城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃第3章-城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃(排水部分)3

1、 排水管網(wǎng)設(shè)計與計算 污水管道系統(tǒng)是由污水管道及管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物組成。污水管（渠）道設(shè)計的主要內(nèi)容包括： 1劃分排水流域，進(jìn)行管網(wǎng)定線； 2劃分設(shè)計管段，確定各設(shè)計管段的設(shè)計流量； 3進(jìn)行管（渠）道的水力計算，確定管徑、坡度、流速及埋深等； 4繪制管（渠）道平面圖及剖面圖。設(shè)計流量 污水管道的設(shè)計流量是設(shè)計期限(2030年)終了時的最大日(或最大班)最大時的污水流量,它包括生活污水設(shè)計流量和工業(yè)廢水設(shè)計流量,在地下水位較高的地區(qū)，宜適當(dāng)考慮地下水滲入量。設(shè)計流量是污水管道系統(tǒng)及附屬構(gòu)筑物設(shè)計的依據(jù)。設(shè)計污水量定額1.居民生活污水定額和綜合生活污水定額居民生活污水定額是指居民每人每日所排出

2、的平均污水量。居民生活污水定額與居民生活用水定額、建筑內(nèi)給排水設(shè)施水平及排水系統(tǒng)普及程度等因素有關(guān)。居住區(qū)生活污水排水定額衛(wèi)生設(shè)備情況室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備，但無淋浴設(shè)備室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設(shè)備，并有淋浴和集中熱水供應(yīng)分 區(qū)一二三四五生活污水每人每日排水定額（L）55-9090-125130-17060-95100-140140-18065-100110-150145-18565-100120-160150-19055-90100-140140-180注：第一分區(qū)包括：黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古的全部，遼寧的大部分，河北、山西、陜西偏北的一小部分，寧夏偏東 的一部分；

3、第二分區(qū)包括：北京、天津、河北、山東、山西、山西的大部分，甘肅、寧夏、遼寧的南部，河南北部，青海偏東和江蘇偏北的一小部分； 第三分區(qū)包括：上海、浙江的全部，江西、安徽、江蘇的大部分，福建北部、湖南、湖北的東部，河南南部； 第四分區(qū)包括：廣東、臺灣的南部，廣西的大部分，福建、云南的南部； 第五分區(qū)包括：貴州的全部、四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陜西和甘肅在秦嶺以南的地區(qū)，廣西偏北的一小部分 我國現(xiàn)行室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定，可按當(dāng)?shù)赜盟~的8090采用。對給排水系統(tǒng)完善的地區(qū)可按90計，一般地區(qū)可按80計。 綜合生活污水定額(還包括公共建筑排放的污水)注意：采用平均日污水量定額。2工業(yè)企業(yè)

4、工業(yè)廢水和職工生活污水和淋浴廢水定額： 與給水定額相近，可參考。污水量的變化 通常用變化系數(shù)來反映城鎮(zhèn)污水量的變化程度。變化系數(shù)有日變化系數(shù)、時變化系數(shù)和總變化系數(shù)。 日變化系數(shù)Kd：在一年中最大日污水量與平均日污水量的比值稱為日變化系數(shù)。 時變化系數(shù)Kh：最大日中最大時污水量與該日平均時污水量的比值，稱為時變化系數(shù)。 總變化系數(shù)Kz：最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值稱為總變化系數(shù)。 Kz= Kd Kh 1居民生活污水量變化系數(shù)總變化系數(shù)與平均流量有一定關(guān)系，平均流量愈大，總變化系數(shù)愈小。生活污水量總變化系數(shù)宜按現(xiàn)行室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定采用。（1）查表生活污水量總變化系數(shù) 污水平均

