85.449 .04.002.060sin 347.0sin 21=??? ==bhv Q n α(取n=45) 3.栅槽宽度(B) 设：栅条宽度s=0.01m 则：B=s （n-1）+bn=×（45-1）+×45=1.34m 4.进水渠道渐宽部分长度 设：进水渠宽B 1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°（进水渠道前的流速为0.6 m/s ） 则：m B B L 60.020tan 290 .034.1tan 2111=? -=-= α 5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L 2) m L L 30.02 60 .0212=== 6.过格栅的水头损失（h 1） 设：栅条断面为矩形断面，所以k 取3
则：m g v k kh h 102.060sin 81 .929.0)02.001.0(4.23sin 22 34 201=?????===αε 其中ε=β（s/b ）4/3 k —格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3 h 0--计算水头损失，m ε--阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值 7.栅后槽总高度(H) 设：栅前渠道超高h 2=0.3m 则：栅前槽总高度H 1=h+h 2=+=0.7m 栅后槽总高度H=h+h 1+h 2=++=0.802m 8.格栅总长度(L) L=L 1+L 2+++ H 1/tan α=++++tan60°= 9. 每日栅渣量(W) 设：单位栅渣量W 1=0.05m 3栅渣/103m 3污水 则：W=Q W 1= 05.0105 .130000 10003 1max ??=??-Z K W Q =1.0m 3/d 因为W>0.2 m 3/d,所以宜采用机械格栅清渣 10.计算草图：
污水管网的设计说明及设计计算 1.设计城市概况 假设城市设计为某中小城市的排水管网设计，有明显的排水界限，分为区与区，坡度变化较大。河流为其城市的地面标高的最低点，由河流开始向南、向北地面标高均有不同程度的增加，且城市人口主要集中区，城区基本出去扩建状态中，发展空间巨大，需要结合城市的近远期规划进行管网布置。城市的布局还算合理，区域划分明显，交通发达，对于布管具有相当的简便性。 2.污水管道布管 (2).管道系统的布置形式 对比各种排水管道系统的布置形势，本设计的污水管铺设采用截留式，在地势向水体适当倾斜的地区，各排水区域的干管可以最短距离沿与水体垂直相较的方向布置，沿河堤低边在再敷设主干管，将各个干管的污水截留送至污水厂，截流式的管道布置系统简单经济，有利于污水和雨水的迅速排放，同时对减轻水体污染，改善和保护环境有重大作用，适用于分流制的排水系统，将生活污水、工业废水及初降废水经处理后排入水体。截流式管道系统布置示意图如下. (2).污水管道布管原则 a.按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管道，并对多种方案进行技术经济比较； b.首先确定排水区界、排水流域和排水体制，然后布置排水管道，应按主干管、干管、支管 c.的顺序进行布置； 1—城镇边界 2—排水流域分界线 3—干管 4—主干管 5—污水厂 6—泵站 7—出水口
d.充分利用地形，尽量采用重力流排除污水，并力求使管线最短和埋深最小； e.协调好与其他地下管线和道路工程的关系，考虑好与企业部管网的衔接； f.规划时要考虑使管渠的施工、运行和维护方便； g.规划布置时应该近远期结合，考虑分期建设的可能性，并留有充分的发展余地。 (3).污水管道布管容 ①.确定排水区界、划分排水流域 本设计中有很明显的排水区界，一条河流自东向西流动，将整个城镇划分为区与区；同时降排水区域分为四个部分，分别有四条干管收集污水，同一进入位于河堤的主干管，送至污水处理厂。 ②.污水厂和出水口位置的选择 本设计中河流流向为自东向西，同时该城镇的夏季主导风向为南风，所以污水处理厂应该设置在城市的西北处河流下游，由于该城镇是中小型城市，所以一个污水处理厂足以实现污水的净化。 ③.污水管道的布置与定线 污水管道的平面布置，一般按照主干管、干管、支管的顺序进行。在总体规划中，只决定污水主干管、干管的走向和平面布置。 定线时，应该充分利用地形，使污水走向按照地面标高由高到低来进行，主干管敷设在地面标高较低的河堤处，管道敷设不宜设在交通繁忙的快车道和狭窄的道路下，一般设在两侧的人行道、绿化带或慢车带下。 支管的平面布置形式采用穿坊式，组成的一个污水排放系统可将该系统穿过其他街区并与所穿过的街区的污水管道相连接。管道的材料采用混凝土管。 ④.确定污水管道系统的控制点和泵站的设置地点 管道系统的控制点为两个工厂和每条管道的起点，这些点决定着管道的最小埋深，由于整个管道的敷设过程中，埋深一直满足最实用条件，且对于将来的发展留有空间，所以不需要提升泵站，全部依靠重力流排水。 ⑤．确定污水管道在街道下的具体位置 充分协调好与其他管段的关系，污水和雨水管道应该敷设在给水管道的下面，处理管道的原则为：未建让已建的，临时性管让永久性管，小管让大管，有压管让无压管，可弯管让不可弯管。 根据以上分析，对整个区域进行布管，干管尽量与等高线垂直，主干管沿河堤进行布置，基本上与等高线平行，整个城镇的管道系统呈现截流式布置，布管方式见附图。（污水管道系统的总体平面布置图）。 3. 管段设计计算：
