污水管道系统设计教程.pptx

4.1 4.1 绪论绪论1.设计依据 已经批准的当地城市(城镇)和工业企业的总体规划。2.设计的主要内容(1)设计的基础数据；(2)污水管道系统的平面布置；(3)污水管道设计流量计算和水力计算；(4)污水管道系统上的附属构筑物；(5)污水管道在街道横断面上位置的确定；(6)绘制污水管道系统平面图和纵剖面图。第1页/共61页 1.设计资料的调查有关明确任务的资料12有关自然因素方面的资料有关工程方面的资料34国家有关的方针政策及地方的规定4.1 绪论绪论第2页/共61页2.设计方案的确定设计方案的确定1 1获得不同的设计方案2 2方案的技术经济分析及比较3 3综合评价与决策4.1 绪论绪论第3页/共61页城市污水城市污水设计流量设计流量生活污水设计流量工业废水设计流量地下水渗入量4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第4页/共61页例题：某城镇居住小区污水管网设计。该小区街坊总面积为50.20 hm2；人口密度为350 cap/hm2，居民用水定额为120 L/(cap.d)；有两个工厂，化工厂的单位产品废水量为0.6m3/吨，产量为200吨/天，共有员工200人，其中热车间员工50人，每天生产时间为8h；食品厂的员工数为600人，生产时间为三班制，生产废水设计流量为25.00L/s。全部污水统一送至污水厂处理，试计算该小区污水设计总流量。4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第5页/共61页1.居住区生活污水设计流量计算公式qv1 居住区生活污水设计流量(L/s)；qvn 居住区生活污水定额(L/(capd)；N 设计人口数；KZ 生活污水总变化系数；cap“人”的计量单位；4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第6页/共61页 qvn 居住区生活污水定额(L/(capd)：可以参考居民生活用水定额或综合生活用水定额的8090%确定；N设计人口数：污水排水系统设计期限终期的规划人口数。按城镇总体规划确定的人口密度算：按人口自然增长率算：4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第7页/共61页4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第8页/共61页1.居住区生活污水设计流量计算公式qv1 居住区生活污水设计流量(L/s)；qvn 居住区生活污水定额(L/(capd)；N 设计人口数；KZ 生活污水总变化系数；cap“人”的计量单位；4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第9页/共61页 KZ 生活污水总变化系数：最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值；KZ=Kd Kh 居住区生活污水量总变化系数表污水平均日流量(L/s)5154070100200500 1000总变化系数KZ2.3 2.01.81.71.61.51.41.3 KZ可以根据右边公式求得，当Q1000L/s时，KZ取1.3.Kd 生活污水日变化系数：一年中最大日污水量与平均日污水量的比值。Kh 生活污水时变化系数：最大日最大时污水量与该日平均时污水量的比值。第10页/共61页qv2工业企业生活污水及淋浴污水设计流量(L/s)N1 一般车间最大班职工人数(cap)N2 热车间最大班职工人数(cap)B1 一般车间职工生活污水定额，以25(L/(cap班)B2 热车间职工生活污水定额，以35(L/(cap班)K1 一般车间生活污水时变化系数，以3.0计K2 热车间生活污水量时变化系数，以2.5计N3 一般车间最大班使用淋浴的职工人数(cap)N4 热车间最大班使用淋浴的职工人数(cap)D1 一般车间职工淋浴污水定额，以40(L/(cap班)D2 高温、污染严重车间职工淋浴污水定额，以60(L/(cap班)T 每班工作时数2.工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算式工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算式第11页/共61页 3.工业废水设计流量计算公式工业废水设计流量计算公式qv3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(m3/单位产品)（可参照GB89781996部分工业的废水量定额）M产品的平均日产量T 每日生产时数(h)KZ总变化系数(取决于工厂的性质和生产工艺过程)4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定行业行业 冶金工业冶金工业 化学工业化学工业纺织工业纺织工业食品工业食品工业造纸工业造纸工业KZ1.01.11.31.51.52.01.52.01.31.8第12页/共61页4.地下水渗入量地下水渗入量 在地下水位较高地区，因当地土质、管道在地下水位较高地区，因当地土质、管道及接口材料和施工质量等因素的影响，一般均存及接口材料和施工质量等因素的影响，一般均存在地下水渗入现象，设计污水管道系统时宜适当在地下水渗入现象，设计污水管道系统时宜适当考虑地下水渗入量。考虑地下水渗入量。qv4：一般以单位管道延长米或单位服务面积公一般以单位管道延长米或单位服务面积公顷计算。参照国外经验，按设计污水量的顷计算。参照国外经验，按设计污水量的10%20%计算，上海采用总水量的计算，上海采用总水量的10%计算。计算。4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第13页/共61页5.城市污水设计总流量计算 q：城市污水总的设计流量是居住区生活污水、工业企业生活、污水和工业废水设计流量之和；地下水位较高的应加入地下水渗入量。注：上述求污水总设计流量的方法，是假定排出的各种污水多是在同一时间出现最大流量的，不是很经济，但是考虑污水的时变化的资料缺乏，所以还是采用加和方法。设计的时候计算表格见表1、2、3、4。