5、日流量（L/s）51540701002005001000總變化系數(shù)Kz2.32.01.81.71.61.51.41.3注：a.當(dāng)污水平均日流量為中間數(shù)值時，總變化系數(shù)用內(nèi)差法求得。b.當(dāng)居住區(qū)有實際生活污水量變化資料時，可按實際數(shù)據(jù)采用。（2）公式計算 該式是我國在多年觀測資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析總結(jié)出的計算公式。它反映了我國總變化系數(shù)與平均流量之間的關(guān)系：式中 平均日平均時污水量（L/s）。2工業(yè)廢水量變化系數(shù)日變化系數(shù)較小，接近1。時變化系數(shù)見下表：工業(yè)種類冶金化工紡織食品皮革造紙時變化系數(shù)Kh1.01.11.31.51.52.01.52.01.52.01.31.83工業(yè)企業(yè)工業(yè)職工生活污

6、水和淋浴污水量變化系數(shù)生活污水：一般車間3.0，高溫車間2.5。淋浴污水：下班后1小時使用，不考慮變化。污水設(shè)計流量計算1居民生活污水設(shè)計流量的確定 居民生活污水是指居民日常生活中洗滌、沖廁、洗澡等產(chǎn)生的污水。 居民生活污水設(shè)計流量可按下式計算：式中 Q1 居民生活污水設(shè)計流量（L/s）； q1 居民生活污水定額（L/人d）； N1 設(shè)計人口數(shù)； Kz 生活污水量總變化系數(shù)。設(shè)計人口指污水排水系統(tǒng)設(shè)計期限終期的規(guī)劃人口數(shù)。它與城市的發(fā)展規(guī)模及人口的增長率有關(guān)。 污水設(shè)計流量的計算2、公共建筑生活污水量計算 式中：Q2公共建筑生活污水設(shè)計流量，L/s； S公共建筑生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/(d.人)）

7、，一般按 室內(nèi)給水排水和熱水供應(yīng)設(shè)計規(guī)范推薦的參 數(shù)選用，排水量大的建筑也可以通過調(diào)查或參 考相近建筑選用。 Kh時變化系數(shù)，是最大日最大時污水量與最大日 平均時污水量的比值 污水設(shè)計流量的計算3、工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水量計算 式中：Q3工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計流量，L/s； A1一般車間最大班職工人數(shù)，人； A2熱車間最大班職工人數(shù)，人； B1一般車間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn)，為25(L/(人.班)； B2熱車間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn)，為35(L/(人.班)； K1一般車間生活污水量時變化系數(shù)，以3.0計； K2熱車間生活污水量時變化系數(shù)，以2.5計； C1一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)，

8、人； C2熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)，人； D1一般車間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)，為40(L/(人.班)； D2熱車間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)，為60(L/(人.班)； T每班工作時數(shù)，h。 污水設(shè)計流量的計算4、工業(yè)廢水設(shè)計流量計算 式中：Q4工業(yè)廢水設(shè)計流量，L/s； m生產(chǎn)過程中每單位產(chǎn)品的廢水量標(biāo)準(zhǔn)， L/單位產(chǎn)品； M產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量； T每日生產(chǎn)時數(shù)； KZ總變化系數(shù)，與工業(yè)企業(yè)性質(zhì)有關(guān)。 5、城市污水設(shè)計總流量Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q滲 Q滲指地下水滲入量，一般以單位管道延長米或單位服務(wù)面積公頃計算，日本規(guī)定采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，按每人每日最大污水量的10%-20%。 污水設(shè)計流量的計算【例3

9、】 某城鎮(zhèn)居住小區(qū)污水管網(wǎng)設(shè)計。該居住小區(qū)街坊總面積50.20hm2，人口密度為350人/hm2，居民生活污水量定額為120L/(人.d)；有兩座公共建筑，火車站和公共浴室的污水設(shè)計流量分別為3.00L/s和4.00L/s；有兩個工廠，工廠甲的生活、淋浴污水與工業(yè)廢水總設(shè)計流量為25.00L/s，工廠乙的生活、淋浴污水與工業(yè)廢水總設(shè)計流量6.00L/s。全部污水統(tǒng)一送至污水廠處理。試計算該小區(qū)污水設(shè)計總流量。（不考慮地下水滲流）【解】街坊總面積50.20hm2，居住人口密度為350人/hm2，則服務(wù)總?cè)丝跀?shù)為50.20350=17570人。居民生活污水量定額為120L/(cap.d)，則居民平

