研究與探討污水截流管的水力計算余雪松(合肥市市政設(shè)計院有限公司,安徽合肥230001)摘要:通常在設(shè)計污水截流管時,是將污水 截流管當(dāng)作滿流管進(jìn)行設(shè)計。文章認(rèn)為在設(shè)計T況下污水截流管處于有壓流的狀態(tài),污水截流管應(yīng)當(dāng)作為有壓短管進(jìn)行設(shè)計。如果污水截流管按照滿流管進(jìn)行設(shè)計.實(shí)際的截流量過大,會造成整個截流式合流制排水系統(tǒng)的親亂,影響污水處理廠的運(yùn)行。關(guān)鍵詞:污水截流管;水力計算;有壓短曾;滿流管;截流式合流制排水系統(tǒng)中圖分類號:TU992.22文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-4857 (2005 )06-0502-03在截流式合流制排水系統(tǒng)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(shè)計是否合理,對于整個截流式合流制被截流，隨著雨水徑流量的逐漸增加,混合污水量超過排水系統(tǒng)的運(yùn)行將產(chǎn)生重要影響。通常在設(shè)計污水污水截流管的設(shè)計截流量,此時一-部分混合污水通過截流管時,將該管當(dāng)作滿流管,按照下列程序進(jìn)行水污水截流管排人污水主管,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(shè)定截流倍數(shù)。小，截流井處溢流停止,混合污水均排人污水主管[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流管進(jìn)行設(shè)計的，Q= (1+n) XQ,因此當(dāng)合流管及污水主管均處于滿流狀態(tài)時.合流管其中,Q為污水截流量;7o為截流倍數(shù);Q為合流管及污水主管均達(dá)到設(shè)計流量,此時截流式合流制排水內(nèi)旱流污水設(shè)計流量。系統(tǒng)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài),污水截流管應(yīng)當(dāng)按照此時(3)根據(jù)污水截流量Q,按照滿流管的水力計算的工況進(jìn)行設(shè)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(jù)旱流污水設(shè)計流量Q，按照非滿流管校核污水截流管的流速。如流速不滿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的水位為Hz。由于污水主管需要從合流管下面穿過，直至符合要求。筆者認(rèn)為,在設(shè)計工況下污水截流管處于有壓流必定有:H≥H2+D。其中,D為合流管管徑,為簡的狀態(tài),因此污水截流管應(yīng)當(dāng)作為有壓短管進(jìn)行水力便起見,不考慮管道壁厚。由此可見，污水截流管處于有壓流狀態(tài)。計算,本文就此問題進(jìn)行探討。污水截流管的長度為L=Li+Lz,為了降低工程1污水截流管的設(shè)計工況費(fèi)用,污水截流管的長度要盡量縮短,一般情況下L旱季時,截流式合流制排水系統(tǒng)內(nèi)均為污水,通為10m左右。綜合，上述分析,在設(shè)計工況下,污水截流管為有過合流管收集的污水在污水截流井處被截流,經(jīng)過污壓流,且污水截流管較短,因此污水截流管應(yīng)當(dāng)作為水截流管進(jìn)入污水主管,最終進(jìn)入污水處理廠, 處理有壓短管進(jìn)行水力計算,其計算公式叫為后排入受納水體。此時合流管、污水截流管以及污水q__ πXd x V2gH(2)主管均為非滿流。4x./a+Eλ號+Eζ降雨時,截流式合流制排水系統(tǒng)內(nèi)為雨水和污水中國煤化工“收稿日期2005 08 16作者簡介:余雪松(1973-).男●安徽蚌埠人，合肥市市政設(shè)計院有限公司工程師，MYHCNMHG502 2005 年第19卷第6期《工程建設(shè)與檔案》，研究與探討污水截流管的水力計算) N11、TNT.O其中,Q為管道流量;d為污水截流管的管徑;H為作為水力半徑,R= d ,經(jīng)換算[2可得用水頭,H=H- H2;a為動能校正系數(shù),- -般取a=1.0;L為污水截流管長度;ζ為局部水頭損失系數(shù);入λ= 8gXn'(3)R1/3為摩阻系數(shù)。