20xx-20xx年水污染控制工程复习资料

20xx-20xx年水污染控制工程复习资料内容摘要：

计 流量 Q L/s 本段流量 转输 流量 L/s 累计 平均 流量 ∑ q0A L/s 总 变化 系数 K 总 累计 设计 流量 q1 L/s 本段 流量 L/s 转输 流量 L/s 累计 设计 流量 q2 L/s 街坊 编号 服务 面积 A hm2 比流 量 q0 L/s hm2 q0A L/s (1) (2) (3) (4) (5)= (3) (4) (6) (7)= (5)+(6) (8) (9)= (7) (8) (10) (11) (12)= (10)+(11) (13)= (9)+(12) 54 43 32 21 ②③ ④⑤⑥ ⑦⑧ 7 8 9 11 22 32 29 5 29 29 34 29 29 34 34 29 40 56 66 在确定设计流量后，即可从上游管段 (即设计管段 5— 4)开始，进行各设计管段的水力计算 (见表 3— 4)。 其计算步骤如下： ①根据图 3— 7，从上游至下游将设计管段编号列入表中第 (1)列。 ②从管道平面图上量出每一段管段的长度 (即设计管段起讫点检查井之间的距离，注在图上 (图 3— 7)，并列入表中第 (2)列。 ③将各设计 管段的设计流量 (抄录表 3— 3)列入表中第 (3)列。 ④从该城镇的总体规划图中 (或通过测量 )，求得设计管段起讫点检查井处地面高程，注在图上 (图 3— 7)，并列入表中第 (10)， (11)两列。 ⑤计算第一设计管段的地面坡度 =距离地面高程差，作为确定管道坡度的参考。 例如，管段 5— 4 的地面坡度 = 150  = 6，列入表中第 (18)列。 ⑥根据流量和各个管段的地面坡度，估计需要的管径。 本干管的地面坡度较为平坦，而 表 34 污水干管水力计算表 管段编号 长度 L m 设计流量Q L/s 管径D mm 管坡 i 流速v m/s 充满度 h/D 水深 h m 管底降 落量 iL m 高程 m 覆土厚度 m 地面坡度 I 地面 水面 管底 上端 下端 上端 下端 上端 下端 上端 下端 (1) (2) (3) 抄表 33 (4) (5) (6) (7) (8)= （ 4） （ 7） (9)= （ 5） （ 2） (10) 地形图 (11) 地形图 (12) = （ 14） + （ 8） (13) = （ 12） （ 9） 或 （ 15） + （ 8） (14) = （ 12） （ 8） (15) = （ 14） （ 9） 或 （ 13） （ 8） (16) = （ 10） （ 14） （ 4） (17) = （ 11） （ 15） （ 4） (18)= )2( )11()10(  查水力计算图表 54 43 32 21 150 240 130 190 29 40 56 66 350 350 400 400 （一） （二） （三） （六） （七） （八） （四） （九） （十） （五） 注：最后一行表示各列数据写出的先后顺序。 且干管上端 (即检查井 5)的埋深较大，覆土较厚。 因此，在这种情况下，各个管段应采用较小的坡度，以减少管道埋深。 例如，管段 5— 4的设计流量为 29L/s，如果采用 300mm 管径，是最小管径 (规范规定 )，该管段即为不计算管段，则必须采用 的最小坡度 (规范规定的数值 )。 此值接近本管段的地面坡度 6，按照采用较小坡度的原则，还不够理想。 为了进一步降低坡度，改用 350 mm管径。 从 350mm 管径的不满流算图中查得，当流速为 m/s(规范规定的最小数值 )时，充满度为 ，坡度为 8(较为适宜 )。 