08-第九章-1 污水管网设计与计算
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第九章污水管网的设计与计算
第八章 污水管道系统的设计
第一节 排水管网系统设计步骤及设计流量的确定
一 污水管道系统设计的主要内容
二 污水设计流量的确定
1 设计污水量定额
居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据用水定额，结 合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。
污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，称为排放系数。 一般，生活污水和工业废水约为用水量80~90%。但由于地下水和地面雨水从接 口、裂隙进入，使实际污水量增大。
量的比值
Kh——时变化系数，最大日最大时污水量与最大
日平均时污ห้องสมุดไป่ตู้量的比值
KZ ————总变化系数，最高日最高时污水量
与平均日平均时污水量的比值
KZ=Kd Kh
（1）居民生活污水量变化系数
生活污水量总变化系数
污水平均日流量 5 15 40 70 100 200 500 〉1000 （L/s）
总变化系数 （KZ）
工业企业生活污水和淋浴污水量按有关规定协调。 工业企业废水量根据工艺特点确定
2.设计人口
（1）在规划或作初步设计时，根据总人口密度计算。 （2）当进行技术设计或施工图设计时，需要计算各管
段的污水量，就需要根据街坊人口密度来计算。
3 污水变化系数
污水量变化可以用变化系数和变化曲线来描述。
Kd——日变化系数，最大日污水量与平均日污水
三 累计流量法计算污水设计流量
1 居民生活污水设计流量
（1）按规划设计人口数计算
（2）按排水面积计算
2 公共建筑污水设计流量
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
（4 ）工业废水设计流量
（5）城市污水设计总流量
Q h Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 (L /s )
第一节 排水管网系统设计步骤及设计流量的确定
一 污水管道系统设计的主要内容
二 污水设计流量的确定
1 设计污水量定额
居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据用水定额，结 合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。
污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，称为排放系数。 一般，生活污水和工业废水约为用水量80~90%。但由于地下水和地面雨水从接 口、裂隙进入，使实际污水量增大。
量的比值
Kh——时变化系数，最大日最大时污水量与最大
日平均时污ห้องสมุดไป่ตู้量的比值
KZ ————总变化系数，最高日最高时污水量
与平均日平均时污水量的比值
KZ=Kd Kh
（1）居民生活污水量变化系数
生活污水量总变化系数
污水平均日流量 5 15 40 70 100 200 500 〉1000 （L/s）
总变化系数 （KZ）
工业企业生活污水和淋浴污水量按有关规定协调。 工业企业废水量根据工艺特点确定
2.设计人口
（1）在规划或作初步设计时，根据总人口密度计算。 （2）当进行技术设计或施工图设计时，需要计算各管
段的污水量，就需要根据街坊人口密度来计算。
3 污水变化系数
污水量变化可以用变化系数和变化曲线来描述。
Kd——日变化系数，最大日污水量与平均日污水
三 累计流量法计算污水设计流量
1 居民生活污水设计流量
（1）按规划设计人口数计算
（2）按排水面积计算
2 公共建筑污水设计流量
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
（4 ）工业废水设计流量
（5）城市污水设计总流量
Q h Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 (L /s )
污水管网设计与计算
精选PPT
13
解：（1）已知q、D、h/D，求I和v，直接代入公式：
I10.29(nMq)2 10.29(0.0140.03)02 0.00325
D5.333q/q0
0.35.333 0.586
v 4q 40.030 0.75(m 3/s)
D2(A/A0) 3.140.320.564
I=0.00325 <地面坡度I v=0.77m/s>最小流速0.6m/s
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3
解： 1、确定管径和坡度
由于上游沟段的覆土厚度较大，设计沟段坡度应尽量小于地 面坡度以减少埋深。
（1）比例换算法 为减小坡度，流量
