合流管渠设计流量计算探讨

一、《室外排水设计规范》的有关条文

2.1.5 合流制：用同一管渠系统收集、输送污水和雨水的排水方式。

3.3.1合流管渠的设计流量，应按下式计算：

Q = Qd + Qm + Qs = Qdr + Qs

式中：Q——设计流量（L/s）；

Qd——设计综合生活污水量（L/s）；

Qm——设计工业废水量（L/s）；

Qs——雨水设计流量（L/s）；

Qdr——截流井以前的旱流污水量（L/s）。

3.3.2 截流井以后管渠的设计流量，应按下式计算：

Q’ = （n + 1）Qdr + Qs’ + Qdr’

式中：Q’ ——截流井以后管渠的设计流量（L/s）；

n——截流倍数；

Qs’——截流井以后汇水面积的雨水设计流量（L/s）；

Qdr’——截流井以后的旱季污水量（L/s）。

3.3.3同一排水系统可采用不同截流倍数。

 

《排水工程》教材对于合流管渠设计流量（Q和Q’）中旱季污水量采用平均日平均时的理由是：由于雨水设计流量远远大于旱季污水量，并且两者同时出现峰值的可能性较小。个人看法是：这个理由完全成立。

但是，对于没有雨水设计流量的情况，规范并没有给出明确计算方法。而这种情况才是现实中最普遍的截污形式，也成了注册给水排水考试的争议点之一。

 

二、截污的两种形式

形式一：截污管收集合流制截流污水（（n + 1）Qdr）、本段雨水（Qs’）和本段污水Qdr’。此即为《排水工程》教材和《室外排水设计规范》的形式。

形式二：截污管收集合流制截流污水，合流制系统改造为截流式合流制通常是该种形式。

 

三、讨论题目

2010年注册给水排水案例下午第10题。

答案（C）

解析：污水管道1-4最高日最高时设计流量700 L/s，由于合流管道3-4设计流量为（2+1）* 15 = 45 L/s，远小于污水管道1-4设计流量，因此作为集中流量。合流管道4-5设计流量为700 + 45 = 745 L/s。

客观讲，本题选择C最为合理，但违反条文3.3.2（因为条文并没有说无雨水设计流量时不适用）。

 

就在昨天（2017-9-24）下午的注册给水排水考试中，同样类型的题目再次出现，只不过污水管道1-4的平均日平均时流量为1000 L/s，合流管道3-4的旱季污水量为100 L/s，截流倍数为3，求4-5管道的设计流量和设计管径最合理的   值，四个选项：A、1700 L/s，d900；B、1100 L/s，d900；C、1430 L/s，d900；D、1430 L/s，d1000。

  解析：如果按2010年算法，1-4的最高日最高时流量为1000 *1.3（生活污水量总变化系数） =1300L/s，1300 + 100*（3+1）= 1700 L/s，答案为A。

答案B为1-4和3-4平均日平均时污水量之和，错误。

如果按规范条文3.3.2，1-4流量可以理解为本段旱季污水量，1000 + 100*（3+1）=1400 L/s。

答案C和D的1430 L/s是这样来的，4-5的平均日平均时污水流量为1000+100=1100L/s，总变化系数为1.3，1100*1.3=1430L/s，接近按条文3.3.2算的1400L/s。

借鉴《排水工程》教材对截污管设计流量中为什么采用平均日平均时旱季污水量的解释（不会同时出现峰值），个人认为1430 L/s更合理，因为截流的雨水量300 L/s和1-4管道的最高日最高时1300L/s同时出现的概率比较低。

至于管径，不用想肯定是d1000，因为市场上购买d900的管道很可能要比d1000的更贵，甚至要定制。

 

四、一点建议

增加只截污不收集本段雨水的截污管设计流量的计算方法，或者干脆就将截污管的设计流量计算中的旱季污水量统一改成最高日最高时（因为现实的情况非常复杂，如果一会平均日平均时，一会最高日最高时，很可能会出现无法判断的情况）。

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知识点：合流管渠设计流量计算