方案一：（压力流外排） 设计参数： 用于削减排水管道洪峰流量时，雨水调蓄有效容积按《室外排水设计规范》（GB50014—2006）中的4.15.5条公式计算： 式中：—脱过系数，取值为调蓄池下游设计流量和上游设计流量之比，取0.3； Q—调蓄池上游设计流量，参考方案二计算结果，为55m3/min； b、n—暴雨强度公式参数，分别为0.75和11.259； t—降雨历时（min），按2小时计。 雨水池容积和外排流量计算： 1） =4356m3 2）外排雨水流量为0.3Q=0.3X908=272L/s 水泵参数选取： 设2台潜水泵，单台流量490m3/h。2台水泵合用一根出水管，出水管管径采用DN400钢管，流速为2.1m/s，满足要求。 方案二：（重力流外排） 设计参数： 1）采用广州市暴雨强度公式：q=3618.427（1+0.438lgP）/（t+11.259）0.750； 式中：q--暴雨强度 t--降雨历时 (min) 按2小时计算； P—设计重现期，取5年。 2）雨水量采用计算公式：Q=ψ·q·F 式中：ψ--径流系数，综合径流系数采用0.50 F--汇水面积(公顷)；汇水范围为万达广场以西暹岗村地势较高的区域，约15公顷。 3）雨水管的流速应大于V=0.75m/s，小于V=5m/s，雨水管按满流计算。
雨水量计算： Q=ψ·q·F =0.5X[3618.427（1+0.438lg5）/（120+11.259）0.750]X15=908L/s，外排雨水管设计管径采用d800，设计坡度0.006，流速2m/s。 方案三：（重力流外排） 计算过程同方案二，排水路径和管道敷设方式不同而已，设计管径采用d800，设计坡度0.01，流速2.6m/s。 （资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
第一章总则 第1．0．1条为使我国的排水工程设计，符合国家的方针，政策、法令，达到防止水污染，改善和保护环境，提高人民健康水平的要求，特制订本规范。 第1．0．2条本规范适用于新建、扩建和改建的城镇、工业企业及居住区的永久性的室外排水工程设计。 第1．0．3条排水工程设计应以批准的当地城镇（地区）总体规划和排水工程总体规划为主要依据，从全局出发，根据规划年限、工程规模、经济效益、环境效益和社会效益，正确处埋城镇、工业与农业之间，集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。通过全面论证，做到确能保护环境，技术先进，经济合理，安全适用。 第1．0．4条排水制度（分流制或合流制）的选择，应根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准，原有排水设施，污水处理和利用情况、地形和水体等条件，综合考虑确定。同一城镇的不同地区可采用不同的排水制度，新建地区的排水系统宜采用分流制。 第1．0．5条排水系统设计应综合考虑下列因素： 一、与邻近区域内的污水与污泥处理和处置协调。 二、综合利用或合理处置污水和污泥。 三、与邻近区域及区域内给水系统、洪水和雨水的排除系统协调。
四、接纳工业废水并进行集中处理和处置的可能性。 五、适当改造原有排水工程设施，充分发挥其工程效能。 第1．0．6条工业废水接入城镇排水系统的水质，不应影响城镇排水管渠和污水厂等的正常运行；不应对养护管理人员造成危害；不应影响处理后出水和污泥的排放和利用，且其水质应按有关标准执行。第1．0．7条工业废水管道接入城镇排水系统时，必须按废水水质接入相应的城镇排水管道，污水管道宜尽量减少出口，在接入城镇排水管道前宜设置检测设施。 第1．0．8条排水工程设计应在不断总结科研和生产实践经验的基础上，积极采用经过鉴定的、行之有效的新技术、新工艺、新材料、新设备。 第1．0．9条排水工程设备的机械化和自动化程度，应根据管理的需要，设备器材的质量和供应情况，结合当地具体条件通过全面的技术经济比较确定，对操作繁重、影响安全、危害健康的主要工艺，应首先采用机械化和自动化设备。 第1．0．10条排水工程的设计，除应按本规范执行外，尚应符合国家现行的有关标准、规范和规定。 第1．0．11条在地震、湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土以及其它特殊地区设计排水工程时，尚应符合现行的有关专门规范的规定。
