城市排水工程系统规划.pptx

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1、第三章 城市排水工程系统规划第一节 城市排水体制与排水工程系统第二节 城市污水工程系统规划第三节 城市雨水工程系统规划第四节 城市合流制排水系统规划第1页/共116页排水工程规划主要程序排水工程规划主要程序污水量预测确定城市排水系统规划的目标选择城市排水体制污水处理的主体程序：城市污水处理设施规划城市污水管网与输送设施规划分区污水管网与输送设施规划详细规划范围内污水管网规划第2页/共116页城市排水工程系统规划的工作程序城市排水工程系统规划的工作程序第3页/共116页城市排水工程系统规划的内容深度城市排水工程系统规划的内容深度城市排水工程系统总体规划的内容深度1 1、确定排水体制2 2、划分排

2、水区域，估算雨水、污水总量，制定城市污水处理排放标准3 3、排水管渠规划，确定雨、污水主要泵站数量位置及水闸位置4 4、污水处理厂数量、规模、处理等级以及用地范围5 5、确定排水干管、渠的走向和出口位置6 6、提出污水综合治理利用措施第4页/共116页城市排水工程系统资料城市排水工程系统资料城市排水状况资料1、城市现状排水体制、排水流域分区图、分区排水体系2、现状总污水量，生活污水、工业废水量，历年污水量增长情况3、主要污水源、工业废水源分布状况4、城市污水、雨水和工业废水处理利用情况5、城市渍水排涝情况第5页/共116页城市排水城市排水设施资料1、排水系统现状图，分区或详细规划范围的排水设施

3、与管线现状图2、污水处理厂的分布、数量、处理能力、处理工艺、处理后水质情况3、现状雨水、污水管网的分布、位置、管径、长度、高程、排水口位置4、污水泵站的分布、位置、数量、排水能力5、排涝泵站、水闸的分布、位置、排涝能力6、江、河堤的标高、工程质量、防洪标准、防洪能力第6页/共116页第一节 城市排水体制与排水工程系统一、城市排水工程系统的体制二、城市排水工程系统组成第7页/共116页一、城市排水工程系统的体制一、城市排水工程系统的体制排水的分类生活污水、工业废水、降水不同种类排水的要求：生活污水收集、处理、排除工业废水处理、收集、再处理、排除或直接排除降水收集、排除或收集、部分处理、排除第8页

4、/共116页第9页/共116页生活污水排水系统生活污水排水系统排除居住建筑、公共建筑及工厂生活间的污废水。第10页/共116页城市排水体制排水系统的组成管网、处理系统、最终受体，对应收集、处理、排放的排水过程。直排式合流制起简单的排水作用，目的是避免积水为害。实际上这是地面废水排除系统，主要为雨水而设，顺便排除水量很少的生活污水和工业废水。特点：投资省、污染大、无污水厂适用：小污染、大水体、建设初期第11页/共116页l在区干管与截流管渠相交处的窨井称溢流井，上游来水量大于截流管的排水量时，在井中溢入排放管，流向水体。这样，晴天时污水全部得到处理。但在雨天，仍有部分污水和经处理直接排入水体，对

5、水体污染较严重截流式合流制特点：投资省、污染不大、有污水厂特点：投资省、污染不大、有污水厂适用：干旱地区、旧城改建适用：干旱地区、旧城改建适用：地形起伏且水系健全地区适用：地形起伏且水系健全地区第12页/共116页分流制排水体制流程示意图完全分流制 设置两个各自独立的管渠系统，分别收集需要处理的污水和雨水，形成分流制系统，以进一步减轻水体的污染。分流制排水系统不完全分流制不完全分流制特点：投资较省、污染小、特点：投资较省、污染小、有污水厂有污水厂适用：有合适的地形，有适用：有合适的地形，有比较健全的明渠水系的地比较健全的明渠水系的地方，新区初期建设方，新区初期建设特点：投资大、污染小、特点：投

6、资大、污染小、有污水厂有污水厂适用：新建地区适用：新建地区第13页/共116页城市排水体制选择两个关键地形和水系三个目标治污、排涝、综合利用五个方面城市安全方面环境保护方面工程投资方面近远期关系方面运营管理方面 城市建设初期，根据情况，城市建设初期，根据情况，采用直排式合流制、截流式合采用直排式合流制、截流式合流制、不完全分流制，逐步向流制、不完全分流制，逐步向完全分流制过渡。完全分流制过渡。因地制宜，一个城市有两种因地制宜，一个城市有两种或两种以上的排水体制是很正或两种以上的排水体制是很正常的常的第14页/共116页城市排水规划要注意的问题不同城市如何因地制宜干旱地区与多雨地区城市排水与水资