4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第14页/共61页表2第15页/共61页4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第16页/共61页例题：某城镇居住小区污水管网设计。该小区街坊总面积为50.20 hm2；人口密度为350 cap/hm2，居民用水定额为120 L/(cap.d)；有两个工厂，化工厂的单位产品废水量为0.6m3/吨，产量为200吨/天，共有员工200人，其中热车间员工50人，每天生产时间为8h；食品厂的员工数为600人，生产时间为三班制，生产废水设计流量为25.00L/s。全部污水统一送至污水厂处理，试计算该小区污水设计总流量。4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第17页/共61页解：（1）居住区生活污水设计流量计算 qv=120 L/(cap.d)qvn=0.8qv=96 L/(cap.d)污水平均日流量=Nqvn=19.5l L/s 根据居住区生活污水量总变化系数表,采用内插法求得：KZ=1.96居住区生活污水设计流量：4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定污水平均日流量(L/s)5154070100200500 1000总变化系数KZ2.3 2.01.81.71.61.51.41.3第18页/共61页解：（2）工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算 A.化工厂：N1=N3=20050150人，N2=N4=50人 B.食品厂：N1=600/3=200人 无热车间，T=8h，工业企业生活污水及淋浴污水设计流量:4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第19页/共61页解：（3）工业废水设计流量：A.化工厂：m=0.6 m3/t,M=200t/d，KZ=1.4 B.食品厂：qB=25 L/s，工业废水设计流量:qv3=qA+qB=5.83+25=30.83L/s（4）地下水渗入量忽略不计（5）污水设计流量：4.2 污水设计流量的确定污水设计流量的确定第20页/共61页4.3 4.3 污水管道系统的平面布污水管道系统的平面布置置4.3.1划定排水区界4.3.2管道定线和平面布置的组合4.3.3控制点的确定和泵站的设置地点4.3.4设计管段及设计流量的确定4.3.5污水管道的衔接4.3.6污水管道在街面上的位置第21页/共61页确定排水区界，划分排水流域选择污水厂出水口的位置拟定污水干沟及总干沟的路线确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第22页/共61页1 1、确定排水区界，划分排水流域、确定排水区界，划分排水流域 排水区界是排水系统设置的界限，它是根排水区界是排水系统设置的界限，它是根据城镇总体规划的设计规模决定的。在排水区据城镇总体规划的设计规模决定的。在排水区界内，根据地形及城镇的竖向规划，划分排水界内，根据地形及城镇的竖向规划，划分排水流域，地形起伏地区流域，地形起伏地区根据等高线划分根据等高线划分，在地形，在地形平坦无显著分水线的地区，平坦无显著分水线的地区，可根据面积大小划可根据面积大小划分分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最大合理埋深情况下，尽量使面积，使干管在最大合理埋深情况下，尽量使绝大部分污水能自流排出。绝大部分污水能自流排出。4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第23页/共61页 第24页/共61页 第25页/共61页 IIIIIIIV第26页/共61页选择污水厂和出水口的位置选择选择污水厂和出水口的位置选择4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置原则原则原则原则城市的下风向水体的下游离开居住区和工业区第27页/共61页 IIIIIIIV第28页/共61页2.2.管道定线和平面布置的组合管道定线和平面布置的组合 管道定线 遵循的主要原则：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出；考虑因素：地形和用地布局，排水体制和线路数目，污水厂和出水口位置，水文地质条件，道路宽度，地下管线及其构筑物的位置，工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第29页/共61页2.2.管道定线和平面布置的组合管道定线和平面布置的组合 管道平面布置 P72 包括全部支管、干管、主干管、泵站、污水厂、出水口的具体位置和资料。支管平面布置：4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置低侧式围坊式第30页/共61页4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置穿坊式第31页/共61页地形具有适中的坡度地形坡度较陡流域范围大，且地形较平坦地形将城市划分成高低二区拟定污水干管及总干管的路线拟定污水干管及总干管的路线几种具体情况分析4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第32页/共61页地形具有适中的坡度地形具有适中的坡度4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第33页/共61页4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置地形具有适中的坡度地形具有适中的坡度第34页/共61页地形坡度较陡地形坡度较陡4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第35页/共61页地形坡度较陡地形坡度较陡4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