最大管径350 坡度0.0015 （附图1）
（管径300，坡度0.0058 ，大于地面坡度，不适合）
流量40L/s 管径350mm 坡度0.0015
流速0.61m/Байду номын сангаас，充满度0.65 （例3.1）
第九章 污水管网设计与计算（2）
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1
污水管道水力计算举例
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2
例 1 已知设计沟段长度L为240m；地面坡度I为 0.0024；流量qV为40L/s，上游沟段管径D＝300mm， 充满度h/D为0.55，沟底高程为44.22m，地面高程为 46.06m，覆土厚度为1.54m。
求：设计沟段的口径和沟底高程。
设计沟段的上端沟底高程: 43.877-0.65 0.350＝43.650(m)
设计沟段下端沟底高程: 43.650-130 0.0030＝43.260(m)
精选PPT
17
（2）令D＝400mm,查图,当D＝400mm，qV＝56L/s，v ＝0.60m/s时，i＝0.0012，但h/D＝0.70>0.65，不符合规定； 当h/D＝0.65时，i＝0.00145，v＝0.65m/s,符合要求。沟管 坡度接近地面坡度I＝0.0014。
污水管网设计与计算
1
2
1
R 3 (D, h / D)I 2
nm
q
1
2
1
A(D, h / D)R3 (D, h / D)I 2
nm
nm是常数,不同管壁粗糙系数(见表2-1),混凝土/钢筋混凝土一 般采用0.014。
5个水力参数q、D、h、I、v, 已知其中3个才能求出另2个， 水力计算很复杂。
非满流水力计算简化方法：水力计算图表
（2）平坦或反坡地区管段设计
（2）
（3）
一定流量， 管径大，坡度小；
管径过大，流速过小。
设计流量(L/s) <9.19 9.19-16.6 39.72-51.88 …
最大管径(mm) 200 250 400 …
平坦或反坡地区管段设计
流量 最大管径 最小流速
充满度，坡度（水力图）
流量
管径 坡度
充满度，流速（水力图）
▪ 尽可能与地面坡度平行，减小管道埋深； ▪ 保证合理的设计流速，不淤积和冲刷。
在保证流速和充满度的前提下： ▪ 管径大，坡度小； ▪ 管径小，坡度大。
（1）较大坡度地区管段设计
沿地面坡度敷设，满足最小流速。
流量 期望坡度 最大充满度
管径，流速（水力图）
（1）
流量 期望坡度 管径
充满度和流速（水力图）
水力 计算 目的
管径 坡度 高程
二、水力计算公式
充满度h/D——指设计流量下，管道内的有效水深与管径
的比值。
过水断面A=A（D，h/D）
水力半径R=R(D, h/D)
hD
采用谢才公式计算水头损失，将曼宁公式代人并转换(均
匀流)：
v
1
21
污水管网的设计说明及设计计算
污水管网的设计说明及设计计算1.设计概况此次设计主要针对市白沙工业园工业、生活污水处理，将园区的污水收集后进行集中排放，通过提升泵站提升后送到铜桥港污水处理厂，加强了园区的环境治理。
二根污水干管分别布置于幸福北两侧，在富园路东侧约250米处设倒虹管将北侧管道收集的污水引入南侧干管；污水汇集后进入污水提升泵站将污水通过压力管道送入工业大道与富园路交汇处污水井，污水沿工业大道既有污水管道向东汇流至湘江南路，在湘江南路西侧敷设污水干管，将污水收集汇流至铜桥港污水处理厂。
2.污水管道布管(1).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.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(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；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。
污水管网的设计说明及设计计算
v1.0 可编辑可修改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江西某中小城市的排水管网设计，有明显的排水界限，分为河南区与河北区，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河北区，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.1—城镇边界 2—排水流域分界线 3—干管 4—主干管(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；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，考虑好与企业内部管网的衔接；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).污水管道布管内容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，将整个城镇划分为河南区与河北区；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。
