2.污水管網的水力計算

　　包括以下幾個方面：

　　⑴污水設計流量的確定

　　城市污水總的設計流量是居住區生活污水、工業企業生活污水和工業廢水設計流量三部分之和，在地下水位較高的地區，還應加入地下水涌入量。當設計污水管道系統時，應分別列表計算各居住區生活污水、工業廢水和工廠生活污水設計流量，然后得出污水設計流量綜合表。

　　⑵污水管道的水力計算

　　①水力計算的基本公式

　　污水管道水力計算的目的，在于合理的經濟的選擇管道斷面尺寸、坡度和埋深。

　　②污水管道水力計算的設計數據

　　設計充滿度：指的是在設計流量下，污水在管道中的水深和管道直徑的比值。

　　設計流速：和設計流量、設計充滿度相應的水流平均速度叫做設計流速。為了防止管道中產生淤積或沖刷，設計流速不宜過小或過大，應在最大和最小設計流速范圍之內。

　　最小管徑：一般在污水管道系統的上游部分，設計污水流量很小，若根據流量計算，則管徑會很小，且易堵塞，因此，為了養護的方便，常規定一個允許的最小管徑最小設計坡度：在污水管道系統設計時，通常使管道埋設坡度與設計地區的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速應等于或大于最小設計流速，以防止管道內產生沉淀，因此，將相應于管內流速為最小設計流速時的管道坡度稱為最小設計坡度。

　　③污水管道的埋設深度

　　通常，污水管網占污水工程總投資的50%～75%，在實際工程中，同一直徑的管道，采用的管材、接口和基礎型式均相同，因其埋設深度不同，管道單位長度的工程費用相差比較大。因此，合理地確定管道埋深對于降低工程造價是十分重要的。

　　④污水管道水力計算的方法

　　在進行污水管道水力計算時，通常污水設計流量為已知值，需要確定管道的斷面尺寸和敷設坡度。為了使水力計算獲得較為滿意的結果，必須認真分析設計地區的地形等條件，并充分考慮水力計算設計數據的有關規定。所選擇的管道斷面尺寸，必須要在規定的設計充滿度和設計流速的情況下，能夠排泄設計流量。管道坡度應參照地面坡度和最小坡度的規定確定。一方面要使管道盡可能與地面坡度平行敷設，這樣可以不增大埋深，另一方面又要保證管道坡度不能小于最小設計坡度的規定，以免管道內的流速達不到最小設計流速而產生淤積。此外，為了防止管壁受到沖刷，應避免管道的坡度太大而使流速大于最大設計流速。

　　在具體計算中，已知設計流量Q和管道粗糙系數n，需要求管徑D、水力半徑R、充滿度、管道坡度和流速。兩個方程式中有5個未知數，因此必須先假定3個求其它兩個，計算復雜，為了簡化計算，常采用水力計算圖，即把流量、管徑、坡度、流速、充滿度、粗糙系數各水力因素之間的關系繪制成的水力計算圖。對每一張圖表來說，管徑和粗糙系數已知，圖上的曲線表示流量、流速、坡度以及充滿度之間的關系，在這4個因素中，知道其中兩個就可以查出其它兩個。應掌握水力計算圖的使用方法。

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