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洛阳理工学院 环境工程与化学系《管网与泵站》课程教案
工厂生产区的生活污水流量不大，收集和输送这部分污水的沟管可以采用最小管径（200mm），不需要进行计算，当流量较大需要计算时，可参考书中表3－2 ，或用67页公式（3－5）
②工业企业的工业废水量。
按工厂或车间每日产量和单位产品（每件产品，每吨产品等）的废水量计算。
1. m的取值
（1） 参考相似已有企业的数据 （2） 用《工业用水量标准》来估算 （3） 实测
2. M的取值：由工厂企业提供
3. K总＝Kd×Kh Kd＝1.0 ∴K总＝Kh Kh：①实测；②参考经验。
按生产设备的数量和每一生产设备的每日废水量进行计算。（具体情况具体分析）
第二节 污水沟道系统的平面布置
沟道系统的平面布置包括：确定排水区界，划分排水流域→选择污水厂出水口的位置→拟定污水干沟及总干沟的路线→确定需要抽升的排水区域和设置泵站的位置。
一. 确定排水区界，划分排水流域 1. 排水区界：排水系统敷设的界限。
2. 排水流域：通常排水流域边界应与分水线相符合。具体根据地形及城市和工业企业的竖向规划划分排水流域。
（1）有明显的分水线：由排水区界内分水线所局限而成的区域；
（2）无明显的分水线：依据面积划分，使各个流域所承担的面积比较均衡。 二.
选择污水厂出水口的位置
原则：城市的下风向；水体的下游；离开居住区和工业区 三. 管道定线——拟定污水干沟及总干沟的路线
定义：在总体平面图上确定污水沟道系统的位置和走向，叫管道定线，（不准确
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定位）
应遵循的主要原则：应尽可能在路线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。
1. 地形 在一定条件下，地形一般是影响沟道定线的主要因素。P69abc。 2. 排水体制
①分流制注意定线时平面，高程相配合；②合流制确定截流干管及溢流井的位置；③混合制考虑两种管线的衔接。 3. 地质条件
①尽量避免和减少穿越高地，基岩浅露，土壤不良地带。解决途径：绕道或用 污水泵加压输送通过。
②尽量避免和减少与河道，山谷，铁路及地下构筑物交叉。（施工不便，维护管理困难） 4. 路面宽度
①≥40m，两侧各设一根；②<40m，只设一根。 详见布置形式
5.污水泵站（见教材71页上面图） 中途泵站，终点泵站，局部泵站。
6.选择最优方案，绘制污水沟道初步设计阶段的平面布置图。P70。地形影响最大，但街坊的建筑特征也要考虑（三种形式）。 三. 控制点的确定和泵站的设置地点
1.控制点：污水排水系统中，对沟道系统的埋深起控制作用的点。
控制点的位置：离污水厂或出水口最远处；排水流域中，地面高程最低处；沟道埋深有特殊要求处(如地下室)。
①对单线沟道：地形平坦取起点；地形有低洼处，取低洼处。 ②有旁入沟道，：有时取旁入管作为控制点。 2. 如何减小控制点埋深 （1）降低最小埋深Hmin
①如果由冰冻深度确定：对上游部分沟道局部保温；②如果由外荷载确定：局部加固或改快车道下为人行道下；③由衔接原则决定：局部泵站提升。
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（2）局部低洼地区：局部填高。 （3）适当增加管径D，Imin↓，埋深↓。 四. 沟道布置形式 （一）干沟及主干沟
1. 正交式；2. 截流式；3. 平行式；4. 分区式；5. 分散式；6. 环绕式。 （二）支沟 1. 围坊式
适用：街坊地势平坦而且面积较大时采用。 特点：71页①②
2. 低侧式（在街坊较低一侧布置支沟） 适用：街坊狭长或地形倾斜时。 特点：71页①② 3. 穿坊式
适用：①街坊内建筑基本定型，或内部沟道自成体系；②恰好有一条街坊小道横穿两个街坊。 特点：71页①②
第三节 沟道在街道上的位置
一. 与市政部门和规划部门协调安排（由甲方协调），也可采用综合管道（共同沟）。1833粘最早用于巴黎；50年代我国北京，天津，平顶山设共同沟，最长1Km，最短50m。
二. 与其它管线及构筑物保持一定距离（附录三）
三. 路侧选择：B<40m，布置在用户较多，地下管线少，排水量大的一侧；B≥40m，设两条。
沟道在街道下面设置时应遵循的原则：
①与房屋、树木保持一定距离，避免渗漏而影响房屋基础，避免树根挤坏沟管； ②污水沟道应设在道路上，街区连接支沟较多、地下管线较少一侧； ③街道宽度＞40ｍ时，可以考虑设置两条排水管；
④地下设施拥挤或交通极其繁忙场合，可以把地下管线集中在隧道中(共同沟)。 图3－5和图3－6。
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地下管线交叉时的处理原则：
小管让大管；有压管让无压管； 新建管线让已建管线；临时管线让永久管线；柔性结构管线让刚性结构管线。 一般布置方式：
①给水管在沟管之上；②电力线、煤气管、热水管、热气管在给水管之上； 沟道具有允许的压缩高度（表3－3）
第四节 污水沟道的水力学设计
任务：根据已经确定的沟道路线，计算和确定各设计沟段的设计流量、管径、坡度、流速、充满度和沟底高程。
原则：不冲刷、不淤积、不溢流、要通风。
计算步骤：确定控制点，从控制点开始，从上游到下游，计算和确定各个设计沟段的有关数据。
设计沟段：两个检查井之间的沟段（中间可以有其他检查井），沟段可以转向，要求采用的设计流量不变或基本不变，采用同样的管径和坡度 设计流量组成（可能）：
①沿线流量：本沟段服务的街坊流量。q1 ②集中流量：工厂或公共建筑的流量。q2 ③转输流量：上游沟段和旁侧沟段转输流量。 污水沟道水力学计算示例 计算步骤一:
将沟道划分为若干设计沟段，从污水厂开始标定每个设计沟段起 确定各设计沟段的设计流量；
讫点上的窨井编号； 计算步骤二:
计算步骤三：从上游沟段开始进行各设计沟段的水力学计算
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步骤1：根据污水干沟平面布置图，从上游至下游将设计沟段编号列入表中第1行。
步骤2：从沟道平面图上量出每一段沟段的长度，注在图上，并列入表中第2行。 步骤3：将各设计沟段的设计流量列入表中第3行。
步骤4：从该城镇的总体规划图中，求得设计沟段起迄点引颈出地面高程，注在图上，并列入表中第10、11两行。
步骤5：计算每一设计沟段的地面坡度=地面高程差/距离，列入表中第18行。 步骤6：根据流量和各个沟段的地面坡度，估计需要的管径（300mm或350mm），查水力算图，将需要的管径、坡度、流速、充满度并列入表中第4、5、6、7四行
步骤7：算出水深，h=(4)×(7),列入表中第8行
步骤8：根据求得的沟道坡度，计算沟段上端至下端的沟底降落量iL=(5)×(2)，列入表中第9行
步骤9：根据现场条件，选择衔接方式，确定各个沟段上下端的沟底标高，并根据各种衔接方式，计算水面标高，各数据分别列入表中第12、13、14、15四行 步骤10：计算覆土厚度，覆土厚度=地面高程-沟底高程-管径-管壁厚度，各数据分别列入表中第16、17行
步骤11：将求得的管径、沟底高程直接标注在沟道平面布置图上
第五节 沟段水力学计算举例（见教材）
某市一个区的街坊平面图。居住区街坊人口密度为350 人/ha，居民生活污水定