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1 设计任务书 设计任务书 某镇污水管网设计主要任务： 1）污水管网总设计流量及各管段设计流量的计算。 2）污水管网各管径、埋深、衔接设计与水力计算。 3）污水提升泵站设置与设计 4）污水管网施工图绘制等。 （一） 污水管网设计的步骤 （1） 污水总设计流量的计算 （一） 污水管网设计的步骤 （1） 污水总设计流量的计算 污水管网设计污水量是按最高日最高时污水排放流量进行设计的。 在选用污 水量定额和变化系数时，应能计算出最高日最高时污水排放流量。 在计算居民生活污水量或综合生活污水量时， 采用平均日污水量和相应的总 变化系数。 1）设计污水定额 根据某镇的用水定额及建筑内部排水设施水平等因数， 居民生活和综合生活 污水定额可按当地用水定额 90%计算，即排放系数为 90%。 对某镇分区并结合其用水定额计算居民生活和综合生活污水量。 大概的分区 如下： s10 1 s11 14 5 s12 6 16 s8s7 13 12 s5 s9 s1 s2s3 17 18 3 20 2 10 4 s13 7 8 9 11 s6 s4 19 15 2 居民最高日生活用水量（l/s） 用地 编号 用地类型 用水面积 （m2) 用水定额（万 m3/km2*d) 用水量（l/s) (最高日)生活 总污水量(l/s) 3 居民用地 13741.10 1.40 2.23 2.00 4 居住用地 23189.30 1.40 3.76 3.38 5 居住用地 55851.60 1.40 9.05 8.15 6 居住用地 47728.30 1.40 7.73 6.96 7 居住用地 19269.40 1.40 3.12 2.81 8 居住用地 22155.60 1.40 3.59 3.23 9 居住用地 g1 14846.20 1.40 2.41 2.17 居住用地 g2 19948.30 1.40 3.23 2.91 高级住宅 20265.90 1.80 4.22 3.80 10 居住用地 22617.70 1.40 3.66 3.30 11 高级住宅 15823.90 1.80 3.30 2.97 居住用地 12208.20 1.40 1.98 1.78 12 居住用地 20034.30 1.40 3.25 2.92 13 居住用地 33440.30 1.40 5.42 4.88 14 居住用地 42301.10 1.40 6.85 6.17 15 居住用地 20308.40 1.40 3.29 2.96 16 居住用地 86375.30 1.40 14.00 12.60 17 居住用地 36340.30 1.40 5.89 5.30 18 居住用地 45822.60 1.40 7.42 6.68 572267.80 Q= 84.96 2)污水量的变化系数 为确定污水设计流量的设计流量，必须确定污水量的变化系数。 居民平均日生活用水量的确定： 居民平均日生活用水量的确定： 规范中要求 kh= 1.3-1.6 kd=1.1-1.5 （kh 为污水量的时变化系数 （kd 为污水量的日变化系数 考虑到该镇是个相对较小的城镇，取 kh=1.5 kd=1.4 可以得到该城镇居民平均日生活污水用水量 Qd=Q/(kd*kh)=84.96/(1.4*1.5)=40.45(l/s) 工业废水及其他用水量的确定： 工业废水及其他用水量的确定： 由于缺乏实际调查资料，取工业废水及其他用水量为该用地总供水量的 90% 作为其排放的污水量。 即各集中节点的污水量，具体的见下表： 3 节点 供水区域 集中用水量（l/s) 集中污水量(l/s) 1 水厂 8.52 7.67 2 工业（19 区） 11.39 10.25 中学（9 区） 5.38 4.84 15.09 4 托幼（17 区） 0.39 0.35 0.35 7 邮电局(18 区） 0.39 0.35 客运站（17 区） 0.15 0.14 s4（11 区） 0.32 0.29 工业用地（17 区） 0.41 0.37 s3（17 区） 0.45 0.41 1.55 8 s1(16 区） 0.25 0.23 s2(17 区） 0.35 0.32 s7(12 区） 0.05 0.05 s8(13 区） 0.18 0.16 市场（12 区） 0.25 0.23 镇政府（13 区） 0.34 0.31 1.28 11 停车场（16 区） 0.26 0.23 0.23 13 s6（12 区） 1.33 1.20 s10（12 区） 0.25 0.23 综合开发（10 区） 0.95 0.86 综合开发（7 区） 1.29 1.16 14 s9（12 区） 0.49 0.44 影剧院（13 区） 0.42 0.38 s5(13 区） 0.14 0.13 托幼(6 区） 0.18 0.16 s11（7 区） 0.81 0.73 市场（7 区） 0.73 0.66 2.49 17 综合用地（7 区） 1.29 1.16 综合用地（8 区） 0.22 0.20 综合用地（10 区） 0.95 0.86 2.21 18 s12（6 区） 0.91 0.82 s13（7 区） 0.28 0.25 托幼(4 区） 0.21 0.19 1.26 22 1/2*工业用地 （1 区） 3.52 3.17 工业用地（3 区） 10.58 9.52 4 1/2*工业用地 （2 区） 3.76 3.38 23 停车厂（1 区） 0.16 0.14 仓库用地（1 区） 0.25 0.23 1/2*工业用地 （1 区） 3.52 3.17 1/2*工业用地 （2 区） 3.76 3.38 25 中学(20 区) 5.92 5.33 28 敬老院（9 区） 0.22 0.20 0.20 32 小学（9 区） 3.14 2.83 卫生院（8 区） 0.98 0.88 3.71 （2） 污水设计流量计算 （2） 污水设计流量计算 1）比流量的计算 居民生活污水平均流量按街坊面积比例分配：比流量 qA=Qd/Ai =40.45/57.23=0.707(L/s)/hm 2 各区域的居民污水量 Qd =qA* Ai （Ai 为各区域的居民面积） 居民生活污水设计流量 Q1=Kz1* Qd (l/s) Kz1-是基于平均日生活污水用水量的，是生活污水量的总变化系数。