給水排水管道系統(tǒng) 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1給水排水管道系統(tǒng)給水排水管道系統(tǒng) 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算一、排水工程的發(fā)展歷史一、排水工程的發(fā)展歷史河南省淮陽(yáng)的古城下，發(fā)掘出公元前2800 年埋下的陶制排水管，比公元前2500 年埃及發(fā)現(xiàn)的排水溝早300年河北省易縣出土了戰(zhàn)國(guó)后期的圓形陶制排水管陜西西安出土秦代五角形陶制排水渠，在皇宮內(nèi)出現(xiàn)了明渠和暗渠相結(jié)合的排水系統(tǒng)唐代長(zhǎng)安建造了較為完整的雨水排水系統(tǒng)江蘇揚(yáng)州發(fā)現(xiàn)了唐代建造的多功能的排水渠明、清時(shí)代的北京城，排水管渠系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)第1頁(yè)/共73頁(yè)一、排水工程的發(fā)展歷史（續(xù)）在近代我國(guó)排水工程發(fā)展緩慢，建國(guó)前全國(guó)103個(gè)城市建有排水設(shè)施，管線(xiàn)總長(zhǎng)6034.8km，全國(guó)只有

2、上海、南京建有城市污水處理廠(chǎng)，日處理能力為4萬(wàn)噸。1921 年上海北區(qū)污水廠(chǎng)，是我國(guó)最早的活性污泥法水廠(chǎng)。建國(guó)后，排水工程事業(yè)發(fā)展較快，城市下水道普及率達(dá)60%以上。至1995 年，全國(guó)排水管道總長(zhǎng)11萬(wàn)km，城市污水處理廠(chǎng)838座，日處理能力1645.4萬(wàn)噸。第2頁(yè)/共73頁(yè)二、排水工程的概念與內(nèi)容排水工程的概念：指為保護(hù)環(huán)境而建設(shè)的一整套用于收集、輸送、處理和利用污水的工程設(shè)施 排水工程的內(nèi)容：一是污水的收集、輸送部分排水管網(wǎng)二是污水的處理、利用部分污水處理本課程內(nèi)容第3頁(yè)/共73頁(yè)三、排水工程的作用保護(hù)環(huán)境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之災(zāi)促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，保證城市可持續(xù)性發(fā)展保護(hù)人民

3、的身體健康與正常生活第4頁(yè)/共73頁(yè)四、排水系統(tǒng)的體制污水的概念與分類(lèi)：在使用過(guò)程中受到了不同程度的污染，改變 了原來(lái)的化學(xué)成分和物理性質(zhì)的水，叫污水。按來(lái)源分生活污水工業(yè)廢水降水（降雨和降雪）城市污水第5頁(yè)/共73頁(yè)四、排水系統(tǒng)的體制（續(xù)1）污水的最終出路有三：一是排放水體二是灌溉農(nóng)田三是重復(fù)使用自然復(fù)用間接復(fù)用直接復(fù)用第6頁(yè)/共73頁(yè)四、排水系統(tǒng)的體制（續(xù)2）排水系統(tǒng)體制的概念：生活污水、工業(yè)廢水和雨水可以采用一個(gè)管渠 來(lái)排除，也可以采用兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立的管 渠來(lái)排除，污水的這種不同排除方式所形成的 排水系統(tǒng)，稱(chēng)為排水體制。排水系統(tǒng)體制的分類(lèi)：合流制：直排式、完全截流式和部分截流式三種分

