合流制排水管网设计与计算

合肥市住宅小区排水管网整改设计发布时间：2021-08-04T16:01:05.070Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：张春华刘佳伟[导读] 摘要：要彻底解决黑臭水体问题，需从根源上解决上游雨水管道污染问题。

建设综合勘察研究设计院有限公司摘要：要彻底解决黑臭水体问题，需从根源上解决上游雨水管道污染问题。

本文以合肥市蜀山区十五里河周边小区为例，对于区域内存在合流制排水体制、阳台雨废水混接、雨污水管网混接、管道及附属设施淤积、破损等问题，因地制宜的提出整改方案，以期为后续的相关工程提供参考。

关键字：阳台雨废水；合流制；雨污分流引言2015年4月，国务院印发了《水污染防治行动计划》（国发〔2015〕17号)(简称“水十条”)，提出“到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标。

自此，城市黑臭水体整治成为改善城市人民生活居住环境工作的重要内容之一。

近年来，在广大科研人员的不断研究与探索下，城市黑臭水体的相关整治技术已趋于成熟，主要包括控源截污、内源治理、生态修复、旁路治理等技术。

在众多整治技术中，控源截污为根本措施。

要彻底解决城市水体黑臭问题，一定要找到污染根源，从源头上控制居民生活污水、废水等直接进入自然水体。

本文以合肥市蜀山区十五里河周边小区排水系统整改为例，根据不同小区的实际情况，针对性地提出雨污管网整改方案，以减少雨水管道污染，进而减少下游河道污染，也希望此项目可为类似工程的方案设计提供一定的参考。

1工程概况1.1工程背景合肥市位于安徽中部，作为国务院批复确定的中国长三角城市群副中心城市、国家重要的科研教育基地和现代制造业基地，合肥市经济近几年飞速发展，随之而来的环境污染问题也日益凸显。

由于蜀山区部分小区阳台雨废水混接、老旧小区仍沿用合流制排水体制、雨污水管道混接或破损等原因，致使雨水管道污染，进而影响到下游的十五里河流域，十五里河穿过蜀山区汇入巢湖，致使巢湖水体污染严重，河流生态环境较差。

一排水管网设计说明书.................................................................................... 错误!未定义书签。

1总论................................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1 设计依据.............................................................................................. 错误!未定义书签。

1.2 城市概况原始资料.............................................................................. 错误!未定义书签。

1.3 设计原则.............................................................................................. 错误!未定义书签。

1.4 设计范围和任务.................................................................................. 错误!未定义书签。

2方案选择和拟定............................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 排水体制的拟定.................................................................................. 错误!未定义书签。

排水管网工程设计方案一、项目背景随着我国城市化进程的不断推进，城市人口和建筑面积迅速增长，城市排水管网系统承受着越来越大的压力。

现有的排水管网设施在一些地区已经无法满足日益增长的城市排水需求，存在着排水能力不足、设施老化、雨污混流等问题。

为了改善城市排水状况，提高城市排水系统的运行效率和安全性，本项目将进行排水管网工程设计。

二、工程目标1. 提高城市排水系统的排水能力，解决现有排水管网设施不足的问题。

2. 优化排水管网布局，提高排水系统的运行效率。

3. 改造老旧排水设施，减少设施故障和维护成本。

4. 减少雨污混流现象，提高水质。

三、工程内容1. 排水管网平面布置：根据城市规划和地形地貌，合理布置排水管网，确保排水管网覆盖城市各个区域。

2. 排水管网高程布置：合理确定排水管网的高程，保证排水顺畅。

3. 排水管网水力计算：根据城市排水需求，进行排水管网的水力计算，确定管径、管道材质等参数。

4. 污水管网平面及高程布置：合理布置污水管网，确保污水顺畅排放。

5. 雨污分流：对现有雨污合流区域进行改造，实现雨污分流，提高水质。

6. 排水设施改造：对老旧排水设施进行改造，提高设施运行效率和安全性。

四、工程设计原则1. 科学合理：根据城市规划和地形地貌，科学合理地进行排水管网布置。

2. 安全可靠：确保排水管网系统运行安全可靠，防止自然灾害和人为破坏。

3. 节能环保：在设计过程中，充分考虑节能环保要求，降低运行成本。

4. 预留发展空间：考虑城市未来发展的需求，预留一定的排水管网容量。

五、工程实施步骤1. 前期调研：对现有排水管网设施进行调研，了解设施运行状况和存在问题。

2. 设计阶段：根据调研结果，进行排水管网工程设计，制定详细的设计方案。

3. 施工阶段：根据设计方案，进行排水管网工程的施工。

4. 验收阶段：工程完成后，进行验收，确保工程质量符合设计要求。

5. 运行维护阶段：对排水管网工程进行运行维护，确保设施安全可靠运行。

（二）排水管网习题第一章排水系统概论一、名词解释1．排水体制2．区域排水系统3．排水系统4．分流制排水系统5．合流制排水系统二、问答题1. 排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？2. 排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？3. 排水系统有哪些常见的布置形式，各有什么特点，其适用条件是什么？4. 如何理解工业企业排水系统和城市排水系统的关系。