流速及充满度都在规范规定的范围内。 因此，管段 5— 4 决定采用：管径 350 mm，坡度 8，流速 m/s，充满度 ，并分别将这四个数据列入表中第 (4)， (5)， (6)， (7)列。 ⑦算出水深 h=(4) (7)，列入表中第 (8)列。 ⑧根据求得的管道坡度 ，计算管段上端至下端的管底降落量 iL=(5) (2)，列入表中第 (9)列。 ⑨根据上游工厂排出管埋深，本例题将管段 5— 4 上端 (即检查井 5)管底高程定为 m，并将其列入表中第 (14)列。 为了求得其他各个管段上下端的管底高程，先要决定各管段在检查井处的衔接问题。 当下游管段管径等于或大于上游管段管径时，采用管顶相平的连接方式；当下游管段管径小于上游管段时，则采用管底相平的连接方式；如果上下游管径相同，因采用管顶平接而出现下游水位高于上游水位时，则改用水面平接。 本管段 5— 4 的上端管底高程 m减去降落量 m，求得管段 5— 4 下端管底高程 m，并列入第 (15)列；管段 5— 4的上端水面高程为 m+ m(水深 )= m，列入表中第 (12)列；下端管底高程 m+ m(水深 )=下端水位高程 m，列入表中第 (13)列。 管段 4— 3的管径为350 mm，与管段 5— 4的管径相同，由于管段 4— 3的水深 m大于管段 5— 4 的水深 m，故采用水面平接，管段 5— 4的下端水面高程 m 等于管段 4— 3 的上端水面高程，并列入表中第 (12)列；管段 3— 2 的管径为 400 mm，大于管段 4— 3 的管径，因此采用管顶平接， m+ m= m，即为管段 3— 2 的上端管底高程，列入第 (14)列；管段 2— 1 的管径与管段 3— 2相同，且水深又一样，采用管顶平接也就是水面平接，因此，管段 3— 2 的下端管底高程 (或水面高程 )等于管段 2 一 l的上端管底高程 (或水面高程 )，并列入表中第 (13)列。 ⑩覆土厚度 =地面高程 管底高程 管径 管壁厚度，一般管壁厚度可略去不计。 例如，管段 5— 4 的上端覆土厚度为 m= m， [列入第 (16)列 ]。 《规范》规定管顶在车行道下最小覆土厚度不得小于 ，表 3— 4 的计算结果满足了这个要求。 本例题的城镇是在我国南方，不受冰冻的影响。 在计算管道 5— 4 的管底高程时，提出的上端管底高程为 m，已经考虑到车间排出管与干管的衔接问题。 因此，本例题水力计算求得的覆土厚度满足第二章第五节所讲的三个要求。 为了保证施工质量，管底高程单位用 m 计，精确至小数点后两位有效数字，要算到 cm，而覆土厚度的有效位数只要取小数点后一位即可。 ○11 将求得的管径、管底高程等直接标注在管道平面布置图上。 其标注方法见图 3— 8。 ○12 在地下管线布置较多的地区，为了检查计算结果，在作水力计算时，应同时绘制管道剖面图。 由于资料限制和只要求解决原则性问题，规划中 (初步设计 )的管道剖面图比较简单。 绘制时首先用黑色的线条和文字绘已知资料：地面线、基准水平面、地面高程、管段长度、检查井编号以及钻孔记录。 随着水力计算的进行，用红色的线条和文字绘注计算结果：管道和检查井剖面、管道特性数据 (管径、 管底坡度、管段长度、管底高程、覆土厚度 )，水力学控制数据 (流量、流速、充满度 )，如图 3— 9 所示 (均用黑色线条和文字表示 )。 图 3— 9 某城镇干管的剖面图 (初步设计 ) 注：图中单位： Q： L／ s； v： m／ s； D： mm；管段长度、覆土厚度和标高： m。 