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西南交通大学本科毕业设计（论文） 第45页

5.1.4管线布置

（1）应位于那边，当故障发生时，可直接排入水体。 （2）厂区内的植物也有水，生活用水，雨水管，管道消化。

5.2 高程布置

5.2.1主要任务

确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管渠的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高，以使污水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。污水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失。水头损失包括：水流流过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在内；水流流过连接前后两构筑物的管道(包括配水设备)的水头损失，包括沿程与局部水头损失；水流流过量水设备的水头损失。水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算，并应适当留有余地；以使实际运行时能有一定的灵活性。

5.2.2 高程布置原则

（1）尽量利用地形坡度，使污水按工艺流程在构筑物之间能够自流，并尽量减少提升次数以及水泵所需扬程。

（2）协调好平面布置与单体埋深，以免造成施工困难和污水多次提升。 （3）注意污水处理流程和污泥处理流程的配合，尽量减小提升高度。 （4）协调好单体构造设计与各构筑物的埋深，便于正常排放和检修排空。

5.2.3 高程损失计算

设计依据 （1）输送方式

污水的输送方式分为管道和明渠两种。根据《室外排水设计规范》，本设计在构筑物内输送污水时采用管道输送，从排水管到排放水体时采用明渠输送。

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（2）污水管材料选取

考虑到污水具有腐蚀性，选用钢筋混泥土管，其粗糙度n=0.014。 （3）设计充满度

在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度，当h/D=1时，称为满流；h/D<1时，称为非满流。根据《室外排水设计规范》规定，污水管道应按照非满流设计。

对于明渠来说，设计规范中规定设计超高(即渠中水面到渠顶的高度)不小于0.2m。

（4）设计流速

根据《室外排水设计规范》规定，污水管道在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s。流速过小会造成水管堵塞，过大又会造成水力损失过大，设计流速应处于最小流速与最大流速之间。

（5）管径设计

在污水管道的上游部分，污水管段的设计流量一般很小，如果根据设计流量计算管径，那么管径会很小，容易堵塞。根据污水管的养护统计，直径为150mm的支管的堵塞次数有可能达到直径为200mm支管的堵塞次数的两倍，然而运行造价却差不多，因此在污水处理厂中经常采用较大的管径进行污水输送。另外，选用较小的管道坡度，也可使埋深减小，在街区和厂区内最小设计管径为200mm，街道内最小为300mm。

（6）最小设计坡度

工程上将对应于最小设计流速的管道坡度称为最小设计坡度。

管径相同的管道，因为充满度不同，其最小坡度也不同。在给定设计充满度条件下，管径越大，相应的设计坡度值也就越小。所以只需要规定最小管径的最小设计坡度值即可。规范规定200mm的最小设计坡度为0.004；300mm的最小设计坡度为0.003。

（7）污水管道的埋深深度

埋设深度指管道的内壁底部距地面的垂直距离，又称为管道埋深。管道埋深是影响管道造价的主要因素，因而是设计污水管道的重要参数。

污水管道的最小覆土厚度，一般应满足以下三个要求：

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a.防止管因道中的污水冰冻和土壤冰冻膨胀而损坏管道。 b.防止管道由于车辆造成的动荷压坏。 c.满足支管在衔接上的要求。 2.计算过程

依照相关资料地面标高取10m （1）二沉池

根据平面布置图和进水水位等选择二沉池水位标高：15.10m 二沉池池顶标高=二沉池水位标高+超高=15.10+0.3=15.40m 二沉池池底标高=二沉池池顶标高-池总高=15.40 -3.50=11.90m （2）A/O池 流速 v1=0.005m/s 流量 Q1=417L/s 查水力计算表得： 充满度h/D=0.36 坡度i=0.006

管道沿程水力损失 hf1=i×L1=0.006×6≈0.04m 管道局部损失计算： 该段标准900弯头×4；阀门×2 查表得：

弯头?=错误！未找到引用源。0.3；全开时闸门?=错误！未找到引用源。2.7

则

hm1???v20.82??(0.3?2.7)??0.09m 2g2?9.8该段总损失

H1?hf1?hm1?0.04?0.09?0.13m

A/O池水头损失=0.4m 则A/O池水位标高为：

二沉池水位标高+总水头损失=15.10+0.4+0.13=15.63m

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A/O池池顶标高为：

A/O池水位标高+超高=15.63+1.0=16.83m A/O池池底标高为：

A/O池池顶标高-池总高=16.83-4.8=12.03m （3）气浮池 流速： v1=0.015m/s 流量： Q1=417L/s 查水力计算表得： 充满度：h/D=0.35 坡度：i=0.006 管道沿程水力损失

hf2=i×L2=0.006×6≈0.04m 管道局部损失计算： 该段有900弯头×4，闸门×2； 查表得：

900弯头?=0.4；闸门错误！未找到引用源。2.4。 则

hm2???v20.82??(0.4?2.4)??0.09m 2g2?9.8该段总损失

H2?hf2?hf2?0.04?0.09?0.13m

气浮池水头损失取0.6m 则气浮池水位标高为：

A/O池水位标高+总水头损失=15.10+0.6+0.13=15.83m 气浮池池顶标高为：

气浮池水位标高+超高=15.83+0.4=16.23m 气浮池底标高为：

气浮池池顶标高-池总高=16.23-3.8=12.43m （4）隔油池

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流速： v1=0.037m/s 流量： Q1=417L/s 查水力计算表得： 充满度：h/D=0.38 坡度：i=0.005 管道沿程水力损失

hf4=i×L1=0.005×16≈0.08m 管道局部损失计算： 该段有900弯头×4，闸门×2； 查表得：

弯头?=错误！未找到引用源。0.4；闸门?=错误！未找到引用源。2.4 则

hm4???v20.752??(0.4?2.4)??0.08m 2g2?9.8该段总损失H4：

H4?hf4?hm1m4?0.08?0.08?0.16m

隔油池水头损失取0.6m 则隔油池水位标高为：

配水井水位标高+总水头损失=15.10+0.6+0.16=15.86 隔油池池顶标高为：

隔油池水位标高+超高=15.86+0.4=16.26m 隔油池池底标高为：

隔油池池顶标高-池总高=16.26-4.02=12.24m （5）调节池 流速： v1=0.004m/s 流量： Q1=417L/s 查水力计算表得： 充满度：h/D=0.38 坡度：i=0.005