《给排水管道系统》课程授课教案（教学设计）合流制管渠设计流量的确定

教学设计十二合流制管渠的设计流量第13章合流制管渠系统的设计章节13.1合流制系统使用条件和布置特点课程名称给排水管道系统名称13.2合流制管渠的设计流量教学给排水专业课程讲授45分钟设计教师对象本科生时间课堂1熟悉合流制管道系统的组成、布置特点、使用条件和合流制改造等：教学2、了解合流制管渠系统截流井的连接方式；目的3、熟练掌握合流制管渠的设计流量的5类计算。13.1合流制管渠系统的使用条件和布置特点1、概念：合流制管渠系统是在同一管渠内排除生活污水、工业废水及雨水的管渠系统。截流式合流制管渠系统的组成如下图所示：（3min）合流干管裁流干管污水厂溢流井V溢流干管3享河流2、使用条件（3min）教学（1）排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够内容大，当一定量的混合污水排入后对水体造成的污染危害程度在允及许范围以内：教学（2）街坊和街道的建设都比较完善，必须采用暗管（渠）排除雨水，安排而街道断面又较窄，管（渠）的设置位置受到限制时；（3）地面有一定的坡度倾向水体，当水体出现高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。3、截流式合流制管渠的布置特点（5min）（1）管渠的布置应便所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都能合理地排入管渠，并能以可能的最短距离坡向水体；（2）沿水体岸边布置与水体平行的截流于管，在截流干管的适当位置上设置溢流井，使超过截流干管设计输水能力的那部分混合污水能顺利地通过溢流井就近排入水体；（3）必须合理地确定溢流井的数目和位置，以便尽可能减少对水体的污染，减小截流干管的尺寸和缩短排放渠道的长度；（4）在合流制管渠系统的上游排水区域内，如果雨水可沿地面的街道边沟排泄，则该区域可只设置污水管道。只有当雨水不能沿地面排

教学设计十二 合流制管渠的设计流量 章节 名称 第 13 章 合流制管渠系统的设计 13.1 合流制系统使用条件和布置特点 13.2 合流制管渠的设计流量 课程名称 给排水管道系统 教学 对象 给排水专业 本科生 课程讲授 时间 45 分钟 设计教师 课堂 教学 目的 1、熟悉合流制管道系统的组成、布置特点、使用条件和合流制改造等； 2、了解合流制管渠系统截流井的连接方式； 3、熟练掌握合流制管渠的设计流量的 5 类计算。 教学 内容 及 教学 安排 13.1 合流制管渠系统的使用条件和布置特点 1、概念：合流制管渠系统是在同一管渠内排除生活污水、工业废水及 雨水的管渠系统。截流式合流制管渠系统的组成如下图所示：（3min） 2、使用条件（3min） （1）排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够 大，当一定量的混合污水排入后对水体造成的污染危害程度在允 许范围以内； （2）街坊和街道的建设都比较完善，必须采用暗管（渠）排除雨水， 而街道断面又较窄，管（渠）的设置位置受到限制时； （3）地面有一定的坡度倾向水体，当水体出现高水位时，岸边不受淹 没。污水在中途不需要泵汲。 3、截流式合流制管渠的布置特点（5min） （1）管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都 能合理地排入管渠，并能以可能的最短距离坡向水体； （2）沿水体岸边布置与水体平行的截流干管，在截流干管的适当位置 上设置溢流井，使超过截流干管设计输水能力的那部分混合污水能 顺利地通过溢流井就近排入水体； （3）必须合理地确定溢流井的数目和位置，以便尽可能减少对水体的 污染，减小截流干管的尺寸和缩短排放渠道的长度； （4）在合流制管渠系统的上游排水区域内，如果雨水可沿地面的街道 边沟排泄，则该区域可只设置污水管道。只有当雨水不能沿地面排