7、源利用山区与平原城市排水与防洪防涝发达地区与欠发达地区城市排水系统的性能与造价滨水与非滨水地区城市水系的保护与建设排水与竖向规划的关系第15页/共116页国内大城市排水系统简介北京市排水系统北京市城市排水系统分为合流制与分流制两大类。北京市形成了9 9个大小不等的污水系统。同时修建了一些雨水干沟。北京市建造污水截流工程后仍有大量污水溢流入河，关键问题在于污水截流工程中的截流设施。北京市的污水截流则不是在合流沟出口处设截流井，而是在各个污水支管进合流沟干管(沟)处设截流井。第16页/共116页国内大城市排水系统简介广州市排水系统目前正在同时推进四个污水治理项目的建设，城市污水处理的能力在2005

8、2005年达到162162万吨/天。广州市排水体制的混乱和脆弱既有城市发展历史的原因，又有污水处理和城市排水系统建设长期严重滞后的原因。污水系统的直接排放和通过合流制及雨污混接方式的污水排放是造成城市水体环境恶化的主要原因。污水厂及管道系统规划建设不配套。一方面，污水主干管建设滞后于支管建设；另一方面，主干管建设滞后于污水处理厂的建设。合流制中心管道淤积情况严重，在清掏不及时的情况下，遇暴雨则出现“水增阶”。第17页/共116页国内大城市排水系统简介深圳市排水系统深圳特区共建成4 4座污水处理厂，设计平均日处理污水5656万m m3 3，设计污水处理率应达到6060，但实际还达不到3030。深

9、圳特区市政排水管网以分流制为主，但存在雨污合流现象。污水管网没有统一管理，住宅区排水系统与市政排水系统衔接混乱，污水管道质量问题多第18页/共116页国内大城市排水系统的特点历史欠账多，弱点明显涉及地域大，问题复杂雨污合流多，污染较大水系破坏重，排涝困难发展不均衡，混接较多综合利用少，有待加强经济实力强，发展较快第19页/共116页发达国家城市排水系统简介美国19801980年美国污水处理率达到70%70%。美国主要大城市的排水体制均为分流制，在已建的合流拱沟中都设有污水和雨水的完整的截流设施。美国发现污水、雨水分开排放后，雨水管道的初期雨水和在道路上造成迳流的小雨水也严重污染水体，认为不仅在

10、合流制管道中要截流初期雨水进行处理，而完全分流制的雨水管的污浊雨水也应当截流到污水处理厂进行处理 。第20页/共116页发达国家城市排水系统简介日本日本的排水体系基本是采用分流制。日本的排水管道密度一般在202030 km/km30 km/km2 2，高的地区可达50 km/km50 km/km2 2。从19651965年起日本就开始有计划地处理和利用雨水，截止19931993年，使用雨水作为杂用水的设施日本共有2828处，使用水量为500500万吨/天。19921992年日本颁布了“第二代城市下水总体规划”，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。第21页/共116页发达国家

11、城市排水系统简介德国德国的排水系统是分流制和合流制并存的。德国是欧洲极力主张进行雨水利用的国家之一。德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段，并逐步向集成化综合化方向发展。德国的雨水系统包括屋面雨水集蓄和屋顶花园利用系统、雨水截污和渗透系统第22页/共116页发达国家城市排水系统发展趋势发展基础好综合利用多环保理念强城乡差距小第23页/共116页二、城市排水工程系统组成污水排水系统室内污水管道系统和设备、室外污水管道系统、污水泵站、污水处理厂、出水口P111，图4-5雨水排水系统：房屋雨水管道系统和设备、街坊或厂区雨水管渠系统、街道雨水管渠系统、雨水泵站及压力管、出水口第24页/共116页

12、（一）排水管网布置原则（1）按照城市总体规划，结合实际布置（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管 网，按从主干管到干管到支管的顺序进行布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并 使管线最短和埋深最小；（4）协调好与其他管道关系（5）施工、运行和维护方便（6）远近期结合，留有发展余地三、排水工程系统规划布置三、排水工程系统规划布置第25页/共116页（二）排水管网布置形式 排水管网一般布置成树状网，根据地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况以及污水种类和污染程度等分为多种形式，以地形为主要考虑因素的布置形式有以下几种：第26页/共116页 在地势向水体适当倾在地势向