污水管网设计与计算
第9章 污水管网设计与计算 (4h)9.1 设计污水量定额排放系数：污水量定额与城市用水量的比例污水量变化：日变化系数Kd — 最高日/平均日时变化系数Kh — 最高时/平均时总变化系数Kz — 最高时/平均日 Kz = Kd ·Kh居民用水 Kz = 1.3~2.3， 工业废水与行业有关Kz = 1.0~2.0 工业企业生活Kz = 2.5~3.0污水设计流量计算（1）居民生活污水 L/s )86400(1∑⋅= N q K Q ii z （2）公共设施污水 L/s )3600(2∑⋅⋅⋅= T N q K Q iii h（3）工业废水 L/s )6.3)1((3∑⋅-⋅⋅= T f N q K Q ii i i h（4）企业生活淋浴污水 L/s )36003600(4∑+⋅⋅⋅= N q T N q K Q i b bi ia i a i a ah（5）城市污水设计总流量 L/s) ( 4321Q Q Q Q Q h +++=9.2 管段设计流量计算管段：流量和敷设坡度不变的一段管道 节点：设计管段的上游端和下游端管段设计流量：管段上游端汇入污水流量和该管段收集的污水量之和生活污水 0.8~0.9生活污水+工业废水0.6~0.8污水管网为树状网沿线流量：节点下游一条管段所连用户的污水流量(加到上游节点)集中流量：节点接纳的公共设施、工业、企业生活淋浴污水管段设计流量计算：包括本段流量和转输流量43211q q q q K q z +++=，(生活+公共设施+工业+企业生活淋浴)例题：某小区污水管布置如下，生活污水比流量q 0 = 0.8 L/(s ·hm 2)，2号节点有一公共建筑流量2.4 L/s 排入，3号节点有工业废水流量20 L/s 排入，求各管段设计流量。
（生活污水Kz=2.0）解：节点设计流量：9.3 污水管道设计参数设计充满度：污水管道非满流，原因最大设计充满度y/D 或y/H = 0.55(D=200~300)~0.75(D>1000)不计淋浴或短时间内突然增加的污水量，D ≤300时要复核设计流速：设计流量和设计充满度对应的平均流速最小设计流速 污水灌渠 0.6m/s ，明渠0.4m/s最大设计流速 金属管10m/s ，非金属管5m/s ，明渠 0.8~4m/s最小管径：管径太小易堵塞。
给排水管网系统第九章
•工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺 特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协 调。
9.1 污水设计流量计算
•污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计 的，在选用污水量定额和确定变化系数时，应能计 算出最高日最高时污水流量。
•污水设计流量计算与给水设计用水量计算方法是有 差别的，其主要的一点是，在计算居民生活用水量 或综合生活用水量时，采用最高日用水量定额和相 应的时变化系数。而在计算居民生活污水量或综合 生活污水量时，采用平均日圬水量定额和相应的总 变化系数。
9.1 污水设计流量计算
•(2)工业废水量变化系数 •生产废水水量比较均匀。日变化系数较小，多数 情形下，日变化系数Kd可近似取值为1。 •(3)工业企业生活污水和淋浴污水量变化系数 •工业企业生活污水量一般车间采用3.0,高温车间 采用2.5。
•工业企业淋浴污水量每班考虑在1h之内使用，且 不考虑1h之内的流量变化，即近似地认为均匀用 水和排水。
9.2 管段设计流量计算
•污水管网节点设计流量计算与给水网节点设计流量计 算方法类似。即首先进行管段沿线流量分配，然后计 算节点流量，但有两点不同之处。
•首先，如前所述，四类污水流量中有三类一般作为集 中流量处理，只有居民生活污水是沿线流量。沿线流 量亦采用面积比例或管长比例进行分配，但不是直接 分配设计流量，而是分配平均日流量，在计算管段设 计流量时再乘以总变化系数； •其次，管段分配的沿线流量全部加到上游节点作为节 点流量，而不是如给水管网计算时均分到两端节点上。
9.3
污水管道设计参数
最大设计充满度
管径D或渠道高度H(mm) 200~300
350~450
最大设计充满度h/D或h/H 0.55
给水排水管道系统第九章污水管网设计与计算
给水排水管道系统第九章污水管网设计与计算第九章污水管网设计与计算污水管网设计的主要任务：（1）污水管网总设计流量及各管段设计流量计算；（2）污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水力计算；（3）污水提升泵站设置与设计；（4）污水管网施工图绘制等。
