污水管网课程设计.doc

1.设计原始资料1城市总平面图一张(比例1：10000），图上标有每隔1米的等高线；工业企业、公共建筑及街区布置，水体分布与风向玫瑰图。2设计区平均设计人口密度为204cap/ha;住宅类别为普通住宅II，居住区生活污水定额为120L/(capd),采用分流制排水体制。3工业企业污水量资料（1） 生产污水量工厂名称日平均产量（t）单位产品水量（m3）KdKh污水出口管底标高（m）氮肥厂1236011.5102.5轧钢厂3512011.3101.1人造纤维厂540011.7101.2造纸厂750011.6102.5（2） 职工生活污水量车间名称班制每班工作时数（t）最大班人数(人）热车间一般车间占最大班（%）淋浴占（%）占最大班（%）淋浴占（%）氮肥厂2826015908540轧钢厂3840040906050人造纤维厂3828015808520造纸厂2834018708220（3） 公共建筑污水量建筑物名称最大日污水量（L/人d）服务人数Kh池阳饭店3003002.2 县医院4002402.0 旅浴大楼1504201.6 职工大学10015002.5 火车站156001.5 4工程地质资料（1） 按地层深度分：表土0.5m，砂质粘土1.8m，大孔性砂质粘土10.0m。（2） 地下水位于地面以下5.5m。（3） 地基承载力15t/m25气象资料（1) 雨量资料：A1=3.00,C=1.38; n=0.65,b=0,m=2,t1=10min（2) 土壤冰冻深度在地面以下0.5m。6设计区地表资料厂区占10%；沥青路面占20%；干砌砖石路面占20%；非铺砌地面占30%；草地占20%。7水体资料（1) 正常水位94.20m，最低水位91.79m，洪水位96.03m。（2) 水体历年流量38m2/s,流速0.28m/s,PH=7.0。8设计期限：近期为2010年，远期为2020年。2.设计任务 根据给予的城市规划平面图，做出该城市排水管道的初步设计。设计内容包括1.设计区污水处理厂位置的确定2.设计区污水管道的定线及水力计算3.设计区雨水管道的定线及水力计算（应采用电算）4.绘图：（1）污水管道平面布置图（CAD,比例1:10000）；（2）雨水管道平面布置图（CAD，比例1：10000）；（2）雨水干管纵断面图（CAD，比例尺：纵1：100，横1：5000）。3.排水体制选择3.1排水系统规划设计原则3.1.1 排水系统规划应符合城市和工业企业的总体规划，并应与城市工业企业中期他单项工程建设密切配合，相互协调，该现成的道路规划、建筑界限、设计规模对排水系统的设计有很大的影响。3.1.2 排水系统设计要与邻近区域的污水和污泥处理和处置协调。3.1.3 考虑污水的集中处理与分散处理。3.1.4 设计排水区域内需考虑污水排水问题与给水工程的协调，以节省总投资。3.1.5 排水工程的设计应全面规划，按近期设计考虑远期发展，。3.1.6 排水工程设计师考虑原有管道系统的使用可能。3.1.7 在规划设计排水工程时必须认真观测执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。3.2排水系统体制的选择 排水系统体制应根据城市及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原油排水设施、水质、水量、地形、对条件确定。3.2.1从环境保护方面来看如果采用合流制将污水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的，但这时截流主干管很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应增加。采用截流是合流制时，雨天有部分混合污水经溢流井溢入水体，水体受到污染。分流制排出污水和雨水，初雨径流未加处理就直接排入水体，对城水体也会造成污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，故应采用分流制。3.2.3从维护管理方面来看 晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而雨天时合流制管道内流速较低，易于产生沉淀。但据经验，管中的沉淀易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护费用可降低。但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。而分流制系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。 综合考虑各个因素，为了更好的保护环境，适应以后的发展，且便于污水厂的运行管理，采用分流制排水系统，即采用两个（雨水、污水）管道系统。4.污水管道的设计4.1在城区平面图上布置污水管道4.2街区编号并计算其面积 将各街区遍上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积，列入表中。用箭头标出各街区的污水排出方向。 