排水管网课程设计说明书、计算书

一排水管网设计说明书11总论111设计依据112城市概况原始资料113设计原则314设计范围和任务32方案选择和确定421排水体制的确定422工业废水与城市排水系统的关系选择523污水处理方式的选择53污水管网工程设计831污水管网定线832污水设计流量1033污水管道的水力计算1334污水管道水力计算成果1935污水管网工程量统计204雨水管网工程设计2141雨水管网定线2142雨水设计流量2243雨水管道的水力计算2444雨水管道水力计算成果2645雨水管道工程量统计275结论28附一张A3总平面布置图29二排水管网设计计算书301污水管道设计计算3011污水设计流量公式3012计算举例3213街区编号及面积计算3214居住区生活污水设计流量计算3315工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算3416污水管道水力计算3517污水厂规模的确定432雨水管水力计算4421暴雨强度公式4422雨水管渠设计重现期4423雨水管渠的降雨历时4424径流系数4525雨水管道一般规定4626划分设计管段和汇水面积、汇水面积编号4627雨水管道设计流量和水力计算47三个人体会50四参考书籍52尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计1一排水管网设计说明书1总论11设计依据111主要规范1城市排水工程规划规范GB503182000，国家质量技术监督局、建设部2室外排水设计规范GB500142006，国家计委、建设部3泵站设计规范GB/T5026597，国家质量技术监督局、建设部112主要标准1污水综合排放标准GB897819962污水排入城市下水道水质标准CJ30821999113参考书籍1水泵机水泵站（第四版）1998年）中国建筑工业出版社姜乃昌主编2给水排水设计手册1、5（第二版）2000年中国建筑工业出版社3给水排水工程快速设计手册2、5（第一版）1996年中国建筑工业出版社4全国通用给水排水标准图集S1、S21996年中国建筑标准设计研究所5水工业工程设计手册水工业工程设备（第一版）2000年聂梅生主编6排水工程（上册，第四版）1999年中国建筑工业出版社孙慧修主编12城市概况原始资料1城市（包括工业区）总平面图一张，比例为110000，等高线间距1M。2城市设计人口南岸区人口密度420人/HA；江北区人口密度400人/HA。3居住区生活污水量定额南岸区180L/CAPD；江北区160L/CAPD。4城市工业企业分布、市区地面覆盖情况该市分为南岸区、江北区，市内工业企业有皮毛厂、针织厂、棉纺厂、食品厂、化工厂各一座，还有商业和服务性质的公共建筑。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计2市区地面种类如屋面占36，混凝土路面占16，碎石路面占10，非铺砌路面占20，绿地占18。5工业企业工厂职工人数及工业废水量见表11。6公共建筑表11工厂职工人数及工业废水量表工业废水设计流量职工人数（人）第一班第二班第三班使用淋浴人数工厂名称生产污水L/S生产废水L/S热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间皮毛厂35303504603504603504007540针织厂30322103502103202103207040棉纺厂20262802802804002604007035食品厂40363664603664403204407035化工厂45404004504004503003507550市区内公共建筑物排出污水流量见表12。表12市区内公共建筑物排出污水流量表建筑物名称排出污水流量（L/S）建筑物名称排出污水流量（L/S）火车站98医院64浴室54公园68旅馆62影剧院46洗衣房627暴雨强度公式5604LG127TPQL/SHA8水文气象资料城市位于我国的西南地区，冰冻深度0公尺；尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计3土壤为砂质粘土，地下水位距地表8米；在水厂东侧公路桥处，河流二十年一遇最高洪水位2450米，95保证率的枯水位2400米，常水位2420米，水面平均比降3；风向、风速主风向为东北风，最大平均风速为24M/S；气压平均气压为73881MMHG；气温最高气温为43，最低28，年平均温度181，一年中6以下的天数为32天；湿度年平均湿度为678。9现有给排水状况本市居民生活饮用水及工厂生产用水均由城市自来水厂供应，水厂规模70000M3/D。本市无任何污水处理设施，市区内原有零星合流制排水渠道，但断面太小，损坏严重。10其它资料该市交通发达；电力可以保证供应；各种建筑材料和管道制品均可供应；有雄厚的施工技术力量。13设计原则执行国家关于环境保护的政策，符合国家有关规范和标准的要求，在城市总体布局的基础上，结合地形和环境保护要求统一规划城市排水管道系统。既技术先进，又切合实际，安全适用，具有良好的环境效益，经济效益和社会效益。做到技术可靠，经济合理。14设计范围和任务某市规划的城区范围。根据给予的城市总平面图和设计原始资料，独立完成该城市排水管道系统的设计。包括绘制排水管道总平面图一张，污水、雨水主干管纵断面图一张，说明书、计算书一份。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计42方案选择和确定21排水体制的确定在城市和工业企业中，通常有生活污水、工业废水和雨水。