5. 排水工程规划设计应考虑哪些问题？6. 试述排水系统的建设程序和设计阶段。

7. 试述区域排水系统的特点。

第二章污水管道系统的设计一、名词解释1．设计充满度2．总变化系数3．污水设计流量4．控制点5．设计管段6．非设计管段7．管道埋设深度8. 本段流量9．转输流量10. 管道定线11. 设计流速12. 最小设计坡度二、简答1.污水管道中污水流动的特点。

2.确定污水管道的最小覆土厚度考虑的因素有哪些。

3.什么叫设计管段，每一设计管段的设计流量可能包括那几部分。

4.为什么污水管道要按非满流设计。

5.污水管道的衔接方法有哪几种，各适用于那些情况。

6.控制点的位置如何确定，在条件不利时，如何减少控制点处管道埋深。

7.生活污水总变化系数为什么随着污水平均流量的增加而相应的减少。

三、问答题1. 试比较排水体制各类型的特点。

2. 试述平行式、正交式、截流式排水管渠布置特点及适用地形条件。

四、计算题1、下图为污水设计管道示意图，已知1-2管段生活污水设计流量为50l/s ，工厂集中流量q=30l/s ，2-3管段生活污水本段流量为40l/s ，求2-3管段的污水设计流量。

3 22. 某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258t ，废水量定额8.2m 3/d 活畜，总变化系数1.8，三班制生产，每班8h 。

最大班职工人数560人，其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的50％，使用淋浴人数按85％计，其余50％的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按40％计。