污水设计流量 1. 定义 污水设计流量是设计终了时的最大日最大时污水流量。包括生活污水和工业废水，此外在地下水位高的地区需要考虑地下水渗入量。注意不是瞬间流量，也不是平均流量。 2. 变化系数 日变化系数：一年中最大日污水量与平均日污水量的比值成为日变化系数K； 时变化系数：最大日中最大污水量与该日平均污水量的比值称为时变化系数K； 总变化系数：最大日最大时的污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数K； K=K×K（1-1） K也可按下式计算： K=2.7Q.（1-2） 3. 旱流污水设计流量 ①城镇旱流污水设计流量，应按下列公式计算： Q=Q+Q（1-3）式中：Q——截留井以前的旱流污水设计流量，L/s； Q——设计综合生活污水量，L/s； Q——设计工业废水量，工厂生产区生活污水和工业生产废水总和，L/s； ②工业废水量按式（1-4）计算： Q=Q+Q（1-4）式中：Q——工业生产区生活污水流量，L/s； Q——工业生产废水流量，L/s； ③城镇旱流污水总设计流量（工业直接排入管网），按下式计算： Q=Q+Q+Q（1-5）式中：Q——地下水渗入量，可根据地下水位的高低确定是否需要此项，L/s； 4. 居民综合生活污水量 综合生活污水量按下式计算： Q d=q d NK Z24×3600（1-6）式中：q——居民生活污水定额，可按当地相关用水定额的80～90%，L/d； N——设计人口； 注意：综合生活污水需加上公共建筑污水，可按照30％计算。 5. 设计人口 设计人口可按式（1-7）和式（1-8）计算： N=P·A（1-7） N=N(1+y)（1-8）
式中：P——人口密度； A——排水区域面积； N——初始人口数量； y——人口年均增长率； n——发展年限； 6．比流量 由式（1-5）和式（1-6）得： Q=q PAK24×3600（1-9）令： Q=Q AK（1-10）则有： Q=q P24×3600（1-11）Q称为比流量，其含义为单位排水面积(ha)的平均流量。 7. 工业废水量 ①工业生产区生活污水流量按下式计算： Q=25×3.0N+35×2.5N+40N+60N（1-12）式中：N——一般车间生活人数； N——热车间生活人数； N——一般车间使用淋浴人数； N——热车间使用淋浴人数； 25、35为生活用水定额，40、60为淋浴用水定额。具体参数以《建筑给水排水设计规 范》等为准。 ②工业生产废水流量按下式计算： （1-13） Q3=1000 K Z q M 3600T 式中：K——总变化系数，不同类型工业企业其数值各不相同，需要实际调查； q——单位产品产生废水量，m3/件； M——生产产品的日产量，件/d； T——每天生产时间，hr/d； 8. 地下水渗入量 因当地土质、地下水位、管道和接口材料以及施工质量等因素的影响，当地下水位高于排水管渠时，排水系统设计应适当考虑地下水渗入量。 地下水渗入量宜按调查资料确定，也可按平均日综合生活污水和工业废水总量的10～15%计，还可按每天每单位服务面积渗入的地下水量计。
一、雨水部分的设计说明及设计计算 城市雨水管渠系统的布置与污水管道的布置相近，但也有自己的特点。雨水管渠规划布置的主要内容有：确定排水流域与排水方式，进行雨水的管渠的定线；确定雨水泵房、雨水调节池、于是排放口的位置。 3.1 雨水布管原则： 1.充分利用地形，就近排入水体。 规划雨水管线时，首先按照地形划分排水区域，进行管线布置。根据分散和直接的原则，尽量利用自然地形坡度，多采用正交式布置，以最短的距离重力流排入附近的河流、湖泊等会汇水区域。一般不设泵站。 2.根据街区及道路规划布置雨水管道。 通常应根据建筑物的分布、道路的布置以及街坊或小区内部的地形、出水口的位置等布置雨水管道，是街坊和小区内大部分雨水以最短的距离排入雨水管道。所以就需要对某一排水区域进行划分，使其汇水更加的方便和直接。 3.合理布置雨水口，保证路面雨水舒畅排除。 雨水口的布置应根据地形和汇水面积确定，以使雨水不至漫过路口。一般在道路交叉口的汇水点、低洼地段均应设置雨水口。 4.采用明渠与暗管相结合的方式。 在城市市区，建筑密度较大、交通频繁地区。应采用暗管排除雨水，尽管造价高，但是卫生情况好，养护方便，不影响交通；在城市郊区或建筑密度低、交通量小的地方可采用明渠，以节省工程费用。 5.出水口的位置。 当汇水水体离流域很近，水体的水位变化不大，洪水位低于流域地面标高，出水口的建筑费用不大时，宜采用分散出口，使雨水尽快排放，反之，则应该采用集中出口排放方式，本设计中采用分散出口排放。 6.调蓄水体的布置。 充分利用地形，选择适当的河湖水面作为调蓄池，以调节洪峰流量，减低沟道设计流量减少泵站的设计数量。 7.排洪沟的设置。 \