4、流制：完全分流制和非完全分流制第7頁(yè)/共73頁(yè)四、排水系統(tǒng)的體制（續(xù)3）合流制和分流制的比較：環(huán)保方面：全部截流式合流制對(duì)環(huán)境的污染最小；部分截 留式合流制雨天時(shí)部分污水溢流入水體，造成 污染；分流制在降雨初期有污染。造價(jià)方面：合流制管道比完全分流制可節(jié)省投資20%40%，但合流制泵站和污水處理廠(chǎng)投資要高于分流制，總造價(jià)看，完全分流制高于合流制。而采用不 完全分流制，初期投資少、見(jiàn)效快，在新建地 區(qū)適于采用。維護(hù)管理：合流制污水廠(chǎng)維護(hù)管理復(fù)雜。晴天時(shí)合流制管 道內(nèi)易于沉淀，在雨天時(shí)沉淀物易被雨水沖走，減小了合流制管道的維護(hù)管理費(fèi)。第8頁(yè)/共73頁(yè)五、排水系統(tǒng)的組成部分城市污水排水系統(tǒng)的組成部分

5、室內(nèi)污水管道系統(tǒng)與設(shè)備室外污水管道系統(tǒng)污水處理廠(chǎng)出水口事故排出口污水泵站或壓力管道手盆、便器、水封管、立管、出戶(hù)管街坊管道、街道污水管道、附屬構(gòu)筑物等第9頁(yè)/共73頁(yè)五、排水系統(tǒng)的組成部分（續(xù)1）工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的組成部分車(chē)間內(nèi)部管道系統(tǒng)與設(shè)備污水泵站或壓力管道廠(chǎng)區(qū)管道系統(tǒng)廢水處理站第10頁(yè)/共73頁(yè)五、排水系統(tǒng)的組成部分（續(xù)2）雨水收集系統(tǒng)與設(shè)備街坊或廠(chǎng)區(qū)雨水管道系統(tǒng)街道雨水管道系統(tǒng)出水口排洪溝雨水泵站雨水口、天溝、雨水斗雨水排水系統(tǒng)的組成部分第11頁(yè)/共73頁(yè)六、排水系統(tǒng)的布置形式排水系統(tǒng)的布置原則 充分利用地形、地勢(shì)，就近排入水體，以減小管道埋深、降低工程造價(jià) 排水系統(tǒng)布置的影響因素地形

6、地勢(shì)土壤情況河流情況氣候情況城市總體規(guī)劃第12頁(yè)/共73頁(yè)六、排水系統(tǒng)的布置形式(續(xù)1)正交式截流式平行式分區(qū)式分散式環(huán)繞式第13頁(yè)/共73頁(yè)七、工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)與城市排水系統(tǒng)的關(guān)系工業(yè)企業(yè)排出的廢水應(yīng)采取的措施改革生產(chǎn)工藝，進(jìn)行技術(shù)革新，力求把有害物質(zhì)消除在生產(chǎn)過(guò)程之中，做到不排或少排廢水 盡量采用循環(huán)或重復(fù)利用系統(tǒng)，以減小廢水排放量 回收廢水中的有用物質(zhì)，節(jié)省能源、創(chuàng)造財(cái)富 盡量以廢治廢 第14頁(yè)/共73頁(yè)七、工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)與城市排水系統(tǒng)的關(guān)系(續(xù)1）工業(yè)廢水排入城市排水系統(tǒng)應(yīng)考慮的問(wèn)題 盡量考慮直接將工業(yè)廢水排入城市排水系統(tǒng)，在污水處理廠(chǎng)統(tǒng)一進(jìn)行處理 工業(yè)廢水排入后，不應(yīng)影響排水管渠和

7、污水處理廠(chǎng)的正常運(yùn)行，對(duì)某些廢水應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理 工業(yè)廢水排入后，不應(yīng)對(duì)養(yǎng)護(hù)人員造成危害 當(dāng)城市污水處理廠(chǎng)為生物處理時(shí)，工業(yè)廢水中抑制生物活性的有害物質(zhì)濃度，不能超過(guò)有關(guān)規(guī)定 第15頁(yè)/共73頁(yè)八、廢水的綜合治理和區(qū)域排水系廢水的綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng)統(tǒng) 廢水的綜合治理 指對(duì)廢水進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，多重治理。其主要內(nèi)容有：減少和控制廢水及污染物的排放量城市規(guī)劃與生產(chǎn)布局合理化充分利用水體、土壤的環(huán)境容量發(fā)展經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的水處理技術(shù)。廢水中有用物質(zhì)的回收及綜合利用發(fā)展區(qū)域性廢水及水污染整治系統(tǒng) 第16頁(yè)/共73頁(yè)九、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序 基本建設(shè)程序：可行性研究階段計(jì)劃任務(wù)書(shū)階段設(shè)計(jì)階段組織

