h——街坊或庭院污水管道起端的最小埋深(m) Z1-—街道污水管检查井处地面标高(m) 图4-1图4-2街道污水管最小埋深示意图 Z2-一街坊或庭院污水管起端检查井处地面标高(m) i——街坊或庭院污水管和连接支管的坡度(‰): L——街坊或庭院污水管和连接支管的总长度(m) 一连接支管与街道污水管管内底高差(m) (2)满足水力要素的规定 管道充满度:设计流量在管道内的充满程度,以管道中的水深h和管径d(或渠高h)的比值表示,称为设计充满度,见图4-3管道充满度图。污水 管道的设计充满度应小于或等于最大设计充满度 D(H 图4-3管道充满度 流量 Q=Av 式中Q一流量(m3/s) A——过水断面面积(m2) 流速(m/s) 管道流速:为了使污水中的悬浮物质不致沉淀在管道底,并且使水流能及时冲刷管壁上的污物,管道流速必须有一个最小保证流速,这个流速值称 自清流速
h——街坊或庭院污水管道起端的最小埋深（m）； Z1——街道污水管检查井处地面标高（m）； 图4-1 图4-2 街道污水管最小埋深示意图 Z2——街坊或庭院污水管起端检查井处地面标高（m）； i——街坊或庭院污水管和连接支管的坡度（‰）； L——街坊或庭院污水管和连接支管的总长度（m）； ——连接支管与街道污水管管内底高差（m）。 (2) 满足水力要素的规定 管道充满度：设计流量在管道内的充满程度，以管道中的水深h和管径d（或渠高h）的比值表示，称为设计充满度，见图4-3管道充满度图。污水 管道的设计充满度应小于或等于最大设计充满度。 图4-3管道充满度 流量 （4-2-2） 式中 Q——流量（m3/s） A——过水断面面积（m2） v——流速（m/s）。 管道流速：为了使污水中的悬浮物质不致沉淀在管道底，并且使水流能及时冲刷管壁上的污物，管道流速必须有一个最小保证流速，这个流速值称为 自清流速
管道坡度:排水管渠最小设计坡度是指和最小设计 最小管径:污水管道系统中,上游管段的设计流量很小,若按流量选择 管径就较小。但是,过小的管道极易阻塞,清通频繁且不方便,增加污水管道的维护工作量和管理费用。为此,室外排水设计规范规定了污水管道的最小管 径,见表4-9 (3)满足水力要素之间协调关系 确定管道的坡度,要考虑采用怎样的最小坡度才能保证在管道中不发生沉淀,又要尽可能使管道埋深小。一般可参照地面坡度,使管道坡度与地面坡度接 近,则管埋深较小,施工费用也较低。排水管道的敷设应满足流速和充满度的要求。一般情况下排水管道的最大坡度不得大于0.15(长度小于1.5m的管段可 不受此限)。 (4).满足排水管道与其他建筑物、地下管线、构筑物的最小垂直净距要求,参见表4-1。 2场地污水管道竖向布置 (1).污水管道水流量计算 划分设计管段与确定管段设计流量 污水管渠系统中,任意两检査井间的连续管段,若采用的设计流量不变,管道坡度也不变,则可选择相同的管径,这种可统一计算的连续管段称为设计管 段。设计管段的划分应以支管接入位置和流量变化为依据。通常根据污水管道的平面布置、街区污水支管及工业企业污水管道接入位置等划分为设计管段 设计管段划定后,还应标定设计管段起迄点处检査井的编号,计算各设计管段的排水面积,确定管段设计流量 流入每一设计管段的污水流量包括本段流量和转输流量两部分。本段流量是从该段管道两侧街区流来的污水量。转输流量是从上游管段及旁侧支管流来的污 水量。本段流量包括沿线流量和集中流量。住宅及中小型公共建筑的污水是沿管道陆续流λ堿市污水管道的,称为沿线流量。工业企业、大型公共建筑等的 污水是集中流入城市污水管道的,称为集中流量。管段设计流量等于本段流量与转输流量之和。下面以某场区污水管道布置图为例,说明管段设计流量的计 算方法 例题:某场区污水管道布置如图4-4,各街坊的人口数为:I、V各有8000人,II、III各有4500人,IV有6000人。其中II中有一工厂,其污水流量为15L/S 城市居住区生活污水量标准为q0=100 d),试计算各管段设计流量 12.00 11 图4-4某场地污水管道平面布置 解:居住区生活污水量q1 居住区生活污水量按设计人口数N与生活污水量标准q0计算。例如管段5-4的设计流量为: 平均日污水量 q0M100×6000 =6.95(L/S)=7.0(L/S) 24×360024×3600 最高时污水量
