二、污水设计流量的计算（续3）
（3）工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q3
A1B1K1 A2 B2 K 2 3600T
C1D1 C2 D2 3600
二、污水设计流量的计算（续4）
（4）工业废水设计流量计算
Q4
mM KZ 3600T
二、污水设计流量的计算（续5）
Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q渗
水力计算注意问题
• 控制点选择 • 管道坡度与地面坡度 • 设计流速与设计管径 • 注意水头损失 • 旁侧支管连接
六、国外污水管道的设计方法介绍
常规设计方法
给水量
60%~80%
排水量 查曲线
最小流量 最大流量
校核自净流速 设计流量
乘系数（考虑地下水和雨水）
设计充满度一般按满流，也有非满流情况：小管0.5，其他0.75
总变化系数Kz
KZ=Kd Kh
KZ
2.7 Q 0.11
生活污水量总变化系数
污水平均日流 5
15
40
70
100
200
500 〉1000
量（L/s）
总变化系数 （KZ）
2.3
2.0
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
二、污水设计流量的计算（续2）
（2）公共建筑生活污水量计算
Q2
S N Kh 24 3600
真空管网：真空阀井、中继真空泵站和真空管道
压力式管网：研磨潜力泵、压力支管和压力干管
七、城市污水回用工程
污水回用意义 污水回用目标与水质 污水回用处理技术
世界水资源概况
地球上水的总量1.461018m3
淡水储量仅为3.51016m3 不足全球总水量的3%
可能使用的淡水储量为 3.81012m3，占淡水的0.01%
林 西 县 排 水 总 平 面 图
一、设计资料的调查及方案确定（续）
设计方案确定
——包括排水体制的选择、排水系统的布置形式，应通 过技术、经济比较，确定最优的方案
有时需要设计方案对比，选择2-3各不同的设计方 案，进行技术、经济方面的对比论证，确定最优的方案
二、污水设计流量的计算
污水设计流量
——指污水管道及其附属构筑物能保证通过的最大流量， 设计流量包括生活污水量和工业废水量（L/s）。
n p q0 86400
污水管道的衔接
衔接的原则：尽可能地提高下游管段的高程，减 小埋深，降低造价；避免上游管段 回水淤积。 水面平接
衔接的方式 管顶平接 跌水连接
五、污水管道的设计举例
原始资料：
给定某市的街坊平面图，如下页图。居住区街坊人口 密度为350人/公顷，污水量标准为120L/(人.d)，火车站 和公共浴室的设计污水量分别为3L/s和4L/s，工厂甲和 工厂乙的工业废水设计流量分别为25L/s与6L/s。生活污 水及经过局部处理的工业废水全部送至污水处理厂进行 处理。工厂甲废水排出口的管底埋深为2.0m
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。
目前全球80%以上的城市水域受到污染，约50％的重 点城镇的饮用水水源不符合取水标准，全球河段水质污染 严重不能用于灌溉的河段占20％；鱼虾绝迹的河段占40％； 不能满足Ⅲ类水质标准的河段占85.9％。其生态功能已严 重衰退。
我国水资源现状
人均水资源占有量2200立方米 约为世界平均水平的1/4 排名世界第112位 每年因缺水而造成的经济损失约
例1 已知n=0.014,D=300mm,I=0.004,Q=30L/s,求v和h/D。
例1 已知n=0.014,D=300mm, h/D =0.55,Q=32L/s,求v和I 。
四、污水管道的设计
确定排水区界，划分排水流域 管道定线 控制点确定和泵站的设置地点 设计管段及设计流量的确定 污水管道的衔接 污水管道在街道上的位置
第二部分 污水管道系统设计
污水管道系统的设计步骤
设计资料的 调查
设计方案 的确定
设计计算
设计图纸 的绘制
一、设计资料的调查及方案确定
设计资料调查
设计任务资料：有关的法令、法规、制度；城市的总 体规划及其他基础设施情况
地形资料，包括地形图、等高线 气象资料，包括气温、风向、降雨量等 自然资料： 水文资料，受纳水体流量、流速、洪水位 地质资料，包括地下水位、地耐力、地震等级 工程资料：道路、通讯、供水、供电、煤气等
管道的埋设深度有两个意义： 决定污水管道最小覆土厚度 的因素有哪些？
地面荷载-大于0.7m
