最大埋深干燥土7-8m，多水砂地区，5m。应该尽量减少埋 深。

最小覆土厚度, 防止污水冰冻和土壤冰冻破坏管道, 防止车辆 动荷载压坏管道, 满足支管衔接. 无保温的生活污水或工业废
水, 管底在冰冻线下. 荷载方面，在车行道下, >0.7m; 人行道
>0.6m. 返回
5. 管段的衔接
5. 管段的衔接
D h
4.管渠水力设计参数
最大设计充满度
Water Pollution Control Engineering
雨水管道和合流管道应按满流计算
4.管渠水力设计参数
(2on Control Engineering
排水管渠的最小设计流速，应符合下列规定：
1. 污水管道在设计充满度下为0.6 m/s； 2. 雨水管道和合流管道在满流时为0.75 m/s； 3. 明渠为0.4m/s。
6. 管段水力计算

Water Pollution Control Engineering
比较D=350mm和D=400mm，D=350mm更合适，如果
采用400, 则由设计坡度减小引起的管道埋深的减小为
240m×0.0001=0.024m，而管道管径与350相比却增加
0.05m；此外管道容积未充分利用，h/D由0.65降为0.53； 除非流量突然剧烈增加，否则一般不跳级增加管道管 径。
求流速和充满度。需要注意当交点不是正好在线
上需要估计数值。

例题2-3，n=0.014，D=300，Q=38L/s，v=1.0m/s，
查图得到h/D=0.55, i=0.0055。
例题2-2
例题2-3
Water Pollution Control Engineering
h/D= 0.52, v= 0.71

为了计算方便,可采用水力学算图. 不满流圆形、满流 圆形、满流矩形、明渠水力学算图。

注意图中两条虚线的意义。
3.水力学算图

Water Pollution Control Engineering
例题2-1：n=0.014，D=300，i=0.0024，
Q=25.5L/s，求流速和充满度。

先确定算图, n=0.014，D=300的那一张.
返回
6. 管段水力计算
6. 管段水力计算

Water Pollution Control Engineering
概述: 管段在设计时一般已知流量Q和粗糙系数n, 其他水力学要素待算. 根据地面高程可计算出地面 坡度, 管段水力学坡度尽量与地面坡度接近, 或尽量 减小坡度(在地面坡度很小，或管道走向与地面坡 度反)；管道管径变化避免猛增。
管底平接：上下游 管底内壁高程相同；
下游管道管径小(出
现在坡度加大时)， 必须管底平接。

下游管径大而管底 平接也是可能的, 但
很少.
5. 管段的衔接

Water Pollution Control Engineering
非平接的衔接方式：
上下游管道落差小， 一般不设置跌水井， 而是将窨井底部改 为斜坡。落差大， 需要跌水。
5. 从上游到下游最好流速逐渐增加.
4.管渠水力设计参数


Water Pollution Control Engineering
(3)最小管径和坡度：当计算管径特别小，用最小管径。
不计算管段。 最小管径与相应最小设计坡度 管 道类 别 污水管 最小管径 300 相应最小设计坡度 塑料0.002(0.003)
2. 雨水管渠设计原则要求
Water Pollution Control Engineering
(A). 就近排入地面水体,减少管渠的设置:降低造价, 避免大 面积收水,设计流量过大; (B). 不淤积,不冲刷: 防损坏管渠, 有最大流速限制; (C). 尽量避免设置雨水泵站: 雨水设计流量大,对系统运行 冲击影响大. 比较雨水与污水的设计要求. 返回
h/D= 0.55, i= 0.0055
3.水力学算图

Water Pollution Control Engineering
例题:

(1) n=0.014,D=350,i=0.0018,Q=36L/s,求h/D和v；
0.58，0.63；

(2) n=0.013,h/D=1,Q=200,i=0.0020，求D和v,
6. 管段水力计算
Water Pollution Control Engineering
解：由于上游覆土厚度大，所以尽量减小设计坡 度。 管径D 充满度 h/D 300mm 0.55
350mm 0.65 400mm 0.53
坡度i 0.0060
流速 vm/s 1.04
0.00155 0.61 0.00145 0.60
管径也可以管顶平
接(实质也是管底平
接).
5. 管段的衔接