需要說明的是,淹沒出流有壓短管與自由出流有為了便于計算，根據(jù)達(dá)西(Darcy)公式:h=壓短管的計算公式相同。\品.謝才(Chezy)公式:v=CVRI及曼寧(Man.從(2)式也可以看出，污水截流管的截流量與管d 2g道縱坡無關(guān),主要取決于作用水頭H。ning)公式:C=-R/*,其中I為水力坡度,I="+;R檢查井A檢查井B污水越流管雨污混溢流至受7杰然倉污水納水體H,合流管污水截流井污水戰(zhàn)流管查井A污水被流管 0.檢查井日 污水主營}→1-1削面展開圍平面圍圖1計算示意 圍(2)污水截流管按照有壓短管計算。為了便于3有壓流計算與滿流計算的比較作如下設(shè)定:①污水截流管的長度按L=10 m進(jìn)行(1)污水截流管按照滿流管計算。通常在設(shè)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,將污水截流管當(dāng)作滿流管進(jìn)行水力計口管道轉(zhuǎn)彎等,綜合考慮取2ζ=1.0。.算,其計算公式“1為按(2)式進(jìn)行計算,污水截流管的設(shè)計流量計算，o=1xR23x[/2見表1所列。n'(4)表2污水截流管的設(shè)計流 k(按照有壓短管計算} m2/sQ= vXA作用水頭/m其中,0為管內(nèi)流速;n為管道粗糙系數(shù),一般取n=d/mm0.5000. 8001.000 .1.2001. 5000.013;R為水力半徑,R=d/4;I為管道縱坡;Q為管3000.1270.1600. 1790.1960. 220.道流量;A為管道過水?dāng)嗝婷娣e,A= πd*/4。000. 2390.3020.3380. 3700. 414污水截流管的管徑一般為d300~d600,按照滿0.3870.4890. 5470. 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(shè)計流量計算,見表1所列。(3)兩種計算方法的比較。根據(jù)以上計算可以表1污水截流管的設(shè)計流量{按照滿流管計算}m*/s看出,兩種方法的計算結(jié)果相差甚大。管道縱坡d/mm.0. 0020.003 0. 0040. 0050. 010假定某污水截流管的設(shè)計截流量為0.3 m'/s,其0, 0430, 0580. 060. 0680.097作用水中國煤化工行計算,污水截流管0. 0930.1140.132 0. 1470, 2080. 1690. 2070.2390.3000. 378的管徑|YHC N M H G流管進(jìn)行計算,則污0. 2750.3360.3880. 4340.614水截流管的管徑應(yīng)為600 mm,管道縱坡為0. 002 4,按2005年第19卷第6期{工程建設(shè)與檔案》503研究與探討) ANJIIY ITANT1O污水截流管的水力計算此方法設(shè)計的污水截流管,在實(shí)際運(yùn)行中的截流量可在實(shí)際工程中,截流式合流制排水系統(tǒng)往往是相以達(dá)到0.72m2/s,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計截流量。當(dāng)復(fù)雜的，在設(shè)計污水截流管時,應(yīng)仔細(xì)分析污水截流管的設(shè)計工況。如果受納水體的水位較高,合流管4有關(guān)問題的探討為淹沒出流,為了防止外水倒灌進(jìn)人污水主管,需要通過.上例可以看出,如果將污水截流管作為滿流在污水截流井內(nèi)設(shè)置溢流堰,或是設(shè)置閘門、防潮門管進(jìn)行設(shè)計，則實(shí)際截流量將大于設(shè)計截流量。由此及橡膠柔性止回閥等。在這種情況下,污水截流管的產(chǎn)生的后果是,在實(shí)際運(yùn)行中,污水主管不得不承納作用水頭應(yīng)按下述工況確定:H為污水截流井的水過多的截流量,對于整個截流式合流制排水系統(tǒng)來位,污水截流井的水位應(yīng)等于達(dá)到設(shè)計溢流量時,溢說，系統(tǒng)并非處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。由于污水主管超負(fù)流堰堰.上水頭的水位,或是外水位加上閘門、防潮門荷運(yùn)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。