10、均日生活污水量為： 根據(jù)平均日生活污水量查表得總變化系數(shù)KZ1=1.9。代入 計算得居民生活污水設(shè)計流量：工業(yè)企業(yè)生活、淋浴污水與工業(yè)廢水設(shè)計流量已直接給出，為： Q2+Q3=25.00+6.00=31.00 (L/s)公共建筑生活污水設(shè)計流量也已直接給出，為： Q4=3.00+4.00=7.00 (L/s)將各項污水設(shè)計流量直接求和，得該小區(qū)污水設(shè)計總流量：Qh=Q1+Q2+Q3+Q4 =46.36+31.00+7.00=84.36 (L/s)管段設(shè)計流量計算1設(shè)計管段的劃分（1）設(shè)計管段：兩個檢查井之間的管段，如果采用的設(shè)計流量不變，且采用同樣的管徑和坡度，則稱它為設(shè)計管段。（2）劃分設(shè)計

11、管段：只是估計可以采用同樣管徑和坡度的連續(xù)管段，就可以劃作一個設(shè)計管段。根據(jù)管道的平面布置圖，凡有集中流量流入，有旁側(cè)管接入的檢查井均可作為設(shè)計管段的起止點(diǎn)。設(shè)計管段的起止點(diǎn)應(yīng)依次編上號碼。2設(shè)計管段設(shè)計流量的確定 每一設(shè)計管段的污水設(shè)計流量可能包括以下幾種流量。（1）本段流量 q1 是從本管段沿線街坊流來的 污水量；（2）轉(zhuǎn)輸流量 q2 是從上游管段和旁側(cè)管段流來的污水量；（3）集中流量q3 是從工業(yè)企業(yè)或其它產(chǎn)生大量污水的公共建筑流來的污水量。 對于某一設(shè)計管段，本段流量是沿管段長度變化的，即從管段起點(diǎn)的零逐漸增加到終點(diǎn)的全部流量。為便于計算，通常假定本段流量從管段起點(diǎn)集中進(jìn)入設(shè)計管段。而

12、從上游管段和旁側(cè)管流來的轉(zhuǎn)輸流量 q2和集中流量 q3對這一管段是不變的。本段流量是以人口密度和管段的服務(wù)面積來計算，公式如下：式中 q1 設(shè)計管段的本段流量（L/s）； F 設(shè)計管段的本段服務(wù)面積（ha）； q s 比流量（L/sha）。比流量是指 單位面積上排出的平均污水量。可用下式計算：式中 n 生活污水定額（L/人d）； 人口密度（人/ ha）。某一設(shè)計管段的設(shè)計流量可由下式計算：式中 q ij 某一設(shè)計管段的設(shè)計流量（L/s）； q1 本段流量（L/s）； q2 轉(zhuǎn)輸流量（L/s）； q3 集中流量（L/s）； kz 生活污水總變化系數(shù)。污水管道設(shè)計參數(shù) 水力計算的兩個基本公式給出了

13、流量 Q、流速 v、粗糙系數(shù) n、水力坡度 I、水力半徑和過水?dāng)嗝婷娣e等水力要素之間的關(guān)系。為使污水管渠正常運(yùn)行，需對這些因素加以考慮和限制。作為污水管道設(shè)計的依據(jù)。1設(shè)計充滿度h/D：在設(shè)計流量下，污水管道中的水深 h與管道直徑 D的比值稱為設(shè)計充滿度（或水深比）。當(dāng) h/D時稱為滿流；當(dāng) h/D1時稱為不滿流。2污水管道的設(shè)計有按滿流和非滿流兩種方法。在我國，按非滿流進(jìn)行設(shè)計。原因是：污水的流量很難精確確定， 而且雨水或地下水可能滲入污水管道增加流量， 因此，選用的污水管道斷面面積應(yīng)留有余地，以防污水溢出； 污水管道內(nèi)沉積的污泥可能分解析出一些有害氣體，需留出適當(dāng)?shù)目臻g，以利管道內(nèi)的通風(fēng)，