合流制排水系统溢流控制设施设计计算指南一、引言合流制排水系统是城市排水系统的一种常见形式，它将雨水和污水混合在一起排放。

然而，在大雨天气或管网故障情况下，排水系统可能无法承受过多的水流，导致溢流发生。

为了控制合流制排水系统的溢流，设计计算指南成为必要的工具。

本文将介绍合流制排水系统溢流控制设施设计计算指南的主要内容。

二、合流制排水系统溢流控制设施概述合流制排水系统溢流控制设施的设计目标是减少溢流量，保护环境和水资源。

其主要任务包括收集和处理溢流水，并将其合理地排放到河流、湖泊或海洋中。

为了实现这一目标，设计计算指南提供了一系列的设计原则和计算方法。

三、设计计算指南的主要内容1. 设计原则设计计算指南首先明确了合流制排水系统溢流控制设施的设计原则。

其中包括按照雨水径流特性确定排水管道的尺寸和数量，合理选择溢流控制设施的位置和类型，以及考虑未来城市发展的可扩展性等。

2. 设计计算方法设计计算指南提供了一系列的设计计算方法，用于确定溢流控制设施的尺寸和参数。

其中包括计算溢流水量、计算溢流频率、计算溢流设施的容积等。

这些计算方法基于水力学原理和统计学方法，能够准确地评估溢流控制设施的性能。

3. 设计实例设计计算指南还提供了一些设计实例，用于帮助工程师更好地理解和应用设计计算方法。

这些设计实例包括不同情景下的溢流控制设施设计，如雨水收集池、溢流堰等。

通过这些设计实例，工程师可以更好地掌握设计计算指南的应用技巧。

四、设计计算指南的应用设计计算指南可以应用于城市排水系统的规划和设计阶段，以及现有排水系统的改造和扩建阶段。

在规划和设计阶段，工程师可以根据设计计算指南确定溢流控制设施的布置和参数。

在改造和扩建阶段，工程师可以根据现有排水系统的特点和需求，进行相应的设计计算。

五、设计计算指南的局限性和建议改进设计计算指南虽然提供了一系列的设计原则和计算方法，但仍然存在一些局限性。

例如，设计计算指南可能无法考虑到地质条件、气候变化和人口增长等因素的影响。

合流制排水管网设计与计算
首先，在设计合流制排水管网时，需要确定废水的排水量，即每个排
水点的流量。

这可以通过调查和测量得到，或者根据建筑物的设计标准来
估算。

排水量的确定对于管道的尺寸和流速的选择至关重要。

其次，需要根据排水点的位置和布局确定主管道的走向和分支点的位置。

主管道应尽量沿着地势较低的方向布置，以利于排水。

分支点的位置
应根据排水量和流速的要求进行合理设置。

然后，需要选择合适的管道材料。

常见的管道材料有PVC、铸铁、玻
璃钢等。

管道的选择应考虑到排水量、流速、耐腐蚀性、施工难度等因素。

接下来，需要计算主管道和分支管道的尺寸。

根据排水量和流速的要求，可以使用伯努利方程、曼宁公式等方法进行计算。

此外，还需考虑管
道的斜率，根据流量和管道材料等因素来确定。

最后，需要考虑系统的排气和消声问题。

在设计合流制排水管网时，
要合理设置排气阀和消声器，以避免管道系统内部产生负压和噪音。

综上所述，合流制排水管网设计与计算的过程较为复杂，需要考虑多
个因素，并进行合理选择和计算。

通过科学的设计和计算，可以确保排水
系统的正常运行，提高排水效率，减少环境污染。

污水雨水排放应当分合流制和分流制，合流制又分直接合流制和截流式合流制。

直接合流制是将雨水和污废水直接用同一套排水管网排放到河流，特点：投资省、污染大、无污水厂，适用：小污染、大水体、建设初期；截流式合流制是在进河流前设置截流干管，当雨量小时雨水和污水通过截流干管都进入水处理厂，当降雨量大时，超出管道负荷的雨水通过溢流管溢入河中排走，特点：投资较省、污染不大、有污水厂，适用：干旱地区、旧城改建；分流制就是建两套排水管网，雨水和污水管网分开建设，管网投资大。

由于截流式合流制和分流制各有优缺点，现从以下几个方面进行比较：（1）环境保护方面截流式合流制排水系统可同时汇集较脏的初期雨水送入污水处理厂，这对于水体保护是非常有利的，但另一方面，暴雨通过溢流井将部分生活污水、工业废水泄入水体，周期性地给水体带来一定程度的污染。

而分流制排水系统将城市污水全部送到污水处理厂，不足之处在于初期雨水未能进行处理，比较而言分流制排水系统更适应发展的需要，符合城市卫生要求。

（2）维护管理方面合流制排水管渠可以用雨天时剧增的流量来冲刷管渠中沉积物，较之分流制排水管渠，可降低管渠的经营费用，但较大地增加了污水提升泵站和污水处理厂的设备规模，增加了投资及经营费用。

同时由于合流污水水质变化很大，使污水提升泵站和污水处理厂的运转管理复杂，因此从运营管理角度看，分流制排水体制是比较先进的。

（3）基建投资方面合流制排水管渠总长度一般要比分流制减少 30%左右，尽管合流制运营管理费用高，但由于管道系统在排水系统总造价所占比例高，所以分流制的综合基建投资比合流制高。

（4）施工方面合流制管线单一，施工简单，对于人口稠密，街道狭窄、地下设施较多的市区更为适用。

但在建筑物有地下室的情况下，遇暴雨时，合流制排水管渠内的污水可能倒流进入地下室，安全性不如分流制。

（5）部分重点城市案例武汉市城市总体规划（2017-2035）提出：2030 年前老城区维持合流制，最终逐步改造程分流制。

排水量设计秒流量和排水管网的水力计算要求1.1.排水量及排水定额生活排水平均时排水量和最大时排水量的计算方法与建筑内部的生活给水量计算方法相同。

因建筑内部给水量散失较少，所以生活排水定额和时变化系数与生活给水相同。

建筑内部排水定额有两个，一个是以每人每日为标准，另一个是以卫生器具为标准。

每人每日排放的污水量和时变化系数与气候、建筑物内卫生设备完善程度有关。

卫生器具排水定额是经过实测得到的。

主要用来计算建筑内部各管段的排水设计秒流量，进而确定各管段的管径。

某管段的设计流量与其接纳的卫生器具类型、数量及使用频率有关。

为了便于累计计算，与建筑内部给水一样，以污水盆排水量0.33L∕s为一个排水当量，将其他卫生器具的排水量与0.33L∕s的比值，作为该卫生器具的排水当量。

由于卫生器具排水具有突然、迅速、流速大的特点，所以，一个排水当量的排水流量是一个给水当量额定流量的1.65倍。

具体规定如下：1）居住小区生活排水系统排水定额是其相应的生活给水系统用水定额的85%—95%。

居住小区生活排水系统小时变化系数与其相应的生活给水系统小时变化系数相同，应按规定确定。

2）公共建筑生活排水定额和小时变化系数与公共建筑生活给水用水定额和小时变化系数相同，应按《集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水定额及小时变化系数》表确定。

3）居住小区内生活排水的设计流量应按住宅生活排水最大小时流量与公共建筑生活排水最大小时流量之和确定。

4）工业废水排水定额及时变化系数应按工艺要求确定。

5）卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径应按表3-3确定。

6）卫生器具同时排水按表3-4、表3-5和表3-6计算。

卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径注：家用洗衣机排水软管，直径为30mm,有上排水的家用洗衣机排水软管内径为19mm o表3・4工业企业生活间、公共浴室、剧院化妆间、体育场馆运动员休息室等卫生器具同时给水百分数注：健身中心的卫生间，可采用本表体育场馆运动员休息室的同时给水百分率。

