排水管渠水力学计算课件.pptVIP

2013年12月

n第一节污水管渠水力设计原则n第二节水力学计算基本公式n第三节水力学算图n第四节主要设计参数n第五节管段的衔接n第六节管段水力学计算

管道水流情况n重力流:管道中水流动时,水上方是大气,具有自由表面,而其它三个方向受到管道固体界面限制,这种水流方式叫重力流又叫明渠流.n管流:管道有时在水压力流动这时水流方式叫管流又叫压力流.

第一节污水管渠水力设计原则n不溢流n不淤积n不冲刷沟壁n要注意通风

n第二节水力学计算基本公式

第三节水力学算图

n算图分类n不满流圆形管道n满流圆形管道n满流矩形管道n明渠流

例1已知n=0.014,D=300mm,I=0.004,Q=30L/s,求v和h/D。

例1已知n=0.014,D=300mm,h/D=0.55,Q=32L/s,求v和I。

第四节管渠水力学设计主要参数

污水管道的水力计算三、污水管道水力计算的设计规定设计充满度（h/D）设计流速（v）最小管径（D）最小设计坡度（i）

（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Dhh/D1时，非满流《室外排水设计规范》规定，最大充满度为：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)

为什么要做最大设计充满度的规定？1、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；2、有利于管道内的通风；3、便于管道的疏通和维护管理。

（2）设计流速——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：m/s，我国根据试验结果和运行经验确定污水管道最小流速为0.6m/s,雨水和合流管道为0.75m/s,明渠流为0.4m/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。

（3）最小管径1、为什么要规定最小管径？街坊管最小管径为200mm，街道管最小管径为300mm。2、什么叫不计算管段？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。

（4）最小设计坡度（1）（2）（3）——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。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。

§2-3污水管道的水力计算四、污水管道的埋设深度地面管道的埋设深度有两个意义：覆土厚度决定污水管道最小覆土厚度的因素有哪些？埋设深度地面荷载管道冰冻线的要求满足街坊管连接要求

n管道的埋设深度和覆土厚度n管道的埋设深度是指沟底的内壁到地面的距离。n管道的埋设度对整个沟道系统的造价和施工影响很大，沟道愈深，则造价愈贵，施工期愈长。n所以，管道的埋设深度小些好，并有一个最大限值，这个限值称做最大埋深。沟道的最大埋深需要根据技术经济指标及施工方法决定。在干燥土壤中，沟道最大埋深一般不超过7-8m；在多水、流沙、石灰岩地层

n管道的覆土厚度是指沟顶的外壁到地面的距离n管沟道埋深小些好，但是，沟道的覆土厚度有一个最小限值，称最小覆土厚度。最小覆土厚度决定于下列三个因素：n①必须防止沟道中的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏沟道；n②必须防止沟壁被车辆造成的活荷重压坏；n③必须满足支沟在衔接上的要求。

LZ1Z2hH出户管Δ连接支管街坊污水管街道污水管H=h+IL+Z-Z+Δh12式中：H——街道污水管网起点的最小埋深，m；h——街坊污水管起点的最小埋深，0.6~0.7m；Z——街道污水管起点检查井检查井处地面标高，m；1Z——街坊污水管起点检查井检查井处地面标高，m；2I——街坊污水管和连接支管的坡度；L——街坊污水管和连接支管的总长度，m；Δh——连接支管与街道污水管的管内底高差，m。

温度与地层深度关系图

《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。

第五节管段的衔接n窨井上下游的管段在衔接时应遵循下述原则：n①尽可能提高下游管段的高程