8、施工階段竣工驗(yàn)收交付使用論證項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性確定基建項(xiàng)目編制設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)圖紙與概預(yù)算項(xiàng)目實(shí)施第17頁(yè)/共73頁(yè)第二部分 污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)資料的調(diào)查設(shè)計(jì)方案的確定設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)圖紙的繪制第18頁(yè)/共73頁(yè)一、設(shè)計(jì)資料的調(diào)查及方案確定設(shè)計(jì)資料調(diào)查 設(shè)計(jì)任務(wù)資料：有關(guān)的法令、法規(guī)、制度；城市的總 體規(guī)劃及其他基礎(chǔ)設(shè)施情況 自然資料：地形資料，包括地形圖、等高線(xiàn)氣象資料，包括氣溫、風(fēng)向、降雨量等水文資料，受納水體流量、流速、洪水位地質(zhì)資料，包括地下水位、地耐力、地震等級(jí)工程資料：道路、通訊、供水、供電、煤氣等 第19頁(yè)/共73頁(yè)林西縣排水總平面圖第20頁(yè)/共73頁(yè)一、設(shè)計(jì)資

9、料的調(diào)查及方案確定設(shè)計(jì)資料調(diào)查 設(shè)計(jì)任務(wù)資料：有關(guān)的法令、法規(guī)、制度；城市的總 體規(guī)劃及其他基礎(chǔ)設(shè)施情況 自然資料：地形資料，包括地形圖、等高線(xiàn)氣象資料，包括氣溫、風(fēng)向、降雨量等水文資料，受納水體流量、流速、洪水位地質(zhì)資料，包括地下水位、地耐力、地震等級(jí)工程資料：道路、通訊、供水、供電、煤氣等 第21頁(yè)/共73頁(yè)一、設(shè)計(jì)資料的調(diào)查及方案確定（續(xù)）設(shè)計(jì)方案確定 包括排水體制的選擇、排水系統(tǒng)的布置形式，應(yīng)通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)的方案 第22頁(yè)/共73頁(yè)二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算污水設(shè)計(jì)流量 指污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過(guò)的最大流量，設(shè)計(jì)流量包括生活污水量和工業(yè)廢水量。生活污水設(shè)計(jì)流量 居住區(qū)

10、生活污水 公共建筑生活污水 工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水 工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量 第23頁(yè)/共73頁(yè)二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)1）（1）居住區(qū)生活污水量計(jì)算 式中：Q1居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s；n居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/(d.人)），按室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范選用，歐洲的典型值為200（L/(d.人)），美 國(guó) 的 典 型 值 為250450（L/(d.人)）；N設(shè)計(jì)人口數(shù)，按規(guī)劃部門(mén)根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料提供的參數(shù)選用；KZ總變化系數(shù)，是最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值第24頁(yè)/共73頁(yè)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(wú)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

11、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；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；

12、第四分區(qū)包括：廣東、臺(tái)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第25頁(yè)/共73頁(yè)二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)1）（1）居住區(qū)生活污水量計(jì)算 式中：Q1居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s；n居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/(d.人)），按室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范選用，歐洲的典型值為200（L/(d.人)），美 國(guó) 的 典 型 值 為250450（L/(d.人)）；N設(shè)計(jì)人口數(shù)，按規(guī)劃部門(mén)根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料提供的參數(shù)選用；KZ總變化系數(shù)，是最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值第26頁(yè)/共73頁(yè)Kd日變化系

