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排水管网工程:《排水工程》 第四部(4-2) 污水管道的水力计算

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三、污水管道的水力计算 污水管道内水质特点: 重力流 、污水管道内水流特点非满流、 近似均匀流、
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三、污水管道的水力计算 污水管道内水质特点: 重力流 污水管道内水流特点非满流 近似均匀流 《排水管网理论与计算》—周玉文、赵洪宾著

三、污水管道的水力计算 污水管道内水质特点: 污水管道内水流特点 重力流 非满流 近似均匀流 《排水管网理论与计算》——周玉文、赵洪宾著

三、污水管道的水力计算(续1) 水力计算的基本公式 Q=0 C.√R 式中:Q流量,m3/s; O过水断面面积,m2; 流速,ms; R水力半径(过水断面积与湿周的比值),m; 水力坡度(即水面坡度,等于管底坡度); C流速系数,或谢才系数。 C值一般按曼宁公式计算,即 R n管壁粗糙系数

三、污水管道的水力计算(续1) 水力计算的基本公式 式中:Q——流量,m3 /s; ω——过水断面面积,m2; v——流速,m/s; R——水力半径(过水断面积与湿周的比值),m; I——水力坡度(即水面坡度,等于管底坡度); C——流速系数,或谢才系数。 C值一般按曼宁公式计算,即 Q =  v v =C  R I 6 1 1 R n C =  n——管壁粗糙系数

三、污水管道的水力计算(续2) 污水管道水力计算的设计数据 设计充满度(hD) 设计流速(v) 最小管径(D) 最小设计坡度(i)

三、污水管道的水力计算(续2) 污水管道水力计算的设计数据 设计充满度(h/D) 设计流速(v) 最小管径(D) 最小设计坡度(i)

设计充满度(hD) —指设计流量下,管道内的有效水深与管径的比值 hD=1时,满流 hD1000 0.75(0.80)

设计充满度(h/D) ——指设计流量下,管道内的有效水深与管径的比值。 h/D =1时,满流 h/D <1时,非满流 《室外排水设计规范》规定,最大充满度为: 管径(D)或暗渠高(H) (mm) 最大充满度(h/D) 200~300 350~450 500~900 ≥1000 0.55(0.60) 0.65(0.70) 0.70(0.75) 0.75(0.80) h D

为什么要做最大设计充满度的规定? 1、预留一定的过水能力,防止水量变化的冲击, 为未预见水量的增长留有余地; 2、有利于管道内的通风; 3、便于管道的疏通和维护管理

为什么要做最大设计充满度的规定? 1、预留一定的过水能力,防止水量变化的冲击, 为未预见水量的增长留有余地; 2、有利于管道内的通风; 3、便于管道的疏通和维护管理

设计流速 与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。 最小设计流速:是保证管道内不发生淤积的流速, 与污水中所含杂质有关;国外很多专家认为最小流 速为06-075m/s,我国根据试验结果和运行经验确 定最小流速为0.6m/s。 最大设计流速:是保证管道不被冲刷破坏的流速, 与管道材料有关;金属管道的最大流速为10m/s, 非金属管道的最大流速为5m/s。 国内一些城市污水管道长期运行的情况说明,超 过上述最高限值,并发生冲刷管道的现象

设计流速 ——与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。 最小设计流速:是保证管道内不发生淤积的流速, 与污水中所含杂质有关;国外很多专家认为最小流 速为0.6-0.75m/s,我国根据试验结果和运行经验确 定最小流速为0.6m/s。 最大设计流速:是保证管道不被冲刷破坏的流速, 与管道材料有关;金属管道的最大流速为10m/s, 非金属管道的最大流速为5m/s。 ***国内一些城市污水管道长期运行的情况说明,超 过上述最高限值,并未发生冲刷管道的现象

最小管径 1、为什么要规定最小管径? 街坊管最小管径为200mm,街道管最小管径为300mm。 2、什么叫不计算管段? 在管道起端由于流量较小,通过水力计算查得的管径小于最 小管径,对于这样的管段可不用再进行其他的水力计算,而直接 采用最小管径和相应的最小坡度,这样的管段称为不计算管段

最小管径 1、为什么要规定最小管径? 街坊管最小管径为200mm,街道管最小管径为300mm。 2、什么叫不计算管段? 在管道起端由于流量较小,通过水力计算查得的管径小于最 小管径,对于这样的管段可不用再进行其他的水力计算,而直接 采用最小管径和相应的最小坡度,这样的管段称为不计算管段

最小设计坡度 (2) (3) 相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度,最 小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。 规定:管径200mm的最小设计坡度为0.004;管径 300mm的最小设计坡度为0.003;管径400mm 的最小设计坡度为00015

最小设计坡度 ——相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度,最 小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。 (1) (2) (3) 规定:管径200mm的最小设计坡度为0.004;管径 300mm的最小设计坡度为0.003;管径400mm 的最小设计坡度为0.0015

三、污水管道的水力计算(续3) 污水管道的埋设深度 地面 管道的埋设深度有两个意义: 决定污水管道最小覆土厚度 覆土厚度 的因素有哪些? 埋设深度 地面荷载 管道 冰冻线的要求 满足街坊管连接要求

三、污水管道的水力计算(续3) 污水管道的埋设深度 管道的埋设深度有两个意义: 覆 土 厚 度 埋 设 深 度 决定污水管道最小覆土厚度 的因素有哪些? 冰冻线的要求 地面荷载 满足街坊管连接要求 地面 管道

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