【精选】8-2_污水管道的水力计算8-2_污水管道的水力计算.ppt

满足地面荷载要求：车行道下最小覆土厚度0.7m 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0.15m；有保温措施或水温较高的管道，距离可以加大。 满足街坊污水连接管衔接要求： * * 第二节 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） （1）设计充满度（h/D） ——指设计流量下，管道内的有效水深与管径的比值。 h/D =1时，满流 h/D 1时，非满流 《室外排水设计规范》规定，最大充满度为： 管径（D）或暗渠高（H） （mm） 最大充满度（h/D） 200~300 350~450 500~900 ≥1000 0.55 0.65 0.70 0.75 h D 为什么要做最大设计充满度的规定？ 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。 最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏的流速，与管道材料有关；金属管道的最大流速为10m/s，非金属管道的最大流速为5m/s。 （3）最小管径 为什么要规定最小管径？ 街坊管最小管径为200mm，街道管最小管径为300mm。 什么叫不计算管段？ 在管道起端由于流量较小，通过水力计算查得的管径小于最小管径，对于这样的管段可不用再进行其他的水力计算，而直接采用最小管径和相应的最小坡度，这样的管段称为不计算管段。 （4）最小设计坡度 ——相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度，最小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。 （1） （2） （3） 规定：管径200mm的最小设计坡度为0.004； 管径300mm的最小设计坡度为0.003。 设计充满度一定时，管径越大，最小设计坡度越小。 （5）污水管道的埋设深度 管道的埋设深度有两个意义： 决定污水管道最小覆土厚度的因素： 冰冻线的要求 地面荷载 满足街坊管连接要求 覆土厚度 埋设深度 地面 管道 从以上三个因素出发，可以得到三个不同的覆土厚度，最大值就是这一沟段的允许最小覆土厚度。 最大埋深 根据技术经济指标及施工方法决定。 在干燥土壤中，沟道最大埋深一般不超过7~8m；在多水、流沙、石灰岩地层中，一般不超过5m。 衔接原则： （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； （2）避免在上游沟段中形成回水而造成淤积； （3）不允许下游沟段的沟底高于上游沟段的沟底。 （6）污水管道的衔接 下游沟底高于上游沟底 下游水位高于上游水位 不应发生 衔接方法 沟顶平接 水面平接 沟底平接 一般情况下， 异管径沟段采用沟顶平接。 同管径沟段采用水面平接。 （7）污水管道断面的形式 常见的有圆形、半椭圆形、马蹄形、矩形和梯形等 四 污水管道水力计算方法 在进行水力计算时，对于每一管段而言，有六个 水力因素：管径D、粗糙系数n、充满度h/D、水力坡 度I、流量Q和流速v。 Q= 方法：（一）水力计算图 （二）水力计算表 例 已知设计沟段长度L为240m；地面坡度I为0.0024；流量qV为40L/s，上游沟段管径D＝300mm，充满度h/D为0.55，沟底高程为44.22m，地面高程为46.06m，覆土厚度为1.54m。 求：设计沟段的口径和沟底高程 I=0.00580.0024 h/D=0.90.55 水力计算图 解： 1、确定管径和坡度 由于上游沟段的覆土厚度较大，设计沟段坡度应尽量小于地面坡度以减少埋深。 A:令D＝300mm，查图. 当D＝300mm，qV＝40L/s，h/D=0.55时， i＝0.0058I＝0.0024， 不符合本题应尽量减少埋深的原则； 令v＝0.6m/s时，h/D＝0.900.55，也不符合要求。 h/D=0.660.65，不合格 i =0.00150.0024，比较合适 B:令D＝350mm，查图. 当D＝350mm，qV＝