合理地选择排水体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用和维护管理费用。通常排水系统体制的选择是一项很复杂的很重要的工作。排水体制的选择应该根据城镇及工业企业的规划，环境保护的要求，污水利用的状况，原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提之下，通过技术经济比较，综合考虑确定。排水系统的体制一般分为合流制和分流制。二者的优缺点比较见表21。表21合流制和分流制的比较合流制分流制直流分散式截留式完全分流式不完全分流式环保角度排污口多，水未处理，不满足环保要求晴天污水可以全部处理，雨天存在溢流污水全部处理，初降雨水未处理，但可以采取收集措施污水全部处理，初降雨水未处理，但不易采取收集措施工程造价角度低管渠系统低，泵站污水厂高，管渠系统高，泵站污水厂低初期低，长期高，灵活管理角度不便，费用低管渠管理简便，费用低，污水厂泵站管理不便容易容易通过上述比较，完全分流制体系工程造价虽然稍高，但是环保效果好，管理方便，对于该市本身来讲，只有一条B江流过，其对该市以后发展的意义很大，必须保护好江水资源，环保要求高；又由于市内无任何污水处理设施，市区内原有零星合流制排水管渠，但断面太小，损坏严重，没有必要利用原来的排水设施，应该重新施工。我国室外排水设计规范GB500142006规定，在新建地区排水系统一般采取分流制。综合考虑分析，本工程即属于新建地区的排水系统，并结合该市的地形，气候，原有排水设施的状况等因素考虑，本市的排水系统的体制选择完全分流制（雨污分流制）。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计522工业废水与城市排水系统的关系选择这是工业废水与城市污水是否合并的问题。当工业企业位于城市内，应尽量考虑将工业废水直接排入城市排水系统，利用城市排水系统统一排除和处理，这是比较经济的。但并不是所有的工业废水都能直接排入城市排水系统，我国室外排水设计规范GB500142006规定工业废水接入城镇排水系统的水质，不应影响城镇排水管渠和污水处理厂等的正常运行；不应对养护管理人员造成危害；不应影响处理后出水和污泥的排放和利用，且其水质应按污水排入城市下水道水质标准CJ30821999执行。在工业企业中，一般采用分流制排水系统，生产污水与生产废水间彼此不宜混合，多数采用清污分流、分质分流，当生产污水与生活污水的成分与水质同生活污水相似时，可将生活污水与生产污水用同一管道系统来排放；生产废水可直接排入雨水管道或者在生产中重复使用。一般食品厂及肉类加工厂等废水，水质与生活污水相似，当工厂位于市区内或距市区较近时，可考虑将这类废水直接排入城市排水管道。符合排入城市下水道的工业废水，单独的进行无害化处理后直接排放，一般并不经济合理。本市目前的工厂有皮毛厂、针织厂、棉纺厂、食品厂、化工厂，大部分都位于市区内。其中，食品厂、皮毛厂的废水水质与生活污水相似，可以经处理后直接排入城市排水管道，与生活污水统一处理；针织厂、棉纺厂污水符合污水排入城市下水道水质标准CJ30821999，可直接排入污水管道；化工厂的污水水质含有大量的有毒有害物质，必须在厂内设置废水的局部处理除害设施，以满足排入城市排水管道的标准，然后再排入污水管道；医院的废水必须经过严格消毒之后才能排放。工业废水管道接入城镇排水系统时，必须按废水水质接入相应的城镇排水管道。废水管道宜尽量减少出口，在接入城镇排水管道前应设置监测设施。23污水处理方式的选择该市污水处理可有分散式和集中式两种选择方式，即江北区和南岸区各单建一座污水处理厂分别对各区的污水进行分散处理以及通过过江倒虹管将污水合并到南岸区或江北区进入同一污水厂的集中处理。综合考虑本市的地形，气候和水体状况以及城市的发展规划，并经过经济技术比较，采取将本市江北区和南岸区的污水合并集中处理的方式，而不采用每区各单建一座污水处理厂分别对各区的污水进行处理，具体考虑因素如下1将污水合并处理可以体现规模效益，虽然目前南岸区的污水流量较江北区大，但分析南岸区的地形和发展现状，南岸区的发展已经受到限制，相对来说江北区具有较大的发展尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计6前景，并且地势较宽阔。综合来看，两岸的污水量并不大，若分开处理建两个污水处理厂，规模较小，前期投资及运行费用大，同时不方便运行管理，消耗人力，经济效益不明显。因此，将两岸污水合并处理设一个污水厂较为合理，且两个污水厂的建设、运行、管理费用远远大于铺设倒虹管和建设泵站的费用。考虑到各区的长远发展和社会经济的不断进步，考虑到未来扩建的可能性和经济性，南北合建污水厂符合该市的长远发展与城市利益。2根据水流方向和常年风向，选择污水厂的场址。室外排水设计规范GB500142006规定，污水厂位置的选择必须在城镇水体的下游，便于处理后出水会用和安全排放；污水厂厂址的选择应该有扩建的可能。南岸区的污水流量较江北区大，按理把江北区的污水收集到南岸区处理更经济。但南岸区的污水厂选址受给水厂与其取水口的制约且该处选址存在着排入江中的污水发生回水问题的可能。南岸区下游为两江交汇的凸岸，容易形成回水，若在南岸建污水厂，为避免安全隐患则需将污水厂的排出口伸至江北区沿岸，工程造价高。另外，根据南岸区的地形，其沿江下游的地面相对较高，将收集的污水输送到拟建于下游的污水处理厂，势必使管道埋深加大，从而增加施工难度及工程造价。而江北区属于开发区，随其发展，人口会越来越多，污水量也越来越大，相应的污水厂规模也应该扩大。