2.污水管網(wǎng)的水力計(jì)算
包括以下幾個(gè)方面：
⑴污水設(shè)計(jì)流量的確定
城市污水總的設(shè)計(jì)流量是居住區(qū)生活污水、工業(yè)企業(yè)生活污水和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量三部分之和，在地下水位較高的地區(qū)，還應(yīng)加入地下水涌入量。當(dāng)設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)分別列表計(jì)算各居住區(qū)生活污水、工業(yè)廢水和工廠生活污水設(shè)計(jì)流量，然后得出污水設(shè)計(jì)流量綜合表。
⑵污水管道的水力計(jì)算
①水力計(jì)算的基本公式
污水管道水力計(jì)算的目的，在于合理的經(jīng)濟(jì)的選擇管道斷面尺寸、坡度和埋深。
②污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
設(shè)計(jì)充滿度：指的是在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深和管道直徑的比值。
設(shè)計(jì)流速：和設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相應(yīng)的水流平均速度叫做設(shè)計(jì)流速。為了防止管道中產(chǎn)生淤積或沖刷，設(shè)計(jì)流速不宜過小或過大，應(yīng)在和最小設(shè)計(jì)流速范圍之內(nèi)。
最小管徑：一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，設(shè)計(jì)污水流量很小，若根據(jù)流量計(jì)算，則管徑會(huì)很小，且易堵塞，因此，為了養(yǎng)護(hù)的方便，常規(guī)定一個(gè)允許的最小管徑
最小設(shè)計(jì)坡度：在污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常使管道埋設(shè)坡度與設(shè)計(jì)地區(qū)的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速應(yīng)等于或大于最小設(shè)計(jì)流速，以防止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀，因此，將相應(yīng)于管內(nèi)流速為最小設(shè)計(jì)流速時(shí)的管道坡度稱為最小設(shè)計(jì)坡度。
③污水管道的埋設(shè)深度
通常，污水管網(wǎng)占污水工程總投資的50％～75％，在實(shí)際工程中，同一直徑的管道，采用的管材、接口和基礎(chǔ)型式均相同，因其埋設(shè)深度不同，管道單位長(zhǎng)度的工程費(fèi)用相差比較大。因此，合理地確定管道埋深對(duì)于降低工程造價(jià)是十分重要的。
④污水管道水力計(jì)算的方法
在進(jìn)行污水管道水力計(jì)算時(shí)，通常污水設(shè)計(jì)流量為已知值，需要確定管道的斷面尺寸和敷設(shè)坡度。為了使水力計(jì)算獲得較為滿意的結(jié)果，必須認(rèn)真分析設(shè)計(jì)地區(qū)的地形等條件，并充分考慮水力計(jì)算設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的有關(guān)規(guī)定。所選擇的管道斷面尺寸，必須要在規(guī)定的設(shè)計(jì)充滿度和設(shè)計(jì)流速的情況下，能夠排泄設(shè)計(jì)流量。管道坡度應(yīng)參照地面坡度和最小坡度的規(guī)定確定。一方面要使管道盡可能與地面坡度平行敷設(shè)，這樣可以不增大埋深，另一方面又要保證管道坡度不能小于最小設(shè)計(jì)坡度的規(guī)定，以免管道內(nèi)的流速達(dá)不到最小設(shè)計(jì)流速而產(chǎn)生淤積。此外，為了防止管壁受到?jīng)_刷，應(yīng)避免管道的坡度太大而使流速大于設(shè)計(jì)流速。
在具體計(jì)算中，已知設(shè)計(jì)流量Q和管道粗糙系數(shù)n，需要求管徑D、水力半徑R、充滿度、管道坡度和流速。兩個(gè)方程式中有5個(gè)未知數(shù)，因此必須先假定3個(gè)求其它兩個(gè)，計(jì)算復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，常采用水力計(jì)算圖，即把流量、管徑、坡度、流速、充滿度、粗糙系數(shù)各水力因素之間的關(guān)系繪制成的水力計(jì)算圖。對(duì)每一張圖表來(lái)說，管徑和粗糙系數(shù)已知，圖上的曲線表示流量、流速、坡度以及充滿度之間的關(guān)系，在這4個(gè)因素中，知道其中兩個(gè)就可以查出其它兩個(gè)。應(yīng)掌握水力計(jì)算圖的使用方法。
例1：已知粗糙系數(shù)為0.014，流量為32L/s，管徑為300mm，充滿度為0.55，求流速和坡度。
解：首先找到管徑為300mm的那張圖，在圖上有四組線條，豎線表示流量，橫線表示水力坡度，從左向右下傾的斜線表示流速，從右向左下傾的斜線表示充滿度。每條線上的數(shù)字代表相應(yīng)的數(shù)值。
從圖中找出流量為32L/s的豎線和充滿度為0.55的那條斜線，兩線相交的點(diǎn)落在坡度為0.0038的那橫線上，則坡度為0.0038，落在流速為0.8m/s和0.85m/s之間，估計(jì)為0.81m/s。
例2：已知粗糙系數(shù)為0.014，管徑為400mm，流量為41L/s，流速為0.9m/s，求坡度和充滿度。
解：采用管徑為400mm那張圖，找出流量為41L/s的那條豎線和流速為0.9m/s的那條斜線，兩線的交點(diǎn)落在代表坡度為0.0043的那條橫線上，則坡度為0.0043，落在充滿度為0.35與0.4兩條斜線之間，估計(jì)充滿度為0.39。