管道坡度：排水管渠最小设计坡度是指和最小设计流速相应的设计坡度。 最小管径：污水管道系统中，上游管段的设计流量很小，若按流量选择 管径就较小。但是，过小的管道极易阻塞，清通频繁且不方便，增加污水管道的维护工作量和管理费用。为此，室外排水设计规范规定了污水管道的最小管 径，见表4-9。 (3) 满足水力要素之间协调关系 确定管道的坡度，要考虑采用怎样的最小坡度才能保证在管道中不发生沉淀，又要尽可能使管道埋深小。一般可参照地面坡度，使管道坡度与地面坡度接 近，则管埋深较小，施工费用也较低。排水管道的敷设应满足流速和充满度的要求。一般情况下排水管道的最大坡度不得大于0.15（长度小于1.5m的管段可 不受此限）。 (4)．满足排水管道与其他建筑物、地下管线、构筑物的最小垂直净距要求，参见表4-1。 2 场地污水管道竖向布置 (1)．污水管道水流量计算 划分设计管段与确定管段设计流量 污水管渠系统中，任意两检查井间的连续管段，若采用的设计流量不变，管道坡度也不变，则可选择相同的管径，这种可统一计算的连续管段称为设计管 段。设计管段的划分应以支管接入位置和流量变化为依据。通常根据污水管道的平面布置、街区污水支管及工业企业污水管道接入位置等划分为设计管段。 设计管段划定后，还应标定设计管段起迄点处检查井的编号，计算各设计管段的排水面积，确定管段设计流量。 流入每一设计管段的污水流量包括本段流量和转输流量两部分。本段流量是从该段管道两侧街区流来的污水量。转输流量是从上游管段及旁侧支管流来的污 水量。本段流量包括沿线流量和集中流量。住宅及中小型公共建筑的污水是沿管道陆续流入城市污水管道的，称为沿线流量。工业企业、大型公共建筑等的 污水是集中流入城市污水管道的，称为集中流量。管段设计流量等于本段流量与转输流量之和。下面以某场区污水管道布置图为例，说明管段设计流量的计 算方法。 例题：某场区污水管道布置如图4-4，各街坊的人口数为：I、V各有8000人，II、III各有4500人，IV有6000人。其中II中有一工厂，其污水流量为15L/S， 城市居住区生活污水量标准为q0=100L/(人·d)，试计算各管段设计流量。 图4-4 某场地污水管道平面布置 解：居住区生活污水量q1 居住区生活污水量按设计人口数Ｎ与生活污水量标准q0计算。例如管段5-4的设计流量为： 平均日污水量： 最高时污水量：
q1=q1k2=695×224=156(L/8 其中~z为总变化系数,可查表4-11求得 表4-11生活污水量总变化系数 污水平均日流量 1540701002005001000≥1500 (US 总变化系数k 01.81.71615 则各管段的设计流量列于下表4-12 则各管段的设计流量列于下表4-12。 表4-12某场地管段设计流量计算 沿线流量 集中流量 本线流量 管段设 设计人 输流量平均流量 q1卡段流茸转输流量42计流量 口|9。2(L/s)|ass k (L/S)(LS)(L/S)(L/S)(L/S) (人) 6000 7.0 7.02.24 15.6 15.6 Il4500 5 12220825.4 25.4 2174198345 8000 9.3 17426.719050.7 15.0 65.7 2672671.90507 15.0 15.0657 (2).污水管道水力计算 首先绘出污水管道水力计算简图,在水力计算简图上应标注各设计管段起讫点检查井的编号,管段长度及管道设计 流量。