13、水体适当倾斜的地区，各排水流域的斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。体垂直相交的方向布置。特点：特点：干管长度短，管径小，较经济，污水排出也干管长度短，管径小，较经济，污水排出也迅速。由于污水未经处理就直接排放，会使水迅速。由于污水未经处理就直接排放，会使水体遭受严重污染，影响环境。体遭受严重污染，影响环境。适用：雨水排水系统。适用：雨水排水系统。1 1、正交、正交式布置：式布置：第27页/共116页 沿河岸再敷设主干沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水管，并将各干管的污水截流送至污水厂，是正截流送至污水厂，是正交式发展的结果。交式发展的结果

14、。特点：减轻水体污染，保护环境。特点：减轻水体污染，保护环境。适用：分流制污水排水系统。适用：分流制污水排水系统。2 2、截流、截流式式布置：布置：第28页/共116页 在地势向河流方向有较在地势向河流方向有较大倾斜的地区，可使干管与大倾斜的地区，可使干管与等高线及河道基本上平行，等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。倾斜角敷设。特点：保证干管较好的水力条件，避免因干管坡特点：保证干管较好的水力条件，避免因干管坡度过大以至于管内流速过大，使管道受到严重冲度过大以至于管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水井过多。刷或跌水井过多。适用：地形坡度大的地区

15、。适用：地形坡度大的地区。3 3、平行式布置：、平行式布置：第29页/共116页 在地势高低相差很大的在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流地区，当污水不能靠重力流至污水厂时采用。分别在高至污水厂时采用。分别在高地区和低地区敷设独立的管地区和低地区敷设独立的管优点：能充分利用地形排水，节省电力。优点：能充分利用地形排水，节省电力。适用：个别阶梯地形或起伏很大的地区。适用：个别阶梯地形或起伏很大的地区。4 4、分区式布置：、分区式布置：道系统。高地区的污水靠重力流直接流入污水厂，道系统。高地区的污水靠重力流直接流入污水厂，而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。而低地区的污水用水泵抽

16、送至高地区干管或污水厂。第30页/共116页 当城镇中央部分地势高，且向当城镇中央部分地势高，且向周围倾斜，四周又有多处排水周围倾斜，四周又有多处排水出路时，各排水流域的干管常出路时，各排水流域的干管常采用辐射状布置，各排水流域采用辐射状布置，各排水流域具有独立的排水系统。具有独立的排水系统。特点：特点：干管长度短，管径小，管道埋深浅，便于污水干管长度短，管径小，管道埋深浅，便于污水灌溉等，但污水厂和泵站（如需设置时）的数量灌溉等，但污水厂和泵站（如需设置时）的数量将增多。适用：在地势平坦的大城市将增多。适用：在地势平坦的大城市5 5、分散式布置：、分散式布置：第31页/共116页 可沿四周布

17、置主干可沿四周布置主干管，将各干管的污水截管，将各干管的污水截流送往污水厂集中处理，流送往污水厂集中处理，这样就由分散式发展成这样就由分散式发展成环绕式布置。环绕式布置。特点：污水厂和泵站（如需设置时）的数量少。基特点：污水厂和泵站（如需设置时）的数量少。基建投资和运行管理费用小。建投资和运行管理费用小。6 6、环绕式布置：第32页/共116页7 7、区域性布置形式把两个以上城镇的污水统一排除和处理的系统，这种方式使污水处理设施集中化，大型化，有利于水资源的统一规划管理（如图4-8）特点：节省投资，占地少，管理复杂，工程效益慢适用：城镇密集区及区域水污染控制的地区第33页/共116页第二节 城

18、市污水工程系统规划一、城市污水管网布置一、城市污水管网布置 确定排水区界，划分排水流域；确定排水区界，划分排水流域；确定污水排放系统的形式：大城市适合分散布置，确定污水排放系统的形式：大城市适合分散布置，中小城市适合集中布置中小城市适合集中布置 选定污水厂和出水口的位置；选定污水厂和出水口的位置；进行污水管道系统的定线；进行污水管道系统的定线；确定需要抽升区域的泵站位置；确定需要抽升区域的泵站位置；确定管道在街道上的位置等。确定管道在街道上的位置等。一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置。一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置。第34页/共116页1 1确定排水区界、划分排水流域 排水区界排水

19、区界是污水排水系统设置的界限。它是根据城市规划是污水排水系统设置的界限。它是根据城市规划的设计规模确定的。在排水区界内，一般根据地形划分为的设计规模确定的。在排水区界内，一般根据地形划分为若干个排水流域。若干个排水流域。（1）在丘陵和地形起伏的地区：在丘陵和地形起伏的地区：流域的分界线与地形的流域的分界线与地形的分水线基本一致，由分水线所围成的地区即为一个排水流分水线基本一致，由分水线所围成的地区即为一个排水流域。域。（2）在地形平坦无明显分水线的地区：在地形平坦无明显分水线的地区：可按面积的大小可按面积的大小划分，使各流域的管道系统合理分担排水面积，并使干管划分，使各流域的管道系统合理分担排