9.1 污水设计流量计算9.11 设计污水量定额设计污水量定额应根据相关规范选取。
在计算设计污水量时应明确，污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计。
9.1.2 污水量的变化：指设计年限内，最高日污水量与平均日污水量的比污水量日变化系数Kd值；：指设计年限内，最高日最高时污水量与该日平均时污水量时变化系数Kh污水量的比值；污水量总变化系数K：指设计年限内，最高日最高时污水量与平均日平均z时污水量的比值。
（1）居民生活污水量变化系数（2）工业废水量变化系数9.1.3 污水设计流量计算（1）居民生活污水设计流量：（2）工业废水设计流量：（3）工业企业生活污水量和淋浴污水的设计流量：（4）公共建筑污水设计流量：（5）城市污水设计总流量：9.2 管段设计流量计算9.2.1 污水管网的节点与管段在设计计算时，将污水管网中流量和管道敷设坡度不变的一段管道称为管段；将该管段的上游端汇入污水流量和该管段的收集污水量作为管段的输水流量，称为管段设计流量；每个设计管段的上游端和下游端称为污水管网的节点。
9.2.2 节点设计流量计算污水管网的节点流量是该节点下游的一条管段所连接的用户污水流量与该节点所接纳的集中污水流量之和，前者称为本段流量，后者称为集中流量。
9.2.3 管段设计流量计算9.3 污水管道设计参数9.3.1 设计充满度在一个设计管段中，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度。
当h/D=1时，称为满管流；当h/D＜1时，称为非满管流。
9.3.2 设计流速与设计流量、设计充满度相对应的水流平均速度称为设计流速。
最小设计流速是保证管道内不产生淤积的流速。
08-第九章-1 污水管网设计与计算
9.2.1 污水管网的节点与管段
1。污水管网概述： 污水由 连接管流入支管、由支管流入污水干管、 主干管，由主干管流入污水处理厂 。 管道管径由小变大，分布类似河流，呈树枝状分 布。 污水在管道中一般是靠管道两端的水面高差从高 向低处流动，在大多数情况下，管道内部不承受 压力，靠重力流动。
2。几个概念 1）污水主干管、干管、支管、连接管 2）检查井
（5）城市污水设计总流量
Qh Q1 Q2 Q3 Q4 ( L / s)
由于各项最大流量不太可能同时出现，所以采用直接求 和法，计算所得总流量大于实际值，设计出的管网是偏安全的。
[例9.1]某城镇居住小区污水管网设计
• P213
• 作业：P223 习题1
9.2 管段设计流量计算
（3）工业废水设计流量
K3i q3i N3i (1 f3i ) Q3 3.6T3i
( L / s)
q3i ——废水量定额，m3/万元、 m3/单位数量产品或m3/ 单位生产设备；生产过程中每单位**的废水量。 N3i ——最高日产值，万元/d，或产量/d，或生产设备数 量； T3i ——最高日生产小时数，h； f3i ——生产用水重复利用率； K3i ——时变化系数。见表9。2
第9章 污水管网设计与计算
• • • • • • 9.1 污水设计流量计算 9.2 管段设计流量计算 9.3 污水管道设计参数 9.4 污水管网水力计算 9.5 绘制管道平面图和纵剖面图 9.6 管道污水处理
污水管网设计的主要功能
• 收集和输送城市区域中的生活污水和工业 废水 • 生活污水 城市污水 • 生产污水 • 污水 工业废水 • 生产废水 • 初期雨水
9.1.3 污水设计流量计算
（1）居民生活污水设计流量 影响污水量的主要因素：生活设施条件、设计 人口、污水流量变化。 设计人口数：排水系统在设计使用年限终期的 规划人口数。等于面积 × 人口密度
1。污水管网概述： 污水由 连接管流入支管、由支管流入污水干管、 主干管，由主干管流入污水处理厂 。 管道管径由小变大，分布类似河流，呈树枝状分 布。 污水在管道中一般是靠管道两端的水面高差从高 向低处流动，在大多数情况下，管道内部不承受 压力，靠重力流动。
2。几个概念 1）污水主干管、干管、支管、连接管 2）检查井
（5）城市污水设计总流量
Qh Q1 Q2 Q3 Q4 ( L / s)
由于各项最大流量不太可能同时出现，所以采用直接求 和法，计算所得总流量大于实际值，设计出的管网是偏安全的。
[例9.1]某城镇居住小区污水管网设计
• P213
• 作业：P223 习题1
9.2 管段设计流量计算
（3）工业废水设计流量
K3i q3i N3i (1 f3i ) Q3 3.6T3i
( L / s)
q3i ——废水量定额，m3/万元、 m3/单位数量产品或m3/ 单位生产设备；生产过程中每单位**的废水量。 N3i ——最高日产值，万元/d，或产量/d，或生产设备数 量； T3i ——最高日生产小时数，h； f3i ——生产用水重复利用率； K3i ——时变化系数。见表9。2
第9章 污水管网设计与计算
• • • • • • 9.1 污水设计流量计算 9.2 管段设计流量计算 9.3 污水管道设计参数 9.4 污水管网水力计算 9.5 绘制管道平面图和纵剖面图 9.6 管道污水处理