而根据南岸区的地形，该地区已无扩建可能，若将污水厂建在南岸区，规模不能扩大。所以考虑将南岸区的污水通过江面最窄处与江北区污水合并，将污水厂修建于江北区下游地势平坦的地方，且污水排放口的设置需深入江心。具体选址参见某市排水管道设计布置总平面图。3设置过江管道。根据估算，将南岸区的污水输送到江岸时，管道的埋深已经比较大，所以通过技术经济比较，考虑采用在江面较窄处设置过江倒虹管的方式，通过下文的计算，将南岸区的污水用泵站压送通过倒虹管至对岸。根据室外排水设计规范GB500142006中的相关规定通过河道的倒虹管，一般不宜少于两条，当排水量不大不能达到设计流量时，其中一条作为备用。4设置倒虹管会可能会带来经济技术问题经济问题包括修建倒虹管的费用和修建与倒虹管配套的泵站管网的费用高等；技术问题包括倒虹管自身的维护和管道阻塞之后的疏通，维修管理复杂，这样会增加一部分工程造价。但综合考虑，设置倒虹管仍比设置两个污水厂分散处理的环境、经济效益高。在设计、施工、运行管理时，须注意采取各种措施防止倒虹管内污泥淤积，以减少疏通管理维修费用。5风险评价合并处理一旦发生事故，全市的污水都不能处理而是直接排入江内，造成江水的严重污染。特别是倒虹管发生事故，尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计7污水将在河段中游排入水体，影响下游供水。因此通过河流的倒虹管设置两条，当排水量不大不能达到设计流量时，其中一条作为备用，以降低风险，提高安全系数。综上所述，方案确定为将两区的污水合并收集，并输送至位于江北区沿江下游的污水处理厂进行处理。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计83污水管网工程设计31污水管网定线1污水管道定线的基本原则充分利用城市地形、地质、地貌特点，尽可能在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。布置管线是确定污水管道系统总体布置的重要步骤。在定线时应考虑地形等因素的影响。根据地形，污水厂和出水口位置布置污水管道，依次定出主干管、干管、街道支管，并考虑设置泵站的合理位置。一般应将主干管和流域干管放在较平坦的集水线上，让污水尽量以重力流排送，污水干管与主干管应尽量避免和障碍物相交，如遇特殊地形时应考虑特殊措施（如跨越河道的倒虹管等），在图上标明。2污水管道定线考虑的因素污水管道定线考虑的因素有地形和用地布局；排水体制和线路数目；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。定线时应充分利用地形，利用排水系统的布置形式，使管道的走向符合地形趋势，尽量做到顺坡排水，尽可能不设泵站或少设泵站。污水支管的平面布置取决于地形及街区建筑特征，并应便于用户接管排水。污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。采用的排水体制也影响管道定线。考虑到地质条件，地下构筑物以及其它障碍物对管道定线的影响。尽可能回避不良地质条件的地带和障碍。处理好与现状建筑物，构筑物和规划道路的关系，实在不能避开时应采取相应的工程措施。管道定线时还需考虑街道宽度及交通情况。管道定线，不论在整个城市或局部地区都可能形成几个不同的布置方案。应进行方案技术经济比较。结合江河走向和规划中道路的实施，合理布置管线，以利于减小施工难度。3排水流域的划分定线前首先根据地形划分排水流域。排水流域划分一般根据地形及城镇（地区）的竖向规划进行。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计9在丘陵及地形起伏的地区，地形变化较显著，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无显著分水线的地区，或向一方倾斜时，可依据面积的大小划分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最大合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能以自流方式接入。不设泵站或少设泵站。每一个排水流域往往有1个或1个以上的干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。4污水主干管定线本市的地形属于丘陵地带，布设排水管段的区域具有明显的坡度走向和分界，又因为B江从两区间通过，为排水创造了很好的条件和可能，经分析，本市的排水管道采用分流式的排水体制，各区污水经收集后由主干管输送到污水处理厂后集中排放。综合考虑该区的地形，地貌，坡度，污水厂的位置与可能的埋设深度等因素，污水主干管选择临近江边的道路处埋设，走向由高到低，由东向西。具体布置请参看某市排水管道设计布置总平面图。5污水干管定线由于各区具有明显的坡度走向，故各区污水干管的布置宜充分利用这种地形顺坡铺设，使每个小区的污水能够自流排出。各区污水经支管系统进入污水干管收集并经污水主干管汇流至污水处理厂处理达标后排放。具体布置请参看某市排水管道设计布置总平面图。6泵站和倒虹管的设置根据估算，将南岸区的污水输送到江岸时，管道的埋深已经比较大，所以通过技术经济比较，考虑采用在江面较窄处设置过江倒虹管的方式，通过下文的计算，将南岸区的污水用泵站压送通过倒虹管至对岸。根据室外排水设计规范GB500142006中的相关规定通过河道的倒虹管，一般不宜少于两条，当排水量不大不能达到设计流量时，其中一条作为备用。