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小区排水管道水力计算方法和步骤

时间:2023-10-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:2.小区排水管道水力计算的方法和步骤在具体进行污水管道水力计算时,首先应将管道系统划分出设计管段,确定各设计管段的污水设计流量,再确定各设计管段的管径、坡度和管底埋深。

小区排水管道水力计算方法和步骤

根据城镇排水管网的位置、市政部门同意的小区污水和雨水排出口的个数和位置、小区的地形坡度,布置小区排水管网,确定管道流向,最后进行水力计算。水力计算的目的是确定排水管道的管径、坡度、埋设深度以及需提升的排水泵站设计。

1.水力计算的规定

为了保证小区排水管道的正常运行,避免污水在管道内产生淤积和冲刷,在进行水力计算时,对采用的设计充满度、最小坡度、最小管径、最大设计充满度和埋深等问题作出如下规定,按表6-5选用。

表6-5 居住小区室外生活排水管道最小管径、最小设计坡度和最大设计充满度

注 接户管管径不得小于建筑物排出管管径。

居住小区生活排水管道按非满流设计,这主要是由于:污水流量时刻变化,难于精确计算。因此,有必要保留一部分管道容积;污水管道内沉积的污泥可能分解出一些有毒气体,需留出适当空间,以利管道通风,排除有害气体;当管道埋设于地下水位以下时,必须考虑地下水渗入污水管道的水量,因此需保留一定的容积。

2.小区排水管道水力计算的方法和步骤

在具体进行污水管道水力计算时,首先应将管道系统划分出设计管段,确定各设计管段的污水设计流量,再确定各设计管段的管径、坡度和管底埋深。

(1)在污水管道系统中,从上游管段到下游管段,污水设计流量越来越大,即污水流量是沿线增加的,为简化计算,可假定某两个检查井之间的管段采用的设计流量不变,且采用相同的管径和坡度,这种管段称为设计管段。因此在进行整个污水系统设计时,应先把设计管段划分出来,然后对每个设计管段在流量不变的情况下,进行管径、坡度和埋深的计算。如图6-4所示,每一个设计管段的污水设计流量可能包括以下几种流量:本段流量,是从管段沿线街坊流来的污水量;转输流量,从上游管段或旁侧管段流来的污水量;集中流量,从工业企业或其他大型公共建筑物流来的污水量。对某一设计管段,本段流量沿线是变化的,但为了计算的方便,通常假定本段流量集中在起点进入设计管段。

图6-4 设计管段的设计流量(www.xing528.com)

(2)污水管道的衔接。污水管道的管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方都需要设置检查井。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时的高程关系问题。管道在衔接时应满足以下要求:避免上游管段中形成回水而造成淤积;应尽量提高下游管段的高程,以减少管道埋深,降低造价。

常用的衔接方法有水面平接和管顶平接,如图6-5所示。水面平接是指在水力计算中,使上游管段终端和下游管段起端在设计充满度下水面相平;管顶平接是指在水力计算中,使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同。无论采用哪种方法,下游管段起端的水面和管底标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高,通常管径相同采用水面平接,管径不同采用管顶平接。

图6-5 污水管道的衔接

(a)水面平接;(b)管顶平接

(3)小区排水管道埋设。管道埋设深度将直接影响管道系统的造价和施工期。管道埋深越大,造价越高,施工期越长,因此合理确定埋深是非常重要的。

如图6-6所示,为了降低造价,缩短工期,管道埋设深度越小越好,但覆土厚度应有一个最小限值,否则就不能满足技术上的要求。

排水管道的最小覆土厚度应根据外部荷载、管材强度和土的冰冻等情况来确定:必须防止管道因污水结冰和因土壤冻胀而损坏;必须防止管壁因地面荷载而受到破坏;必须满足管道在衔接上的要求。一般管道的最大允许埋深,在干燥土壤中,不超过7~8m;在多水、流砂、石灰岩地层中,不超过5m。当管道埋深超过以上数值时,就得设置污水提升泵站抽升污水,以减少下游管段的埋设深度,降低工程造价

图6-6 管道埋深

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