污水厂设计计算书 第一章污水处理构筑物设计计算 -、粗格栅 1?设计流量Q=20000m 3/d ，选取流量系数 K=1.5贝 最大流量 Q m ax = 1.5 x 20000m 3/d=30000m 3/d = 0.347m 3/s 2?栅条的间隙数（n ） 设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾 角 a =60° 贝U ：栅条间隙数 n Ql 血 0.347 sin60 44.85（取 n=45） bhv 2 0.02 0.4 0.9 3. 栅槽宽度（B ） 设：栅条宽度s=0.01m 贝U: B=s （n-1 ） +bn=0.01 x （ 45-1 ） +0.02 x 45=1.34m 4. 进水渠道渐宽部分长度 设：进水渠宽B 1=0.90m,其渐宽部分展开角a 1=20 ° （进水渠道前的流速为0. 6m/s ) 则：4 Z l.3^ 0.60m 2ta n 1 2 ta n20 6.过格栅的水头损失（hj 设：栅条断面为矩形断面，所以 k 取3 5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 (L 2) L 2 L 1 0.60 2 2 0.30m
k —格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为 3 h 0--计算水头损失，m --阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数B =2.4将B 值代入B 与&关系式即可得到阻力系数&的值 7?栅后槽总高度(H) 设：栅前渠道超高h 2=0.3m 贝U ：栅前槽总高度H^h+h 2=0.4+0.3=0.7m 栅后槽总高度 H=h+h 1+h 2=0.4+0.102+0.3=0.802m 8. 格栅总长度(L) I ■ L=L 1+L 2+0.5+1.0+ H/tan a =0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60 ° =2.8 9. 每日栅渣量(W) 设：单位栅渣量 W 1=0.05m 3栅渣/103m 3污水 Q max W 30000 3/」 贝U: W=Q W 1= 10 0.05=1.0m /d 1000 K Z 1.5 因为W>0.2 m 3/d,所以宜采用机械格栅清渣 10. 计算草图： 则：h kh 0 3 2. 4 ( 0.02 0.92 2 9.81 sin60 0.102m 其中尸B S/b ) 4/3
污水及雨水管道怎样计算管道长度 【篇一:2014年管道课设】 2011级环境工程专业 《管道工程》课程设计 设计任务书 一、设计目的 本课程设计就是在经过《管道工程》理论学习后,学生在初步掌握污水排水管道系统与雨水管渠系统的概念、理论、设计计算方法的基础上,而进行的城市排水工程初步设计实践。 通过课程设计,使学生在基本理论、基本知识、基本技能等方面得到一次综合性训练: 1.了解污水排水管道系统设计的方法与步骤; 2.了解雨水管渠系统设计的方法与步骤; 3.学习利用各种资料确定设计方案的方法; 4.熟悉污水排水管道设计计算方法; 5.熟悉雨水管渠设计计算方法; 6.加强工程制图能力。 二、设计任务 1、确定污水排水管道系统的平面布置方案。 2、确定雨水管渠系统的平面布置方案。 3、进行污水排水管道(主干管)的流量计算与水力计算。 4、进行雨水管渠(选其中1~2条)的流量计算与水力计算。 5、进行平面图与纵剖面图的绘制。 6、整理计算书,编制说明书。 三、设计原始资料 1、某市南区规划地形图1张。城市位于河南省。 2、设计人口数: 3、2万人。 3、在规划区东部已建成污水处理厂一座,处理工艺采用二级生化处理+深度 处理,能够完全接纳工业园区的污水处理量。 4、工业废水设计流量按工业产业区0、6l/ (s 、ha);生活污水设计流量按全规 划区平均比流量设计。
5.夏季主导风向为东风,冬季主导风向为西风,年平均气温为15oc,冬季最冷月平均气温为-1oc。 6.该地区冰冻线深度为0、20米。 7.根据水文及气象资料,当地的暴雨强度公式: q=599(1+0、86lgp)/t0、56 设计指导书 一.污水管道系统的设计原则 城市排水管渠系统就是城市的一项重要基础设施,就是城市建设的重要组成部分、同时也就是控制水污染、改善与保护水环境的重要工程措施。在进行城镇排水管渠系统的规划与布置时,通常应遵循以下原则: (1)排水管道系统的规划设计应将合城市总体规划,并应与其它单项工程建设密切配合,相互协调。 (2)合理地确定管网密度,排水管渠尽量分散,避免集中,排水路线尽量短捷。 (3)主干管尽可能布置在较低处(如河岸或水体附近),以便于干管接入。 (4)城镇污水管渠应考虑城市工业废水的接入,满足排入城市下水道水质标准的工业废水直接排入下水道,不满足标准的在厂内进行预处理后排人下水道。 (5)排水管渠应尽量避免穿越不易通过的地带与构筑物;也不宜穿越有待规划与发展的大片空地,以避免影响整块地的功能与价值。 (6)排水管渠系统应与地形地势变化相适应,顺坡排水,尽量使污水重力排除,不设或少设中途提升泵站。 (7)合理比较与选择整个排水系统的控制点及控制点标高,以使整个管网系统埋深与投资合理。 二.雨水管道系统的设计原则 (1)管道定线:根据地形特点,布置雨水管渠,雨水应以最短的距离尽快排入水体。 (2)划分干管与支管的服务面积,进行编号并计算出面积的大小。 (3)确定干管与支管的检查井位置与编号,并计算设计管段长度与管渠总长度。 (4)列表计算各设计管段的设计流量:雨水管道的设计流量为地面径流系数、暴雨强度与集水面积的乘积。其中径流系数数可根据不同的