14、排除有害氣體便于管道的疏通和維護(hù)管理。3最大設(shè)計充滿度的規(guī)定如下表 最大設(shè)計充滿度 管徑或渠高（mm）最大設(shè)計充滿度20030035045050090010000.550.650.700.75 在進(jìn)行水力計算時，所選用的充滿度，應(yīng)小于或等于表中所規(guī)定的數(shù)值。 最小管徑1原因：（1）養(yǎng)護(hù)方便：一般在污水管道的上游部分，設(shè)計流量很小，若根據(jù)流量計算，則管徑會很小，根據(jù)養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗表明，管徑過小易堵塞，使養(yǎng)護(hù)管道的費(fèi)用增加。而小口徑管道直徑相差一號在同樣埋深下，施工費(fèi)用相差不多。（2）減小管道的埋深：此外采用較大的管徑，可選用較小的坡度，使管道埋深減小。最小管徑可見下表。最小管徑和最小設(shè)計坡度污水管道位

15、置最小管徑（mm）最小設(shè)計坡度街坊和廠區(qū)內(nèi)街道2003000.0040.003 不計算管段：在污水管道的上游，由于設(shè)計管段服務(wù)的排水面積較小，所以流量較小，由此而計算出的管徑也很小。如果某設(shè)計管段的設(shè)計流量小于在最小管徑、最小設(shè)計坡度（最小流速）、充滿度為0.5時管道通過的流量時，這個管段可以不必進(jìn)行詳細(xì)的水力計算，直接選用最小管徑和最小設(shè)計坡度，該管段稱為不計算管段。在有沖洗水源時，這些管段可考慮設(shè)置沖洗井定期沖洗以免堵塞。 最小設(shè)計坡度1最小設(shè)計坡度：相應(yīng)于管內(nèi)最小設(shè)計流速時的坡度叫做最小設(shè)計坡度，即保證管道內(nèi)污物不淤積的坡度。2I min=f（v min，管道的水力半徑R）。 不同管徑的

16、污水管道應(yīng)有不同的最小設(shè)計坡度，管徑相同的管道，由于充滿度不同，也可以有不同的最小設(shè)計坡度。在表中規(guī)定了最小管徑管道的最小設(shè)計坡度。污水管道埋設(shè)深度在污水管道工程中，管道的埋設(shè)深度愈大，工程造價愈高，施工期愈長。1含義（1）覆土厚度指管外壁頂部到地面的距離；（2）埋設(shè)深度指管內(nèi)壁底部到地面的距離。2最小埋深 確定污水管道最小埋設(shè)深度時，必須考慮下列因素：（1）必須防止管內(nèi)污水冰凍或土壤冰凍而損壞管道 土壤的冰凍深度，不僅受當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊懀遗c土壤本身的性質(zhì)有關(guān)。所以，不同的地區(qū)，由于氣候條件不同，土壤性質(zhì)不同，土壤的冰凍深度也各不相同。在污水管道工程中，一般所采用的土壤冰凍深度值，是當(dāng)?shù)囟嗄?/p>

17、觀測的平均值。 由于生活污水水溫較高，且保持一定的流量不斷地流動，所以污水不易冰凍。由于污水水溫的輻射作用，管道周圍的土壤不會冰凍，所以，在污水管道的設(shè)計中，沒有必要將整個管道都埋設(shè)在土壤的冰凍線以下。但如果將管道全部埋在冰凍線以上，則會因土壤凍漲而損壞管道基礎(chǔ)。 現(xiàn)行的室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定：無保溫措施的生活污水或水溫與其接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在土壤冰凍線以上0.15m。有保溫措施或水溫較高或水流不斷、流量較大的污水管道，其管底在冰凍線以上的距離可適當(dāng)增大，其數(shù)值可根據(jù)經(jīng)驗確定。（2）必須保證管道不致因為地面荷載而破壞 為保證污水管道不因受外部荷載而破壞，必須有一個覆土厚度的最小限值要