冰冻线的要求
满足街坊管连接要求
地面 管道
覆 土 厚 度
埋 设 深 度
温度与地层深度关系图
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： 决定污水管道最小覆土厚度 的因素有哪些？
地面荷载
冰冻线的要求
满足街坊管连接要求
地面 管道
覆 土 厚 度
埋 设 深 度
H=h+IL+Z1-Z2+Δh
式中：H——街道污水管网起点的最小埋深，m； h——街坊污水管起点的最小埋深，0.6~0.7m； Z1——街道污水管起点检查井检查井处地面标高，m； Z2——街坊污水管起点检查井检查井处地面标高，m； I——街坊污水管和连接支管的坡度； L——街坊污水管和连接支管的总长度，m；
第二分区包括：北京、天津、河北、山东、山西、山西的大部分，甘肃、宁夏、辽宁的南部，河南北部，青海 偏东和江苏偏北的一小部分；
第三分区包括：上海、浙江的全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部、湖南、湖北的东部，河南南部；
第四分区包括：广东、台湾的南部，广西的大部分，福建、云南的南部；
第五分区包括：贵州的全部、四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃在秦岭以南的地区，广西 偏北的一小部分
2000~3000亿元
解决水资源缺乏的途径
海水淡化 修建水库，贮存雨水 长距离引水 开发地下水 节约用水 污水回用
污水回用对象
污水回用于农业灌溉 污水回用于工业：如冷却水 污水回用于城市生活：即建筑中水
（ 市政用水、生活杂用水）
由于生活污水水量大且流量稳定， 成为主要的回用研究对象
最小设计坡度
（1）
（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0.0015。
三、污水管道的水力计算（续3）
污水管道的埋设深度
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（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
hD
《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）
200~300 350~450 500~900
2.4 1.2 2.2 1.4 1.7 2.0 1.8 1.6 1.2 1.5 1.7 01850006331 23 24 25 26 27
街坊面积 1.8 2.2 2.0 2.4 （公顷） 0 0 4 0
划分设计管段，计算设计流量（48页） 管道的水力计算（50页） 绘制图纸（平面图和管道纵剖面图）
≥1000
最大充满度（h/D）
0.55(0.60) 0.65(0.70) 0.70(0.75) 0.75(0.80)
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。
所采用的排水体制
主干管布置在坚硬密实土壤中
管道定线时注意事项 尽量少穿河流、铁路、山谷和高地
避免与地下构筑物交叉 不宜敷设在繁忙、狭窄的街道下 集中流量尽量排入上游
控制点确定和泵站设置地点
——对管道系统的埋深起控制作用的地点，通常 在管道起点或最低最远点。
中途泵站 泵 站 设 局部泵站 置 地 点
世界水资源研究所：全世界有26个国家2.32 亿人口面临缺水的威胁
联合国发出警报：世界范围内的缺水问题 将严重制约本世纪的经济发展，并有可能 导致国家和地区间发生冲突和战争
19 ~20世纪各国各地区争夺的资源主要是以煤炭为主。 20 ~21世纪各国各地区争夺的资源主要是以石油为主。 21 ~22世纪各国各地区争夺的资源主要是以水资源为主。
确定排水区界，划分排水流域
——排水区界是污水排水系统设置的界限。
——排水流域是指在排水区界内，按照一定要求所划 分的不同排水区域。（通常根据等高线划分排水区域， 在地形平坦地区可按照面积的大小进行划分。）
管道定线
——在总平面图上确定污水管道的位置和走向。
地形
管道定线的影响因素 污水厂和出水口的位置
居住区生活污水 生活污水设计流量 公共建筑生活污水
工业企业生活污水及淋浴污水
工业废水设计流量
二、污水设计流量的计算（续1）
（1）居住区生活污水量计算
Q1
n N KZ 24 3600
居住区生活污水排水定额
卫生设备情况