雨水设计流量公式 b = 式中 q屮F Qs— - ――雨水设计流量(L⑸ q -―设计暴雨强度，(L /s ? ha) w—――径流系数 F——-—汇水面积（ha公顷） 其中 暴雨强度公式为： 3245*12(1 + 6 25EllgP) (…17.172)°^54 式中 t ---- 降雨历时（min） P ---- 设计重现期（年） （一）设计降雨历时 t = ti 阿 式中 t ---- 设计降雨历时（min） 「 --- 地面集水时间（min） 応一一雨水在管渠内流行的时间（mi n） m ---- 折减系数 S的确定： 地面集水时间受水区面积大小、地形陡缓、屋顶及地面的排水方式、土壤的干湿程度及地表覆盖情况等因素的影响。在实际应用中，要准确地计算S值是比较 困难的，所以通常取经验数值，日=5?15mi n。在设计工作中，按经验在地形较陡、建筑密度较大或铺装场地较多及雨水口分布较密的地区，=5?8mi n；而在地势平坦、建筑稀疏、汇水区面积较大，雨水口分布较疏的地区，囘值可取10?15mi n。 m的确定：
暗管m=2明渠m=在陡坡地区，暗管折减系数m=-2,经济条件较好、安全性要求较高地区的排水管渠m可取1。 卜的确定: 式中 ――雨水在管渠内流行时间（min） L――各管段的长度（m v --- 各管段满流时的水流强度（m/s） v的确定： 式中 v --- 流速（m/s） R――水力半径（m） I――水利坡度 n --- 粗糙系数 R确定： A――输水断面的过流面积（m2） X――接触的输水管道边长（即湿周）（m n的确定： （二）设计重现期（P） P的确定： 《室外排水设计规范》（GB50014-2006第条原规定：雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用?3年，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3?5年，并应与道路设计协调。特别重 要地区和次要地区可酌情增减。
<第2 节> 地市污水量规化计算 城市污水量包括城市生活污水量和部分工业废水量，它与城市规划年限、发展规模有关，是城市污水管道系统规划设计的基本数据。 生活污水量的大小取决于生活用水量。在城市人民生活中，绝大多数用过的水都成为污水流入污水管道。根据某些城市的实测资料统计，污水量约占用水量的80～100％。生活污水量和生活用水量的这种关系符合大多数城市的情况。如果已知城市用水量，在城市污水管道系统规划设计时，可以根据当地的具体条件取城市生活用水量的80～lOO ％作为城市生活污水量。在详细规划中也可以根据城市规模、污水量标准和污水量的变化情况计算生活污水量。 工业废水量则与工业企业的性质、工艺流程、技术设备等有关。 一、居住区生活污水量的计算 1．居住区平均日污水量的计算 Q p = 3600 240?N q (L/s) 2．居住区最高日最高时污水量的计算 Q 1 = Q p K z (L/s) 3. 总变化系数K z 的计算 总变化系数K z = K d ? K h = 11.07.2p Q 当Q ≤5L/s 时，K z = 2.3；当Q ≥1000L/s 时，K z = 1.3; 当5L/s ＜5Q ＜1000L/s 时，按公式计算或者查表 式中 q 0———居住区生活污水量标准(升/人?曰)( L/cap ?s) K d ———曰变化系数 = 平均日污水量 最高日污水量 K h ———时变化系数 = 最高日平均时污水量最高日最高时污水量 K z ———总变化系数 =曰变化系数?时变化系数 二、公共建筑污水设计流量 公共建筑的污水量可与居民生活污水量合并计算，此时应选用综合生活污水量定额，也可以单独计算。公共建筑排放的污水量比较集中，例如公共浴室、旅馆、医院、学校住宿区、洗衣房、餐饮娱乐中心等。若有条件获得充分的调查资料，则可以分别计算这些公共建筑各自排出的生活污水量。其污水量定额可参照《建筑给水排水设计规范》中有关公共建筑的用水量标准采用。 公共建筑污水设计流量Q 。用下式计算： Q 2 = ∑3640024?h g g K q N (L/s) 式中q g ——各公共建筑最高日污水量标准，L ／(用水单位·d)； N g ——各公共建筑在设计使用年限终期所服务的用水单位数；