单位：ha街区编号12345678910街区面积5.935.144.303.974.625.953.605.395.446.74街区编号11121314151617181920街区面积5.845.265.154.515.256.174.686.587.867.29街区编号21222324252627282930街区面积6.926.647.017.017.876.517.178.038.658.55街区编号31323334353637383940街区面积8.509.179.948.218.279.427.986.679.748.58街区编号41 合计 街区面积8.16278.654.3污水设计流量计算（1） 居民生活污水设计流量P=150+10152217=204cap/haS=278.65 haQ=120L/(capd)所以，因此（2） 公共建筑污水设计流量公共建筑污水量计算表建筑物名称最大日污水量（L/人d）服务人数KhQ2（L/h）Q2(L/s)池阳饭店3003002.2 82502.29 县医院4002402.0 80002.22 旅浴大楼1504201.6 126003.50职工大学10015002.5 156254.34 火车站156001.5 562.50.16 合计：45037.512.51由表可知Q2=12.51L/s(3) 工业废水设计流量生产污水量计算表工厂名称日平均产量（t）单位产品水量（m3）KdKh流量Q3（L/h）流量Q3（L/s）污水出口管底标高（m）氮肥厂1236011.5405112.50102.5轧钢厂3512011.3227.563.19101.1人造纤维厂540011.7141.6739.35101.2造纸厂750011.635097.22102.5合计：1124.17312.26由表可知Q3=312.26L/s(4) 工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量由表：职工生活污水量计算表可知Q4=15.94L/s（5） 城市污水设计总流量Qh=Q1+Q2+Q3+Q4=134.22+12.51+312.26+15.94=474.93L/s4.4划分设计管段，计算管段设计流量 该城镇，人口密度为204cap/ha,污水量设计标准120L/(capd)，则每ha街区面积的生活污水平均流量（比流量）为： q0=0.28（L/sha）各设计管段的设计流量应列表计算。在初步设计阶段只计算干管和主干管的设计流量，如表管段编号居民生活污水日平均流量分配管段设计流量计算本 段转输流量(L/s)合计流量(L/s)总变化系数沿线流量(L/s)集中流量设计流量(L/s)街坊编号街坊面积(ha)比流量(L/s)/ha流量(L/s)本段(L/s)转输(L/s)124.34 4.34 12132.672.672.30 6.146.1413145.715.712.2312.73 12.731429.88 9.882.10 20.7520.7523(34)8.21 0.282.309.88 12.182.0524.97 4.34 29.31 34(33)9.94 0.282.7812.1814.962.0130.074.34 34.4145(32)9.17 0.282.5714.96 17.531.97 34.53 4.34 38.8715160.160.161617 3.613.61 2.308.302.4510.7517189.26 9.262.1119.542.45 21.9918515.02 15.022.00 59.54 5.9535.99 56(31)8.50 0.282.38 29.98 32.36 1.84 68.0610.29 69.8367(30)8.55 0.282.3932.36 34.751.83 63.5910.2973.8878(29)8.65 0.282.42 34.7537.17 1.8167.2810.2977.5723227.41 7.412.17 16.08114.75130.78228 16.4716.471.9832.61228.74261.3589(28)8.030.282.2553.64 55.891.7396.69 239.03335.72 19203.10 3.10 2.307.13 99.47106.6020213.10 9.662.10 20.2999.47 119.762199.66 15.741.99 31.32 2.2299.47133.01910(27)7.17 0.282.0171.6373.64 1.68123.72340.72464.441011(26)6.51 0.281.8273.6475.461.68126.77 340.72467.494.5污水管渠设计参数计算 (1)根据主干管各管段流量通过查给排水设计手册(第一册)可得各管段的管径、流速、坡度、充满度，并量取各管段管长列于表中，污水管道选用钢筋混凝土管(非满流，n=0.014)，本设计最小管径为300mm、最小充满度为0.20、最小坡度为3.0(见表：主干管参数表)。 (2)管段埋深的计算根据室外排水设计规范可知管顶最小覆土深度，应根据管材强度、外部荷载、土壤冰冻深度和土壤性质等条件，结合当地埋管经验确定。管顶最小覆土厚度宜为：人行道下0.6m，车行道下0.7m。一般情况下，排水管渠宜埋设在冰冻线以下，考虑该县城地下水位于地面一下5.5m，土壤冰冻深度在地面以下0.5m等多种因素，污水管渠起点埋深取1m，管道的衔接均采用水面平接方式，在管段处设提升泵站，计算结果列于表中(见表：主干管各标高及埋深表)。