第36页/共61页流域范围大，且地形较平坦流域范围大，且地形较平坦4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第37页/共61页流域范围大，且地形较平坦流域范围大，且地形较平坦4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第38页/共61页地形将城市划分成高低二区4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第39页/共61页地形将城市划分成高低二区地形将城市划分成高低二区4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第40页/共61页4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第41页/共61页3 控制点的确定和泵站的设置地点控制点的确定和泵站的设置地点 (1)控制点：在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点。各条管道的起点一般是这条管道的控制点，这些控制点中离出水口最远的一点，通常是整个系统的控制点。另外，具有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点，也可能是整个管道系统的控制点。4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第42页/共61页排水系统组成 第43页/共61页某城镇的污水管道设计 原始资料第44页/共61页3 控制点的确定和泵站的设置地点控制点的确定和泵站的设置地点 确定控制点标高的要求：根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够顺利排出，并且考虑未来发展，在埋深上留有余地；不能因照顾个别控制点增加整个系统的埋深。(2)污水泵站：中途泵站；局部泵站；终点泵站（总泵站）。4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第45页/共61页4 4 污水管道在街道上的位置污水管道在街道上的位置 (1)与建筑物间和其它管线应有一定距离 (2)各种管线发生矛盾时的处理方法 有压管让无压管，小管让大管，设计管线让已建管线，可弯管线让不可弯管线，临时管线让永久管线，柔性管线让刚性管线，给水管在排水管之上，电力管、煤气管和热水管在给水管之上，检修次数少让检修次数多4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第46页/共61页(3)管线尽量布置在人行道、非机动车道和绿化带下4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第47页/共61页 (4)在地下设施拥挤的地区及交通繁忙的情况下，常通过建管线隧道来布置。4.3 4.3 污水管道系统的平面布置污水管道系统的平面布置第48页/共61页某城镇的污水管道设计 原始资料的整理第49页/共61页4.4 4.4 污水管道的设计污水管道的设计计算步骤：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第50页/共61页 布置污水管道4.5 4.5 污水管道的设计计算举例污水管道的设计计算举例某城镇的污水管道设计第51页/共61页街区编号并计算其面积街区编号并计算其面积街区编号并计算其面积街区编号并计算其面积4.5 4.5 污水管道的设计计算举例污水管道的设计计算举例某城镇的污水管道设计第52页/共61页1.设计管段及设计流量的确定设计管段及设计流量的确定(1)设计管段及其划分：两个检查井之间的管段采用设计的流量不变，且采用同样的管径和坡度，称它为设计管段，在实际设计中把采用同样管径和坡度的连续管段可划为一个设计管段。(2)设计管段的设计流量 沿线流量q1；集中流量q2；转输流量q；注：初步设计时，只计算干管和主干管的流量；施工图设计时，应计算全部管道的流量。4.4 4.4 污水管道的设计污水管道的设计第53页/共61页划分设计管段，计算设计流量第54页/共61页4.5.4 水力计算步骤1.1.设计沟段编号2.2.确定设计管段的长度，列入表格3.3.设计流量列入表格，设计管段起点检查井地面 标高4.4.计算管段的地面坡度5.5.确定起始管段的管径及设计v,i,h/Dv,i,h/D6.6.计算各管段上、下端水面、管底标高以及埋设 深度4.5 4.5 污水管道的设计计算举例污水管道的设计计算举例第55页/共61页平面标注方法4.5 4.5 污水管道的设计计算举例污水管道的设计计算举例第56页/共61页某城镇污水干沟的剖面图（初步设计）第57页/共61页习作：计算图3-19所示工业城的主干沟的设计流量，改城 区街坊的人口密度为每公顷300人，污水量标准：每 人每日120L，工厂甲的污水最大时流量为26L/s，工 厂甲的污水最大时流量为6L/s，请列表进行计算，画 出干沟的剖面图。第58页/共61页 图为某工厂工业废水平面图，图上注明各废水排出口的位置、设计流量以及各设计管段的长度，检查井处的地 面标高。排出口1的管底标高为218.9m，其余各排出口的深均不得小于1.6m。该地区土壤无冰冻。要求列表进行干管的水力计算，并且将计算结果标注在平面图上。第59页/共61页 图图2-19所示的小区平面图，布置污水管道，并从工厂接管点至污水厂进行管段的水力所示的小区平面图，布置污水管道，并从工厂接管点至污水厂进行管段的水力计算，绘出管道平面图和纵剖面图。已知计算，绘出管道平面图和纵剖面图。已知：(1)人口密度为人口密度为 400cap/ha；(2)生活污水生活污水定额定额140L/cap.d；(3)工厂的生活污水和淋浴污水设计流量分别为工厂的生活污水和淋浴污水设计流量分别为8.24L/s和和6.84L/s，生产污水的设计流量为，生产污水的设计流量为26.4L/s，工厂排出地面标高为，工厂排出地面标高为43.5m，管底埋深不小于，管底埋深不小于2m，冰冻深为冰冻深为0.8m；(4)沿河岸堤坝顶标高沿河岸堤坝顶标高40m第60页/共61页感谢您的观看！第61页/共61页