13、數(shù)，是最大日污水量與平均日污水量的比值Kh時(shí)變化系數(shù)，是最大日最大時(shí)污水量與最大日平均時(shí)污水量的比值KZ=KdKh生活污水量總變化系數(shù)污水平均日流量（L/s）總變化系數(shù)（KZ）52.3152.0401.8701.71001.62001.55001.410001.3第27頁(yè)/共73頁(yè)二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)2）（2）公共建筑生活污水量計(jì)算 式中：Q2公共建筑生活污水設(shè)計(jì)流量，L/s；S公共建筑生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/(d.人)），一般按室內(nèi)給水排水和熱水供應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范推薦的參數(shù)選用，排水量大的建筑也可以通過(guò)調(diào)查或參考相近建筑選用。Kh時(shí)變化系數(shù)，是最大日最大時(shí)污水量與最大日平均時(shí)污水量的比值第28頁(yè)

14、/共73頁(yè)二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)3）（3）工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水量計(jì)算 式中：Q3工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量，L/s；A1一般車(chē)間最大班職工人數(shù)，人；A2熱車(chē)間最大班職工人數(shù)，人；B1一般車(chē)間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn)，為25(L/(人.班)；B2熱車(chē)間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn)，為35(L/(人.班)；K1一般車(chē)間生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以3.0計(jì)；K2熱車(chē)間生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以2.5計(jì)；C1一般車(chē)間最大班使用淋浴的職工人數(shù)，人；C2熱車(chē)間最大班使用淋浴的職工人數(shù)，人；D1一般車(chē)間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)，為40(L/(人.班)；D2熱車(chē)間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)，為60(L/(人.班)；T每班工作時(shí)數(shù)，

15、h。第29頁(yè)/共73頁(yè)二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)4）（4）工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 式中：Q4工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量，L/s；m生產(chǎn)過(guò)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(shí)數(shù)；KZ總變化系數(shù)，與工業(yè)企業(yè)性質(zhì)有關(guān)。第30頁(yè)/共73頁(yè)二、污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算（續(xù)5）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(zhǎng)米或單位服務(wù)面積公頃計(jì)算，日本規(guī)定采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按每人每日最大污水量的10%-20%。第31頁(yè)/共73頁(yè)三、污水管道的水力計(jì)算污水管道內(nèi)水質(zhì)特點(diǎn)：污水管道內(nèi)水流特點(diǎn) 重力流非滿(mǎn)流近似均勻流排水管網(wǎng)理論與計(jì)算周玉文、趙洪賓著第32頁(yè)/共73頁(yè)三

16、、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)1）水力計(jì)算的基本公式 式中：Q流量，m3/s；過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2；v流速，m/s；R水力半徑（過(guò)水?dāng)嗝娣e與濕周的比值），m；I水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）；C流速系數(shù)，或謝才系數(shù)。C值一般按曼寧公式計(jì)算，即n管壁粗糙系數(shù) 第33頁(yè)/共73頁(yè)三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)2）污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度（h/D）設(shè)計(jì)流速（v）最小管徑（D）最小設(shè)計(jì)坡度（i）第34頁(yè)/共73頁(yè)設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度（h/D）指設(shè)計(jì)流量下，管道內(nèi)的有效水深與管徑的比值。h/D=1時(shí)，滿(mǎn)流h/D1時(shí)，非滿(mǎn)流室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，最大充滿(mǎn)度為：管徑（D）或暗渠高（H）（mm）最大充滿(mǎn)度（h/

17、D）20030035045050090010000.55(0.60)0.65(0.70)0.70(0.75)0.75(0.80)hD第35頁(yè)/共73頁(yè)為什么要做最大設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度的規(guī)定？1、預(yù)留一定的過(guò)水能力，防止水量變化的沖擊，為未預(yù)見(jiàn)水量的增長(zhǎng)留有余地；2、有利于管道內(nèi)的通風(fēng)；3、便于管道的疏通和維護(hù)管理。第36頁(yè)/共73頁(yè)設(shè)計(jì)流速與設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度相應(yīng)的污水平均流速。最小設(shè)計(jì)流速：是保證管道內(nèi)不發(fā)生淤積的流速，與污水中所含雜質(zhì)有關(guān)；國(guó)外很多專(zhuān)家認(rèn)為最小流速為0.6-0.75m/s，我國(guó)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定最小流速為0.6m/s。最大設(shè)計(jì)流速：是保證管道不被沖刷破壞的流速，與管道材料