污水截流管會產(chǎn)生頂托，系統(tǒng)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(shè)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有限制。管道縱坡的取值應(yīng)從以下兩方面進(jìn)行考流管的截流量過大。慮:縱坡過小,旱季時污水中的雜質(zhì)容易在管道中沉當(dāng)污水主管的上游為分流制排水系統(tǒng)，下游為截積,而且由于污水截流管較短,在管道施工時也難以流式合流制排水系統(tǒng)時,應(yīng)當(dāng)更加嚴(yán)格地控制污水截控制管底標(biāo)高;縱坡過大,則管道埋深有所增加,管內(nèi)流管的截流量，如果截流量過大，則進(jìn)人污水處理廠流速可能過大。在實(shí)際工程中,污水截流管的縱坡一的雨水過多,造成污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)下降,影響般控制在0. 005~0.010為宜。污水處理廠的運(yùn)行。從整個截流式合流制排水系統(tǒng)來看,原先相互獨(dú)5結(jié)束語立的各個合流制排水片區(qū),通過污水截流管和污水主(1)污水截流管-般長度較短,在設(shè)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于有壓流狀態(tài),因此污水截流管應(yīng)當(dāng)按照有壓短管進(jìn)大，各排水片區(qū)之間的排澇可能相互影響。某市對老行設(shè)計。城區(qū)的合流制排水系統(tǒng)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流管進(jìn)行設(shè)計,實(shí)際生積水的地區(qū)在截流改造后反而容易發(fā)生積水,經(jīng)過的截流量過大,會造成整個截流式合流制排水系統(tǒng)的調(diào)查分析,其原因可能是污水截流管的管徑過大,相紊亂，影響污水處理廠的運(yùn)行。鄰排水片區(qū)的雨水通過污水主管、污水截流管排人該[參考文獻(xiàn)]片區(qū)造成積水。因此，在地形起伏較大的地區(qū),對于1]CECS91-97,合流制系統(tǒng)污水截流井設(shè)計規(guī)程[S].污水截流管的設(shè)計應(yīng)當(dāng)更為慎重,必要時可以在污水[2]高延耀.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,999截流管上設(shè)置閘門井,當(dāng)相鄰排水片區(qū)對本片區(qū)的排3] 呂文舫.水力學(xué)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1996.澇有影響時,通過閘門予以控制。[4] GBJ 14-87,室外排水設(shè)計規(guī)范(1997年版)[S].(上接第501頁)次是要建立旅游開發(fā)許可證制度,嚴(yán)格評審旅游開暫且嚴(yán)格保護(hù)起來,嚴(yán)禁當(dāng)作原材料基地進(jìn)行掠奪式發(fā)者的資歷和信譽(yù),加強(qiáng)對旅游開發(fā)企業(yè)的監(jiān)管和.開發(fā)5.3。審查工作，制定旅游區(qū)具體的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)3.5完善相關(guān)法律法規(guī)和制度環(huán)境容量確定旅游區(qū)內(nèi)的飯店客房數(shù),限制飯店的嚴(yán)密規(guī)范的法律法規(guī)是風(fēng)景名勝區(qū)事業(yè)穩(wěn)定、建筑規(guī)模和水準(zhǔn)等。健康,持續(xù)發(fā)展的有力保障。主要是對現(xiàn)行的《風(fēng)景名勝區(qū)管理暫行條例》進(jìn)行修改和完善,在此基礎(chǔ)上盡快出臺《風(fēng)景名勝區(qū)管理?xiàng)l例》,對風(fēng)景名勝1] 蘇勤.旅游學(xué)概論[M].北京:高等教育出版社,2001.[2]中國煤化工下境保護(hù)[M].海口:海南國區(qū)的保護(hù)、開發(fā)、規(guī)劃、管理、經(jīng)營等形成有效的監(jiān)管和約束,加大有關(guān)案件的執(zhí)法查處力度,使風(fēng)景3]YHC N M H GEN.中國旅游報20050-名勝區(qū)開發(fā)保護(hù)真正做到有法可依、有法必依。其)6.5042005年第19卷第6期《工程建設(shè)與檔案》