Water Pollution Control Engineering
水面平接：上下游
管道水面高程相同，
充满度0.8处平接
的含义。多为同管
径，由于下游充满
度大，所以不能管 顶接，异管径也可 以水面接。
5. 管段的衔接

Water Pollution Control Engineering

校验水位：
上游管段下端水面高程：44.22m + 0.300m×0.55=44.385m。 设计管段上端水面高程：44.17m + 0.350×0.65 =44.398m。

不符合，需要水面平接。
6. 管段水力计算

Water Pollution Control Engineering
②水面平接，上游管段下端水面高程：44.385m， 设计管段上端水面高程：44.385m。 设计管段上端管底高程：44.385-0.350×0.65=44.157m。 设计管段下端管底高程：44.157m-240m×0.0015 = 43.797。
2. 管渠水力计算基本公式
2. 管渠水力计算公式

Water Pollution Control Engineering
设计管段一般不长, 在不长的管道中, 水流量变化小, 设计中
简化为均匀流公式.

关于设计管段.
1
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2. 管渠水力计算公式

Water Pollution Control Engineering
流，但雨水有时会形成压力流。

2. 污水管渠设计原则要求
流, 有余地;
(A).不溢流:溢流导致污染环境, 采用最大流量设计, 且不满 (B).不淤积: 淤积堵塞管渠, 有最低流速的限制;
(C).不冲刷: 防损坏管渠, 有最大流速限制;
(D).要通风: 污水管渠有害气体, 要及时通风散气.
1. 管渠设计原则
排水管渠粗糙系数
返回
3. 水力学算图
3.水力学算图

Water Pollution Control Engineering
管渠水力计算基本公式涉及到的水力学要素有6个, (流
量Q,粗糙系数n, 流速v, 管径D, 充满度h/D, 水力坡度i )
对于每个管段只有流量Q和粗糙系数n已知, 还需要确
定2个要素才能确定其他要素.

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衔接的要求：
①减小埋深、降低造价，
②下游水位低于上游，否则回水，发生水流不畅，
③下游管底低于上游，否则淤积，沉积，堵塞管道。
5. 管段的衔接
Water Pollution Control Engineering

管顶平接：上下游 管顶内壁高程相同. 多为异管径，如下 游充满度小，则同
流量公式： Q = Av
1 2/3 1/2 流速公式：v R I， n

Q设计流量, A过水断面, v管道水流平均流速, R水力半径, 即过水断面面积与湿周的比值, I水力坡度, 即水面的坡度, n 为粗糙系数, 与管道所用材料有关, 一般多用0.014.
2. 管渠水力计算公式
Water Pollution Control Engineering
最小最大流速的一些规定:
1.污水厂压力输泥管的最小设计流速, 一般可按规定取值.
2.排水管道采用压力流时, 压力管道的设计流速宜采用 0.7~2.0m/s. 3.但是对于一些含油类和矿物颗粒的工业废水, 最好以实验确 定最小流速, 否则可能淤积或堵塞.
4. 在平坦地区需要尽量减小坡度, 适当调整流速.
雨水管和合流管
雨水口连接管 压力输泥管 重力输泥管
300
200 150 200
塑料0.002(0.003)
0.01 － 0.01
4.管渠水力设计参数
(4).埋深和覆土厚度

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埋深是管底内壁到地面的距离，覆土厚度：管顶外壁到地面
距离。
《水污染控制工程》
唐玉朝 安徽建筑工业学院环境工程系 E-mail: tangyc@ Department of Environmental Engineering, Anhui University of Architecture
第二章
排水管渠水力学计算
排水管渠水力计算
Water Pollution Control Engineering
D=600,v=0.89
Water Pollution Control Engineering
h/D= 0.58 v= 0.63
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