由明渠均匀流公式可知：
流量公式： 流速公式：
Q Av 1 3 1 v R I2 n
2
（2-1） （2-2）
对于一个设计管段有六个水力要素： 管径D、粗糙系数n、充满度h/D、 水力坡度（管底坡度）i、流量Q、流速v
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1、设计充满度（h/D） 在设计流量下，污水在管道中的水深h与管道直径D 的比值（h/D）称为设计充满度。 h/D =1时，满流 h D h/D <1时，非满流
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2、设计流速（v） 与设计流量、设计充满度相对应的水流平均流速称为 设计流速。 为保证污水管道不淤不冲，设计流速不能太大也不能 太小。 （1）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，一般最小设计流速为0.6m/s；明渠 最小设计流速为0.4m/s。 （2）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。
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5、污水管道的埋设深度和覆土厚度 管道埋深的表达方式： 1. 覆土厚度：是指管道外壁顶部 到地面的距离。 2. 埋设深度：是指管道内壁底部 到地面的距离。
地面 覆 土度越小，工程的造价越低，工期越短；但 管道埋设深度不能过小，其覆土厚度应有一个最小的限值， 该最小限值称为最小覆土厚度。
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第2章 排水管渠水力计算
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 污水管渠水力设计原则 管渠水力计算基本公式 管段水力设计主要参数 管段的衔接 水力学算图 管段水力计算 倒虹管水力计算
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2.1 污水管渠水力设计原则
一、不溢流（Q、充满度h/D） 二、不淤积（Vmin） 三、不冲刷管壁（Vmax） 四、要注意通风（充满度h/D）
③ 满足街坊污水连接管衔接的要求
街道污水支管起端的最小埋深可由下式计算：
H h IL Z1 Z 2 h
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2.2 管渠水力计算基本公式
设计管渠时，是根据水力学（流体力学）原理进行水 力计算来决定管渠的管径、坡度和检查井处的管底高程。 对于两个检查井之间的连续管段，如果采用的设计流 量不变，且采用同样的管径和坡度，则这样的连续管段就
称为设计管段。设计管段两端的检查井称为设计管段的起
我国《室外排水设计规范》（GB 50014－2006）规定， 污水管道按非满流进行设计。
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污水管道按非满流设计，为什么？ （1）污水流量很难精确计算，而且雨水或地下水可能渗 入污水管道增加流量，因此，选用的污水管道断面面积应 留有余地，以防污水溢出； （2）污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害及易 爆气体，需留出适当的空间，以利管道内的通风，排除有 害及易爆气体； （3）便于管道的清理和养护管理。
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3、最小设计坡度（i） 相应于管道内流速为最小设计流速时的坡度称为最小 设计坡度。 设计充满度一定时，管径越大，最小设计坡度越小。
v C RI
v2 n 2v 2 n 2v 2 I 2 4 4 C R R 3 （ D） 3 4
我国《室外排水设计规范》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。
经验确定。
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② 防止管壁因地面荷载而破坏
动荷载
静荷载
0.7m
管道的这一覆土厚度取决于管材强度、地面荷载大小 以及荷载的传递方式等因素。 《室外排水设计规范》规定，在车行道下，污水管道
最小覆土厚度不宜小于0.7m。非车行道下污水管道的最小
覆土厚度可适当减小。
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① 防止土壤冰冻膨胀而损坏管道 《室外排水设计规范》规定，冰冻层内污水管道的埋 设深度，应根据流量、水温、水流情况和敷设位置等因素 确定，一般应符合下列规定： （1）无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近
的工业废水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m。
（2）有保温措施或水温较高的管道，管底在冰冻线以上 的距离可以加大，其数值应根据该地区或条件相似地区的
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最大设计充满度 管径或渠高（mm） 200～300 350～450 500～900 ≥1000 最大设计充满度 0.55 0.65 0.70 0.75
在进行水力计算时，所选用的充满度，应小于或等于 表中所规定的数值。为了节约管材，选用的设计充满度一 般最好不小于0.5。
对于明渠，设计规范规定设计超高（即渠中水面到渠 顶的高度）不小于0.2m。
2 3 1 2
（2-1） （2-2）
Q——设计管段设计流量，m3/s； A——设计管段的过水断面面积，m2； v ——设计管段过水断面的平均流速，m/s；
R——设计管段过水断面的水力半径，m；
I ——水力坡度； n——管壁粗糙系数（见表2-1）。
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2.3 管渠水力设计主要参数
止检查井（简称起迄点）。 两个检查井之间的管段称为设计管段。 采用同样管径和坡度的管段称为设计管段。
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在不长的设计管段上，当流量没有很大变化，管渠内 没有大量沉积物时，管渠中水流流态接近均匀流，所以计 算时采用均匀流公式。
流量公式： 流速公式：
式中
Q Av 1 v R I n
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4、最小管径（D）
一般在污水管道系统的上游部分，为了防止管道因管 径过小而堵塞、减小管道埋深，常规定一个允许的最小管 径。 我国《室外排水设计规范》规定： 污水管道在街坊和厂区内的最小管径为200mm，在街 道下的最小管径为300mm。 在污水管道的设计过程中，若某设计管段的设计流量 小于其在最小管径、最小设计流速和最大设计充满度条件 下管道通过的流量，则这样的管段称为不计算管段。直接 采用最小管径，以及与管径相应的最小设计坡度，最小设 计流速，设计充满度取半满流，即h/D=0.5。