第四章 城镇雨水管渠的设计 第一节 雨水径流量的计算 一、雨量参数 降雨强度：又称雨率，指在某一降雨历时 (如 l0 min、 20 min、 30 min)内的平均降雨量。 它有两种表示，是排水工程中常用的参数： min)/(mmthi  q[L／ (s hm2)]=K i= 式中： K 为单位换算系数，其值为 0 100 0100 001 K 二、推理公式 qAiAKQs   径流系数 (ψ )：是地面径流量与降雨量之比。 地面径流量：指能流入管道的雨水流量。 三、雨水管道设计流量的估算 运用推理公式计算设 计流量时，先要确定 A值和 i或 q 值。 (一 )设计降雨强度的确定 (二 )设计降雨历时的确定 21 ttt    602 v Lt 计算集水时间可采用 t=t1+2t2，公式中的 2 在《规范》中称为折减系数 m。 第二节 雨水径流量调节及利用 一、雨水径流量调节的作用与方法 径流调节池是径流量调节的主要方式。 利用天然洼地、池塘、河流等蓄洪或建造人工调节池，将雨水径流的洪峰流量暂存其内，待洪峰雨量过后，再从调节设施中排除所蓄 水量，以此降低下游管渠高峰排水流量，减小下游管渠断面尺寸，降低工程造价。 如果调节池后设有泵站，则可减少装机容量。 设置雨水径流调节池经济效益显著，在国内外的工程实践中日益得到重视和应用。 适于设置径流调节池的情形： (1)在雨水干管的中游或有大流量交汇处设置径流调节池，可降低下游管渠的设计流量； (2)正在发展或分期建设的区域，可用以解决旧有雨水管渠排水能力不足的问题； (3)在雨水不多的干旱地区，可用于蓄积雨水综合利用； (4)利用天然洼地或池塘、公园水池等调节径流 ，可以充分利用雨水资源补充景观水体，美化城镇环境。 二、径流调节池的构造 径流调节池的形式主要有溢流堰式、底部流槽式和泵汲式。 第三节 雨水管渠的设计 一、雨水管渠设计的原则 1．尽量利用池塘、河浜受纳地面径流，最大限度地减少雨水管道的设置。 受纳水体周围的地面径流可直接借地面排入水体。 2．利用地形，就近排人地面水体。 3．考虑采用明渠。 4．尽量避免设置雨水泵站。 二、雨水管渠系统的平面布置 1．雨水管渠的平面布置，应根据城镇 规划和建设情况，考虑利用河湖水体与洼地调蓄雨水，把地形条件、地下水位以及原有的和规划的地下设施、施工条件等因素综合考虑、合理布置、分期建设、逐步完善。 2．在平坦地区，干管应设在流域的中部，以减少两侧支管长度，避免干管埋深过大，增加造价；在陡坡地区，为避免因管道坡度太陡而设跌水检查井等特殊构筑物，使干管与等高线斜交，以适当减少干管坡度。 管渠定线还需注意设在地质良好地段，沿线的特殊构筑物要少，使施工简易，降低造价，也便于养护。 3．雨水管渠常沿道路铺设。 设在道路中线的一侧，与道路相平 行，尽量在快车道以外。 雨水口的设置位置，要配合道路边沟，在道路交叉口处，雨水不应漫过路面，可按图 4— 7布置。 三、雨水管渠水力设计的准则 雨水管渠的水力设计，可按《规范》进行： 1．管道按满流设计，明渠应留超高，不小于 m； 2．最小设计流速为 m/s，明渠为 m/s； 3．管道可不考虑最大流速，明渠的最大流速可按表 4— 8 采用； 4. 最小管径 300mm，塑料管最小坡度 ，其他管 ，雨水口连接管管径 200mm，最小坡度 ； 5. 管道流速公式： 6. 管道衔接 一般用管顶平接，当条件不利时也可用管底平接； 7. 最小覆土厚度，在车行道下时，一般不小于 m，基础应设在冰冻线以下； 8. 在直线管段上检查井的最大间距见表 l— l。 四、设计步骤 1．划分流域与管渠定线。 2．划分设计管段与沿线汇水面积。