給水排水管道系統(tǒng)(2)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 問題： ? 舉例說明： ? 節(jié)點 1水壓 H1已知（水泵提供） ? 循管線 124所求節(jié)點 4壓力 H4=H1(h12+h24） ? 循管線 134所求節(jié)點 4壓力 H‘4=H1(h13+h34） ? H4≠ （或 =） H‘4 ? 實際管網(wǎng)中一個節(jié)點只有一個壓力，即 ? H4=H‘4，如果 H4H‘4=△ h, △ h叫做管網(wǎng)閉合差 ? 通過流量調(diào)整使整個環(huán)的 ∑ h→0 ，稱為管網(wǎng)平差 ? 水泵揚程計算 ? 水泵揚程：水泵提升高度 ? 根據(jù)控制點地面與水泵吸水井水位高差、所需最小服務水頭、沿管網(wǎng)起端循環(huán)任一條線路至控制點的管線水頭損失及輸水管水頭損失等，即可求出水泵揚程 污水管道系統(tǒng)主要設計內(nèi)容、 方法和要求 ? 污水設計流量計算 ? 城市污水量： 居民生活污水量和工業(yè)廢水量，工業(yè)企業(yè)職工生活污水及少量地下滲入污水管的水量。 ? 設計管段： 凡采用同一設計流量、同一管段和統(tǒng)一坡度的兩檢查井之間的管段。 ? 每一管段流量包括三部分： (1) 本段流量 q1 所謂本段流量是指從本管段沿線街坊流來的污水量。 (2) 轉(zhuǎn)輸流量 q2 轉(zhuǎn)輸流量是指從上游管段和旁側管段流來的污水量。 (3) 集中流量 q3 集中流量是指從工業(yè)企業(yè)或其他大型公共設施流來的污水量。 污水管道系統(tǒng)水力計算 1）污水管道中污水流動的特點 在污水管道中，污水由支管流入干管，再由干管流入主干管，最后由主干管流入污水處理廠，經(jīng)處理后排放或再利用。管道的管徑由小到大，分布類似河流，呈樹枝狀。它與給水管網(wǎng)的環(huán)流貫通情況截然不同。污水在管道內(nèi)依靠管道兩端的水面高差從高處流向低處，是不承受壓力的，即為重力流。 2）污水管道水力計算的設計參數(shù) (1) 設計充滿度 在設計流量下，污水在管道中的水深 h與管道直徑 D的比值 (h/D)稱為設計充滿度，它表示污水在管道中的充滿程度，如圖 82所示。 (2) 設計流速 與設計流量、設計充滿度相對應的水流平均速度稱為設計流速。 管內(nèi)最小設計流速定為 金屬管最大設計流速為 10 m/s 非金屬管最大設計流速為 5m/s 充滿度示意 (3) 最小設計坡度 在污水管道系統(tǒng)設計時，通常使管道敷設坡度與地面坡度一致，這對降低管道系統(tǒng)的造價非常有利。若地勢平坦，為減少管道埋深，可能會導致坡度過小，從而使管內(nèi)流速小于最小流速，這時，管道坡度就應按最小設計流速下的坡度設計，稱最小設計坡度。 管徑 200mm，最小設計坡度 ； 管徑 300mm，最小設計坡度 (4) 最小管徑 一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，污水設計流量很小，若根據(jù)設計流量計算，則管徑會很小，極易造成堵塞，養(yǎng)護管理困難。 街坊和工廠區(qū)為 200mm，街道下為 300mm 雨水管渠系統(tǒng)設計特點 ? 設計流量 ? 與設計暴雨強度、匯水面積和地面覆蓋情況（用徑流系數(shù)表示）有關 ? 1）設計暴雨強度 ? 概念：是指一定年限內(nèi)可能出現(xiàn)一次的暴雨（稱重現(xiàn)期），在一定降雨歷時內(nèi)，單位匯水面積上的雨水量。 ? 計算：根據(jù)雨水排除要求，先確定重現(xiàn)期和降雨歷時，而后按暴雨強度公式求出設計暴雨強度。 ? 暴雨強度公式在水文學中有詳細介紹 ? 2）匯水面積 ? 匯水面積是指雨水管渠所匯集和排除雨水的地面面積，用 F表示，常以公頃 hm2或平方公里 km2為單位。 ? 一般的大暴雨能覆蓋 1～ 5km2的地區(qū)，有時可高達數(shù)千 km2。但是，對于城市排水系統(tǒng)，匯水面積一般較小，一般小于 100km2，其最遠點的集水時間往往不超過 3～ 5h，大多數(shù)情況下，集水時間不超過60～ 120min。 ? 3）徑流系數(shù) φ ? 設計時，可按各類地面面積采用加權平均法，求得整個匯水面積上平均徑流系數(shù)，如下圖： 徑流系數(shù) ψ值 某小區(qū)平均徑流系數(shù)計算表 國內(nèi)部分城市采用的綜合徑流系數(shù) 城市綜合徑流系數(shù) 當設計暴雨強度、匯水面積和徑流系數(shù)確定之后， 就進行設計流量計算 設計流量 =徑流系數(shù) 設計暴雨強度 匯水面積 雨水管渠水力計算 ? 1）雨水管渠水力計算設計參數(shù) (1)設計充滿度 由于雨水較污水清潔，對水體及環(huán)境污染較小。 (2) 設計流速 因為雨水管渠內(nèi)的沉淀物一般是泥砂、煤屑等，為防止雨水中所夾帶的泥砂等無機物在管渠內(nèi)淤積而堵塞管道， 《 室外排水設計規(guī)范 》 中規(guī)定，雨水管渠 (滿流時 )的最小設計流速為 。 明渠最大設計流速 (3) 最小管徑 《 室外排水設計規(guī)范 》 中規(guī)定，在街道下的雨水管道，最小管徑為 300mm，雨水口連接管最小管徑為 200mm。 (4) 最小坡度 雨水管道的設計坡度，直接影響管道的埋深和工程造價。 (5) 最小埋深與最大埋深 具體規(guī)定與污水管道相同。 (6) 管渠的斷面形式 雨水管渠一般采用圓形斷面，當直徑超過 2022mm時也可采用矩形、半橢圓形或馬蹄形斷面，明渠一般采用梯形斷面。 雨水管道最小管徑和最小坡度 雨水徑流量調(diào)節(jié) 1）雨水徑流調(diào)節(jié)的意義 因雨水管渠系統(tǒng)設計流量中包含了高峰時段的降水徑流量，故設計流量很大。隨著城市化的進程，不透水地面面積的增加，雨水的徑流量相應增大，從而增加了雨水管渠的斷面尺寸，提高了雨水管渠系統(tǒng)的工程造價。 2）雨水徑流調(diào)節(jié)方法 (1)管渠容積調(diào)洪法 此法是利用管渠本身的調(diào)節(jié)能力蓄 (2) 建造人工調(diào)節(jié)池或利用天然洼地、池塘、河流等蓄洪 此種方法的特點是：蓄洪能力大，可以有效地減小調(diào)節(jié)池下游管渠斷面，降低管渠的造價，提高經(jīng)濟效益。 合流制管渠設計特點 截流式合流制組成示意圖 ① — 合流管道 ② — 截流管道 ③ — 溢流井 ④ — 溢流堰 ⑤ — 出水口 ⑥ — 污水處理廠 截流式合流制排水系統(tǒng)布置 1)排水管渠的布置應使排水面積上生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠，管渠盡可能以最短的距離坡向水體 2) 在排水區(qū)域內(nèi)，如果雨水可以沿道路的邊溝排泄，這時可只設污水管道，只有當雨水不宜沿地面徑流時，才布置合流管渠，截流干管盡可能沿河岸敷設，以便于截流和溢流。 3) 沿水體岸邊布置與水體平行的截流干管，在截流干管的適當位置上設置溢流井，以保證超過截流干管的設計輸水能力的那部分混合污水，能順利地通過溢流井就近排入水體。 4) 在截流干管上，必須合理地確定溢流井的位置及數(shù)目，以便盡可能減少對水體的污染，減小截流干管的斷面尺寸和縮短排放渠道的長度。 5) 在汛期，因