污水截流管的水力計算

究與豺溫ti(I、IO污水截流管的水力計算污水截流管的水力計算余雪松(合肥市市政設計院有限公司,安徽合肥230001)擠要:通常在設計污水截流管時(shí),是將污水截流管當作滿(mǎn)流管進(jìn)行設計,文章認為在設計T況下污水截流管處于有壓流的狀態(tài),污水截流管應當作為有壓短管進(jìn)行設計。如果污水截流管按照滿(mǎn)流管進(jìn)行設計,實(shí)際的截流量過(guò)大,會(huì )造成整個(gè)截流式合流制排水系統的紊亂,影響污水處理廠(chǎng)的運行關(guān)鍵詞:污水截流管;水力計算;有壓短臂;滿(mǎn)流管;截流式合流制排水系統中圖分類(lèi)號:TU992.22文獻標識碼:A文章編號:1671-4857(2005)06-0502-03在截流式合流制排水系統中,污水截流管用以控的混合污水。在降雨初期,混合污水在污水截流井處制截流量,其設計是否合理,對于整個(gè)截流式合流制被截流隨著(zhù)雨水徑流量的逐漸增加混合污水量超過(guò)排水系統的運行將產(chǎn)生重要影響。通常在設計污水污水截流管的設計截流量,此時(shí)一部分混合污水通過(guò)截流管時(shí),將該管當作滿(mǎn)流管,按照下列程序進(jìn)行水污水截流管排入污水主管,其余的混合污水從截流井力計算:處溢流至受納水體。在降雨末期,雨水徑流量逐漸減(1)設定截流倍數小,截流井處溢流停止,混合污水均排入污水主管2。(2)按照下式計算污水截流量,即合流管和污水主管均是按照滿(mǎn)流管進(jìn)行設計的Q=(1+n)×Q(1)因此當合流管及污水主管均處于滿(mǎn)流狀態(tài)時(shí),合流管其中,Q為污水截流量;m為截流倍數;Q為合流管及污水主管均達到設計流量,此時(shí)截流式合流制排水內早流污水設計流量。系統處于最佳的運行狀態(tài),污水截流管應當按照此時(shí)(3)根據污水截流量Q,按照滿(mǎn)流管的水力計算的工況進(jìn)行設計。公式確定污水截流管的管徑和坡度。2污水截流管的水力計算(4)根據旱流污水設計流量Q,按照非滿(mǎn)流管校核污水截流管的流速。如流速不滿(mǎn)足最小自清流在此工況下,如圖1所示(為了便于分析,以槽式速,則返回(3),重新計算污水截流管的管徑和坡度,截流井為例),污水截流井的水位為H,檢查井B的直至符合要求。筆者認為,在設計工況下污水截流管處于有壓流必定有:H1≥H2+D。其中,D為合流管管徑,為簡(jiǎn)的狀態(tài)因此污水截流管應當作為有壓短管進(jìn)行水力便起見(jiàn),不考慮管道壁厚。由此可見(jiàn),污水截流管處于有壓流狀態(tài)計算,本文就此問(wèn)題進(jìn)行探討。污水截流管的長(cháng)度為L(cháng)=L1+L2,為了降低工程污水截流管的設計工況費用,污水截流管的長(cháng)度要盡量縮短,一般情況下L為10m左右。旱季時(shí),截流式合流制排水系統內均為污水,通綜合上述分析,在設計工況下,污水截流管為有過(guò)合流管收集的污水在污水截流井處被截流,經(jīng)過(guò)污壓流,且污水截流管較短,因此污水截流管應當作為水截流管進(jìn)入污水主管,最終進(jìn)入污水處理廠(chǎng),處理有壓短管進(jìn)行水力計算,其計算公式為后排入受納水體。此時(shí)合流管、污水截流管以及污水主管均為非滿(mǎn)流。x×d×√2EH降雨時(shí),截流式合流制排水系統內為雨水和污水4×a+Σk+∑收稿日期:20050816作者筒介:余雪松(1973-),男,安徽蚌埠人,合肥市市政設計院有限公司工程師5022005年第19卷第6期《工程建設與檔案3污水截流管的水力計算)N』YtII0其中,Q為管道流量;d為污水截流管的管徑;H為作用水頭,H=H-H2;a為動(dòng)能校正系數,一般取a為水力半徑,R=4,經(jīng)換算可得1.0;L為污水截流管長(cháng)度;為局部水頭損失系數;A(3)為摩阻系數。