当前课程知识点：水污染控制工程 > 第三章 污水管渠水力设计 > 3-1 污水管渠水力计算 > 3.1污水管渠水力计算
同学们好
本次课我们将学习排水管渠水力计算相关内容
排水管渠系统是收集 输送
城镇生活污水 工业废水和雨水的工程设施
是城镇基础设施的重要组成部分
在城市排洪防涝 污水收集等方面发挥重要作用
那么
排水管渠水力计算的任务是什么呢
简单来说
就是根据管段的设计流量
利用水力学原理确定排水管渠的管径 坡度和高程
并使管渠管段的敷设经济 合理
为了保证管渠能正常运行
以顺利地收集和输送生活污水 工业废水 雨水
管渠水力计算需满足四个要求
一是不溢流
即水力计算时采用最大流量进行设计
并充分考虑雨水或地下水可能渗入污水管渠
二是不淤积
因此管渠水力计算时所采用的流速要有一个最低限值
三是不冲刷管壁
即有一个最高限值
四是注意通风
应防止管渠中污水及淤积物散发的有毒气体
和可燃气体带来的危害
因此污水管渠的水力设计一般不按满流计
在管渠水力计算时
常以相邻的两个窨井间的管段作为设计对象
当相邻的设计管段能采用相同的口径和坡度时
流量沿程不变或变化较小
这时可以合并为一条设计管段进行设计计算
由于设计管段一般不长
管渠中的水流流态接近于均匀流
因此管渠的水力计算采用均匀流计算公式
用于管渠水力计算的均匀流基本公式有两个
一个是流量公式
另一个是流速公式
两个公式总共有6个水力要素
除了流量q与管壁粗糙度n为已知外
其它4个为未知
为了简化计算
可使用水力学算图和水力学算表
进行计算
水力学算图有不满流圆形管渠水力学算图
满流圆形管渠水力学算图
满流矩形水力学算图和明渠流用的水力学算图等
我们重点介绍不满流圆形管渠水力学算图
其它几种水力学算图及水力学算表
可查阅有关设计手册
这是一张不满流管道的水力学算图
这张图适用于管壁粗糙度n=0.014
管径D为300mm的情况
由图可以看出
图上的曲线表示流量Q 流速v 管底坡度i
充满度h/D之间的关系
由于管径D和粗糙度n是已知的
只要再知道两个水力要素的值
就可以通过这个图形查出其他两个
为了保证在已确认设计流量下采用最佳的管径
坡度及流速等设计参数
《室外排水设计规范》对管渠水力设计主要参数
进行了相关规定
对于设计充满度
污水管渠是按不满流情况进行设计的
关于不同管径或渠高都规定了
相应的最大设计充满度
需要注意的是
在计算管道充满度时
管径D指的是管道的内径
为了防止管渠因淤积而堵塞或因冲刷而损坏
我们对管渠的设计流速规定了一个范围
即规定了最小设计流速和最大设计流速
设计流速是管渠中流量到达设计流量时的水流速度
规定的流速值如下
污水管渠和明管的
最小设计流速分别为0.6m/s和0.4m/s
混凝土管和钢管的
最大设计流速为5m/s 10m/s
各设计管段的设计流速
从上游到下游一般为逐渐增加
另外
需要注意的是
在平坦地区
可结合当地具体情况
对《室外排水设计规范》规定的
最小设计流速进行适当调小
这是因为在平坦地区
最小设计流量定得过大
会导致管道坡道偏大 管道埋深增加
因而会增加开挖土方量
甚至需要增设中途泵站
由于管径过小极易堵塞 疏通频繁
人力耗费很大
维护养护费用越高
因此
《室外排水设计规范》对污水管道规定了最小管径
在街坊和厂区内 街道下
最小管径分别为200mm 300mm
最小设计坡度分别为0.004和0.003
流速一定
管径越小
坡度会增加很快
因此管径不宜过小
而管道在坡度变陡处
其管径可根据水力计算确定
可由大改小
但不得超过2级
并不得小于相应条件下的最小管径
由于坡度和流速存在一定的关系
同最小设计流速相应的坡度就是最小设计坡度
不计算管段没有设计流速
因此直接采用《室外排水设计规范》规定的
污水管道最小管径和最小设计坡度进行埋管
管道的埋设深度对
整个管道系统的造价和施工影响很大
管道愈深
则造价愈贵
施工期愈长
因此
管道的埋设深度小些好
但是管道应有一个最小覆土厚度
以防止管道中的污水冰冻
和因土壤冰冻膨胀而损坏管道
并防止管壁被车辆造成的负荷而压坏
同时还需满足支管衔接上的要求
检查井上下游的管段在衔接时应遵循三个原则
一是尽可能提高下游管段的高程
以减少埋深
从而降低造价
二是下游水位应低于上游水位
避免在上游管段中形成回水而造成淤积
三是不允许下游管段的管底高于上游管段的管底
管段的衔接有三种方式
管顶平接
水面平接
管底平接
地面坡度变化不大时
首先考虑采用管顶平接
以减少下游管道的高程
如不满足设计要求
再采用水面平接方式
当下游管道敷设地面坡度较大时
可考虑适当减小管径
采用管底平接方式
好的
关于排水管渠水力计算内容
就为同学们介绍到这里
我们下节课再见
-课程内容提要
--污水处理基本流程
--本章内容提要
-1-1 水污染的形成
--1.1课件
-1-1 水污染的形成--作业
-1-2 污水处理程度
--1.2课 件
-1-2 污水处理程度--作业
-教材阅读与拓展
--湖水缘何变绿
--毒物污染之毒
--水污染公害事件
-本章内容提要
--本章内容提要
-2-1 城镇排水系统体制和组成
--2.1课件
-2-1 城镇排水系统体制和组成--作业
-2-2 排水管渠附属构筑物
--2.2课件
-2-2 排水管渠附属构筑物--作业
-教材阅读与拓展
--检查井的最大间距
--混凝土管道的连接
-本章内容提要
--本章内容提要
-3-1 污水管渠水力计算
--3.1课件
-3-1 污水管渠水力计算--作业
-3-2 污水管道设计流量估算
--3.2课件
-3-2 污水管道设计流量估算--作业
-教材阅读与拓展
-本章内容提要
--图片全屏
-4-1 雨水径流污染控制
--授课视频
--4.1课件
-4-1 雨水径流污染控制--作业
-4-2 雨水径流资源化
--Video
-4-2 雨水径流资源化--作业
-教材阅读与拓展
--html
--html
-本章内容提要
--图片全屏
-5-1 污水管道系统规划
--Video
--5.1课件
-5-1 污水管道系统规划--作业
-5-2 污水管道设计
--Video
--5.2课件
-5-2 污水管道设计--作业
-教材阅读与拓展
--图片全屏
--图片全屏
--图片全屏
-本章内容提要
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-6-1 常用污水泵
--Video
--6.1课件
-6-1 常用污水泵--作业
-6-2 污水泵选型
--Video
--6.2课件
-6-2 污水泵选型--作业
-6-3 污水泵站设计方法
--Video
--6.3课件
-6-3 污水泵站设计方法--作业
-教材阅读与拓展
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-本章内容提要
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-7-1 格栅
--Video
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--7.1课件
-7-1 格栅--作业
-7-2 沉砂池
--Video
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--7.2课件
-7-2 沉砂池--作业
-7-3 沉淀池
--Video
--html
--7.3课件
-7-3 沉淀池--作业
-7-4 砂滤处理技术
--Video
--7.4课件
-7-4 砂滤处理技术--作业
-7-5 气浮处理技术
--Video
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--7.5课件
