9.2污水管道管段设计流量计算

<第3节> 设计管段的划分及其流量的确定污水管道系统平面布置完成后，即可划分设计管段，计算每个管段的设计流量，以便进行水力计算。

1 设计管段污水管道中，任意两个检查井间的连续管段, 如果流量基本不变，管道坡度不变，则可以选择相同的管径，这种管段称为设计管段。

通常根据污水管道系统的平面布置，以街坊污水支管及工厂污水出水管等接入干管的位置作为起迄点划分设计管段。

管段的起迄点须设置检查井。

为便于计算，设计管段起迄点应依次编号。

2.管段设计流量将该管段的上游端汇入污水流量（转输设计流量）和该管段的收集污水量（本段设计流量）作为管段的输水流量，称为管段设计流量。

本段设计流量与转输设计流量又可划分为集中流量和沿线流量。

工矿企业和公共建筑的污水排放一般采用集中的方式，所以工业企业的工业废水、生活污水与淋浴污水流量往往作为集中流量，公共建筑污水流量也作为集中流量。

居民生活污水是沿线流量，沿线流量亦采用面积比例进行分配，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。

3.管段设计流量计算公式q i 二K zii q ii （q2i q3i q^）4•计算过程---列表【例】某市居住区人口密度为350cap/ha,居民生活污水定额为120L/（cap * d）火车站和公共浴室的设计污水量分别为3L/s和4L/s。

工厂甲和工厂乙的工业废水设计流量分别为25L/s与6L/ s。

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。

工厂甲废水排出口的管底埋深为2m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。

求主干管各管段的污水设计流量。

图9.1某小区污水管道平面布置初步设计街区编号1 23 4 5678910 11街区面积(ha)1.211.702.081.982.20 2.201.432.211.962.04 2.40街区编号1213 14 151617181920 21 22街区面积(ha) 2.40 1.21 2.28 1.45 1.70 2.00 1.80 1.66 1.23 1.53 1.71街区编号23 24 252627街区面积(ha)1.802.201.382.04 2.40解(正确的)本例中，居住区人口密度为350cap/ha,居民生活污水定额为(cap • d)，则每ha街区面积的生活污水平均流量(比流量)为：1.沿线流量(居民生活污水)(1)本段日平均流量：该管段接纳街区24的污水，其面积为2.2ha(见街区面积表)，故本段日平均流量流量为0.486X2.2 = 1.07L /s;转输日平均流量流量：该管段的转输流量是从旁侧管段8〜9〜10〜2流来的生活污水平均流量，其值为0. 486X (1 .21+1.7+1.43+2.21+1.21+2.28) =0. 486X 10.04 = 4.88L /s。

h/D=0.66>0.65，不合格 i =0.0015<0.0024，比较合适
B:令D＝350mm，查图.
2、有利于管道内的通风；
当D＝350mm，qV＝40L/s， v＝0.6m/s时, 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；
管道的埋设深度有两个意义：
h/D=0.66>0.65，不合格。 （1）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；
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。
（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；我国根据试 验结果和运行经验确定最小流速为0.6m/s。 当管径小于或等于500mm时，自净流速可 取0.7m/s，当管径大于500mm，自净流速 可取0.8m/s。
污水管道的水力计算
一、污水管道中的水流情况
1.污水在管道中一般是从高处向低处流动，属 于重力流动。
2.将污水按一般水看待，符合一般水力学的水 流运动规律。
3.在污水管网设计中采用均匀流计算
二、水力计算公式
三 污水管道设计参数
污水管道水力计算的设计数据 设计充满度（h/D） 设计流速（v） 最小管径（D） 最小设计坡度（i）
决定污水管道最小覆土厚度
地面
的因素：
地面荷载
冰冻线的要求
满足街坊管连接要求
管道
覆 土 厚 度
埋 设 深 度
满足地面荷载要求：车行道下最小覆土厚度
满足防冰冻要求： 《室外排水设计规范》规定：无保温措施的生活污 水管道，管底可埋设在冰冻线以上；有保温措施或 水温较高的管道，距离可以加大。

关于总变化系数KZ变化系数：表征污水量的变化程度。KZ=Kd×Kh总变化系数与人口数和污水量定额有关。n×N↑，则KZ↓，反之亦然KZ的确定方法：①据《室外排水设计规范》总变化系数表选用②经验公式下一页
总变化系数的确定方法：①生活污水量总变化系数表污水平均日流量（L/S）日总变化系数（KZ）5 2.3 15 2.0 40 1.8 70 1.7 100 1.6 200 1.5 500 1.4 ≥1000 1.3注：1.中间数值：采用内插法求得。2.有实际生活污水量变化资料：采用实际数据。下一页
总变化系数的确定方法：②经验公式法：综合分析1972年起多地区观测数据得到K Z 2 .7 = 0 . 11 Q返回Q ——平均日平均时污水量（L/S）。当Q<பைடு நூலகம் L/S时，KZ=2.3，Q >1000 L/S时，KZ=1.3。

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]：1000243600A q Q 创=´(2-1)Q ——流量，L/sq ——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。