20、水面积，并使干管在最大合理埋深的情况下，各流域的绝大部分污水能自流在最大合理埋深的情况下，各流域的绝大部分污水能自流排出。排出。每一个排水流域内，可布置若干条干管，根据流每一个排水流域内，可布置若干条干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。第35页/共116页2选定污水厂和出水口位置选定污水厂和出水口位置 现代化的城市，需将各排水流域的污水通现代化的城市，需将各排水流域的污水通过主干管输送到污水厂，经处理后再排放，以过主干管输送到污水厂，经处理后再排放，以保护受纳水体。应遵循如下原则选定污水厂和保护受纳水体。应遵循如下原则选定污水厂和出水口的

21、位置。出水口的位置。（1）出水口应位于城市河流下游。当城市采用）出水口应位于城市河流下游。当城市采用地表水源时，应位于取水构筑物下游，并保持地表水源时，应位于取水构筑物下游，并保持100 m以上的距离。以上的距离。（2）出水口不应设在回水区，以防止回水污染。）出水口不应设在回水区，以防止回水污染。第36页/共116页（3）污水厂要位于河流下游，并与出水口尽量）污水厂要位于河流下游，并与出水口尽量靠近，以减少排放渠道的长度。靠近，以减少排放渠道的长度。（4）污水厂应设在城市夏季主导风向的下风向，）污水厂应设在城市夏季主导风向的下风向，并与城市、工矿企业和农村居民点保持并与城市、工矿企业和农村居民

22、点保持300 m以以上的卫生防护距离。上的卫生防护距离。（5）污水厂应设在地质条件较好，不受雨洪水）污水厂应设在地质条件较好，不受雨洪水威胁的地方，并有扩建的余地。威胁的地方，并有扩建的余地。第37页/共116页 3 3污水管道定线在城市规划平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道系统的定线。主要原则：采用重力流排除污水和雨水，尽可能在管线最短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。影响因素：城市地形、竖向规划、排水体制、污水厂和出水口位置、水文地质、道路宽度、大出水户位置等。第38页/共116页 地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于等地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于等高线布

23、置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以便高线布置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以便于收集干管来水。于收集干管来水。地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样布地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样布置主干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水，置主干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水，使干管的水力条件改善，避免受到严重冲刷。使干管的水力条件改善，避免受到严重冲刷。避开地质条件差的地区避开地质条件差的地区（1 1）主干管）主干管第39页/共116页 尽量设在地势较低处，以便支管顺坡排水；尽量设在地势较低处，以便支管顺坡排水；地形平坦或略有坡度，干管与等高线垂直（减小地形平坦或略有坡度，干管与等高线垂直（减小埋深

24、）埋深）地形较陡，干管与等高线平行（减少跌水井数量）地形较陡，干管与等高线平行（减少跌水井数量）一般沿城市街道布置。通常设置在污水量较大、一般沿城市街道布置。通常设置在污水量较大、地下管线较少、地势较低一侧的人行道、绿化带或地下管线较少、地势较低一侧的人行道、绿化带或慢慢 车道下，并与街道平行。当街道宽度车道下，并与街道平行。当街道宽度40m，可，可考虑在街两侧设两条污水管，以减少连接支管的长考虑在街两侧设两条污水管，以减少连接支管的长度和数量。度和数量。（2 2）干管）干管第40页/共116页（3）支管）支管 1）低边式：）低边式：当街坊面积较当街坊面积较小而街坊内污水又小而街坊内污水又采用

25、集中出水方式采用集中出水方式时，支管敷设在服时，支管敷设在服务街坊较低侧的街务街坊较低侧的街道下。道下。取决于地形和街坊建筑特征，并应便于用户接管排取决于地形和街坊建筑特征，并应便于用户接管排水。布置形式有：水。布置形式有：第41页/共116页2）周边式（围坊式）周边式（围坊式）3）穿坊式）穿坊式 当街坊或小区已按规划确定，当街坊或小区已按规划确定，其内部的污水管网已按建筑物需要其内部的污水管网已按建筑物需要设计，组成一个系统时，可将该系设计，组成一个系统时，可将该系统穿过其它街坊，并与所穿街坊的统穿过其它街坊，并与所穿街坊的污水管网相连。污水管网相连。当街坊面积较大且地势平坦时，宜在街坊四周