18、有關(guān)；金屬管道的最大流速為10m/s，非金屬管道的最大流速為5m/s。*國(guó)內(nèi)一些城市污水管道長(zhǎng)期運(yùn)行的情況說(shuō)明，超過(guò)上述最高限值，并未發(fā)生沖刷管道的現(xiàn)象。第37頁(yè)/共73頁(yè)最小管徑1、為什么要規(guī)定最小管徑？街坊管最小管徑為200mm，街道管最小管徑為300mm。2、什么叫不計(jì)算管段？在管道起端由于流量較小，通過(guò)水力計(jì)算查得的管徑小于最小管徑，對(duì)于這樣的管段可不用再進(jìn)行其他的水力計(jì)算，而直接采用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度，這樣的管段稱(chēng)為不計(jì)算管段。第38頁(yè)/共73頁(yè)最小設(shè)計(jì)坡度相應(yīng)于最小設(shè)計(jì)流速的坡度為最小設(shè)計(jì)坡度，最小設(shè)計(jì)坡度是保證不發(fā)生淤積時(shí)的坡度。（1）（2）（3）規(guī)定：管徑200mm的最小

19、設(shè)計(jì)坡度為0.004；管徑300mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.003；管徑400mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.0015。第39頁(yè)/共73頁(yè)三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)3）污水管道的埋設(shè)深度管道的埋設(shè)深度有兩個(gè)意義：覆土厚度埋設(shè)深度決定污水管道最小覆土厚度的因素有哪些？冰凍線(xiàn)的要求地面荷載滿(mǎn)足街坊管連接要求地面管道第40頁(yè)/共73頁(yè)溫度與地層深度關(guān)系圖 第41頁(yè)/共73頁(yè)哈爾濱建筑大學(xué)與東北院部分研究結(jié)論：1、東北寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)冬季生活污水水溫在4-15度之間，以地表水為給水水源所排出的生活污水水溫在4-10度之間，以地下水為水源排出的生活污水水溫在8-15之間。2、出戶(hù)管及起始端污水支管容易發(fā)生冰凍，主要是因

20、為流量小，坡度小，容易產(chǎn)生沉積堵塞而發(fā)生冰凍。加大污水管坡度，可使容易冰凍的污水支管不發(fā)生冰凍。3、污水管埋深必須避開(kāi)有嚴(yán)重破壞能力的凍脹層或?qū)雒泴蛹右蕴幚怼４稚昂蜕暗[層冰凍時(shí)，水向下流，不具有凍脹性。第42頁(yè)/共73頁(yè)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：無(wú)保溫措施的生活污水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線(xiàn)以上0.15m；有保溫措施或水溫較高的管道，距離可以加大。國(guó)外規(guī)范規(guī)定：污水管道最小埋深，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)確定。無(wú)養(yǎng)護(hù)資料時(shí)，采用如下數(shù)值：管徑小于500mm，管底在冰凍線(xiàn)上0.3m；管徑大于500mm，為0.5m。第43頁(yè)/共73頁(yè)三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)3）污水管道的埋設(shè)深度管道的埋設(shè)深度有兩個(gè)意義：

