第八章 污水管道系统的设计计算

污水计算

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第8章 污水管网设计与计算

8.1 8.2 8.3 8.4

污水设计流量计算 管段设计流量计算 污水管道设计参数 污水管道设计计算实例

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污水管道系统是由污水管道及管道系统上的附 属构筑物组成。 污水管(渠)道设计的主要内容包括： 1.划分排水流域，进行管网定线； 2.划分设计管段，确定各设计管段的设计流 量； 3.进行管(渠)道的水力计算，确定管径、坡度、 流速及埋深等； 4.绘制管(渠)道平面图及剖面图。

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8.1

污水设计流量计算

污水设计流量是污水管道系统及附属构筑物设 计的依据。 8.1.1 设计污水量定额 1.居民生活污水定额和综合生活污水定额 居民生活污水定额是指居民每人每日所排出的平均

污水量。居民生活污水定额与居民生活用水定额、建筑内给

排水设施水平及排水系统普及程度等因素有关。4

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我国现行《室外排水设计规范》规定，可按当地用水定额的80%~90%采用。对给排水系统完善

的地区可按90%计，一般地区可按80%计。综合生活污水定额(还包括公共建筑排放的污水) 注意：采用平均日污水量定额。 2.工业企业工业废水和职工生活污水和淋浴废水 定额：

与给水定额相近，可参考。

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8.1.2 污水量的变化

通常用变化系数来反映城镇污水量的变化程度。变化系数有日变化系数、时变化系数和总变化系数。

日变化系数Kd:在一年中最大日污水量与平均日污水量的比值称为日变化系数。 时变化系数Kh:最大日中最大时污水量与该日 平均时污水量的比值，称为时变化系数。 总变化系数Kz:最大日最大时污水量与平均日

平均时污水量的比值称为总变化系数。

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Kz= Kd·Kh 1.居民生活污水量变化系数 总变化系数与平均流量有一定关系，平均流量愈 大，总变化系数愈小。生活污水量总变化系数宜 按现行《室外排水设计规范》规定采用。 (1)查表

生活污水量总变化系数污水平均 日流量 (L/s) 5 2.3 15 2.0 40 1.8 70 1.7 100 1.6 200 500 1.5 1.4 ≥1000 1.3 7

总变化系 数Kz

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注：1.当污水平均日流量为中间数值时，总变化系 数

用内差法求得。2.当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实

际数据采用。(2)公式计算

该式是我国在多年观测资料的基础上进行综合分析总结出的计算公式。它反映了我国总变 化系数与平均流量之间的关系：8

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Qd 5 2.3 2.7 Kz 5 Qd 1000 Qd 0.11 1.3 Qd 1000

式中 Qd —— 平均日平均时污水量(L/s)。 2.工业废水量变化系数 日变化系数较小，接近1。时变化系数见下表：

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工业种类

冶金

化工

纺织

食品

皮革

造纸

时变化系 数Kh

1.0~1

.1

1.3~1.5

1.5~2.0

1.5~2.0

1.5~2.0

1.3~1.8

3.工业企业工业职工生活污水和淋浴污水量变化系数

生活污水：一般车间3.0,高温车间2.5。淋浴污水：下班后1小时使用，不考虑变化。

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8.1.3

污水设计流量计算

1.居民生活污水设计流量的确定 居民生活污水是指居民日常生活中洗涤、冲厕、 洗澡等产生的污水。 居民生活污水设计流量可按下式计算：

q1 N1 k z q1 N1 k z Q1 24 3600 86400q1

( L / s)

式中

Q1—— q1——

居民生活污水设计流量(L/s);

居民生活污水定额(L/人·d); N1 —— 设计人口数； Kz —— 生活污水量总变化系数。11

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设计人口指污水排水系统设计期限终期的规划人口数。 它与城市的发展规模及人口的增长率有关。2.工业废水设计流量

k2i q2i N 2i (1 f i ) Q2 3.6Ti式中 m3 (单位生产设备 d) /

( m3 / d )

q2i — —各工业企业废水量定额，m3 / 万元，m3 / 单位产量或 N 2i — —各工业企业产值，万元 / d,或产量，或生产设备数量 fi — —各工业企业生产用水重复使用率。 Ti — —各工业企业最高日生产小时数； k2i — —各工业企业废水量的时变化系数。