26、的街道下敷设支管。第42页/共116页4泵站位置泵站位置（1）中途泵站中途泵站：当管道的埋深超过最大允许埋深时，当管道的埋深超过最大允许埋深时，应设置泵站以提高下游管道的管位；应设置泵站以提高下游管道的管位；（干管或主干管中途）（干管或主干管中途）（2）局部泵站：局部泵站：地形复杂的城市，往往需要将地势较地形复杂的城市，往往需要将地势较 低处的污水抽升至地势较高地区的污低处的污水抽升至地势较高地区的污 水管道中；（局部低洼地区）水管道中；（局部低洼地区）（3）总泵站（或终点泵站）总泵站（或终点泵站）：污水管道系统终点的埋污水管道系统终点的埋深一般都很大，而污水厂的第一个处理构筑物一般埋深深一般

27、都很大，而污水厂的第一个处理构筑物一般埋深较浅，或设在地面以上，这就需要将管道系统输送来的较浅，或设在地面以上，这就需要将管道系统输送来的污水抽升到第一个处理构筑物中。（污水厂起端）污水抽升到第一个处理构筑物中。（污水厂起端）第43页/共116页5确定污水管道在街道下的具体位置确定污水管道在街道下的具体位置 由于污水管道为重力流管道，其埋深大，连由于污水管道为重力流管道，其埋深大，连接支管多，使用过程中难免渗漏损坏。所有这些接支管多，使用过程中难免渗漏损坏。所有这些都增加了污水管道的施工和维修难度，还会对附都增加了污水管道的施工和维修难度，还会对附近建筑物和构筑物的基础造成危害，甚至污染生近建

28、筑物和构筑物的基础造成危害，甚至污染生活饮用水。活饮用水。因此，污水管道与建筑物应有一定间距，与因此，污水管道与建筑物应有一定间距，与生活给水管道交叉时，应敷设在生活给水管的下生活给水管道交叉时，应敷设在生活给水管的下面。面。第44页/共116页(1)(1)覆土厚度：管底可埋在冰冻线以上0.150.15m，最小覆土厚度不宜小于0.7m0.7m，最大不宜大于6m6m，理想为1-2m1-2m(2)(2)埋设深度：干燥土壤中，最大埋深不超过7 78m8m；多水、流砂、石灰岩地层中，不超过5m5m。控制点应采取措施来减少管道的埋深，如增加管道的强度，填土提高地面高程以保证最小覆土厚度。第45页/共11

29、6页v 管线综合规划时，所有地下管线都应尽量设置管线综合规划时，所有地下管线都应尽量设置在人行道、非机动车道和绿化带下，只有在不得已在人行道、非机动车道和绿化带下，只有在不得已时，才考虑将埋深大，维修次数较少的污水、雨水时，才考虑将埋深大，维修次数较少的污水、雨水管道布置在管道布置在 机动车道下。机动车道下。v 各种管线在平面上布置的各种管线在平面上布置的次序次序一般是，从建筑一般是，从建筑规划线向道路中心线方向依次为：规划线向道路中心线方向依次为：电力电缆电力电缆 通信电缆通信电缆 燃气燃气 管道管道 给水管道给水管道热力管热力管道道雨水管道雨水管道 污水管道。污水管道。v若各种管线布置时发

30、生冲突，处理的若各种管线布置时发生冲突，处理的原则原则是：是：未建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压未建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让无压管，可弯管让不可弯管。力管让无压管，可弯管让不可弯管。第46页/共116页二、城市污水量预测和计算污水管道系统是由污水管道及管道系统上的附属构筑物组成。污水管（渠）道设计的主要内容包括：1划分排水流域，进行管网定线；2划分设计管段，确定各设计管段的设计流量；3进行管（渠）道的水力计算，确定管径、坡度、流速及埋深等；4绘制管（渠）道平面图及剖面图。第47页/共116页污水设计流量计算污水设计流量计算 污水设计流量是污水管道系统及附属构筑物污水

31、设计流量是污水管道系统及附属构筑物污水设计流量是污水管道系统及附属构筑物污水设计流量是污水管道系统及附属构筑物设计的依据。设计的依据。设计的依据。设计的依据。居民生活污水定额和综合生活污水定额居民生活污水定额和综合生活污水定额居民生活污水定额和综合生活污水定额居民生活污水定额和综合生活污水定额居民生活污水定额居民生活污水定额居民生活污水定额居民生活污水定额指居民每人每日所排出的平均指居民每人每日所排出的平均指居民每人每日所排出的平均指居民每人每日所排出的平均污水量。污水量。污水量。污水量。综合生活污水定额综合生活污水定额综合生活污水定额综合生活污水定额指居民生活污水和公共设施排指居民生活污水和

