2.1.3污水设计流量的确定 a.生活污水设计流量
居民区生活污水设计流量按下式计算:
Q1=
n?N?KZ
24?3600式中 Q1——居民区生活设计流量(L/s)
n ——居民区生活污水定额(L/(cap.d) N ——设计人口数
KZ——生活污水量总变化系数 cap——“人”的计量单位 (1)居住区生活污水定额
本次设计的居住区生活污水定额为124L/人·日 (2)设计人口
指污水排水系统设计期限终期的规划人口数,直接选污水设计
流量的基本数据。该值是由城镇(地区)的总体规则确定的。在计算污水管道服务的设计人口时,常用人口密度与服务面积相乘得到。
人口密度表示人口分布的情况,是指住在单位面积上的人口
数,以cap/ha表示。在规划或初步设计时,计算污水量时根据总人口密度计算。而在技术设计或施工图设计时一般采用街区人口密度计算。
本次设计的人口密度为350人/104 m2 (3)生活污水量总变化系数
由于居住区生活污水定额时平均值,因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。而实际上流入污水管道的污水量时刻都在变化。
污水量的变化程度通常用变化系数表示。变化系数分日(Kd)、时(Kh)及总变化系数(KZ)。
通常,污水管道的设计断面系根据最大日最大时无水流量确
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定,因此需要求出总变化系数。
KZ=
2.7 Q0.11式中Q——平均日平均时污水流量(L/s)。当Q<5L/s时,
KZ=2.3;Q>1000L/s时,KZ=1.3
b.工业废水流量
工业废水流量主要来自工厂的污水排放。其数值在设计资料中已给出。
设计流量:啤酒厂:25.5L/ s;肉类加工厂:29.5L/ s;皮革厂:38.8L/ s;印染厂:59.4L/ s。
2.1.4设计管段及设计流量的确定 (1)设计管段的划分
为了简化计算,不需要把每个检查井都作为设计管段的起点。估计可以采用同样管径和坡度的连续管段,就可以划作一个设计管段。根据管道平面布置图,凡有集中流量流入,有旁侧管道接入的检查井均可作为设计管段的起点。
(2)设计管段的设计流量
每一设计管段的污水设计流量可能包括本段流量,转输流量,集中流量。
本段流量可采用下式计算q1?F?q0?KZ 式中q1——设计管段的本段流量(L/s) F——设计管段服务的街区面积(104 m2) KZ——生活污水总变化系数;
q0——比流量(L/(s· 10 m))可用下式求得:
q0?n??124?350==0.502 L/(s· 104 m2) 864008640042
式中 n——居住区生活污水定额(L/人·日); ?——人口密度(人/104 m2)
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从上游管段和旁侧管段流来的平均流量以及集中流量对这一管段是不变的。
初步设计时,只计算干管和主干管的流量,技术设计时,应计算全部管道的流量。
2.1.5污水管道的衔接
污水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化以及支管接入的地方都需要设置检查井。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时的高程关系问题。管道在衔接时应遵循两个原则:
尽可能提高下游管段的高程,以减少管道埋深,降低造价; 避免上游管段中形成回水而造成淤积。
管道衔接的方法,通常有水面平接和管顶平接两种。 本次设计采用水面平接的衔接方法。 2.1.6污水管道的水力计算 a.设计充满度
在设计流量下,污水在管道中的水深h和管道直径D的比值成为设计充满度。
我国按不满流设计,其最大设计充满度的规定如表2-1所示。
最大设计充满度
表2.1 hh管径(D)或暗渠高(H)(mm) 最大设计充满度()或() DH200~300 0.55 350~400 0.65 500~900 0.70 ≧1000 0.75 b.设计流速
为了防止管道中产生淤积或冲刷,设计流速不宜过小或过大,应在最大和最小设计流速范围之内。
污水管道的最小设计流速定为0.6m/s。含有金属、矿物固体或重
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油杂志的生产污水管道,其最小设计流速宜适当加大,其值要根据试验或运行经验确定。
通常,金属管道的最大设计流速为10m/s,非金属管道的最大设计流速为5m/s。 c.最小管径
街区和厂区内最小管径为200mm,在街区下为300mm。在进行管道水力计算时,上游管由于服务的排水面积小,因而设计流量小,按此流量计算得出的管径小于最小管径,此时就采用最小管径值。 d.最小设计坡度
在污水管道系统设计时,通常使管道埋设坡度与设计地区的地面坡度基本一致,但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速。将相应与馆内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。
具体规定是:管径200mm的最小设计坡度0.004;管径300mm最小设计坡度0.003. e.污水管道的埋设深度
管道埋设深度有两个意义:
覆土厚度——指管道外壁顶部到地面的距离 埋设深度——指管道内壁底到地面的距离。 覆土厚度的最小的限值成为最小覆土厚度。
污水管道的最小覆土厚度,一般应满足下述三个因素的要求: (1)必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道 《室外排水设计规范》规定:污保温措施的生活污水管道或水温
与生活污水接近的工业废水管道,管底可埋设在冰冻线以上0.15m。
(2)必须防止管壁因地面载荷而受到破坏 车行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7m
(3)除考虑管道的最小埋设外,还应考虑最大埋深问题。一般在
干燥土壤中,最大埋深不超过7~8m;在多水、流砂、石灰岩地层中,一般不超过5m。
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2.2雨水管网设计方案及管道定线
2.1.1确定排水区界,划分排水流域
由图可知,该市地形较为平坦,但有一定的坡度,南低北高,正西面紧邻玉泉河,正南紧邻洛河,自西北向东南倾斜,无明显分水线,则西北部分街区可利用玉泉河进行与水的汇流与排出,而东方主要街区可利用南方的洛河排出。
2.1.2管网布线及汇水面积划分 (1)划分排水流域
由城市地形图和相关资料可知,该地区地形比较均匀,无明显的排水分界线,故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分。汇水区域划分后在上面按从左至右从上至下的顺序标上编码。可知汇水区域总共有30个。每个区域被划分为
(2) 雨水管道定线
该县地势自北向南倾斜,坡度较小,据地理条件确定雨水走向,应采用分散出水口的雨水管道布置形式,雨水干管与等高线基本垂直,管末端连接接纳管渠。雨水支管一般设在街坊较低侧的道路下。雨水干管布置在排水流域的中间,以便于支管接入,尽量扩大重力流排除雨水的范围。
为了确保每个街坊四面都有雨水管道,需在街坊四周都布置支管。定线图示见图2.2。
(3)划分设计管段
据设计管段的定义,将各干管有本段流量进入的点及旁侧支管入的点,作为设计管段,起端的检查井依次编上号码,以及各个节点的标高。由于该地区由北向南适当倾斜于市内河流,且城市建筑也南北向布局,因而采用正交式布置方式。这种正交式雨水管道布置方式干管长度短、管径小,比
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