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污水收集系統(tǒng)水力計算的目的是確定污水管道管徑、坡度、埋深和污水泵站位置、設(shè)計流量。具體的據(jù)算公式、參數(shù)可參考有關(guān)的專業(yè)書籍。水力計算中要注意下列重要設(shè)計參數(shù)或計算條件的選擇。
1.污水設(shè)計流量
由于用水量不斷變化,相應(yīng)地,污水量也在不斷變化。這種變化程度在污水系統(tǒng)中用變化系數(shù)表示,有日變化系數(shù)、時變化系數(shù)和總變化系數(shù)。各種變化系數(shù)的含義及其相互關(guān)系是:
日變化系數(shù)Kd=最高日污水量/平均日污水量
時變化系數(shù)Kh=最高日最高時污水量/最高日平均時污水量
總變化系數(shù)Kz=Kd·Kh
污水管道水力計算中,污水設(shè)計流量是指最高日最高時流量。從各種變化系數(shù)的含義及其相互關(guān)系可以看出,污水設(shè)計流量等于平均日平均時污水量與總變化系數(shù)的乘積。研究表明,污水總變化系數(shù)隨平均日污水流量增大而減小。生活污水總變化系數(shù)見表3-24。
在規(guī)劃階段,各計算管段的平均日平均時流量在無更準確資料的情況下,可以采用面積平均法求得。
2.設(shè)計充滿度
與雨水管渠水力計算不同,污水管道水力計算按非滿流考慮。非滿流的狀態(tài)用充滿度表示,其值等于污水在管道中的水深與管徑的比值。在計算時,設(shè)計充滿度應(yīng)當(dāng)小于或等于設(shè)計規(guī)范中規(guī)定的最大設(shè)計充滿度。不同管徑的最大設(shè)計充滿度是:
管徑為200-300mm.最大設(shè)計充滿度0 6;
管徑為350-450mm,最大設(shè)計充滿度0.7;
管徑為500-900mm,最大設(shè)計充滿度0.75;
管徑大于或等于1000mm,最大設(shè)計充滿度0.8。
3.其他設(shè)計參數(shù)或計算條件
(1)設(shè)計流速
污水管道最小設(shè)計流速為0.6 m/s;非金屬管道最大設(shè)計流速為5m/s;金屬管道最大設(shè)計流速為10 m/s。
(2)最小管徑
起始端的污水管道,由于設(shè)計流量較小,如果采用按照設(shè)計流量計算的管徑,往往管徑很小,容易發(fā)生淤積和堵塞,也不便于維護,最小管徑不小于200 mm,相應(yīng)的最小設(shè)計坡度為0. 004。
(3)最小埋深和最大埋深
污水管最小埋深需要考慮的因素與雨水管渠一樣。最大埋深則與地基條件和施工技術(shù)有關(guān),各地差別較大,在水力計算中要注意了解當(dāng)?shù)氐臈l件和建設(shè)經(jīng)驗,不可盲目照搬其他城市的經(jīng)驗。例如,在南方一些城市,由于地表以下存在大厚度的淤泥、粉細砂土,埋深達到5m就非常困難;而在北方一些城市,埋深達到10m以上也比較常見。
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