-7-5 气浮处理技术--作业
-课程阅读与拓展
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-本章内容提要
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-8-1 污水生物处理原理
--Video
--8.1课件
-8-1 污水生物处理原理--作业
-8-2 活性污泥法基本流程
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--8.2课件
-8-2 活性污泥法基本流程--作业
-8-3 曝气反应池基本形式
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--8.3课件
-8-3 曝气反应池基本形式--作业
-8-4 常见曝气反应池变型方式
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--8.4课件
-8-4 常见曝气反应池变型方式--作业
-8-5 有机物去除过程工艺计算
--Video
--8.5课件
-8-5 有机物去除过程工艺计算--作业
-8-6 生物脱氮技术
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--8.6课件
-8-6 生物脱氮技术--作业
-8-7 生物除磷技术
--Video
--8.7课件
-8-7 生物除磷技术--作业
-8-8 生物脱氮除磷技术
--Video
--8.8课件
-8-8 生物脱氮除磷技术--作业
-8-9 曝气设备
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--8.9课件
-8-9 曝气设备--作业
-本章内容提要
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-9-1 生物膜处理原理
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--9.1课件
-9-1 生物膜处理原理--作业
-9-2 普通生物滤池
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--9.2课件
-9-2 普通生物滤池--作业
-9-3 生物接触氧化池
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--9.3课件
-9-3 生物接触氧化池--作业
-9-4 曝气生物滤池
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--9.4课件
-9-4 曝气生物滤池--作业
-本章内容提要
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-10-1 污水生态处理原理
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--10.1课件
-10-1 污水生态处理原理--作业
-10-2 稳定塘技术
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--10.2课件
-10-2 稳定塘技术--作业
-10-3 人工湿地技术
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--10.3课件
-10-3 人工湿地技术--作业
-本章内容提要
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-11-1 厌氧生物处理原理
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--11.1课件
-11-1 厌氧生物处理原理--作业
-11-2 厌氧生物处理工艺
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--11.2课件
-11-2 厌氧生物处理工艺--作业
-11-3 高效厌氧反应器
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--11.3课件
-11-3 高效厌氧反应器--作业
-本章内容提要
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-12-1 酸碱调节处理技术
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--12.1课件
-12-1 酸碱调节处理技术--作业
-12-2 化学沉淀处理技术
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--12.2课件
-12-2 化学沉淀处理技术--作业
-12-3 氧化还原处理技术
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--12.3课件
-12-3 氧化还原处理技术--作业
-12-4 化学混凝处理技术
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--12.4课件
-12-4 化学混凝处理技术--作业
-12-5 高级氧化处理技术
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--12.5课件
-12-5 高级氧化处理技术--作业
-本章内容提要
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-13-1 吸附处理技术
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--13.1课件
-13-1 吸附处理技术--作业
-13-2 离子交换处理技术
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--13.2课件
-13-2 离子交换处理技术--作业
-13-3 膜处理技术
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--13.3课件
-13-3 膜处理技术--作业
-本章内容提要
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-14-1 污泥处理工艺
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--14.1课件
-14-1 污泥处理工艺--作业
-14-2 污泥浓缩技术
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--14.2课件
-14-2 污泥浓缩技术--作业
-14-3 污泥消化技术
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--14.3课件
-14-3 污泥消化技术--作业
-14-4 污泥脱水技术
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--14.4课件
-14-4 污泥脱水技术--作业
-城市污水处理
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