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3.工业企业的生活污水和淋浴污水设计流量的确 定 工业企业生活污水和淋浴污水设计流量用下 式计算： kh3ai q3ai N 3ai q3bi N 3bi Q3 3600T 3600 3ai ( L / s)

kh3a1q3a1N 3a1 kh3a 2 q3a 2 N 3a 2 q3b1N 3b1 q3b 2 N 3b 2 Q3 3600T3ai 3600

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式中 q3a1 — —一般车间职工生活污水量定额， L / 人 班； 25 q3a 2 — —高温车间职工生活污水量定额， L / 人 班； 35 N 3a1 — —一般车间最大班职工人数，人； N 3a 2 — —高温车间最大班职工人数，人； q3b1 — —一般车间职工淋浴污水量定额， L / 人 班； 40 q3b 2 — —高温车间职工淋浴污水量定额， L / 人 班； 60 N 3b1 — —一般车间最大班职工淋浴人数，人； N 3b 2 — —高温车间最大班职工淋浴人数，人。 T3ai — —每班工作时数； K h3a1 — —一般车间职工生活污水时变化系数， 一般取3.0; K h3a 2 — —高温车间职工生活污水时变化系数， 一般取2.5。

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(4)公共建筑污水设计流量 可利用综合污水定额计算，如有具体资料也可单 独计算。

Q4

kh4i q4i N 4i 3600T4i

( L / s)

式中 Q4 ——各公共建筑污水设计流量(L/s); —— 各公共建筑最高日污水量标准 q 4i L/用水单位·d); N4i——各公共建筑用水单位数； T4i—— 各公共建筑最高日排水小时数；h Kh4i——各公共建筑污水量时变化系数。15

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(5)城市污水设计总流量

Q Q1 Q2 Q3 Q4

( L / s)

【例题】某工业

区，居住区人口为4000人，居民生 活污水定额(平均日)=80(L/人·d),工厂最

大班职工人数1000人，其中热车间职工占25%,热车间70%职工淋浴，一般车间10%职工淋浴。求该

工业区生活污水总设计流量。16

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解：1. 居住区生活污水设计流量 q1 N1 k z 80 4000 k z Q1 3.7 k z 3.7 2.3 8.51 ( L / s) 86400 86400 3.7 L / s 5L / s k z 2.32.工业企业的生活污水和淋浴污水设计流量q3a1 25L / 人 班； N3a1 1000 75% 750人； q3b1 40 L / 人 班； N3b1 250 70% 175人； T3ai 8h; K h3a1 3.0; q3a 2 35L / 人 班； q3b 2 60 L / 人 班； N3b 2 750 10% 75人。 K h3a 2 2.5。17

N3a 2 1000 25% 250人；

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kh3a1q3a1N3a1 kh3a 2 q3a 2 N3a 2 q3b1N3b1 q3b 2 N3b 2 Q3 3600T3ai 3600 750 25 3 250 35 2.5 75 40 175 60 6.41( L / s) 3600 8 3600

3.生活污水总设计流量

Q Q1 Q3 8.51 6.41 14.92

( L / s)

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8.2 1.设计管段的划分

管段设计流量计算

(1)设计管段：两个检查井之间的管段，如果采用

的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，则称它为设计管段。

(2)划分设计管段：只是估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作一个设计管段。根 据管道的平面布置图，凡有集中流量流入，有旁 侧管接入的检查井均可作为设计管段的起止点。 设计管段的起止点应依次编上号码。19

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2.设计管段设计流量的确定 每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几 种流量。 (1)本段流量 q1—— 是从本管段沿线街坊流来的

污水量；(2)转输流量 q2—— 是从上游管段和旁侧管段流

来的污水量；(3)集中流量q3—— 是从工业企业或其它产生大量 污水的公共建筑流来的污水量。

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对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变

化的，即从管段起点的零逐渐增加到终点的全部流量。为便于计算，通常假定本段流量从管段起点集 中进入设计管段。而从上游管段和旁侧管流来的转 输流量 q2和集中流量 q3对这一管段是不变的。 本段流量是以人口密度和管段的服务面积来计算， 公式如下：

q1 q s F21