泄时，才考虑布置合流管渠。4、截流式合流制管渠系统型式（5min）合流进水香氏下群台品下合提上流水位溢冰管上流水位进水饼肉溢流管下差摄流管洗水等上流水位流水位图正流水位水作公(o)(b)c(a)堰式截流井（b）槽式截流井（c）槽堰结合式溢流井截流式合流制管渠系统截流井的连接方式（4min）5、图 142图2至污水处理厂5至污水处理厂21116k71613流河流河思考：以上两种截流式合流制管渠系统截流井的连接方式有何不同？6、旧合流制排水管渠系统的改造（8min）（1）改造方法a）改合流制为分流制：比较彻底的改造方法，但投资大、施工困难。b）保留合流制，修建合流管渠截流管：溢流混合污水仍会污染水体。c）对溢流的混合污水进行适当处理：细筛滤、沉淀、投氯消毒等，或储存溢流的混合污水，暴雨后再抽送至截流干管进污水处理厂处理后排放。d）对溢流的混合污水量进行控制：提高地表持水能力和地表渗透能力来减少暴雨径流量，从而降低溢流的混合物水量。8O生T80(d)(b)图6-7合流制与分流制管策排水系统的连接方式1-分流区域；2-合流区域：3-截流井，4一初次沉淀池：5-气池与二次沉淀地：6-污水厂

泄时，才考虑布置合流管渠。 4、截流式合流制管渠系统型式（5min） (a)堰式截流井 （b）槽式截流井 （c）槽堰结合式溢流井 5、截流式合流制管渠系统截流井的连接方式（4min） 思考：以上两种截流式合流制管渠系统截流井的连接方式有何不同？ 6、旧合流制排水管渠系统的改造（8min） （1）改造方法 a) 改合流制为分流制：比较彻底的改造方法，但投资大、施工困难。 b) 保留合流制，修建合流管渠截流管：溢流混合污水仍会污染水体。 c) 对溢流的混合污水进行适当处理：细筛滤、沉淀、投氯消毒等， 或储存溢流的混合污水，暴雨后再抽送至截流干管进污水处理厂 处理后排放。 d) 对溢流的混合污水量进行控制：提高地表持水能力和地表渗透能 力来减少暴雨径流量，从而降低溢流的混合物水量

（2）合流制与分流制管渠系统的连接：“先溢后合，合后不可再溢。”a）合流污水先溢流再与分流制系统连接，再全部进入污水厂；b）不允许合流制污水与分流制污水合流后再发生溢流。13.2合流制管渠的设计流量1、基本计算公式（10min）截流式合流制管渠系统的设计流量包括溢流井上游管渠的设计流量和溢流井下游管渠的设计流量两部分，具体包含5类设计计算，如下图所示：图中，no为截流井的截流倍数，为截流井所截流的雨水量与旱流流量的比值。即：溢流井后不从溢流井泄出的雨水量，通常按旱流流量的指定倍数计算，该指定倍数称为截流倍数no；我国《室外排水设计规范》规定采用n为2~5。本段旱流流量1被裁流的雨水量圣本段雨水量Qdr+noQar+Qar'+Qs(n0+1)Qdr+Qar+Qs被截流的混合污水量roau-注：图中所示旱流流量为平均日流量。河流思考：截流倍数取值大小与环境保护、管渠系统的投资等方面的相互关系？2、例题（7min）例1：如图所示，截留式合流管道系统B-C设计流量为600L/s，其中截流上游雨水流量为400L/S，则其截流倍数na应为下列何项？(A) n=l(B)n=2(C) n.=3(D) n=4例2：某城镇采用合流制排水系统，已知某截留井前的平均日旱流污水设计流量为150L/s，设计截留倍数为3，降A雨时当雨水流量达到了830L/s，截流井溢流流入河流的混合污水量为下列哪项？8(A）380L/s(B)230L/s(C)530L/s(D)600L/s

（2）合流制与分流制管渠系统的连接：“先溢后合，合后不可再溢。” a) 合流污水先溢流再与分流制系统连接，再全部进入污水厂； b) 不允许合流制污水与分流制污水合流后再发生溢流。 13.2 合流制管渠的设计流量 1、基本计算公式（10min） 截流式合流制管渠系统的设计流量包括溢流井上游管渠的设计流 量和溢流井下游管渠的设计流量两部分，具体包含 5 类设计计算，如 下图所示：图中，n0为截流井的截流倍数，为截流井所截流的雨水量 与旱流流量的比值。即：溢流井后不从溢流井泄出的雨水量，通常按 旱流流量的指定倍数计算，该指定倍数称为截流倍数 n0；我国《室外 排水设计规范》规定采用 n0为 2～5。 思考：截流倍数取值大小与环境保护、管渠系统的投资等方面的相 互关系？ 2、例题（7min） 例 1：如图所示，截留式合流管道系统 B-C 设计流量为 600L/s，其 中截流上游雨水流量为 400L/S，则其截流倍数 n0应为下列何项？ （A）n0=l (B) n0=2 (C) n0=3 (D) n0=4 例 2：某城镇采用合流制排水系统，已知某截留井前的平均日旱流 污水设计流量为 150L/s，设计截留倍数为 3，降 雨时当雨水流量达到了 830L/s，截流井溢流流入 河流的混合污水量为下列哪项？ （A）380L/s （B）230L/s （C）530L/s （D）600L/s

