Luoyang Institute Of Science & Technology
洛阳理工学院 环境工程与化学系《管网与泵站》课程教案
式中 Q1—— 居民生活污水设计流量（L/s）； q1—— 居民生活污水定额（L/人·d）； N1 —— 设计人口数；
Kz —— 生活污水量总变化系数。
设计人口指污水排水系统设计期限终期的规划人口数。它与城市的发展规模及人口的增长率有关。 2．工业废水设计流量
Q2??k2iq2iN2i(1?fi)3.6Ti?d）(m/d)3式中 q2i——各工业企业废水量定 m（单位生产设备/ N2i——各工业企业产值，万 fi——各工业企业生产用水Ti——各工业企业最高日生k2i——各工业企业废水量的3额，m/万元，m/单位产量或33元/d，或产量，或生产设备重复使用率。产小时数；时变化系数。数量
3．工业企业的生活污水和淋浴污水设计流量的确定 工业企业生活污水和淋浴污水设计流量用下式计算：
Q3????kh3aiq3aiN3aiq3biN3bi?????3600T3600?3ai?(L/s)Q3??kh3a1q3a1N3a1?kh3a2q3a2N3a2q3b1N3b1?q3b2N3b2?????3600T3600?3ai?
（4）公共建筑污水设计流量
可利用综合污水定额计算，如有具体资料也可单独计算。
kQ4?qNh4i4i4i(L/s)3600T4i?
式中 Q4 ——各公共建筑污水设计流量（L/s）；
Luoyang Institute Of Science & Technology
洛阳理工学院 环境工程与化学系《管网与泵站》课程教案
Q4i —— 各公共建筑最高日污水量标准 L/用水单位·d）；
N4i——各公共建筑用水单位数；
T4i—— 各公共建筑最高日排水小时数；h Kh4i——各公共建筑污水量时变化系数。 （5）城市污水设计总流量
Q?Q1?Q2?Q3?Q4(L/s)
【例题】某工业区，居住区人口为4000人，居民生活污水定额（平均日）=80（L/人·d），工厂最大班职工人数1000人，其中热车间职工占25%，热车间70%职工淋浴，一般车间10%职工淋浴。求该工业区生活污水总设计流量。 解：1. 居住区生活污水设计流量
Q1?q1?N1?kz86400 ?80?4000?kz86400?3.7 ?kz?3.7?2.3?8.51 (L/s) ?3.7L/s?5L/s ?kz?2.32．工业企业的生活污水和淋浴污水设计流量
q3a1?25L/人?班； q3a2?35L/人?班； N3a1?1000?75%?750人； N3a2?1000?25%?250人； q3b1?40L/人?班； q3b2?60L/人?班； N3b1?250?70%?175人； N3b2?750?10%?75人。 T3ai?8h； Kh3a1?3.0； Kh3a2?2.5。
Q3??kh3a1q3a1N3a1?kh3a2q3a2N3a23600T3ai750?25?3?250?35?2.53600?8??q3b1N3b1?q3b2N3b2360075?40?175?603600?6.41(L/s)
3．生活污水总设计流量
Q?Q1?Q3?8.51?6.41?14.92(L/s)
2．2 管段设计流量计算
Luoyang Institute Of Science & Technology
洛阳理工学院 环境工程与化学系《管网与泵站》课程教案
1．设计管段的划分
（1）设计管段：两个检查井之间的管段，如果采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，则称它为设计管段。
（2）划分设计管段：只是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。根据管道的平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为设计管段的起止点。设计管段的起止点应依次编上号码。 2．设计管段设计流量的确定
每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几种流量。 （1）本段流量 q1—— 是从本管段沿线街坊流来的 污水量；
（2）转输流量 q2—— 是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；
（3）集中流量q3—— 是从工业企业或其它产生大量污水的公共建筑流来的污水量。
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输流量 q2和集中流量 q3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，公式如下：
q1?qs?F
式中 q1 —— 设计管段的本段流量（L/s）； F —— 设计管段的本段服务面积（ha）；
q s —— 比流量（L/s·ha）。比流量是指 单位面积上排出的平均污水量。可用下式计算：
n??86400qs?
式中 n —— 生活污水定额（L/人·d）； ρ —— 人口密度（人/ ha）。
Luoyang Institute Of Science & Technology
洛阳理工学院 环境工程与化学系《管网与泵站》课程教案
某一设计管段的设计流量可由下式计算：
qij??q1?q2?kz?q3
式中 q ij —— 某一设计管段的设计流量（L/s）； q1 —— 本段流量（L/s）； q2 —— 转输流量（L/s）； q3 —— 集中流量（L/s）； kz —— 生活污水总变化系数。
第四节 水力学算图
第五节 沟道水力学设计数据
5.1 污水管道设计参数
水力计算的两个基本公式给出了流量 Q、流速 v、粗糙系数 n、水力坡度 I、水力半径Ｒ和过水断面面积ω等水力要素之间的关系。为使污水管渠正常运行，需对这些因素加以考虑和限制。作为污水管道设计的依据。 2.3.1 设计充满度
1．设计充满度h/D：在设计流量下，污水管道中的水深 h与管道直径 D的比值称为设计充满度（或水深比）。当 h/D＝１时称为满流；当 h/D＜1时称为不满流。
2．污水管道的设计有按满流和非满流两种方法。在我国，按非满流进行设计。 原因是：
污水的流量很难精确确定，而且雨水或地下水可能渗入污水管道增加流量，因此，选用的污水管道断面面积应留有余地，以防污水溢出；
污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体，需留出适当的空间，以利管道内的通风，排除有害气体便于管道的疏通和维护管理。
一. 设计充满度
充满度定义 ：沟道中的水深h和管径D（或渠深H）的比值。如p43图。
Luoyang Institute Of Science & Technology
洛阳理工学院 环境工程与化学系《管网与泵站》课程教案
设计充满度：沟道是按不满流的情况进行设计的。在设计流量下，沟道中的水深h和管径D（或渠深H）的比值c称为设计充满度。 1.按不满流进行设计（h/D<1）
h/D≤（h/D）max （最大设计充满度） （h/D）max见表2－2《室外排水设计规范》
排水管渠的最大设计充满度和超高，应符合下列规定：
(1) 重力流污水管道应按非满流计算，其最大设计充满度，应按《室外排水设计规范》表4.2.4的规定取值；
表4.2.4 最大设计充满度
管径或渠高（mm） 200~300 350~450 500~900 ≥1000 最大设计充满度 0.55 0.65 0.70 0.75 注：在计算污水管道充满度时，不包括短时突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按满流复核。
(2 )雨水管道和合流管道应按满流计算； (3) 明渠超高不得小于0.2 m。 按不满流进行设计原因：
①留出一定空间，使管道通风；②考虑未预见水量；③便于沟道的疏通和维护管理，④在一定条件，可提高流速，减少淤积（流速和充满度的关系见教材手画图）。h/D↓，排量↓；h/D↑；流速↓。 2.按满流设计（h/D＝1）
雨水沟道系统按满流设计（h/D＝1）
qv满＝qv＋q未预见， q未预见＝（10～20％）qv
《室外排水设计规范》规定，明沟超高（渠中设计水面与渠顶间高度）不小于0.2m。 二. 设计流速
定义：沟道中流量到达设计流量时的水流速度。 1. 最大设计流速（防止冲刷沟道）：