18、求，這個最小限值，被稱為最小覆土厚度。此值取決于管材的強(qiáng)度、地面荷載類型及其傳遞方式等因素。 現(xiàn)行的室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定：在車行道下的排水管道，其最小覆土厚度一般不得小于0.7 m。在對排水管道采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧┖?，其最小覆土厚度值可以酌減。（3）必須滿足街坊污水管銜接的要求 此值受建筑物污水出戶管埋深的控制。從安裝技術(shù)方面考慮，建筑物污水出戶管的最小埋深一般在0.50.7 m之間，以保證底層建筑污水的排出。所以街坊污水管道的起端埋深最小也應(yīng)有0.60.7 m。由此值可計算出街道污水管道的最小埋設(shè)深度。 對每一管道來說，從上面三個不同的要求來看，可以得到三個不同的管道埋深。這三個值中，最大的一

19、個即是管道的最小設(shè)計埋深。 3最大埋深 管道的最大埋深，應(yīng)根據(jù)設(shè)計地區(qū)的土質(zhì)、地下水等自然條件，再結(jié)合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、施工等方面的因素確定。 一般在土壤干燥的地區(qū)，管道的最大埋深不超過78 ；在土質(zhì)差、地下水位較高的地區(qū)，一般不超過5 。 當(dāng)管道的埋深超過了當(dāng)?shù)氐淖畲笙薅戎禃r，應(yīng)考慮設(shè)置排水泵站提升，以提高下游管道的設(shè)計高程，使排水管道繼續(xù)向前延伸。污水管道的銜接1檢查井設(shè)置原則：污水管道在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方及直線管段每隔一定距離。2污水管道在檢查井中銜接時應(yīng)遵循兩個原則：（1）盡可能提高下游管段的高程，以減少管道埋深，降低造價；（2）避免上游管段中形成回水而造成淤積。

20、3管道的銜接方法：主要有水面平接、管頂平接兩種，還有管底平接及跌水連接。 （1）水面平接：是指在水力計算中，上游管段終端和下游管段起端在指定的設(shè)計充滿度下的水面相平，即上游管段終端與下游管段起端的水面標(biāo)高相同。 適用于管徑相同時的銜接。（2）管頂平接：是指在水力計算中，使上游管段終端和下游管段起端的管頂標(biāo)高相同。采用管頂平接時，下游管段的埋深將增加。 這對于平坦地區(qū)或埋深較大的管道，有時是不適宜的。這時為了盡可能減少埋深，可采用水面平接的方法。 適用于管徑不相同時的銜接。（3）管底平接 如下游管道地面坡度急增時，下游管徑可能小于上游管道，此時應(yīng)采用管底平接方法，即保持上、下游管道底部標(biāo)高相等。

21、（4）跌水連接 在地形坡度較大地區(qū)，管道坡度小于地面坡度，為了保證下游管段的最小覆土厚度和減小上游管段的埋深，上下游管渠采用跌水連接。 4注意：（1）下游管段起端的水面和管內(nèi)底標(biāo)高都不得高于上游管段終端的水面和管內(nèi)底標(biāo)高。（2）當(dāng)管道敷設(shè)地區(qū)的地面坡度很大時，為調(diào)整管內(nèi)流速所采用的管道坡度將會小于地面坡度。為了保證下游管段的最小覆土厚度和減少上游管段的埋深，可根據(jù)地面坡度采用跌水連接。 （3）在旁側(cè)管道與干管交匯處，若旁側(cè)管道的管內(nèi)底標(biāo)高比干管的管內(nèi)底標(biāo)高相差1m以上時，為保證干管有良好的水力條件，最好在旁側(cè)管道上先設(shè)跌水井后再與干管相接。污水管網(wǎng)水力計算污水管道設(shè)計計算實例 某市一個區(qū)的街坊