32、公共设施排指居民生活污水和公共设施排指居民生活污水和公共设施排出污水两部分的总和。出污水两部分的总和。出污水两部分的总和。出污水两部分的总和。我国现行我国现行我国现行我国现行室外排水设计规范室外排水设计规范室外排水设计规范室外排水设计规范规定，可按当地规定，可按当地规定，可按当地规定，可按当地用水定额的用水定额的用水定额的用水定额的80809090采用。对给排水系统完采用。对给排水系统完采用。对给排水系统完采用。对给排水系统完善的地区可按善的地区可按善的地区可按善的地区可按9090计，一般地区可按计，一般地区可按计，一般地区可按计，一般地区可按8080计。计。计。计。注意：采用注意：采用注意：

33、采用注意：采用平均日污水量定额。平均日污水量定额。平均日污水量定额。平均日污水量定额。第48页/共116页 1、居民生活污水设计流量、居民生活污水设计流量 式中：式中：Q Q1 1 居民生活污水设计流量，居民生活污水设计流量，L Ls s；n n 居民生活污水量定额，居民生活污水量定额，L L(capd)(capd)；N N 设计人口数，设计人口数，capcap；KZKZ生活污水量总变化系数；生活污水量总变化系数；人口密度，人口密度，cap/hm2cap/hm2；FF居住区面积，居住区面积，hm2hm2；（一）生活污水设计流量（一）生活污水设计流量第49页/共116页污水量的变化污水量的变化

34、通常用变化系数来反映城镇污水量的变化程度。通常用变化系数来反映城镇污水量的变化程度。通常用变化系数来反映城镇污水量的变化程度。通常用变化系数来反映城镇污水量的变化程度。考虑污水处理厂和污水泵站的设计规模和管径系数。考虑污水处理厂和污水泵站的设计规模和管径系数。考虑污水处理厂和污水泵站的设计规模和管径系数。考虑污水处理厂和污水泵站的设计规模和管径系数。日变化系数日变化系数日变化系数日变化系数K K K Kd：在一年中最大日污水量与平均在一年中最大日污水量与平均在一年中最大日污水量与平均在一年中最大日污水量与平均日污水量的比值称为日变化系数。日污水量的比值称为日变化系数。日污水量的比值称为日变化系

35、数。日污水量的比值称为日变化系数。时变化系数时变化系数时变化系数时变化系数K K K Kh：最大日中最大时污水量与该日最大日中最大时污水量与该日最大日中最大时污水量与该日最大日中最大时污水量与该日平均时污水量的比值，称为时变化系数。平均时污水量的比值，称为时变化系数。平均时污水量的比值，称为时变化系数。平均时污水量的比值，称为时变化系数。总变化系数总变化系数总变化系数总变化系数K K K Kz：最大日最大时污水量与平均日最大日最大时污水量与平均日最大日最大时污水量与平均日最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数。平均时污水量的比值称为总变化系数。平均时污水量的比值称为总变化系

36、数。平均时污水量的比值称为总变化系数。Kz=Kd Kh 第50页/共116页2 2 2 2、工业企业的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设计流量、工业企业的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设计流量Q2工业企业生活污水和淋浴污水设计流量，L/s；A1 一般车间最大班职工人数，cap；B1一般车间职工生活污水定额，以25L/(cap班)计；K1一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计；A2热车间和污染严重车间最大班职工人数，cap；B2热车间和污染严重车间职工生活污水量定额，以35L(cap班)计；K2热车间和污染严重车间生活污水量时变化系数，以2.5

37、计；C1一般车间最大班使用淋浴的职工人数，cap；D1一般车间的淋浴污水量定额，以40L(cap班)计；C2热车间和污染严重车间最大班使用淋浴的职工人数，cap；D2热车间和污染严重车间的淋浴污水量定额，以60L(cap班)计；T 每工作班工作时数，h。淋浴时间按60min计。第51页/共116页（二）（二）工业废水设计流量工业废水设计流量 Q4 工业废水设计流量，Ls；m 生产过程中每单位产品的废水量定额，L单位产品；M 产品的平均日产量，单位产品/d；T 每日生产时数，h；KZ总变化系数。第52页/共116页（三）地下水渗入量地下水渗入量Q4一般以单位管道延长米或单位服务面积公顷计算。城市