污水管网设计的主要功能
• 收集和输送城市区域中的生活污水和工业 废水 • 生活污水 城市污水 • 生产污水 • 污水 工业废水 • 生产废水 • 初期雨水
9.1.3 污水设计流量计算
（1）居民生活污水设计流量 影响污水量的主要因素：生活设施条件、设计 人口、污水流量变化。 设计人口数：排水系统在设计使用年限终期的 规划人口数。等于面积 × 人口密度
污水管网设计与计算
水和排水。
工业企业生活污水和淋浴污水量变化系数
生活污水：一般车间3.0，高温车间2.5。
淋浴污水：下班后1小时使用，不考虑变化。
整理课件
7
9.1.3污水设计流量计算
（1）居民生活污水设计流量Q1 居民生活污水最大日设计流量Q1用下式计算：
Q平1均日设K计z1流量Q2dq4为1iN 3(91.6i3)00QdL/(ca式NKpZ1中·i1―d―)各；生2q排活14qi ―水1污i N3平区水均1域6量i 日服0的居务总0民人变(生口9化.活数4系)污，数水c。a量p；标准，
线）流量。 如图9.4所示，沿线流量按照管段服务面积或管 长比例分配，全部加到上游节点作为节点流量
图9.4 管段服务面积划分图
9（.2不.3同于管给段水设管计网流计量算时计均算分到两端节点上）。
从上游起端节点向下游节点，依次计算管段设计流量，直到末端节点，假定居民生
活污水、工业废水、工业企业生活与沐浴污水、公共建筑污水等四类污水的最高小
11
9.2 管段设计流量计算
9.2.1 污水管网的节点与管段
□ 污水管网的管道分类： 连接管---连接用户的污水管道； 污水支管---收集连接管中污水输送至干管的管道； 污水干管---主要承担污水输送功能的大型管道（又可分为主干管和干管。 □ 节点和管段： 应用管网图论方法，将污水管网图形简化为节点和管段两类元素，并进行分类编码， 即可以定义污水管网模型。 节点：管道交叉点、管径变化点、高程变化点、方向变化点等； 管段：在两个节点之间，管道直径、流量和坡度保持不变的一段管道单元。
日变化系数Kd：
在设计年限内，最大日污水量与平均日污水量的比值。
时变化系数Kh：
在设计年限内，最大时污水量与该日平均时污水量的比值。
工业企业生活污水和淋浴污水量变化系数
生活污水：一般车间3.0，高温车间2.5。
淋浴污水：下班后1小时使用，不考虑变化。
整理课件
7
9.1.3污水设计流量计算
（1）居民生活污水设计流量Q1 居民生活污水最大日设计流量Q1用下式计算：
Q平1均日设K计z1流量Q2dq4为1iN 3(91.6i3)00QdL/(ca式NKpZ1中·i1―d―)各；生2q排活14qi ―水1污i N3平区水均1域6量i 日服0的居务总0民人变(生口9化.活数4系)污，数水c。a量p；标准，
线）流量。 如图9.4所示，沿线流量按照管段服务面积或管 长比例分配，全部加到上游节点作为节点流量
图9.4 管段服务面积划分图
9（.2不.3同于管给段水设管计网流计量算时计均算分到两端节点上）。
从上游起端节点向下游节点，依次计算管段设计流量，直到末端节点，假定居民生
活污水、工业废水、工业企业生活与沐浴污水、公共建筑污水等四类污水的最高小
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9.2 管段设计流量计算
9.2.1 污水管网的节点与管段
□ 污水管网的管道分类： 连接管---连接用户的污水管道； 污水支管---收集连接管中污水输送至干管的管道； 污水干管---主要承担污水输送功能的大型管道（又可分为主干管和干管。 □ 节点和管段： 应用管网图论方法，将污水管网图形简化为节点和管段两类元素，并进行分类编码， 即可以定义污水管网模型。 节点：管道交叉点、管径变化点、高程变化点、方向变化点等； 管段：在两个节点之间，管道直径、流量和坡度保持不变的一段管道单元。
日变化系数Kd：
在设计年限内，最大日污水量与平均日污水量的比值。
时变化系数Kh：
在设计年限内，最大时污水量与该日平均时污水量的比值。
污水管网设计与计算共56页文档
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
污水管网设计与计算
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
56
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
污水管网设计与计算
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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污水管网设计与计算
1、预留一定的过水能力，防止水量变化的冲击， 为未预见水量的增长留有余地； 2、有利于管道内的通风； 3、便于管道的疏通和维护管理。
9.3.2 设计流速