7出水口的形式排水管渠排入水体的出水口的位置和形式，应根据污水水质、下游用水情况、水体的水位变化幅度、水流方向、波浪情况、地形变迁和主导风向等因素确定。出水口与水体岸边连接处应采取防冲、加固等措施，一般用浆砌块石做护墙和铺底，在受冻胀影响的地区，出水口应考虑用耐冻胀材料砌筑，其基础必须设置在冰冻线以下。污水排水管渠的出水口通常采用淹没式，见图31。以使污水与水体水混合较好，其位置处考虑上述因素外，还应取得当地卫生主管部门的同意。如果需有污水与水体水流充分混合，则出水口可长距离伸入水体分散出口，此时应设标志，并取得航运管理部门的同意。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计10图31淹没式出水口32污水设计流量1划分设计管段根据管道平面布置，划分设计管段（定出检查井的位置并编号），量出主干管的设计管段长度。2街坊排水面积的划分根据污水管道的布置，划分各设计管段服务的街坊排水面积，编上号码并按其平面形状计算面积（以公顷计），用箭头表示污水流向。3污水管道设计流量计算采用的公式居住区生活污水设计流量按下式计算ZNNKQ24360式中Q居住区生活污水设计流量L/S）；N居住区生活污水定额L/CAPD，取值参见原始资料；N设计人口数；生活无水量总变化系数；ZK尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计11CAP“人”的计量单位。也可以采用比流量计算根据各区的污水量定额NL/CAPD和人口密度PCAP/HA，可求出各区的生活污水平均流量。即0QL/SHA0NPQ864式中比流量L/SHA；0P人口密度CAP/HA，取值参见原始资料；N居住区生活污水定额L/CAPD。0ZQFQK式中Q本段流量L/S；F设计管段服务的街区面积HA，参见原始资料平面布置图；比流量L/SHA；0Q生活污水量总变化系数。ZK工业企业及公共建筑的污水量作为集中流量计算。生活污水量总变化系数根据室外排水设计规范GB500142006相关部分内容，采用的居住区生活污水量变化系数值见表31。生活污水量总变化系数也可用下式进行计算Z0127KQ式中Q平均日平均时污水量L/S。当Q1000L/S，13。ZZ表31生活污水量总变化系数污水平均日流量L/S51540701002005001000总变化系数ZK2320181716151413注1当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内差法求得。2当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按下式计算尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计12122ABKCDQ360T360式中Q工业企业生活污水及淋浴污水设计流量L/S；一般车间最大班职工人数CAP；1热车间最大班职工人数CAP；2一般车间职工生活污水定额，以25L/CAP班计；1B热车间职工生活污水定额，以35L/CAP班计；2一般车间生活污水量的时变化系数，以30计；1K热车间生活污水量的时变化系数，以25计；2一般车间最大班使用淋浴的职工人数CAP；1C热车间最大班使用淋浴的职工人数CAP；2一般车间的淋浴污水定额，以40L/CAP班计；1D热车间的淋浴污水定额，以60L/CAP班计；2T每班工作时数H。淋浴时间按60MIN计。城市污水设计总流量城市污水总的设计流量是居住区生活污水，工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和。在地下水位较高地区，因当地土质、管道及接口材料，施工质量等因素的影响，一般均存在地下水渗入现象，设计污水管道系统时宜适当考虑地下水渗入量。由原始资料得知，地下水位距地表8米，设计管段管底标高均高于地下水位，因此该城市污水排水管网设计不考虑地下水入渗量，设计流量为123Q式中Q城市污水设计流量L/S；居住区生活污水设计流量L/S；1工业企业生活污水及淋浴污水设计流量L/S；2工业废水设计流量L/S。3Q城市污水平均流量和比流量城市设计人口南岸区人口密度420人/HA；江北区人口密度400人/HA。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计13居住区生活污水量定额南岸区180L/CAPD；江北区160L/CAPD。比流量南岸区Q0420180864000875L/SHA；江北区Q0400160864000741L/SHA。污水平均流量1574108751706107412224225315L/S459222M3/DQ33污水管道的水力计算331水力计算公式1流量公式AV2流速公式VCRIQ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水力坡度等于水面坡度，也等于管底坡度；C流速系数或称谢才系数。C值一般按曼宁公式计算16RN将上面的两式综合可得2131VIN213QARI3排水管槽粗糙系数见表32。332设计参数1设计充满度尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计14在设计流量下，污水在管道中的水深H和管道直径D之间的比值称为设计充满度或水深比，如图32示。表32排水管渠粗糙系数表管渠种类N值陶土管，铸铁管0013混凝土和钢筋混凝土，水泥砂浆抹面渠道00130014石棉水泥管钢管0012浆砌砖渠道0015浆砌块石渠道0017干砌块石渠道00200025土明渠（带或不带草皮）00250030HD图32充满度示意当1时成为满流，当1000L/S，13。