第八章 污水管道系统的设计计算 （一）教学要求 熟练掌握污水管道的设计计算过程 （二）教学内容 1、污水设计流量 2、污水管道的设计参数 3、污水管道的水力计算 （三）重点 污水管道的水力计算 第一节 污水设计流量的计算 污水管道系统的设计流量是污水管道及其附属构筑物能保证通过的最大流量。通常以最大日最大时流量作为污水管道系统的设计流量，其单位为L/s 。它包括生活污水设计流量和工业废水设计流量两大部分。就生活污水而言又可分为居民生活污水、公共设施排水和工业企业内生活污水和淋浴污水三部分。 一、生活污水设计流量 1.居民生活污水设计流量 居民生活污水主要来自居住区，它通常按下式计算： 1Q = 3600 24???z K N n (8-1) 式中： Q 1—— 居民生活污水设计流量，L ／s ； n ——居民生活污水量定额，L ／(cap ·d)； N ——设计人口数，cap ； K Z ——生活污水量总变化系数。 （1）居民生活污水量定额 居民生活污水量定额，是指在污水管道系统设计时所采用的每人每天所排出的平均污水量。 在确定居民生活污水量定额时，应调查收集当地居住区实际排水量的资料，然后根据该地区给水设计所采用的用水量定额，确定居民生活污水量定额。在没有实测的居住区排水量资料时，可按相似地区的排水量资料确定。若这些资料都不易取得，则根据《室外排水设计规范》(GBJl4-87)的规定，按居民生活用水定额确定污水定额。对给水排水系统完善的地区可按用水定额的90%计，一般地区可按用水定额的80%计。 （2）设计人口数 设计人口数是指污水排水系统设计期限终期的规划人口数，是计算污水设计流量的基本数据。它是根据城市总体规划确定的，在数值上等于人口密度与居住区面积的乘积。即： F N ?=ρ (8-2) 式中： N ——设计人口数，cap ； ρ——人口密度，cap/hm 2 ；
1.生活污水量 Q1= n?N?K z Q1---居民生活污水设计流量，L/s; n---居民生活污水量定额，L/(cap·d) N---设计人口数， cap; K z---生活污水量总变化系数。 2.设计人口数 N=ρ?F N---设计人口数，cap; ρ---人口密度，cap/h m2 F---居住面积，h m2 cap---“人”的计量单位。 3.工业企业生活污水和淋浴污水设计流量 Q3=A1B1K1+A2B2K2 3600T + C1D1+C2D2 3600 Q3---工业企业生活污水和淋浴污水设计流量, L/s; A1---一般车间最大班职工人数，cap; B1---一般车间职工生活污水定额，以25L/(cap·班)计； K1---一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计； A2---热车间和污染严重车间最大班职工人数，cap; B2---热车间和污染严重车间职工生活污水量定额，以35L/(cap·班)计；K2---热车间和污染严重车间生活污水量时变化系数，以2.5计； C1---一般车间最大班使用淋浴的职工人数，cap; D1---一般车间的淋浴污水量定额，以40L/(cap·班)计； C2---热车间和污水严重车间最大班使用淋浴的职工人数，cap;
D2---热车间和污水严重车间的淋浴污水量定额，以60L/(cap·班)计；T---每工作班工作时数，h。 4.工业废水设计流量 Q4=m·M·K z 3600T Q4---工业废水设计流量，L/s; m---生产过程中每单位产品的废水量定额，L/单位产品；M---产品的平均日产量，单位产品/d; T---每日生产时数，h; K z---总变数系数。
污水管道系统的设计计算 （一）污水设计流量计算 一．综合生活污水设计流量计算 各街坊面积汇总表 居住区人口数为300?360.75=108225人 则综合生活污水平均流量为150?108225/24?3600L/s=187.89L/s 用内插法查总变化系数表，得K Z=1.5 故综合生活污水设计流量为Q1=187.89?1.5L/s=281.84L/s 二．工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算 企业一：一般车间最大班职工人数为250人，使用淋浴的职工人数为80人；热车间最大班职工人数为100人，使用淋浴的职工人数为50人 故工业企业一生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2（1）=（250?25?3+100?35?2.5）/3600?8+(80?40+50?60)/3600L/s