——与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。
最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的流速， 与污水中所含杂质有关；国外很多专家认为最小 流速为0.6-0.75m/s，我国根据试验结果和运行经 验确定最小流速为0.6m/s。 最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏的流 速，与管道材料有关；金属管道的最大流速为 10m/s，非金属管道的最大流速为5m/s。 ***国内一些城市污水管道长期运行的情况说明， 超过上述最高限值，并未发生冲刷管道的现象。
时间出现，但是计算结果偏安全。
例题见教材讲解。
另一种算法
Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q渗
Q渗指地下水渗入量，一般以单位管道延长米 或单位服务面积公顷计算，日本规定采用经验数 据，按每人每日最大污水量的10%-20%。
9.2 管段设计流量计算
9.2.1 污水管网的节点与管段 9.2.2 节点设计流量计算 9.2.3 管段设计流量计算
公共建筑污水量
9.2.2 节点设计流量计算
2、污水节点流量计算与给水节点流量计算不 同之处
（1）污水的三类集中流量中，只有居民污水是沿线 流量，按面积分配，但不直接分配设计流量， 而分配平均日流量，计算管段设计流量时乘以 总变化系数。
（2）污水的管段分配沿线流量全部加到上游节点作 为节点流量；而给水则均分道管段两端。
9.2.3 管段设计流量计算
2、设计管段的设计流量：
①本段流量q1；②转输流量；③集中流量q2；
q1 F q0 KZ
n p q0 86400
9.3.2 设计流速
——与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。
最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的流速， 与污水中所含杂质有关；国外很多专家认为最小 流速为0.6-0.75m/s，我国根据试验结果和运行经 验确定最小流速为0.6m/s。 最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏的流 速，与管道材料有关；金属管道的最大流速为 10m/s，非金属管道的最大流速为5m/s。 ***国内一些城市污水管道长期运行的情况说明， 超过上述最高限值，并未发生冲刷管道的现象。
时间出现，但是计算结果偏安全。
例题见教材讲解。
另一种算法
Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q渗
Q渗指地下水渗入量，一般以单位管道延长米 或单位服务面积公顷计算，日本规定采用经验数 据，按每人每日最大污水量的10%-20%。
9.2 管段设计流量计算
9.2.1 污水管网的节点与管段 9.2.2 节点设计流量计算 9.2.3 管段设计流量计算
公共建筑污水量
9.2.2 节点设计流量计算
2、污水节点流量计算与给水节点流量计算不 同之处
（1）污水的三类集中流量中，只有居民污水是沿线 流量，按面积分配，但不直接分配设计流量， 而分配平均日流量，计算管段设计流量时乘以 总变化系数。
（2）污水的管段分配沿线流量全部加到上游节点作 为节点流量；而给水则均分道管段两端。
9.2.3 管段设计流量计算
2、设计管段的设计流量：
①本段流量q1；②转输流量；③集中流量q2；
q1 F q0 KZ
n p q0 86400
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污水管网设计的主要任务
• 污水管网总设计流量及各管段设计流量计算 • 污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水 力计算； • 污水提升泵站设计与设计； • 污水管网施工图绘制等。
9.1 污水设计流量计算
设计流量：污水管道及其附属构筑物能保证通过的污 水最大流量。
通常采用高日高时流量作为设计流量。单位L/s
（1）本段流量：从管段沿线街坊流来的污水量。 对于某一设计管段而言，本段流量沿线是变化的，即从 零增加到终点的全部流量，但为了计算方便，通常假设本段 流量集中在起点进入设计管段，它接受本管段服务地区的全 部污水流量。（居民生活污水） （归为管段上游节点流量）； （2）转输流量：从上游管段和旁侧管段流来的污水量。 （3）集中流量：从工业企业或其它大型公共建筑流来的污水量。
• 污水管网可简化为由管段和节点构成的污水管网模 型系统。
划分设计管段：设计流量、管径和坡度不变
的连续管段，可以划作一个设计管段。
根据管道的平面布置图，凡有集中流
量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为
设计管段的起止点。设计管段的起止点应