需要說(shuō)明的是,淹沒(méi)出流有壓短管與自由出流有為了便于計算,根據達西( Darcy)公式:hr=壓短管的計算公式相同azg謝才(Chey)公式:v=C√RH及曼寧(Man從(2)式也可以看出,污水截流管的截流量與管道縱坡無(wú)關(guān),主要取決于作用水頭Hning)公式:C=R1°,其中I為水力坡度,I=7;R檢查井A污水截流管而污混溢流至受合流管皿污水截流井污水截流管檢查井A污水截流管開(kāi)日污水主管1一1創(chuàng )面展開(kāi)圖圖1計算示意圖3有壓流計算與滿(mǎn)流計算的比較(2)污水截流管按照有壓短管計算。為了便于作如下設定:①污水截流管的長(cháng)度按L=10m進(jìn)行(1)污水截流管按照滿(mǎn)流管計算。通常在設計計算。②污水截流管的局部水頭損失包括管道進(jìn)污水截流管時(shí),將污水截流管當作滿(mǎn)流管進(jìn)行水力計口、管道轉彎等,綜合考慮取∑=1.0。算,其計算公式4為按(2)式進(jìn)行計算,污水截流管的設計流量計算,R23×l見(jiàn)表1所列(1)表2污水截流管的設計流量{按照有壓短管計算)m3/sQ=v×A作用水頭/m其中,v為管內流速;n為管道粗糙系數,一般取n=0.5000.8001.0001.2001.5000.013;R為水力半徑,R=d/4;I為管道縱坡;Q為管0.1270.160.220道流量;A為管道過(guò)水斷面面積,A=rd2/40,2390.3020.3380.370,414污水截流管的管徑一般為d300~d600,按照滿(mǎn)0.387,4890.547.5990.670流計算管道縱坡通常取值為0.002~0.010。按(4)0.5700.7210.8060.8830.987式進(jìn)行污水截流管的設計流量計算,見(jiàn)表1所列。表1污水截流管的設計流量(按照滿(mǎn)流管計算)m3/s(3)兩種計算方法的比較。根據以上計算可以管道縱坡看出,兩種方法的計算結果相差甚大。d/mm0.0030,0040.0050.010假定某污水截流管的設計截流量為0.3m3/s,其30,0530.0610.0680.097作用水頭為0.8m,按有壓短管進(jìn)行計算,污水截流管0.0930.1140.1470.2085000.1690.2070.2390.3000.378的管徑應采用400mm。如果按滿(mǎn)流管進(jìn)行計算,則污0.2750.3360.3880,4340,61水截流管的管徑應為600mm,管道縱坡為0.0024按2005年第19卷第6期《工程建設與檔案》研究與氯討丶 IIIt1r1O污水截流管的水力計算此方法設計的污水截流管,在實(shí)際運行中的截流量可在實(shí)際工程中,截流式合流制排水系統往往是相以達到0.72m3/s,遠遠超出設計截流量當復雜的,在設計污水截流管時(shí),應仔細分析污水截4有關(guān)問(wèn)題的探討流管的設計工況。如果受納水體的水位較高,合流管為淹沒(méi)出流,為了防止外水倒灌進(jìn)入污水主管,需要通過(guò)上例可以看出,如果將污水截流管作為滿(mǎn)流在污水截流井內設置溢流堰,或是設置閘門(mén)、防潮門(mén)管進(jìn)行設計,則實(shí)際截流量將大于設計截流量。由此及橡膠柔性止回閥等。在這種情況下,污水截流管的生的后果是,在實(shí)際運行中,污水主管不得不承納作用水頭應按下述工況確定:H1為污水截流井的水過(guò)多的截流量,對于整個(gè)截流式合流制排水系統來(lái)位,污水截流井的水位應等于達到設計溢流量時(shí),溢兌,系統并非處于最佳運行狀態(tài)。由于污水主管超負流堰堰上水頭的水位,或是外水位加上閘門(mén)、防潮門(mén)荷運行,污水主管的水位升高,對于那些高程較低的及橡膠柔性止回閥等的水頭損失。