=2.68L/s 企业二：一般车间最大班职工人数450人，使用淋浴的职工人数为90人；热车间最大班职工人数为240人，使用淋浴的职工人数为140人 故工业企业二生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2（2.）=（450?25?3+240?35?2.5）/3600?8+（90?40+140?60）/3600 =5.23L/s 所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为 Q2=Q2(1)+Q2(2)=(2.68+5.23)L/s=7.91L/s 三．工业废水设计流量计算 企业一：平均日生产污水量为3400m3/d=3.4?106L/d=59.03L/s 企业二：平均日生产污水量为2400m3/d=2.4?106L/d=27.78L/s Q3=(59.03?1.6+27.78?1.7)L/s=141.67L/s 四．城市污水设计总流量 Q4=Q1+Q2+Q3=(281.84+7.91+141.67)l/s=431.42L/s （二）污水管道水力计算 一．划分设计管段，计算设计流量 本段流量q1=Fq s K Z 式中q1----设计管段的本段流量（L/s） F----设计管段服务的街坊面积（hm2） q s----生活污水比流量[L/(s·hm2)] K Z----生活污水总变化系数
3.2 雨水量 3.2.1雨水设计流量，应按下列公式计算： Q s=qΨF(3.2.1) 式中：Q s－雨水设计流量（L/s）； q－设计暴雨强度[L/(s·hm2)]； Ψ－径流系数； F－汇水面积（hm2）。 注：当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时，应将其水量计算在内。 3.2.2径流系数，可按本规范表3.2.2-1的规定取值，汇水面积的平均径流系数按地面种类加权平均计算；综合径流系数，可按本规范表3.2.2-2的规定取值。 表3.2.2-1 径流系数 地面种类Ψ 各种屋面、混凝土或沥青路面0.85～0.95 大块石铺砌路面或沥青表面处理的碎石路面0.55～0.65 级配碎石路面0.40～0.50 干砌砖石或碎石路面0.35～0.40 非铺砌土路面0.25～0.35 公园或绿地0.10～0.20 表3.2.2-2 综合径流系数 区域情况Ψ 城市建筑密集区0.60～0.85 城市建筑较密集区0.45～0.6 城市建筑稀疏区0.20～0.45 3.2.3设计暴雨强度，应按下列公式计算： n b t P C A q ) + ( ) lg + 1( 167 =1(3.2.3) 式中：q－设计暴雨强度[L/(s·hm2)]； t－降雨历时（min）；
P－设计重现期（a）； A1、C、n、b－参数，根据统计方法进行计算确定。 在具有十年以上自动雨量记录的地区，设计暴雨强度公式，可按本规范附录A的有关规定编制。 3.2.4雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3～5a，并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。 3.2.5雨水管渠的降雨历时，应按下列公式计算： t =t1 + mt2 (3.2.5) 式中：t－降雨历时（min）； t1－地面集水时间（min），视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5～15 min； m－折减系数，暗管折减系数m=2，明渠折减系数m=1.2，在陡坡地区，暗管折减系数m=1.2～2； t2－管渠内雨水流行时间（min）。 3.2.6 当雨水径流量增大，排水管渠的输送能力不能满足要求时，可设雨水调蓄池。
5000m3/d城镇污水处理厂 设计计算
该城镇污水厂设计进水水质各项指标如下： 水量Q=0.5×104/d ，变化系数K=1.3 名称 含量 单位 名称 含量 单位 COD Cr 500 mg/L pH 7 TN 25 mg/L SS 200 mg/L TP 5 mg/L BOD 5 200 mg/L 设计排放水质各项指标如下： 名称 含量 单位 名称 含量 单位 COD Cr ≤60 mg/L pH 6~8 TN ≤5 mg/L SS ≤50 mg/L TP ≤0.5 mg/L BOD 5 ≤20 mg/L 设该城镇污水无毒物、各种重金属离子等。 可生化性：BOD/COD=0.4＞0.3。可生化性好，易生化处理。 设计去除BOD=200-20=180mg/L 根据生化处理BOD ：N ：P=100：5：1 则去除180mg/LBOD 则需要消耗N4mg/L 、P0.8mg/L 。因此，根据进出水质标准，还应该去除的TN ＝25－4－5＝16mg/L ，TP ＝5－0.8－0.5＝3.7mg/L 。应继续去除的TN 与TP 之比接近5，因此需同步脱氮除磷。 去除率的计算：COD 去除率＝(500－60)/500＝88% BOD 去除率＝(200－20)/200＝90% TN 去除率＝(25－5)/25＝80% TP 去除率＝(5－0.5)/5＝90% SS 去除率＝(200－50)/200＝75% 根据上述计算，各项污染物的去除率都在90%左右，而且该工艺还需要同步脱氮除磷，因此选定厌氧—缺氧—好氧生物同步脱氮除磷工艺（A 2/O)。 工艺流程简图如下： 出水 污水 消化液回流 污泥、浮渣 加药管 污泥回流 污水 格栅集水池 气浮池 调节池 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 回用水池 污泥浓缩池 压滤机