市政排水管网设计过程中的难点分析摘要：市政排水管网的设计与建造是重大民生工程之一。

随着城市化进程的不断推进，市政排水需求也随之提升，相关部门正在着力于加大排水管网的规模。

然而，合理准确的管网流量计算存在一定困难。

本文结合管理工作过程中的相关经验，对市政排水管网计算过程中的难点进行解析。

关键词：市政排水；排水管网；流量计算引言市政排水工程的好坏直接影响到了人民群众生活质量的高低。

合理的市政排水管网设计在面临特大暴雨等恶劣天气时可以保证城市的交通系统不会瘫痪，人民的衣食住行不会受到影响；相反设计方案欠缺合理性的市政排水管网很容易就会导致整座城市交通系统的瘫痪。

排水管网的设计不仅需要强大的专业知识作为理论基础，同时还需要设计师充分结合当地的地形开展设计工作。

1.污水管渠系统流量的计算难点1.1综合污水设计流量的计算综合生活污水流量计算公式为：Q d=q d×N×K总/24×3600，其中q d为居民生活午污水定额与公建生活污水定额之和，N为设计人口，K总为总的变化系数。

在进行具体设计之时，变化系数的选择需要根据当地的市政给排水设施的水平和排水系统普及程度进行综合考虑。

目前，综合污水设计流量的计算主要存在三方面的难题：首先设计人口N值应该取规划的远期人口数，然而城镇人口数量的变化存在严重的不确定因素，设计人口数量的误差就会导致流量的计算偏差。

其次，qd的计算一般是根据当地相关用水定额的80%-90%进行计算的，因此最终的流量存在一定偏差。

最后，综合变化系数是设计管道日平均综合污水的总量。

综合变化系数一般是由日变化系数与时变化系数的乘积得来的。

1.2工业废水设计流量的计算难点工业企业生活污水和淋浴污水设计流量工业企业的生活污水和淋浴污水主要来自生产区的食堂、卫生间以及于浴室等。

工业废水设计流量的计算方法是将各部分污水流量直接进行求和。

在此过程中的难点主要体现在用水人数的确定、用水时间的确定以及日变化系数等三个方面。

关于截流式合流制排水管渠流量计算中截流倍数的讨论作者：吴昊来源：《砖瓦世界·下半月》2020年第01期摘要：截流倍数的选择是截流式合流制排水系统的重要环节，其直接影响环境效益和经济效益，合理的确定截留倍数，为实现城市水环境的良性循环带来重要作用。

关键词：截流倍数;截流式合流制;管渠流量计算截流倍数的确定是截流式合流制排水系统的一个重要环节，是指合流制排水系统在降雨时被截留的雨水径流量与平均旱流污水量的比值，由此可以知道，截流倍数（n0）越大，溢流污水量就越少，对环境保护越有利，但是截流倍数（n0）增加的同时，截流管、提升泵站以及污水处理厂等设施的工程建设投资就会相应增加，当截流倍数（n0）超过一定值时，加大截流倍数就会导致排水工程总投资与运行费用等成倍增加，也导致污水处理厂进厂污水浓度偏低，影响污水处理厂运行效率，而且对城市水环境的保护效果也非常有限，这就会造成工程设计的不合理性和市政资金的浪费。

一、;截流倍数的合理选择我国现行的《室外排水设计规范GB50014-2006》（2016年版）对截流倍数（n0）的选值规定：应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的环境容量、水文、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定，宜采取2～5。

由于规范没有给出具体的计算方法和确定条件，由此导致了在规划或设计上截流倍数的选择，很大程度上取决于规划设计人员的主观经验，而实际的截流倍数的选值需要考虑众多因素，包括受纳水体的水质及环境容量、城市的文明及发展程度，人口密度、城市气候特性、城市经济能力、城市污水厂的处理工艺，还与降雨、溢流量、河道自净、耗氧和动态生化反应等等因素有关，所以确定合适的截流倍数是个复杂的过程，各地都要根据自身的情况，经过大量的数据调研和分析，建立模型预测，最终确定合理的截流倍数。

目前，国内外对截流倍数的取值主要有以下这三种方法[1，2]：（一）传统经验估值法：这种方法在国内应用的最多，具体参照其他城市的截流倍数选值，然后再按照自身城市条件，大致确定工程所需的截流倍数。

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6—泵站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 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；c.的顺序进1—城镇边界 2—排水流域分界线 3—干管 7—出水口4 —主干管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。