21、覆土厚度埋設(shè)深度決定污水管道最小覆土厚度的因素有哪些？冰凍線(xiàn)的要求地面荷載滿(mǎn)足街坊管連接要求地面管道第44頁(yè)/共73頁(yè)H=h+IL+Z1-Z2+h式中：H街道污水管網(wǎng)起點(diǎn)的最小埋深，m；h街坊污水管起點(diǎn)的最小埋深，0.60.7m；Z1街道污水管起點(diǎn)檢查井檢查井處地面標(biāo)高，m；Z2街坊污水管起點(diǎn)檢查井檢查井處地面標(biāo)高，m；I街坊污水管和連接支管的坡度；L街坊污水管和連接支管的總長(zhǎng)度，m；h連接支管與街道污水管的管內(nèi)底高差，m。第45頁(yè)/共73頁(yè)三、污水管道的水力計(jì)算（續(xù)4）污水管道水力計(jì)算的方法1、需要確定的參數(shù)流量Q、管徑D、坡度I、流速v、充滿(mǎn)度h/D和埋深H。2、確定方法 首先根據(jù)已知資料

22、，計(jì)算出流量Q，根據(jù)Q值可初步確定管徑D；然后，根據(jù)Q、D值，求I、h/D、v值。在這三個(gè)未知數(shù)中，還需知道一個(gè)參數(shù)，才能求得另外兩個(gè)，此時(shí)可以在三個(gè)參數(shù)中先假設(shè)一個(gè)值，比如流速為最小流速，或是坡度為最小坡度，或是充滿(mǎn)度滿(mǎn)足一定要求等，之后進(jìn)行查表或查圖，就可得出其余兩個(gè)未知數(shù)；最后要進(jìn)行校核，若得出的兩個(gè)參數(shù)滿(mǎn)足其規(guī)定的要求，則計(jì)算完成，若不滿(mǎn)足要求，則需調(diào)整假設(shè)值，甚至管徑D，重新進(jìn)行計(jì)算。第46頁(yè)/共73頁(yè)例1已知n=0.014,D=300mm,I=0.004,Q=30L/s,求v和h/D。第47頁(yè)/共73頁(yè)例1已知n=0.014,D=300mm,h/D=0.55,Q=32L/s,求v和

23、I。第48頁(yè)/共73頁(yè)四、污水管道的設(shè)計(jì)確定排水區(qū)界，劃分排水流域管道定線(xiàn)控制點(diǎn)確定和泵站的設(shè)置地點(diǎn)設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量的確定污水管道的銜接污水管道在街道上的位置第49頁(yè)/共73頁(yè)確定排水區(qū)界，劃分排水流域排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)設(shè)置的界限。排水流域是指在排水區(qū)界內(nèi)，按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。（通常根據(jù)等高線(xiàn)劃分排水區(qū)域，在地形平坦地區(qū)可按照面積的大小進(jìn)行劃分。）第50頁(yè)/共73頁(yè)管道定線(xiàn)在總平面圖上確定污水管道的位置和走向。管道定線(xiàn)的影響因素地形污水廠(chǎng)和出水口的位置所采用的排水體制管道定線(xiàn)時(shí)注意事項(xiàng)主干管布置在堅(jiān)硬密實(shí)土壤中盡量少穿河流、鐵路、山谷和高地避免與地下構(gòu)筑物交叉不宜敷設(shè)在繁忙

24、、狹窄的街道下集中流量盡量排入上游第51頁(yè)/共73頁(yè)控制點(diǎn)確定和泵站設(shè)置地點(diǎn)對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)，通常在管道起點(diǎn)或最低最遠(yuǎn)點(diǎn)。泵站設(shè)置地點(diǎn)中途泵站局部泵站總泵站第52頁(yè)/共73頁(yè)設(shè)計(jì)管段及設(shè)計(jì)流量 兩個(gè)檢查井之間，設(shè)計(jì)流量不變，且采用同樣的管徑和坡度的管段，稱(chēng)為一個(gè)設(shè)計(jì)管段。一般檢查井的設(shè)置位置有：流量匯入的地方、管徑變化的地方、轉(zhuǎn)彎的地方、或在直管段管徑長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)（3070m）。設(shè)計(jì)流量本段流量轉(zhuǎn)輸流量集中流量1234ABCDq第53頁(yè)/共73頁(yè)式中：q1設(shè)計(jì)管段的本段流量，L/s；F設(shè)計(jì)管段服務(wù)的街坊面積，公頃；KZ生活污水量總變化系數(shù)；q0單位面積的本段平均流量，即比流量，L

