《沟道水力学》ppt课件

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1、《水污染控制工程》多媒体课件第二章沟道水力学CollegeofEnvironmentandResourcesFuzhouuniversity福州大学环境与资源学院版权所有(C)2004-20052.1沟道中的水流情况《水污染控制工程》上册第2章CollegeofEnvironmentandResourcesFuzhouuniversity沟道的分布类似河流，呈树枝状。支沟汇集成干沟，干沟汇集成主干沟，由小到大，水流亦有肯定不变的方向。水流在沟道流动时，水流上方是大气，具有自由的表面，而其它3方面受到固体界面的限制，这种水流方式

2、在水力学中称明渠流，或重力流。沟道中水流受到重力作用从高处流向低处；污水中含有固体杂质，污水流动滞缓时，杂质下沉；流速增大时，亦有冲刷现象，可能破坏沟道。沟道有时在水压下流动，称为管流或压力流。2.1沟道中的水流情况2.2污水沟道水力学设计的原则《水污染控制工程》上册第2章CollegeofEnvironmentandResourcesFuzhouuniversity沟道水力学计算应满足下列要求：不溢流（充满度h/D）不淤积（Vmin）不冲刷管壁（Vmax）要注意通风（充满度h/D）2.2污水沟道水力学设计原则2.3沟道水力学

3、计算用的基本公式《水污染控制工程》上册第2章CollegeofEnvironmentandResourcesFuzhouuniversity2.3沟道水力学计算用的基本公式流量公式：流速公式：曼宁公式：2.4水力学算图《水污染控制工程》上册第2章CollegeofEnvironmentandResourcesFuzhouuniversity2.3.5污水管道水力计算的方法在具体的计算中，已知设计流量q以及管道粗糙系数n，需要求管径D、充满度h/D，管道坡度I和流速v，两个方程式，因此采用水力计算图。水力计算示意图h/D0.25

4、0.350.450.550.650.750.00800.00600.00500.00400.0030i0.00200.00150.00100.00087891015203040506070qv/(L.s-1)2.5沟道水力学设计数据《水污染控制工程》上册第2章CollegeofEnvironmentandResourcesFuzhouuniversity1.设计充满度(h/D)2.设计流速(Vmin、Vmax)3.最小管径(Dmin)4.最小设计坡度(Imin)5.污水管道的埋设深度注：参照《室外给排水设计规范》(GBJ14-

5、871997)2.5沟道水力学设计数据1.设计充满度(1)概念：在设计流量下，污水管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度(或水深比)，当h/D为1时称为满流，<1时称为不满流。(2)最大设计充满度：(3)规定最大设计充满度原因：①污水量很难精确计算，应该留有余地；②有利于管内通风，排除有害气体，防止爆炸；③便于管道的疏通和维护管理。3.最小管径：街区和厂区内最小管径为200mm；在街道下为300mm(在计算出的管径而采用最小管径的管段中可考虑设置冲洗井)。2.设计流速：和设计流量，设计充满度相对应的水流平均速度叫做设计

6、流速；为了保证管内不发生淤积规定了最小设计流速为0.6m/s；为保证管道不被冲刷损坏规定了最大设计流速，金属管道为10m/s，非金属管道5m/s。4.最小设计坡度：相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度为最小设计坡度；管径200mm的为0.004，300mm的为0.003；在圆形管道中在确定最小管径的最小坡度时采用的充满度为0.55.污水管道的埋设深度(1)埋设深度的两个意义：①覆土厚度；②埋设深度(2)最小覆土厚度应满足的三个因素：①必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道;②必须防止管壁因地面荷载而受到破坏③必须满足

7、街区污水连接管衔接要求。(3)最大埋深：干燥土壤中最大不超过7~8m；多水、流砂、石灰岩地层中不超过5m。(4)街道污水管最小埋深:2.6沟段的衔接《水污染控制工程》上册第2章CollegeofEnvironmentandResourcesFuzhouuniversity2.6污水管道的衔接(1)污水管道衔接时应遵循的原则：①尽可能提高下游管道的的高程，以减少管道埋深，降低造价；②避免上游管段中造成回水而造成淤积。(2)管道衔接的方法：（水面平接、管顶平接、管底平接）①水面平接；②管顶平接。注：衔接要保证下游管道起端的水面和管

8、底标高高于上游终端；有的连接可设跌水井2.7沟段水力学计算举例《水污染控制工程》上册第2章CollegeofEnvironmentandResourcesFuzhouuniversity下游：L=240mqv=40L/s1=0.0024h/D=0.55例题2-4例题2-5下游