雨水量计算说明书 一、雨水量的计算 1.1 根据该城镇的暴雨强度公式为： 497.0) 724.3()y lg 625.01(078.992++=t T q 式中 q ——设计暴雨强度公式（ha s L ?/） y T ——设计重现期(a) t ——设计降雨历时（min ） 重现期：y T =1年， 降雨历时：t=t 1+mt 2。 式中 t 1——地面集水时间（min ）, 取5～15min ； t 2 —— 管渠内雨水流行时间（min ）； m —— 折减系数，暗管取2，明渠取1.2。 在该城镇中采用暗管排水，取m=2, t 1=10min 。 1.2 径流系数计算 根据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。城市市区区域综合径流系数值0.5—0.8，在此城镇计算中C1-10取0.6，C11取0.4。 单位面积径流量: 497.020)724.3210(078.992++?=t C q W =497.02) 724.3210(078.9926.0++?t 497.021)724.3210(078.992++? =t C q W =497.02)724.3210(078.9924.0++?t
设计流量Q 为：0q A Q ?= 灌渠内雨水流行时间为：t 2=L/v 式中 L ——管长（m ） V ——雨水在管内的流速（m/s ） 坡降：L S h ?= 设计管内底标高的最小值为地面标高减去管道的最小覆土厚度加上管径，埋深为设计地面标高减去设计管底标高。 管径、流速、流量等的确定采用满流水力计算表。 二、雨水管网定线 2.1排水体制的选择 规划区排水设施不完善，无完整排水系统，雨污合流排放，未经处理就近排入水体。规划区防洪标准为20年一遇，片区内规划用地竖向高程均在20年一遇的洪水位线之上。 暴雨强度公式根据附录：福建各地暴雨强度公式选用。 管材采用钢筋混凝土管。 2.2管线定线原则： 充分利用地形，就近排入水体。 雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，充分利用各排水流域内的自然地形，布置
长沙学院教案 编号：第15～17讲 课时安排： 6 学时实验课□习题课□实践课□其它□ 题目（教学章、节或主题）： 第十章雨水管渠设计和优化计算 教学目的要求（包括知识与能力两个方面）： 了解雨量分析与雨量公式、雨水径流调节、截流式合流制排水管网设计与计算、排洪沟设计与计算；掌握雨水管渠设计流量计算、雨水管渠设计与计算、排水管网优化设计。 教学重点、难点： 雨水管渠设计流量计算、雨水管渠设计与计算、排水管网优化设计。 教学方式、手段、媒介： 课堂讲授、多媒体教学。 教学过程：（含引入新课、中间组织教学以及如何启发思维等） 第一节雨量分析及雨量公式 一、雨量分析 1.降雨量 降雨量指单位地面面积上在一定时间内降雨的雨水体积，其计量单位为(体积/时间)/面积。由于体积除以面积等于长度，所以降雨量的单位又可以采用长度/时间。这时降雨量又称为单位时间内的降雨深度。常用的降雨量统计数据计量单位有： 年平均降雨量：指多年观测的各年降雨量的平均值，计量单位用mm/a； 月平均降雨量：指多年观测的各月降雨量的平均值，计量单位用mm/月； 最大日降雨量：指多年观测的各年中降雨量最大的一日的降雨量，计量单位用mm/d。 2.雨量的数据整理 自记雨量计所记录的数据一般是每场雨的累积降雨量(mm)和降雨时间(min)之间的对应关系，以降雨时间为横坐标和以累计降雨量为纵坐标绘制的曲线称为降雨量累积曲线。降雨量累积曲线上某一点的斜率即为该时间的降雨瞬时强度。将降雨量在该时间段内的增量除以该时间段长度，可以得到描述单位时间内的累积降雨量，即该段降雨历时的平均降雨强度。 3.降雨历时和暴雨强度 在降雨量累积曲线上取某一时间段t，称为降雨历时。如果该降雨历时覆盖了降雨的雨峰时间，则上面计算的数值即为对应于该降雨历时的暴雨强度，降雨历时区间取得越宽，计算得出的暴雨强度就越小。 暴雨强度用符号i表示，常用单位为mm/min，也可为mm/h。设单位时间t内的平均降雨深度为H，则其关系为： 在工程上，暴雨强度亦常用单位时间内单位面积上的降雨量q表示，单位用(L/s)/hm2。 采用以上计量单位时，由于1mm/min＝l (L/m2)/min＝10000 (L/min)/hm2，可得i和q 之间的换算关系为： 式中：q—降雨强度，（L/s）/hm2；i—降雨强度，mm/min。 就雨水管渠设计而言，有意义的是找出降雨量最大的那个时段内的降雨量。因此，暴雨强度的数值与所取的连续时间段t的跨度和位置有关。在城市暴雨强度公式推求中，经常采用的降雨历时为5 min、10 min、15 min、20 min、30 min、45 min、60 min、90 min、120 min等9个历时数值，特大城市可以用到180min。 4.暴雨强度频率