排水管渠水力计算.pdf

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1、2.1污水管渠水力设计原则2.2管渠水力计算基本公式2.3水力学算图2.4管渠水力设计主要参数2.5管段的衔接2.6管段水力计算2.7倒虹管水力计算3/28/2012排水管渠水力计算1污水管道中污水流动的特点重力流污水管道内水流特点非满流近似均匀流3/28/2012排水管渠水力计算2•设计施工时注意改善管道水利条件，接近于均匀流•计算简化3/28/2012排水管渠水力计算3根据管段的设计流量，按水力学规律，选定既能防止淤积又不会引起冲刷的流速，确定排水管渠的断面尺寸和高程，并使管渠管段的敷设经济合理3/28/2012排水管渠水力计算4不溢流：按

2、最大流量确定设计流量不淤积：规定流速最低限值不冲刷管壁：规定流速最高限值要注意通风：不满流3/28/2012排水管渠水力计算5设计管段：相邻两个检查井间的管段同样的管径和坡度的管段可合并为一条设计管段3/28/2012排水管渠水力计算6管渠水力计算基本公式—均匀流公式212111QAvAR3I2vCRIR3I2nn式中：Q——流量，m3/s；A——过水断面面积，m2；v——流速，m/s；R——水力半径（过水断面面积与湿周的比值），m；I——水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度i）；C——流速系数，或谢才系数。一般按曼宁公式

3、计算，即11CR6n——管壁粗糙系数n3/28/2012排水管渠水力计算73/28/2012排水管渠水力计算8水力半径R是过水断面面积与湿周的比值。示例：圆形矩形等腰梯形3/28/2012排水管渠水力计算9计算圆管排水管的水力半径，若已知半满管且内径为300mm。DD/22D2D300mmR75mm8D443/28/2012排水管渠水力计算10一矩形渠道宽为2.75m,当渠深为0.5m时，求水力半径R。dw3/28/2012排水管渠水力计算11等腰梯形渠道底宽为1.5m，两旁斜度是水平X/垂直d＝1.5（边坡为1：1.5），当

4、渠深为1.62m时，求水力半径R。W上dXw3/28/2012排水管渠水力计算12污水管道水力计算的设计数据QAvf(D,h/D,v)1211vR3I2f(n,D,h/D,i)2n设计充满度（h/D）设计流速（v）最小管径（D）最小设计坡度（i）3/28/2012排水管渠水力计算13D和n已知曲线表示管径D、充满度h/D、管道坡度I和流速v间的关系，根据地形条件和相关水力条件规定，首先确定其中两个，可以查出另外2个。3/28/2012排水管渠水力计算14h/D0.250.350.450.550.650.750.00800.00600.0

5、0500.0040最大充满0.0030度线i坡度0.0020最小允许0.0015流速线0.00100.00087891015203040506070流量q/(L.s-1)v污水管道水力计算按不满流圆形管道查水力学算图。只有落在最大允许充满度线和最小允许流速线上方的数据才符合规定。在一般情况下，应选用两条虚线交点处或接近交点且在两条虚线上方的数据，即尽量同时达到“最小流速”和“最大充满度”的要求。这样既符合技术上“不冲刷”、“不溢流”的要求，又使选用的管道管径较小、坡度不大，工程的造价较低。在无水压圆管中，充满度为0.8时的流量和无压满流

6、（充满度为1）时的流量近似相等，因此不满流管道的水力学算图也可近似用于满流计算。3/28/2012排水管渠水力计算16例2-1已知n=0.014，D=300mm，i=0.0024，Q=25.5L/s，求v和h/D。充满度（h/D）：0.55坡度流速:0.653/28/2012排水管渠水力计算17流量3/28/2012排水管渠水力计算18例2-2：已知n=0.014，D=300mm，Q=26L/s，i=0.003，求v和h/D。充满度（h/D）：0.52坡度流速:0.71流量3/28/2012排水管渠水力计算193/28/2012排水管渠水力计算

7、20例2-3已知n=0.014，D=300mm，Q=38L/s，v=1.0m/s，求i和h/D。充满度（h/D）：0.56坡度：0.0057流速最大允许充满度线和最小允许流速线之上符合要求，否则，改变管径继续计算，至满足要求为止。流量3/28/2012排水管渠水力计算212.4.1设计充满度（h/D）2.4.2设计流速(v)2.4.3最小管径2.4.4最小设计坡度和不设计管段的最小设计坡度2.4.5管道的埋设深度和覆土厚度3/28/2012排水管渠水力计算222.4.1设计充满度（h/D）和超高充满度：设计流量下，污水在管渠内的有效水深h与管径

8、D的比值。h/D=1时，满流—雨水、合流管道h/D<1时，非满流—污水管道《室外排水设计规范》规定，重力流污水管道，非满流计算时最大设计充满度：3/2