ZKZK表11生活污水量总变化系数污水平均日流量L/S51540701002005001000总变化系数Z2320181716151413注1当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内差法求得。2当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。3工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按325式计算4城市污水设计总流量城市污水总的设计流量是居住区生活污水，工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和。当地下水位较高时还应该考虑地下水的入渗量，由原始资料得知，地下水位距地表8米，设计管段管底标高均高于地下水位，因此该城市污水排水管网设计不考虑地下水入渗量，设计流量为326式123Q12计算举例已知人口密度南岸区人口密度420人/HA；江北区人口密度400人/HA。已知居住区生活污水定额南岸区180L/CAPD；江北区160L/CAPD。以S01号街区南岸区为例（街区编号参见某市排水管道设计布置总平面图）街区面积F532HA，比流量为0Q尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计310NP18042Q75L/SHA60QF736/Z01012K2845Z663L/S13街区编号及面积计算将各街区编上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积，街区编号及具体布置见总平面布置图。街区面积计算表格见表12。表12污水街区编号和面积汇总表江北区南岸区街区编号街区面积HA街区编号街区面积HA街区编号街区面积HA街区编号街区面积HAN01340N23340S01532S23针织厂N02391N24391S02667S24皮毛厂N03306N25306S03490S25494N04357N26357S04560S26863N05476N27476S05影剧院S27201N06527N28527S06928S28520N07561N29561S07703S29572N08595N30595S08644S30572N09374N31374S09513S31食品厂N10374N32374S10642S32棉纺厂N11391N33253S11472S33285N12340N34340S12540S34300N13391N35391S13594S35288N14306N36306S14893S36化工厂N15357N37357S15678S37公园N16476N38旅馆S16323N17527N39527S17420N18561N40医院S18313N19595N41595S19340N20374N42374S20374N21374N43233S21578N22391S2244214居住区生活污水设计流量计算城市设计人口南岸区人口密度420人/HA；江北区人口密度400人/HA。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计32居住区生活污水量定额南岸区180L/CAPD；江北区160L/CAPD。比流量南岸区Q0420180864000875L/SHA；江北区Q0400160864000741L/SHA。居住区生活污水设计流量计算见表13。表13居住区生活污水设计流量计算表街区面积人口密度污水定额N比流量Q0平均流量Q1街区面积人口密度污水定额N比流量Q0平均流量Q1街区编号AHACAP/HAL/CAPDL/SHAQL/S街区编号AHACAP/HAL/CAPDL/SHAQL/SN0134040016007412519S0153242018008754655N0239140016007412896S0266742018008755836N0330640016007412267S0349042018008754288N0435740016007412644S0456042018008754900N0547640016007413526S05影剧院N0652740016007413904S0692842018008758120N0756140016007414156S0770342018008756151N0859540016007414407S0864442018008755635N0937440016007412770S0951342018008754489N1037440016007412770S1064242018008755618N1139140016007412896S1147242018008754130N1234040016007412519S1254042018008754725N1339140016007412896S1359442018008755198N1430640016007412267S1489342018008757814N1535740016007412644S1567842018008755933N1647640016007413526S1632342018008752826N1752740016007413904S1742042018008753675N1856140016007414156S1831342018008752739N1959540016007414407S1