22、平面圖。居住區(qū)街坊人口密度為350 人/ha，居民生活污水定額為120 L/人d?；疖囌竞凸苍∈业奈鬯O(shè)計流量分別為3 L/s和4L/s。工廠甲排除的廢水設(shè)計流量為25 L/s。工廠乙排除的廢水設(shè)計流量為6 L/s。生活污水和經(jīng)過局部處理后的工業(yè)廢水全部送至污水廠處理。工廠廢水排出口的管底埋深為2 m，該市冰凍深度為1.40 m。試進(jìn)行該區(qū)污水管道系統(tǒng)的設(shè)計計算（要求達(dá)到初步設(shè)計深度）。 設(shè)計方法和步驟如下： 1在街坊平面圖上布置污水管道 該區(qū)地勢北高南低，坡度較小，無明顯分水線，可劃分為一個排水流域。支管采用低邊式布置，干管基本上與等高線垂直，主干管布置在市區(qū)南部河岸低處，基本上與等高線平

23、行。整個管道系統(tǒng)呈截流式布置。 2街坊編號并計算其面積 將街坊依次編號并計算其面積，列入表中。用箭頭標(biāo)出各街坊污水排出的方向。 街坊面積匯總表 街坊編號1234567街坊面積（ha）1.211.702.081.982.202.201.43街坊編號891011121314街坊面積（ha）2.211.962.042.402.401.212.28街坊編號15161718192021街坊面積（ha）1.451.702.001.801.661.231.53街坊編號222324252627街坊面積（ha）1.711.802.201.382.042.40 3劃分設(shè)計管段，計算設(shè)計流量 根據(jù)設(shè)計管段的定義和劃

24、分方法，將各干管和主干管有本段流量進(jìn)入的點(diǎn)（一般定為街坊兩端）、集中流量及旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)，作為設(shè)計管段的起止點(diǎn)的檢查井并編上號碼。 各設(shè)計管段的設(shè)計流量應(yīng)列表進(jìn)行計算。本例中，居住區(qū)人口密度為350人/ ha，居民污水定額為120 L/人d，則生活污水比流量為（L/sha） q 12 = 25 L/sq 89= qs F kz = 0.486（1.21+1.70）kz =1.41kz =1.412.3=3.24 L/sq 910= qs F kz = 0.486（1.21+1.70+1.43+2.21）kz =3.18kz =3.182.3=7.31 L/sq 102= qs F kz =

25、0.486（1.21+1.70+1.43+2.21+1.21+2.28）kz =4.88kz =4.882.3=11.23 L/sq 23= q sF kz + q甲 = (0.4862.20+4.88）kz+ q甲 = (1.07+4.88)kz+25 =5.952.2+25 = 13.09+25=38.09 L/s管段編號居住區(qū)生活污水量Q1集中流量設(shè)計流量L/s本段流量轉(zhuǎn)輸流量q2L/s合計平均流量L/s總變化系數(shù)kz生活污水設(shè)計流量Q1L/s本段L/s轉(zhuǎn)輸L/s街坊編號街坊面積104m2比流量qsL/s104m2流量q1L/s1234567891011124管渠材料的選擇 由于生活污水

26、對管材無特殊要求，且管道的敷設(shè)條件較好，故在本設(shè)計中，DN400 mm的管道采用混凝土管，DN400 mm以上的管道采用鋼筋混凝土管。5各管段的水力計算 在各設(shè)計管段的設(shè)計流量確定后，便可按照污水管道水力計算的方法，從上游管段開始依次進(jìn)行各設(shè)計管段的水力計算。 水力計算步驟如下： (1) 從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計管段的長度，列入表中第2項。 （2）將各設(shè)計管段的設(shè)計流量填入表中第3項。設(shè)計管段起止點(diǎn)檢查井處的地面標(biāo)高列入表中第10、11項。 （3）計算每一設(shè)計管段的地面坡度，作為確定管道坡度時的參考。 （4）根據(jù)管段的設(shè)計流量，參照地面坡度，確定各設(shè)計管段的管徑、設(shè)計流速、設(shè)計坡度和設(shè)計