25、/s.公頃可用下式求得。式中：n污水量標(biāo)準(zhǔn)，L/(人.d)；p人口密度，人/公頃。第54頁(yè)/共73頁(yè)污水管道的銜接銜接的原則：盡可能地提高下游管段的高程，減小埋深，降低造價(jià)；避免上游管段回水淤積。銜接的方式水面平接管頂平接跌水連接第55頁(yè)/共73頁(yè)污水管道在街道上的位置與其他管線(xiàn)、構(gòu)筑物有一定的距離（174頁(yè)）與給水管相交時(shí)，設(shè)于給水管下方盡量避免敷設(shè)在機(jī)動(dòng)車(chē)道下，設(shè)在人行道下第56頁(yè)/共73頁(yè)五、污水管道的設(shè)計(jì)舉例原始資料：給定某市的街坊平面圖，如下頁(yè)圖。居住區(qū)街坊人口密度為350人/公頃，污水量標(biāo)準(zhǔn)為120L/(人.d)，火車(chē)站和公共浴室的設(shè)計(jì)污水量分別為3L/s和4L/s，工廠(chǎng)甲和工廠(chǎng)乙

26、的工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量分別為25L/s與6L/s。生活污水及經(jīng)過(guò)局部處理的工業(yè)廢水全部送至污水處理廠(chǎng)進(jìn)行處理。工廠(chǎng)甲廢水排出口的管底埋深為2.0m第57頁(yè)/共73頁(yè)平面圖第58頁(yè)/共73頁(yè)管道定線(xiàn)第59頁(yè)/共73頁(yè)街坊面積計(jì)算街坊編號(hào)1234567891011街坊面積（公頃）1.211.702.081.982.202.201.432.211.962.042.40街坊編號(hào)1213141516171819202122街坊面積（公頃）2.401.212.281.451.702.001.801.661.231.531.71街坊編號(hào)2324252627街坊面積（公頃）1.802.202.042.40第60頁(yè)

27、/共73頁(yè)劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量（48頁(yè)）管道的水力計(jì)算（50頁(yè)）繪制圖紙（平面圖和管道縱剖面圖）第61頁(yè)/共73頁(yè)水力計(jì)算注意問(wèn)題控制點(diǎn)選擇管道坡度與地面坡度設(shè)計(jì)流速與設(shè)計(jì)管徑注意水頭損失旁側(cè)支管連接第62頁(yè)/共73頁(yè)六、國(guó)外污水管道的設(shè)計(jì)方法介紹常規(guī)設(shè)計(jì)方法給水量60%80%排水量查曲線(xiàn)最小流量最大流量校核自?xún)袅魉僭O(shè)計(jì)流量乘系數(shù)（考慮地下水和雨水）設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度一般按滿(mǎn)流，也有非滿(mǎn)流情況：小管0.5，其他0.75真空管網(wǎng)：真空閥井、中繼真空泵站和真空管道壓力式管網(wǎng)：研磨潛力泵、壓力支管和壓力干管第63頁(yè)/共73頁(yè)七、城市污水回用工程污水回用意義污水回用目標(biāo)與水質(zhì)污水回用處理技術(shù)第64頁(yè)/共

28、73頁(yè)地球上水的總量1.361018m3淡水儲(chǔ)量?jī)H為3.51016m3不足全球總水量的3%易開(kāi)發(fā)利用的淡水儲(chǔ)量為4.01015m3，占淡水的11%世界水資源概況世界水資源研究所：全世界有26個(gè)國(guó)家2.32 億人口面臨缺水的威脅 聯(lián)合國(guó)發(fā)出警報(bào)：世界范圍內(nèi)的缺水問(wèn)題將嚴(yán)重制約本世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并有可能導(dǎo)致國(guó)家和地區(qū)間發(fā)生沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)第65頁(yè)/共73頁(yè)我國(guó)水資源現(xiàn)狀n 人均水資源占有量人均水資源占有量2200立方米立方米n 約為世界平均水平的約為世界平均水平的1/4n 排名世界第排名世界第112位位n 每年因缺水而造成的經(jīng)濟(jì)損失約每年因缺水而造成的經(jīng)濟(jì)損失約 20003000億元億元第66頁(yè)/共73