934042018008752975N2037440016007412770S2037442018008753273N2137440016007412770S2157842018008755058N2239140016007412896S2244242018008753868N2334040016007412519S23针织厂N2439140016007412896S24皮毛厂N2530640016007412267S2549442018008754323N2635740016007412644S2686342018008757551N2747640016007413526S2720142018008751759N2852740016007413904S2852042018008754550N2956140016007414156S2957242018008755005N3059540016007414407S3057242018008755005N3137440016007412770S31食品厂尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计33N3237440016007412770S32棉纺厂N3325340016007411874S3328542018008752494N3434040016007412519S3430042018008752625N3539140016007412896S3528842018008752520N3630640016007412267S36化工厂N3735740016007412644S37公园N38旅馆N3952740016007413904N40医院N4159540016007414407N4237440016007412770N4323340016007411726旅馆、医院、影剧院、火车站、公园按集中流量处理，其集中流量取值见说明书表12。15工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算根据说明书表11工厂职工人数及工业废水量表，计算工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量。以皮毛厂为例，公式中各参数取值如下A1460，A2350，B125，B235，K13，K225，T8，C140，D140，C275，D260，带入下式可得112KCDQ360T36042554756039L/S8各工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量见表14。表14各工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量计算表工厂名称生产污水L/S生产废水L/SA1A2B1B2K1K2C1C2D1D2生活污水和淋浴污水L/S皮毛厂3530460350253532540754060396针织厂3032350210253532540704060316棉纺厂2026400280253532535704060345食品厂4036460366253532535704060387化工厂4540450400253532550754060419工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算见表15。表15工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算表厂名生产一般车间热车间一般车间热车间工业企业生活污水总流量尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计34污水量最大班最大班最大班最大班L/S职工人数职工人数使用淋浴人数使用淋浴人数及淋浴污水流量L/SL/S皮毛厂354603504075395638956针织厂303502104070316133161棉纺厂204002803570344823448食品厂404603663570386543865化工厂454504005075419349193生产废水排入雨水管道或重复使用，不算在工业企业设计流量内。16污水管道水力计算161水力计算所用公式1流量公式QAV2流速公式VCRIQ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水力坡度等于水面坡度，也等于管底坡度；C流速系数或称谢才系数。C值一般按曼宁公式计算16RN将上面的两式综合可得2131VIN213QARI3排水管槽粗糙系数见表16。4设计充满度表16排水管渠粗糙系数表管渠种类N值尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计35陶土管，铸铁管0013混凝土和钢筋混凝土，水泥砂浆抹面渠道00130014石棉水泥管钢管0012浆砌砖渠道0015浆砌块石渠道0017干砌块石渠道00200025土明渠（带或不带草皮）00250030在设计流量下，污水在管道中的水深H和管道直径D之间的比值称为设计充满度或水深比，如图11示。当1时成为满流，当1时，成为非满流、其中雨水管道按满流DH设计，污水管道按非满流设计。H图11充满度示意表17最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（MM）最大设计充满度（H/D或H/H）2003000553504500655009000701000075我国最大设计充满度的规定如表17。