38、污水设计总流量城市污水设计总流量城市污水工程规模和污水处理厂规模城市污水工程规模和污水处理厂规模应根据应根据平均日污平均日污水量水量确定，而城市确定，而城市排水管渠断面尺寸排水管渠断面尺寸应根据规划期排应根据规划期排水规划的水规划的最大秒流量最大秒流量并考虑城市远景发展的需要确定并考虑城市远景发展的需要确定第53页/共116页【例题例题】河北某中等城市一屠宰厂每天宰杀活牲畜河北某中等城市一屠宰厂每天宰杀活牲畜河北某中等城市一屠宰厂每天宰杀活牲畜河北某中等城市一屠宰厂每天宰杀活牲畜260t260t260t260t，废水量定额为废水量定额为废水量定额为废水量定额为10m10m10m10m3 3 3

39、 3/t/t/t/t，工业废水的总变化系数为，工业废水的总变化系数为，工业废水的总变化系数为，工业废水的总变化系数为1.81.81.81.8，三班制生产，每班三班制生产，每班三班制生产，每班三班制生产，每班8h8h8h8h。最大班职工人数。最大班职工人数。最大班职工人数。最大班职工人数800cap800cap800cap800cap，其中，其中，其中，其中在污染严重车间工作的职工占总人数的在污染严重车间工作的职工占总人数的在污染严重车间工作的职工占总人数的在污染严重车间工作的职工占总人数的40%40%40%40%，使用淋，使用淋，使用淋，使用淋浴人数按该车间人数的浴人数按该车间人数的浴人数按该

40、车间人数的浴人数按该车间人数的85%85%85%85%计；其余计；其余计；其余计；其余60%60%60%60%的职工在一般的职工在一般的职工在一般的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按车间工作，使用淋浴人数按车间工作，使用淋浴人数按车间工作，使用淋浴人数按30%30%30%30%计。工厂居住区面积计。工厂居住区面积计。工厂居住区面积计。工厂居住区面积为为为为10ha,10ha,10ha,10ha,人口密度为人口密度为人口密度为人口密度为600cap/ha600cap/ha600cap/ha600cap/ha。各种污水由管道汇集。各种污水由管道汇集。各种污水由管道汇集。各种污水由管道汇集输送到厂区

41、污水处理站，经处理后排入城市污水管道，输送到厂区污水处理站，经处理后排入城市污水管道，输送到厂区污水处理站，经处理后排入城市污水管道，输送到厂区污水处理站，经处理后排入城市污水管道，试计算该屠宰厂的污水设计总流量。试计算该屠宰厂的污水设计总流量。试计算该屠宰厂的污水设计总流量。试计算该屠宰厂的污水设计总流量。(假定该厂区给假定该厂区给假定该厂区给假定该厂区给水排水系统比较完善水排水系统比较完善水排水系统比较完善水排水系统比较完善)第54页/共116页【解】该屠宰厂的污水包括居民生活污水、工业企业生活污水和淋浴污水、工业废水三种，因该厂区公共设施情况未给出，故按综合生活污水计算。1综合生活污水设

42、计流量计算查综合生活用水定额，河北位于第二分区，中等城市的平均日综合用水定额为110180L/(capd)，取165 L/(capd)。假定该厂区给水排水系统比较完善，则综合生活污水定额为16590%=148.5 L/(capd)，取为150L/(capd)。居住区人口数为60010=6000 cap。则综合生活污水平均流量为：L/s。用内插法查总变化系数表，得Kz=2.24。于是综合生活污水设计流量为Q1。第55页/共116页2、工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算 由题意知：一般车间最大班职工人数为80060%=480人，使用淋浴的人数为48030%=144人；污染严重车间最大班职工人数

43、为80040%=320人，使用淋浴的人数为32085%=272人。所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为：第56页/共116页3 3工业废水设计流量计算工业废水设计流量计算工业废水设计流量计算工业废水设计流量计算该厂区污水设计总流量该厂区污水设计总流量 在计算城市污水管道系统的污水设计总流量时，由于城市排水区界内的汇水面积较大，因此需按各排水流域分别计算，将各排水流域居住区生活污水、工业废水和工厂生活污水设计流量列表进行计算，最后再汇总得出污水管道系统的设计总流量。第57页/共116页三、城市污水管网的水力计算（一）污水管道水力计算的设计参数1 1、设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水深

44、h h与管道直径D D的比值（h/Dh/D）称为设计充满度，它表示污水在管道中的充满程度，如图所示。第58页/共116页2 2、设计流速污水管道在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s0.6m/s，明渠的最小设计流速为0.4m/s0.4m/s。通常金属管道的最大设计流速为10m/s10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s5m/s。3 3、最小设计坡度、最小设计坡度室外排水设计规范室外排水设计规范规定：规定：管径为管径为200mm200mm时，最小设计时，最小设计坡度为坡度为0.0040.004；管径为；管径为300mm300mm时，最小设计坡度为时，最小设计坡度为0.0030.003。