包括以下幾個(gè)方面：
⑴污水設(shè)計(jì)流量的確定
城市污水總的設(shè)計(jì)流量是居住區(qū)生活污水、工業(yè)企業(yè)生活污水和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量三部分之和，在地下水位較高的地區(qū)，還應(yīng)加入地下水涌入量。當(dāng)設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)分別列表計(jì)算各居住區(qū)生活污水、工業(yè)廢水和工廠生活污水設(shè)計(jì)流量，然后得出污水設(shè)計(jì)流量綜合表。
⑵污水管道的水力計(jì)算
①水力計(jì)算的基本公式
污水管道水力計(jì)算的目的，在于合理的經(jīng)濟(jì)的選擇管道斷面尺寸、坡度和埋深。
②污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
設(shè)計(jì)充滿度：指的是在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深和管道直徑的比值。
設(shè)計(jì)流速：和設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相應(yīng)的水流平均速度叫做設(shè)計(jì)流速。為了防止管道中產(chǎn)生淤積或沖刷，設(shè)計(jì)流速不宜過小或過大，應(yīng)在和最小設(shè)計(jì)流速范圍之內(nèi)。
最小管徑：一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，設(shè)計(jì)污水流量很小，若根據(jù)流量計(jì)算，則管徑會(huì)很小，且易堵塞，因此，為了養(yǎng)護(hù)的方便，常規(guī)定一個(gè)允許的最小管徑
最小設(shè)計(jì)坡度：在污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常使管道埋設(shè)坡度與設(shè)計(jì)地區(qū)的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速應(yīng)等于或大于最小設(shè)計(jì)流速，以防止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀，因此，將相應(yīng)于管內(nèi)流速為最小設(shè)計(jì)流速時(shí)的管道坡度稱為最小設(shè)計(jì)坡度。
③污水管道的埋設(shè)深度
通常，污水管網(wǎng)占污水工程總投資的50％～75％，在實(shí)際工程中，同一直徑的管道，采用的管材、接口和基礎(chǔ)型式均相同，因其埋設(shè)深度不同，管道單位長(zhǎng)度的工程費(fèi)用相差比較大。因此，合理地確定管道埋深對(duì)于降低工程造價(jià)是十分重要的。
④污水管道水力計(jì)算的方法
在進(jìn)行污水管道水力計(jì)算時(shí)，通常污水設(shè)計(jì)流量為已知值，需要確定管道的斷面尺寸和敷設(shè)坡度。為了使水力計(jì)算獲得較為滿意的結(jié)果，必須認(rèn)真分析設(shè)計(jì)地區(qū)的地形等條件，并充分考慮水力計(jì)算設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的有關(guān)規(guī)定。所選擇的管道斷面尺寸，必須要在規(guī)定的設(shè)計(jì)充滿度和設(shè)計(jì)流速的情況下，能夠排泄設(shè)計(jì)流量。管道坡度應(yīng)參照地面坡度和最小坡度的規(guī)定確定。一方面要使管道盡可能與地面坡度平行敷設(shè)，這樣可以不增大埋深，另一方面又要保證管道坡度不能小于最小設(shè)計(jì)坡度的規(guī)定，以免管道內(nèi)的流速達(dá)不到最小設(shè)計(jì)流速而產(chǎn)生淤積。此外，為了防止管壁受到?jīng)_刷，應(yīng)避免管道的坡度太大而使流速大于設(shè)計(jì)流速。
在具體計(jì)算中，已知設(shè)計(jì)流量Q和管道粗糙系數(shù)n，需要求管徑D、水力半徑R、充滿度、管道坡度和流速。兩個(gè)方程式中有5個(gè)未知數(shù)，因此必須先假定3個(gè)求其它兩個(gè)，計(jì)算復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，常采用水力計(jì)算圖，即把流量、管徑、坡度、流速、充滿度、粗糙系數(shù)各水力因素之間的關(guān)系繪制成的水力計(jì)算圖。對(duì)每一張圖表來(lái)說，管徑和粗糙系數(shù)已知，圖上的曲線表示流量、流速、坡度以及充滿度之間的關(guān)系，在這4個(gè)因素中，知道其中兩個(gè)就可以查出其它兩個(gè)。應(yīng)掌握水力計(jì)算圖的使用方法。
例1：已知粗糙系數(shù)為0.014，流量為32L/s，管徑為300mm，充滿度為0.55，求流速和坡度。
解：首先找到管徑為300mm的那張圖，在圖上有四組線條，豎線表示流量，橫線表示水力坡度，從左向右下傾的斜線表示流速，從右向左下傾的斜線表示充滿度。每條線上的數(shù)字代表相應(yīng)的數(shù)值。
從圖中找出流量為32L/s的豎線和充滿度為0.55的那條斜線，兩線相交的點(diǎn)落在坡度為0.0038的那橫線上，則坡度為0.0038，落在流速為0.8m/s和0.85m/s之間，估計(jì)為0.81m/s。
例2：已知粗糙系數(shù)為0.014，管徑為400mm，流量為41L/s，流速為0.9m/s，求坡度和充滿度。
解：采用管徑為400mm那張圖，找出流量為41L/s的那條豎線和流速為0.9m/s的那條斜線，兩線的交點(diǎn)落在代表坡度為0.0043的那條橫線上，則坡度為0.0043，落在充滿度為0.35與0.4兩條斜線之間，估計(jì)充滿度為0.39。