5设计流速根据国内污水管道实际运行情况的监测数据并参考国外经验，污水管道的最小设计流速定为06M/S；金属管道的最大设计流速为10M/S，非金属管道的最大设计流速为5M/S。6最小管径厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管200MM城市街道下的生活污水管300MM7覆土厚度尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计36荷载要求最小覆土在车行道下不小于07M冰冻要求无保温措施时，管内底科埋设在冰冻线以上015M有保温措施或水温较高的管道，可根据经验埋得较浅一些最大覆土不宜大于78M理想覆土12M162污水管道水力计算采用钢筋混凝土管道排水，粗糙系数N0014，主干管布置位置详见平面布置图。1划分设计管段，计算设计流量根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管中有本段流量进入的点（一般定为街区两端）、集中流量及旁侧支管进入的点，作为设计管段的起迄点的检查井并编上号码，见平面布置图。各管段的设计流量列表计算见表18。在初步设计中只计算干管和主干管的设计流量。表18污水干管设计流量计算表居住区生活污水量集中流量设计本段流量转输流量合计生活污水流量街区街区面积比流量Q0流量Q1Q2平均流量设计流量Q1本段转输管段编号编号HAL/SHAL/SL/SL/S总变化系数KZL/SL/SL/SL/S12566095660923S21、S22102008758925500513930202128150438655660912862434S14、S151571087513746139302767618745186110047415233545S06、S0716310875142713331147582176584002139430223432564758247582176584002139430223432789800980089955595552106201279800299279101458614586201129327980039127101129155291551863543209800641201163435334353183062860980072660121349193491931314S254940875432376391196220552458149193737741415260142601418874907949193982721516S09513087544892601430503185456549491931057421617S015320875465530503351581825641694919311336217183515835158182564169491931133621819S02667087558364077546611176982475491931316681920S0349008754288466115089917528919349193138386尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计372021S0456008754900508995579917359679749193145990216557995579917359679749193145990627137735137735157121632811400198422426150222384408440213518022180222324N33253074118751688018755195636680366802425N43233074117271875520482193739671396712526N42374074127712602428795186653723537232627N41595074144092879533204183760985609852728196637196637151029697964002098225132012829N395270741390519663720054215073022222162225184442930215785215785149532258462002162225450063031N373570741264521578521843014933261012224225485233132N363060741226721843022069714913291122224225515343233N353910741289724249024538714743616862224225841083334N3434007412519245387247906147236498922242258741134污水厂26115726115714643823022224226047242控制点的确定计算控制点时，主要是考察所选点对指定点的埋深的影响程度。所选定的可疑控制点一般为最远点，集中流量排入点等，将这些点进行比较，对整个系统的埋深起决定作用的点则为控制点。确定控制点后，才能确定系统的主干管，进行系统管网的计算。本设计中，化工厂、火车站以及棉纺厂附近的干管起点都可能成为整个系统的控制点。通过对比三条管线的6号检查井的埋深确定控制点和主干管。6点埋深大者为主干管，其起点为控制点。相关水力计算见表19。根据计算，比较三条线路在6点处的埋深，棉纺厂处起点的干管埋深明显大于其它两条线路，因此12345627为该系统的主干管，对主干管埋深起决定作用的控制点是棉纺厂处的干管起点。详见某市排水管道设计布置总平面图。