45、4 4、最小管径、最小管径规定：污水管道在街坊和厂区内的最小管径为规定：污水管道在街坊和厂区内的最小管径为200mm200mm，在，在街道下的最小管径为街道下的最小管径为300mm300mm。第59页/共116页（二）污水管道的衔接管渠断面：通常用圆形遵循以下原则：1.尽可能提高下游管道的高程，以减小管道的埋深，降低造价；2.避免在上游管段中形成回水而造成淤积；3.不允许下流管段的管底高于上游的管底。第60页/共116页污水管道一般采用管顶平接水面平接是使污水管道上、下游管段起端在设计充满度条件下的水面相平，即上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同。一般用于上下游管径相同的污水管道的衔接。管

46、顶平接是使上、下游管段起端的管内顶标高相同。一般用于上下游管径不同的污水管道的衔接。第61页/共116页（三）污水管道水力计算的方法P126P126管道水力学的基本公式有六个水力要素，有四个未知，编制了水力计算图和水力计算表供计算使用。当选定管材和管径后，在流量Q Q、坡度i i、流速v v、充满度H/dH/d四个因素中，只要已知其中任意两个，就可由图表查出另外两个例：已知污水管道粗糙系数n=0.014n=0.014，管径D=250D=250毫米，坡度i=0.0049i=0.0049，设计流量Q=26L/SQ=26L/S，求流速v v和充满度h/Dh/D第62页/共116页第63页/共116页

47、设计管段设计流量的确定设计管段设计流量的确定 （1 1 1 1）本段流量）本段流量）本段流量）本段流量 q q1 1 是从本管段沿线街坊流来是从本管段沿线街坊流来是从本管段沿线街坊流来是从本管段沿线街坊流来的污水量；的污水量；的污水量；的污水量；（2 2 2 2）转输流量）转输流量）转输流量）转输流量 q q2 2 是从上游管段和旁侧管段是从上游管段和旁侧管段是从上游管段和旁侧管段是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；流来的污水量；流来的污水量；流来的污水量；（3 3 3 3）集中流量）集中流量）集中流量）集中流量q q3 3 是从工业企业或其它产生是从工业企业或其它产生是从工业企业或其它产生是

48、从工业企业或其它产生大量污水的公共建筑流来的大量污水的公共建筑流来的大量污水的公共建筑流来的大量污水的公共建筑流来的污水量。污水量。污水量。污水量。第64页/共116页 对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变化的，即从管段起点的零逐渐增加到终点的全部流化的，即从管段起点的零逐渐增加到终点的全部流化的，即从管段起点的零逐渐增加到终点的全部流化的，即从管段起点的零逐渐增加到终点的全部流量。为便于计算，通常假定本段流量从管段起点集量。为便于计算，通常假定本段流量从管段起点集量。为

49、便于计算，通常假定本段流量从管段起点集量。为便于计算，通常假定本段流量从管段起点集中进入设计管段。而从上游管段和旁侧管流来的转中进入设计管段。而从上游管段和旁侧管流来的转中进入设计管段。而从上游管段和旁侧管流来的转中进入设计管段。而从上游管段和旁侧管流来的转输流量输流量输流量输流量 q q2 2和集中流量和集中流量和集中流量和集中流量 q q3 3对这一管段是不变的。对这一管段是不变的。对这一管段是不变的。对这一管段是不变的。本段流量是以人口密度和管段的服务面积来计算，本段流量是以人口密度和管段的服务面积来计算，本段流量是以人口密度和管段的服务面积来计算，本段流量是以人口密度和管段的服务面积来

50、计算，公式如下：公式如下：公式如下：公式如下：第65页/共116页式中式中式中式中 q q1 1 设计管段的本段流量（设计管段的本段流量（设计管段的本段流量（设计管段的本段流量（L/sL/sL/sL/s）；）；）；）；F F F F 设计管段的本段服务面积（设计管段的本段服务面积（设计管段的本段服务面积（设计管段的本段服务面积（hahahaha）；）；）；）；q q s s 比流量（比流量（比流量（比流量（L/shaL/shaL/shaL/sha）。比流量是指）。比流量是指）。比流量是指）。比流量是指 单位面积上排出的平均污水量。可用下式计算：单位面积上排出的平均污水量。可用下式计算：单位面积