教学重点：合流制管渠系统的使用条件和布置特点；教学难点：合流制管渠的设计流量。教学对策：重点（1）采用图片、工程实例图对所介绍的基本理论进行直观的讲授，使与学生能将理论与实际工程建立联系；难点（2）合流制管渠的设计流量计算方法的讲授主要通过课堂中引入例题对策即对所介绍的公式进行运用，使学生掌握管道该类计算的方法。而后，通过预留练习题的方式，让学生在课下掌握和继续巩固该类计算问题。教学采用板书为主，多媒体为辅，二者相结合的教学方法，在基本概念和公方法式的讲述过程中主要采用板书，图片演示、例题等内容的讲授主要采用与多媒体课件展示。手段习题：1、某旧城镇一般地区设有一条合流制排水管渠，如图所示，图中2、3、4为溢流井，已知计算条件见下表，合流管渠2～3管段的设计流量Q和3～4管段设计流量中的雨水设计流量Qr分别为以下何值？类型生活污水(L/S)工业废水(L/s)雨水截流平均最大班最大时最大时设计流量倍数合流管渠流量Q：流量Qa平均流量Q；流量Q(L/s) Qrn。102215306002.51-2管段流域内153020402-3管段流域内5502.03925505001.53-4管段流域内201/-作业3至污水处理厂及2课外资源河流推荐河流(A)672.5L/s，570L/s(B)672.5L/s，562.5L/s(C) 802.OL/s.770L/s(D)672.5L/s,632.5L/s2、某城市排水系统分为A、B两区，A区采用截留合流制，B区采用完全分流制，该城市只有一座城市污水处理厂，且A、B两区管网必须衔接，针对这种情况，以下哪种做法正确？并说明理由。（A）A区截留式干管可接入B区雨水管(B）B区污水干管可接入A区截留式干管(CA区截留式干管可接入B区污水管(D）B区雨水千管可接入A区截留式干管

重点 与 难点 对策 教学重点：合流制管渠系统的使用条件和布置特点； 教学难点：合流制管渠的设计流量。 教学对策： （1） 采用图片、工程实例图对所介绍的基本理论进行直观的讲授，使 学生能将理论与实际工程建立联系； （2） 合流制管渠的设计流量计算方法的讲授主要通过课堂中引入例题 即对所介绍的公式进行运用，使学生掌握管道该类计算的方法。 而后，通过预留练习题的方式，让学生在课下掌握和继续巩固该 类计算问题。 教学 方法 与 手段 采用板书为主，多媒体为辅，二者相结合的教学方法，在基本概念和公 式的讲述过程中主要采用板书，图片演示、例题等内容的讲授主要采用 多媒体课件展示。 作业 及 课外 资源 推荐 习题：1、某旧城镇一般地区设有一条合流制排水管渠，如图所示，图 中 2、3、4 为溢流井，已知计算条件见下表，合流管渠 2～3 管段的设 计流量Q和3～4管段设计流量中的雨水设计流量Qr分别为以下何值？ 类 型 生活污水(L/S) 工业废水(L/s) 雨水 截流 倍数 no 合流管渠 平均 流量Qg 最大时 流量Qd 最大班 平均流量Qi 最大时 流量Qg 设计流量 (L/s) Qr 1-2管段流域内 10 22 15 30 600 2.5 2-3管段流域内 15 30 20 40 550 2.0 3-4管段流域内 20 39 25 50 500 1.5 (A) 672.5L/s，570L/s (B) 672.5L/s，562.5L/s (C) 802.OL/s，770L/s (D) 672.5L/s，632.5L/s 2、某城市排水系统分为 A、B 两区，A 区采用截留合流制，B 区采 用完全分流制，该城市只有一座城市污水处理厂，且 A、B 两区管网必 须衔接，针对这种情况，以下哪种做法正确？并说明理由。 (A) A 区截留式干管可接入 B 区雨水管 (B) B 区污水干管可接入 A 区截留式干管 (C) A 区截留式干管可接入 B 区污水管 (D) B 区雨水干管可接入 A 区截留式干管