排水管渠水力计算.ppt

第二章排水管渠水力计算一、污水管道中污水流动的特点二、污水管道水力计算的基本公式三、污水管道水力计算的设计参数四、污水管道的水力计算方法五、污水管道水力计算应注意的问题污水管道内水质特点：01含有一定数量的无机物和有机物，但总的说来，污水中的水分一般在99%以上，因此可假定污水按照一般液体流动的规律流动。污水管道内水流特点02重力流非满流近似均匀流污水管道中污水流动的特点第一节污水管渠水力设计原则设计原则：不溢流：可能出现的最大流量不淤积：大于最小流速不冲刷：小于最大流速注意通风：非满流01管渠水力计算：设计管渠时，根据水力学原理进行计算来决定管渠的管径、坡度、高程的过程。设计管段：一、基本概念：02当相邻的设计管段可采用相同的管径和坡度时可合并。一般指相邻的两个检查井的管段；第二节管渠水力计算基本公式二、污水管道水力计算的基本公式式中：Q——流量，m3/s；A——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）；n——管壁粗糙系数（P52）管道水力计算：通过计算合理的确定管径、流速、坡度、埋深设计充满度（h/D）01设计流速（v）02最小管径（D）03最小设计坡度（i）04污水管道的埋设深度05第四节管渠水力设计主要参数1、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/D1时，非满流《室外排水设计规范》规定，最大充满度为：hD管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大充满度（h/D）200~300350~450500~900≥10000.55(0.60)0.65(0.70)0.70(0.75)0.75(0.80)对于明渠流：设计规范规定，设计超高不小于0.2米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；有利于管道内的通风；便于管道的疏通和维护管理。12为什么要做最大设计充满度的规定？——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，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。2、设计流速（v）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。(﹤9.19L/s、﹤14.63L/s)2、什么叫不计算管段？1、为什么要规定最小管径？管径过小，管道容易堵塞。如：150mm与200mm的管道比较，前者堵塞的次数有时是后者的2倍，使管道的养护管理费用增加；而在相同的埋深下，施工费用相差不多。若将计算出的150mm改为200mm的管道的话，维护费用减少，而且，管道的坡度可减小，使管道的埋深减小。街坊管最小管径为200mm，街道管最小管径为300mm。3、最小管径（D）4、最小设计坡度（i）——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。5、污水管道的埋设深度（1）管道的埋设深度有两个意义：覆土厚度、埋设深度覆土厚度埋设深度（3）决定污水管道最小覆土厚度的因素有哪些？冰冻线的要求满足地面荷载的要求满足街坊管连接要求地面管道（2）管网造价在实际工程中，污水管道的造价由选用的管道材料、管道直径、施工现场地质条件、管道埋设深度等四个主要因素决定。《室外排水设计规范》规定：无保温措施的生活污水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m；有保温措施或水温较高的管道，距离可以加大。国外规范规定：污水管道最小埋深，应根据当地的养护经验确定。无养护资料时，采用如下数值：管径小于500mm，管底在冰冻线上0.3m；管径大于500mm，为0.5m。2）冰冻线的要求