依次编上号码。
9.2.2 节点设计流量
1。采用最高日最高时的污水流量作为设计流量. 2。每一个设计管段的设计流量可能包括以下几种流量
生活污水平均流量=设计人口数 ×污水定额 =面积 ×人口密度 × 污水定额
9.1.3 污水设计流量计算
（1）居民生活污水设计流量
q1i N1i Q1 K z1 ( L / s) 24 3600
q1i——居民平均日生活污水量标准，L/(cap.d)，可按 平均日用水量定额的80-90%确定。附录2（P323） N1i ——设计人口数，cap（排水系统在设计使用年限 终期所服务的人口数）；等于面积×人口密度 KZ1 ——总变化系数
（5）城市污水设计总流量
Qh Q1 Q2 Q3 Q4 ( L / s)
由于各项最大流量不太可能同时出现，所以采用直接求 和法，计算所得总流量大于实际值，设计出的管网是偏安全的。
[例9.1]某城镇居住小区污水管网设计
• P213
• 作业：P223 习题1
9.2 管段设计流量计算
管段设计流量
管段的设计流量可由下式计算：
q ij q1 q 2 k z q 3
式中 q ij —— 某一设计管段的设计流量（L/s）；
q1 —— 本段流量（L/s）；
q2 —— 转输流量（L/s）；
q3 —— 集中流量（L/s）； kz —— 生活污水总变化系数。
应注意的问题:
1.从上游向下游计算 2.在计算和分配居民生活污水时流量时,对其日平 均流量进行分配,再乘以总变化系数,得设计流量. 3.为了降低设计的复杂性,假定各类污水的最高小 时流量同时出现,其设计流量可以直接相加. 4.初步设计时,只计算干管和主干管的流量;技术设 计时,应计算全部管道的流量.
9.1.3 污水设计流量计算
（1）居民生活污水设计流量 影响污水量的主要因素：生活设施条件、设计 人口、污水流量变化。 设计人口数：排水系统在设计使用年限终期的 规划人口数。等于面积 × 人口密度
人口密度表示人口分布的情况,指住在单位面积上 的人口数 总人口密度：人口密度所用的地区面积包括街道、 公园、运动场、水体等在内。 街区人口密度：人口密度所用的面积只是街区内的 建筑面积。设计中一般采用街区人口密度。
污水定额（是个平均值）
生活污水定额:居民每天日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产 生的污水量； L/(cap.d) 综合生活污水定额：指居民生活污水和公共设施（包括娱 乐场所、宾馆、浴室、商业网点、学校和机关办公室等 地方）排出污水两部分的总和。 L/(cap.d) 同一个城市可能存在多个排水区域，采用相应的污水定额 和人口密度。
（2）工业废水量变化系数
和产品种类和生产工艺有关 一般情况下，大部分工业产品的生产工艺本身与气候、 温度关系不大，因此生产废水水量比较均匀，日变化系数较小。 Kd ＝1 KZ = Kd Kh ＝ Kh
表9.2给出了部分工业生产废水流量的时变化系数
（3）工业企业生活污水和淋浴污水量变化系数
按每个工作班污水量定额计算 生活污水：一般车间3.0，高温车间2.5。(Q越大,则变化 系数越小) 淋浴污水：用时1小时,近似均匀排水。变化系数为1。
[例9.2]
• p217
污水管道的设计步骤
• • • • • 1.在平面图上布置污水管道 2.街区编号并计算其面积 3.划分设计管段、计算设计流量 4.水力计算 5.绘制管道平面图和纵剖面图
一、在平面图上布置污水管道
从小区平面图可知该区地势自北向南倾斜， 坡度较小、无明显分水线，可划分为一个排水流 域。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下， 干管基本上与等高线垂直布置，主干管则沿小区 南面河岸布置，基本与等高线平行。整个管道系 统呈截流式形式布置，如图9.5所示。
9.2.1 污水管网的节点与管段
1。污水管网概述： 污水由 连接管流入支管、由支管流入污水干管、 主干管，由主干管流入污水处理厂 。 管道管径由小变大，分布类似河流，呈树枝状分 布。 污水在管道中一般是靠管道两端的水面高差从高 向低处流动，在大多数情况下，管道内部不承受 压力，靠重力流动。
2。几个概念 1）污水主干管、干管、支管、连接管 2）检查井
居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据用水定 额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度 等因素确定。可按当地用水量定额的80%-90%。 工业企业生活污水和淋浴污水量按有关规定协调。 工业企业废水量根据工艺特点确定。一般以单位产值、 单位数量产品或单位生产设备所排出的废水量表示。
表9.1
500 1.4 〉1000 1.3
2.3 Qd 5 2.7 Kz 0.11 5 Qd 1000 Qd Qd 1000 1.3 当Qd=3，1100时，其变化系数=？
污水量越大,则总变化系数越 ? 为什么?