27、充滿度。 其余各設(shè)計管段的管徑、坡度、流速和充滿度的計算方法與上述方法相同。 在水力計算中，由于 Q、D、I、v、h/D各水力因素之間存在著相互制約的關(guān)系，因此，在查水力計算圖時，存在著一個試算過程，最終確定的 D、I、v、h/D要符合設(shè)計規(guī)范的要求。 （5）根據(jù)設(shè)計管段的長度和設(shè)計坡度求管段的降落量。如管段12的降落量為IL0.0031100.33 m，列入表中第9項。（6）根據(jù)管徑和設(shè)計充滿度求管段的水深。如管段12的水深 hDh/D0.350.4470.16 m，列入表中第8項。（7）求各設(shè)計管段上、下端的管內(nèi)底標(biāo)高和埋設(shè)深度。 控制點(diǎn)：是指在污水排水區(qū)域內(nèi)，對管道系統(tǒng)的埋深 起控制作用

28、的點(diǎn)。 各條干管的起點(diǎn)一般都是這條管道的控制點(diǎn)。 這些控制點(diǎn)中離出水口最遠(yuǎn)最低的點(diǎn)，通常是整個管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。具有相當(dāng)深度的工廠排出口也可能成為整個管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)，它的埋深影響整個管道系統(tǒng)的埋深。確定控制點(diǎn)的管道埋深 應(yīng)根據(jù)城市的豎向規(guī)劃，保證排水區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的污 水都能自流排出，并考慮發(fā)展，留有適當(dāng)余地； 不能因照顧個別點(diǎn)而增加整個管道系統(tǒng)的埋深。 對個別點(diǎn) 應(yīng)采取加強(qiáng)管材強(qiáng)度；填土提高地面高程以保證管道所需的最小覆土厚度； 設(shè)置泵站提高管位等措施，減小控制點(diǎn)的埋深. 首先確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點(diǎn)。本例中離污水廠較遠(yuǎn)的干管起點(diǎn)有8、11、16及工廠出水口1點(diǎn)，這些點(diǎn)都可能成為管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。

29、1點(diǎn)的埋深受冰凍深度和工廠廢水排出口埋深的影響，由于冰凍深度為1.40 m，工廠排出口埋深為2.0 m，1點(diǎn)的埋深主要受工廠排出口埋深的控制。8、11、16三點(diǎn)的埋深可由冰凍深度及最小覆土厚度的限值決定，但因干管與等高線垂直布置，干管坡度可與地面坡度相近，因此埋深增加不多，整個管線上又無個別低洼點(diǎn)，故8、11、16三點(diǎn)的埋深不能控制整個主干管的埋設(shè)深度。對主干管埋深起決定作用的控制點(diǎn)則是1點(diǎn)。 1點(diǎn)是主干管的起點(diǎn)，它的埋設(shè)深度定為2.0 m，將該值列入表3.13中第16項。 1點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高等于1點(diǎn)的地面標(biāo)高減去1點(diǎn)的埋深，為86.2002.0084.200 m，列入表中第14項。 2點(diǎn)的管內(nèi)

30、底標(biāo)高等于1點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高減去管段12的降落量，為84.2000.33083.87 m，列入表3.13中第15項。 2點(diǎn)的埋設(shè)深度等于2點(diǎn)的地面標(biāo)高減去2點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高，為86.10083.872.23 m，列入表3.13中第17項。 82、114、166三條污水干管各設(shè)計管段均為不計算管段，管段間銜接采用管頂平接。 （8）計算管段上、下端水面標(biāo)高。 管段上下端水面標(biāo)高等于相應(yīng)點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高加水深。如管段12中1點(diǎn)的水面標(biāo)高為84.200+0.1684.36 m，列入表中第13項。 根據(jù)管段在檢查井處采用的銜接方法，可確定下游管段的管內(nèi)底標(biāo)高。 1) 管段12與管段23的管徑相同，采用水面平接