3污水主干管过江方式的确定欲确定过江方式，首先要确定过江后交汇点27号检查井的埋深，即通过222324252627段的管路计算，与南岸区管网终点埋深进行比较，并确定27点埋深和过江方式，相关水力计算见表110。比较结果，由2227段污水干管计算所得埋深小于南岸区终点埋深，因此，南岸区污水可采用倒虹管的方式过河，并根据规范在南岸区公园内设一提升泵站。由于设置泵站压送过江，则应由江北区27号检查井上游的管道水力计算确定27点的埋深，从而确定泵的扬程。经过干管的水力计算，27号检查井处埋深为5094M，在主干管的水力计算和泵站扬程计算中，考虑到江北区2227管段接管要求，在27号检查井处设置阶梯跌水，埋深取56M。尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计38确定倒虹管线路时，应尽可能与障碍物正交通过，以缩短倒虹管长度，并应选择在河床和河岸较稳定不易被水冲刷的地段及埋深较小的部位敷设。污水在倒虹管内的流动是依靠上下游管道中的水面高差（进、出水井的水面高差）H进行的，该高差用以克服污水通过倒虹管时的阻力损失。倒虹管内的阻力损失值可按下式计算GVIL21式中I倒虹管每米长度的阻力损失；L倒虹管的总长度；局部阻力系数（包括进口、出口、转弯处）；V倒虹管内污水流速M/SG重力加速度M/S2进口、出口及转弯的局部阻力损失应分项计算，初步估算时，一般可按沿程阻力损失值的510考虑，当倒虹管长度大于60M时，采用5；等于或小于60M时，采用10。计算倒虹管时，必须计算倒虹管的管径和全部阻力损失值，要求进水井和出水井间的水位高差H稍大于全部阻力损失值H1，其差值一般可考虑采用005010M，本设计取为010M。考虑采用两条管径相同而平行敷设的倒虹管线，见图12。设计倒虹管长140M，共4只15弯头，倒虹管上游管流速10M/S，下游管流速124M/S，每条倒虹管的最大流量为430/2215L/S，查水力计算表得倒虹管管径500MM。水力坡度I00033。流速V11M/S，大于允许的最小流速09M/S。倒虹管沿程阻力损失值IL000331400462M倒虹管全部水力损失值H110504620485M尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计40表19确定控制点污水干管水力计算表充满度标高（M）地面水面管内底埋设深度（M）管段编号管道长度L（M）设计流量L/S管径DMM坡度I流速VM/SH/DHM降落度IL（M）上端下端上端下端上端下端上端下端12320566094000001506606502600480251000251100248760248280248500248020250030802321012862450000020089070035004202511002505002482702478502479202475003180300034310152335600000100710700420031025050025050024782024751024740024709031003410453302234327000001007806804760330250500251700247466247136246990246660351050405639022343270000010078068047603902517002530002471362467462466602462705040673078290980030000039060028008411312529002525002504842493532504002492692500323189300299273000003207505501650960252500252400249353248393249188248228331241729102103912735000020067061021404202524002530002483922479722481782477584222524210113106412040000018073065026005582530002513002479682474102477082471505292415011633072660450000150690620279049525130025300024737924688424710024660542006395121356049193350000240750650228134425500025480025272825138425250025115625003644131431073774400000240850650260074425480025480025136625062225110625036236944438141523098272450000240900650293055225480025480025060525005325031224976044885040151630010574250000012068068034003602548002547002500502496902497102493505090535016173201133625000001407407003500448254700254000249690249242249340248892536051081718220113362500000140740700350030825400025300024924224893424889224858451084416181930013166860000008064068040802402530002525002488922486522484842