当Qd=300 L/s时，其变化系数=？ 用公式计算或用内插法求
• 已知某城镇最高日排放污水量Q1，平均日排 放污水量Q2，最高日最高时排放污水量为 Q3，日变化系数Kd，时变化系数Kh，总变 化系数Kz，求排水管网设计流量为多少？
解：设计流量Q=Q3 Q=Q1*Kh
Q=Q2*Kz
Q=Q2*Kd*Kh
（1）居民生活污水量变化系数
生活污水量总变化系数
污水平均日流量 （L/s） 总变化系数 （KZ） 5 2.3 15 2.0 40 1.8 70 1.7 100 1.6 200 1.5
第9章 污水管网设计与计算
• • • • • • 9.1 污水设计流量计算 9.2 管段设计流量计算 9.3 污水管道设计参数 9.4 污水管网水力计算 9.5 绘制管道平面图和纵剖面图 9.6 管道污水处理
污水管网设计的主要功能
• 收集和输送城市区域中的生活污水和工业 废水 • 生活污水 城市污水 • 生产污水 • 污水 工业废水 • 生产废水 • 初期雨水
注意：q1i按平均日污水量定额，按平均日用水量定额的 80~90%确定。
（2）公共建筑污水设计流量
q2i N 2i K h 2i Q2 3600T2i ( L / s)
q2i ——各公共建筑最高日污水量标准，L/(用水单位.d）； N2i ——用水单位数； T2i ——最高日排水小时数，h； Kh2i ——污水量时变化系数。
设计流量包括生活污水、工业废水、公共建筑污水三 大类。 其中工业废水包括工业生产废水、工业生活污水与淋浴污
水.
9.1.1 设计污水量定额
污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，称为 排放系数。 一般，生活污水和工业废水约为用水量60~80%。干旱 季节可低达50%。
• 偏小是由于蒸发作用； • 偏大是由于地下水和地面雨水的入渗、雨水管错接等。
（4）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q4 q4 ai N 4 ai K h 4 ai q4bi N 4bi ( ) 3600T4 ai 3600 ( L / s)
q4ai——职工生活污水量标准,一般车间25(L/(人.班),热车间 35(L/(人.班)； N4ai ——最大班职工生活用水总人数； T4ai ——最高日每班工作小时数，h； Kh4ai——生活污水量时变化系数，一般车间3.0，热车间2.5； q4bi——职工淋浴用水量标准，一般车间40(L/(人.班)，热车 间60(L/(人.班)；沐浴时间按1h计。 N4bi ——最大班淋浴用水总人数
q3a1 N3a1 K h3a1 q3a 2 N3a 2 K h3a 2 q3b1 N3b1 q3b 2 N3b 2 Q3 3600T3ai 3600 25 N3a1 3.0 35 N3a 2 2.5 40 N3b1 60 N3b 2 3600T3ai 3600
q4ai——职工生活污水量标准 , 一般车间 25(L/( 人 . 班 ), 热车间35(L/(人.班)； N4ai ——最大班职工生活用水总人数； T4ai ——最高日每班工作小时数，h； Kh4ai——生活污水量时变化系数，一般车间 3.0 ，热车 间2.5； q4bi——职工淋浴用水量标准，一般车间40(L/(人.班， 热车间60(L/(人.班)；沐浴时间按1h计。 N4bi ——最大班淋浴用水总人数
• 集中流量（工业废水、工业生活污水与淋浴污水、公建污水）
设计管段的设计流量
本段流量：
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，公顷； q0——单位面积的本段平均流量，比流量，L/s.公 顷
q1 F q0
n p q0 86400
式中：n——居民区污水定额，L/(人.d)； p——人口密度，人/公顷。
9.2 管段设计流量计算