29、頁(yè)解決水資源缺乏的途徑n 海水淡化海水淡化n 修建水庫(kù)，貯存雨水修建水庫(kù)，貯存雨水n 長(zhǎng)距離引水長(zhǎng)距離引水n 開(kāi)發(fā)地下水開(kāi)發(fā)地下水n 節(jié)約用水節(jié)約用水n 污水回用污水回用第67頁(yè)/共73頁(yè)污水回用對(duì)象n n污水回用于農(nóng)業(yè)灌溉污水回用于農(nóng)業(yè)灌溉n n污水回用于工業(yè)：如冷卻水污水回用于工業(yè)：如冷卻水n n污水回用于城市生活：即建筑中水污水回用于城市生活：即建筑中水 （市政用水、生活雜用水）市政用水、生活雜用水）由于生活污水水量大且流量穩(wěn)定，成為主要的回用研究對(duì)象第68頁(yè)/共73頁(yè)我國(guó)生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)第69頁(yè)/共73頁(yè)日本的中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目單位標(biāo)準(zhǔn)值臭氣色度濁度總蒸發(fā)殘?jiān)鼞腋∥飌H值COD（KMn

30、O4）BODPO4陰離子表面活性劑大腸菌群落一般細(xì)菌余氯TOC-度度mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L個(gè)/mL個(gè)/mLmg/Lmg/L無(wú)不快感105500以下5以下5.88.620以下10以下1.0以下1.0以下沒(méi)有檢出100以下0.1以下15第70頁(yè)/共73頁(yè)典型的中水處理工藝流程出水出水進(jìn)水進(jìn)水格格柵柵沉沉砂砂池池初初沉沉池池曝曝氣氣池池二二沉沉池池投藥投藥混凝混凝反應(yīng)反應(yīng)沉沉淀淀池池過(guò)過(guò)濾濾池池消消毒毒池池預(yù)處理預(yù)處理中心處理中心處理后處理后處理二級(jí)生物處理、給水處理工藝的組合第71頁(yè)/共73頁(yè)中水回用過(guò)程中存在的問(wèn)題nn傳統(tǒng)的處理工藝流程復(fù)雜，自動(dòng)化水平不高，要求管理人員

31、有較高的專(zhuān)業(yè)水平，使得中水設(shè)施建成后，能夠正常運(yùn)行的不多。傳統(tǒng)的處理工藝流程復(fù)雜，自動(dòng)化水平不高，要求管理人員有較高的專(zhuān)業(yè)水平，使得中水設(shè)施建成后，能夠正常運(yùn)行的不多。nn中水處理成本偏高，同國(guó)內(nèi)偏低的自來(lái)水價(jià)格相比，并無(wú)優(yōu)勢(shì)，而且中水水質(zhì)難以保證，使得人們難以接受中水這一中水處理成本偏高，同國(guó)內(nèi)偏低的自來(lái)水價(jià)格相比，并無(wú)優(yōu)勢(shì)，而且中水水質(zhì)難以保證，使得人們難以接受中水這一“新鮮新鮮”事物。事物。nn房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商在配套中水設(shè)施時(shí)，會(huì)因增加建設(shè)成本而影響其在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商在配套中水設(shè)施時(shí)，會(huì)因增加建設(shè)成本而影響其在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。nn人們的水資源危機(jī)意識(shí)還較淡薄，使得中水設(shè)施的發(fā)展受到了阻礙。人們的水資源危機(jī)意識(shí)還較淡薄，使得中水設(shè)施的發(fā)展受到了阻礙。第72頁(yè)/共73頁(yè)