表：职工生活污水量原始数据表工厂名称班制最大班人数(人)每班工作时数(h)热车间一般车间占最大班(%)淋浴占(%)占最大班(%)淋浴占(%)氮肥厂2260815908540轧钢厂3400840906050人造纤维厂3280815808520造纸厂2340818708220表：职工生活污水量计算表车间名称班数每班时数最大班人数车间类型生活污水淋浴污水合 计职工人数污水量标准（L/p)最大班流量（m3）时变化系数最大时流量（m3/h)最大秒流量（L/s)职工人数污水量标准（L/p)最大时流量(m3/h)最大秒流量（L/s）最大时流量（m3/h）最大秒流量(L/s)氮肥厂28260热车间39 351.37 2.5 0.43 0.12 35 602.10 0.58 2.53 0.70 一般车间221 255.53 3.0 2.07 0.58 88 403.52 0.98 5.59 1.55 轧钢厂38400热车间160 355.60 2.5 1.75 0.49 144 608.64 2.40 10.39 2.89 一般车间240 256.00 3.0 2.25 0.63 120 404.80 1.33 7.05 1.96 人造纤维厂38280热车间42 351.47 2.5 0.46 0.13 34 602.02 0.56 2.48 0.69 一般车间238 255.95 3.0 2.23 0.62 56 4019.04 5.29 21.27 5.91 造纸厂28340热车间61 352.14 2.5 0.67 0.19 43 602.57 0.71 3.24 0.90 一般车间279 256.97 3.0 2.61 0.73 68 402.23 0.62 4.84 1.35 合 计57.39 15.94 表：污水管段设计流量计算表管段编号管段长度L(m)管径D(mm)流速V(m/s)流量Q(L/s)充满度管段坡度i()降落量iL(m)h/Dh(m)12356.95 300.00 0.434.34 0.200.06 3.00 1.0723217.99 300.00 0.74 29.310.550.17 3.100.6834291.94 300.00 0.86 34.41 0.550.17 4.20 1.2345299.24350.00 0.7238.870.550.192.40 0.7256266.52 400.00 0.81 69.830.650.262.300.61 67285.32400.00 0.85 73.88 0.650.262.500.71 78300.93400.00 0.90 77.57 0.650.26 2.800.8489286.17 600.00 1.58335.720.700.42 4.901.40910284.55 650.00 1.84 464.440.700.46 6.00 1.71 1011223.39 650.00 1.92467.490.700.46 6.501.45 表：主干管各标高及埋深表管段编号标高(m)埋设深度(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端12102.90 102.00 101.96100.89101.90100.831.001.1723102.00 101.20 100.89100.21100.72100.041.281.1634101.20 100.70 100.2198.98100.0498.811.161.8945100.70 100.50 98.9898.2698.79968.071.912.4356100.50 100.40 98.2697.6598.0097.392.503.0167100.40 100.30 97.6596.94967.3996.683.013.6278100.30 100.30 96.9496.1096.6895.843.624.4689100.30 100.30 99.7298.3299.3097.901.002.40910100.30 100.30 98.3296.6197.8696.152.444.151011100.30 100.10 96.6195.1696.1594.704.155.405.雨水管渠的设计计算 (1)暴雨强度计算 该设计期限为10年所以266.9根据居住区平面图和资料知该地区地形平坦，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分，流域分界线如图1所示，因该小区有铁路，故可以将铁路西侧和铁路东侧分别排入各侧的河流。由于地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式。雨水干管基本垂直于等高线，布置在排水流域地势较低一侧，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。雨水支管设在街坊较低侧的道路下。雨水干管水力计算表表5-4管段编号管长(m)汇水面积（ha）管内雨水流行时间（min）q0L/（s.ha）设计流量Q（L/s）管径D（mm）坡度I（）=t2=1234567891 2890.8201.95142.00116.814501.82 31001.6291.951.65125.66204.705002.83 41002.4263.61.63114.56277.906002.24 5823.2765.231.63105.50345.707001.8附表5-4流速v（m/s）管道输水能力Q坡度I.L(m )设计地面标高（m）设计管内底标高（m）埋深（m）起点终点起点终点起点终点1011121314151617180.76120.800.1621.6021.5020.4020.241.201.261.01206.400.2821.5021.4020.1919.911.311.491.02288.300.2221.4021.3019.8119.591.591.711.02382.200.1521.3021.1819.4919.341.811.841.10453.700.1921.1821.0819.3419.151.841.931.12560.900.1621.0821.0019.0518.892.032.111.13573.000.1