31、。 則這兩管段在2點(diǎn)的水面標(biāo)高相同。于是，管段23中2點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高為84.140.2283.92 m。2）如管段45與管段56管徑不同，可采用管頂平接。則這兩管段在5點(diǎn)的管頂標(biāo)高相同。然后用5點(diǎn)的管頂標(biāo)高減去56管徑，得出5點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高。在進(jìn)行管道的水力計算時，應(yīng)注意如下問題： 慎重確定設(shè)計地區(qū)的控制點(diǎn)。這些控制點(diǎn)常位于本區(qū)的最遠(yuǎn)或最低處，它們的埋深控制該地區(qū)污水管道的最小埋深。各條管道的起點(diǎn)、低洼地區(qū)的個別街坊和污水排出口較深的工業(yè)企業(yè)或公共建筑都是控制點(diǎn)的研究對象。 研究管道敷設(shè)坡度與管線經(jīng)過的地面坡度之間的關(guān)系。使確定的管道坡度在滿足最小設(shè)計流速的前提下，既不使管道的埋深過大，又便于

32、旁側(cè)支管的接入。 水力計算自上游管段依次向下游管段進(jìn)行，隨著設(shè)計流量逐段增加，設(shè)計流速也應(yīng)相應(yīng)增加。如流量保持不變，流速不應(yīng)減小。只有當(dāng)坡度大的管道接到坡度小的管道時，下游管段的流速已大于1.0 m/s（陶土管）或1.2 m/s（混凝土、鋼筋混凝土管道）的情況下，設(shè)計流速才允許減小。 設(shè)計流量逐段增加，設(shè)計管徑也應(yīng)逐段增大，但當(dāng)坡度小的管道接到坡度大的管道時，管徑才可減小，但縮小的范圍不得超過50100 mm，并不得小于最小管徑。 在地面坡度太大的地區(qū)，為了減小管內(nèi)水流速度，防止管壁遭受沖刷，管道坡度往往小于地面坡度。這就可能使下游管段的覆土厚度無法滿足最小限值的要求，甚至超出地面，因此應(yīng)在適

33、當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置跌水井。 當(dāng)?shù)孛嬗啥钙峦蝗蛔兙彆r，為了減小管道埋深，在變坡處應(yīng)設(shè)跌水井。 水流通過檢查井時，常引起局部水頭損失。為了盡量降低這項損失，檢查井底部在直線管段上要嚴(yán)格采用直線，在轉(zhuǎn)彎處要采用勻稱的曲線。通常直線檢查井可不考慮局部水頭損失。 在旁側(cè)管與干管的連接點(diǎn)上，要考慮干管的已定埋深是否允許旁側(cè)管接入。同時為避免旁側(cè)管和干管產(chǎn)生逆水和回水，旁側(cè)管中的設(shè)計流速不應(yīng)大于干管中的設(shè)計流速。 初步設(shè)計時，只進(jìn)行干管和主干管的水力計算。技術(shù)設(shè)計時，要進(jìn)行所有管道的水力計算。 6繪制管道平面圖和縱剖面圖 污水管道平面圖和縱剖面圖的繪制方法見下節(jié)。本例題的設(shè)計深度僅為初步設(shè)計，所以，在水力計算結(jié)束后將求得的管徑、坡度等數(shù)據(jù)標(biāo)注在管道平面圖上。同時，繪制出主干管的縱剖面圖。繪制管道平面圖和縱剖面圖 平面圖和縱剖面圖是排水管道設(shè)計的主要組成部分。污水管道設(shè)計和雨水管道設(shè)計均應(yīng)繪制相應(yīng)的管道平面圖和縱剖面圖，二者在繪制要求上基本是一致的。根據(jù)設(shè)計階段的不同，圖紙所體現(xiàn)的內(nèi)容和深度也不同。1平面圖的繪制 平面圖是管道的平面布置圖，應(yīng)反映出管道的總體布置和流域范圍，不同設(shè)計階段的平面圖，其要求的內(nèi)容也不同。 初步設(shè)計階段，一般只繪出管道平面圖。采用的比例尺通常為1：50001：10000，圖上應(yīng)有地形、地物、河流、風(fēng)向玫瑰或指北針