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污水管网系统是城市重要的基础设施之一,关系到城市卫生健康和未来的发展。随着城市的快速发展,污水水量增加,水质变化复杂。传统排水系统是以重力流为主,而对压力流排水系统研究比较少。室外排水设计规范中规定污水系统的设计以重力流为主,在受到地形限制或者采用重力流不经济时可采用压力流排水体制。压力污水系统具有管径小、埋深浅、扩建弹性大、容易发现漏损等优点近年来在工业园区的改扩建污水系统中应用越来越多。但对压力污水系统的研究大多停留在工程设计和施工经验的浅层面,缺少对压力污水系统风险预测和优化设计方面的深层研究。本文以杭州某工业园区压力污水系统为背景,利用Flowmaster和Fluent对压力污水系统的水力特性模拟分析,并进行整体和局部的水锤风险和淤积风险的预测,提出降低风险的优化措施,主要结论如下:(1)借鉴压力给水系统,提出适用于压力污水系统的水力计算方法,通过Flowmater对计算方法进行模拟验证和修正,适用于压力污水系统的海澄—威廉公式的沿程水头损失的修正值为1.13;(2)管径过大或者过小都会增加风险。管径过小时的节点压力比设计管径的节点压力大1.3bar(1bar=0.1Mpa),增加水锤风险;管径过大时的最小流速约为0.4m/s,增加管道淤积风险;(3)对不同的启停泵工况进行风险分析。通过关联函数分析,结果表明两台水泵同时启动时的水锤风险最大,不同管径对应不同的临界流速,停泵工况时的流速在0.5m/s,可能发生淤积风险;(4)对比不同类型三通流场,对局部风险分析进行预测。顺水三通时的水力条件最好,水锤和淤积风险最小,在设计时优先选择顺水型三通。顺水三通随着弯曲半径增加,水锤风险降低,淤积风险增大;(5)优化设计。设计空气阀可以降低水锤风险,各企业水泵联动,达到平衡运行,保证管道内的流速大于临界流速,减低管道淤积风险。