然后从管道系统的控制点开始,自上游冋下游,列表逐段计算各设计管道的管径、坡度、流速、充淸度。再根据 管段设计流量,参照地面坡度、试定管径。 地面高程差 13.5-12.75 地面坡度-距则管段54的地面城度1800042 而管段5ˉ4的设计流量q=156LS,如果选用20omm管径,要使充满度不超过规范规定得0.5,则坡度必须采用0.008大 于本管段的地面坡度00042,将使管道埋深较大。为了减小坡度,选用250mm管径,当流速为0.7m/s时充满度为047,坡 度为00041。即流速及充满度都符合要求(以上过程査附录)。其次根据管段的设计坡度,计算管段两端的高差。管段两端 的高差称为降落量。降落量=管段坡度乂管段长度。再次确定管段起端的标高,应注意满足埋深的要求,计算管段的管底 高程时,要注意各管段在检査井中的衔接方式,要保证下游管道上端的管底不得高于上游管道下端的管底。最后计算管 段起端、终端的埋深及管段的平均埋深,并将其列入管道水力计算表4-13中。 表4-13污水管道水力计算 管管段管段设管径|坡度|设计流设计充满度降落量 高程(m) 管底埋深(m) 段长度计流量|式mm) 速vm)h水深im
其中 为总变化系数，可查表4-11求得： 表4-11生活污水量总变化系数 污 水 平 均 日 流 量 （L/S） 5 15 40 70 100 200 500 1000 ≥1500 总变化系数 2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 则各管段的设计流量列于下表4-12。 则各管段的设计流量列于下表4-12。 表4-12 某场地管段设计流量计算 管 段 编 号 沿线流量 集中流量 管段设 计流量 （L/S） 本线流量 转输流量 （L/S） 平均流量 （L/S） （L/S） 本段流量 （L/S） 转输流量 （L/S） (L/S) 街 坊 编 号 设计人 口 （人） 5- 4 IV 6000 7.0 — 7.0 2.24 15.6 — — — 15.6 4- 3 III 4500 5.2 7.0 12.2 2.08 25.4 — — — 25.4 3- 2 II 4500 5.2 12.2 17.4 1.98 34.5 15.0 — 15.0 49.5 2- 1 I 8000 9.3 17.4 26.7 1.90 50.7 — 15.0 15.0 65.7 1- 0 — — 26.7 26.7 1.90 50.7 — 15.0 15.0 65.7 (2)．污水管道水力计算 首先绘出污水管道水力计算简图，在水力计算简图上应标注各设计管段起讫点检查井的编号，管段长度及管道设计 流量。然后从管道系统的控制点开始，自上游向下游，列表逐段计算各设计管道的管径、坡度、流速、充满度。再根据 管段设计流量，参照地面坡度、试定管径。 而管段5-4的设计流量q=15.6L/S，如果选用200mm管径，要使充满度不超过规范规定得0.55，则坡度必须采用0.008大 于本管段的地面坡度0.0042，将使管道埋深较大。为了减小坡度，选用250mm管径，当流速为0.7m/s时充满度为0.47，坡 度为0.0041。即流速及充满度都符合要求(以上过程查附录)。其次根据管段的设计坡度，计算管段两端的高差。管段两端 的高差称为降落量。降落量=管段坡度×管段长度。再次确定管段起端的标高，应注意满足埋深的要求，计算管段的管底 高程时，要注意各管段在检查井中的衔接方式，要保证下游管道上端的管底不得高于上游管道下端的管底。最后计算管 段起端、终端的埋深及管段的平均埋深，并将其列入管道水力计算表4-13中。 表4-13 污水管道水力计算 管 段 管段 长度 管段设 计流量 管 径 d(mm) 坡度 i 设计流 速v(m/s) 设计充满度 降落量 il(m) 高程（m） 管底埋深（m） h/d 水深 地面 管底