污水截流管會(huì )產(chǎn)生頂托,系統處于紊亂狀態(tài):高程較污水截流管按照有壓短管進(jìn)行設計,對管道縱坡低處污水截流管的截流量減小,而高程較高處污水截沒(méi)有限制。管道縱坡的取值應從以下兩方面進(jìn)行考流管的截流量過(guò)大慮:縱坡過(guò)小,早季時(shí)污水中的雜質(zhì)容易在管道中沉當污水主管的上游為分流制排水系統,下游為截積,而且由于污水截流管較短,在管道施工時(shí)也難以流式合流制排水系統時(shí),應當更加嚴格地控制污水截控制管底標高;縱坡過(guò)大,則管道埋深有所增加,管內流管的截流量,如果截流量過(guò)大,則進(jìn)入污水處理廠(chǎng)流速可能過(guò)大。在實(shí)際工程中,污水截流管的縱坡的雨水過(guò)多,造成污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水水質(zhì)下降,影響般控制在0.005~0.010為宜。污水處理廠(chǎng)的運行從整個(gè)截流式合流制排水系統來(lái)看,原先相互獨5結束語(yǔ)立的各個(gè)合流制排水片區,通過(guò)污水截流管和污水主1)污水截流管一般長(cháng)度較短,在設計工況下處管形成一定程度上的貫通,如果污水截流管的管徑過(guò)于有壓流狀態(tài),因此污水截流管應當按照有壓短管進(jìn)大,各排水片區之間的排澇可能相互影響。某市對老行設計。城區的合流制排水系統進(jìn)行了截流改造,原先不易發(fā)(2)如果污水截流管按照滿(mǎn)流管進(jìn)行設計,實(shí)際生積水的地區在截流改造后反而容易發(fā)生積水,經(jīng)過(guò)的截流量過(guò)大,會(huì )造成整個(gè)截流式合流制排水系統的調查分析,其原因可能是污水截流管的管徑過(guò)大,相紊亂,影響污水處理廠(chǎng)的運行。鄰排水片區的雨水通過(guò)污水主管、污水截流管排人該片區造成積水。因此,在地形起伏較大的地區,對于〔參考文獻〕]CECS91-97,合流制系統污水截流井設計規程[S]污水截流管的設計應當更為慎重,必要時(shí)可以在污水[2]高廷耀.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,1999截流管上設置閘門(mén)井,當相鄰排水片區對本片區的排[3]呂文舫水力羋M,上海:同濟大學(xué)出版社,195.澇有影響時(shí),通過(guò)閘門(mén)予以控制。[4]GBJ14-87,室外排水設計規范(1997年版S]上接第501頁(yè))次是要建立旅游開(kāi)發(fā)許可證制度,嚴格評審旅游開(kāi)暫且嚴格保護起來(lái),嚴禁當作原材料基地進(jìn)行掠奪式發(fā)者的資歷和信譽(yù),加強對旅游開(kāi)發(fā)企業(yè)的監管和開(kāi)發(fā)23審查工作,制定旅游區具體的環(huán)境質(zhì)量標準,依據3.5完善相關(guān)法律法規和制度環(huán)境容量確定旅游區內的飯店客房數,限制飯店的嚴密規范的法律法規是風(fēng)景名勝區事業(yè)穩定、建筑規模和水準等健康、持續發(fā)展的有力保障。主要是對現行的《風(fēng)景名勝區管理暫行條例》進(jìn)行修改和完善,在此基〔參考文獻〕礎上盡快出臺《風(fēng)景名勝區管理條例》,對風(fēng)景名勝蘇勤旅游學(xué)概論[M·北京:高等教育出版社,200區的保護、開(kāi)發(fā)、規劃、管理、經(jīng)營(yíng)等形成有效的監21羅來(lái)平城多規劃建設與名城名勝環(huán)境保護M?？?海南國管和約束,加大有關(guān)案件的執法查處力度,使風(fēng)景3]羅文斌旅游環(huán)境問(wèn)題的經(jīng)濟學(xué)分析[N]中國旅游報,2004名勝區開(kāi)發(fā)保護真正做到有法可依、有法必依。其5042005年第19卷第6期《工程建設與檔案》