可 有计算式 1） 2.3 Qd5 Kz= 2） 2.7/ Qd0.11 5Qd1000 （） （） 3）1.3 Qd1000 各区域的生活污水量可以由（）（）计算。 (3)管段设计流量计算 (3)管段设计流量计算 污水管网水力计算是从上游起端节点开始向下游节点进行， 依次对个管段进 行设计计算，直到末端节点。污水管网中节点和管段的流量满足连续性方程。在 计算和分配居民生活污水量的流量时只能对其平均流量运用连续性条件。 当他们 最后分配到各条管段后，再乘以总变化系数得到设计流量。 可以有下面的公式求的其设计流量： qi= Kz1i*q1i+q2i+q3i+q4i i=1,2,3,M （） （） 式中 q1i-各管段输送的居民生活污水平均管段设计流量（l/s） 5 q2i-各管段输送的工业废水设计流量 （l/s） q3i -各管段输送的工业企业生活 和淋浴污水设计流量 (l/s) q4i -各管段输送的公共建筑生活污水设计流量 (l/s) Kz1i-各管段输送的居民生活污水量总变化系数。有（）（）可以 计算。 M -污水管网中的管段总数 具体计算见附表（1） （3） 确定管径 附表（1） （3） 确定管径 当管道粗糙系数为 nM=0.014，对于街道下的最小管径为 300mm，最小的设计 坡度为 3，当设计流量小于 14.63L/S 时，可以直接采用最小管径。 对于坡度较大地区管径选择： （1）根据地形和管段两端的节点埋深条件计算期望坡度 （2）根据计算流量，期望坡度和最大充满度（在管径还没确定前，先假定 采用某档的最大充满度）进行水力计算，得到管径。然后选取略大雨计算管径的 标准管径（如果其最大的充满度与计算的不符合应重新计算） 对于平坡或反坡地区管径的选择： 平坡或反坡地区管段设计不但要考虑到最 小流速，最大充满度的要求，还要考虑经济问题。所以可以通过查课本上的附表 来选择。 初选管径后，进行方案的比较选择最优化的设计管径。 管径确定了，可以通过曼宁公式计算流速。 注意： 水力计算自上游向下游逐段进行， 一般情况下， 随着设计流量的增加， 设计流速也应相应的增加。只有当坡度大的管道接到坡度小的管道时，下游管道 的流速的情况下，设计流速才允许减小。 （4）水力计算 （4）水力计算 A) 选定管径和管段坡度，根据 q/q0=3.208nMq/(D 2.667I0.5)计算求得 q/q 0; B) 根据非满流圆管水力特性表求得 A/A0、h/D; C) 根据 v=1.273q/(D 2(A/A 0)及 h=Dh/D 求得管内流速 v 及水深 h .例如：对管段 12，估算其地面坡度为 6.9，故管段坡度取 5，根据 6 管 段 设 计 流 量 ， 查 看 污 水 管 道 直 径 选 择 图 选 取 管 径 300mm ， 根 据 q/q0=3.208nMq/(D 2.667I0.5)计算出 q/q0=0.16，根据非满流圆管水力特性插值求得 A/A0=0.22,h/D=0.27,最后求 得 v=1.273q/(D 2(A/A 0)=0.66m/s 及 h=Dh/D=0.08m，降落量 IL=1.43m。 室 外排水规范规定，污水金属管道最大设计流速为 10m/s，非金属管道为 5m/s， 最小设计流速为 0.6m/s，故检查以上计算结果发现，管段的流速均满足最小流 速 0.6m/s 的要求， D) 管段衔接设计 以管段 12 为例，根据已知设计条件，节点 1 不受工厂排出口埋深的控制, 故埋设深度取 1.50m，故管内底标高为 134.00-1.50=132.50m，水面标高为 132.50+0.080=132.58m，管顶标高为 132.50+0.30=132.80m。再计算节点 2 管内 底标高应等于节点 1 的管内底标高减去管段降落量，即 132.50-1.43=131.07m, 水面标高为 132.58-1.43=131.15m,管顶标高为 132.80-1.43=131.37m。 从而得出 节点 2 的埋深为 132.0-131.07=0.93m。 修正:当算出的埋深小于 0.7m 时，不符合规范最小埋深的要求，说明该管段 需设跌水井， 经跌水井跌水后， 管段下端的埋深取 1.00m 或者 2.00m 进行计算。 . 管段 12 与管段 23 采用水面平接，即令管段 23 的起点水面标高与管 段 12 终点水面标高相等，即为 131.15m，从而算出管段 23 的各项高程及埋 深。 具体计算结果见附表（2） 附表（2） 可以得到各管段的埋深，坡度。 (5)绘制管道的剖面图 (5)绘制管道的剖面图 污水管道纵剖图反映管道沿线的高程位置。 图中用单线表示原地面高线和设 计地面高程线，用双竖表检查井。把管道的长度，坡度管径。检查井的高程注明 在图上。具体见其剖面图。 排水体制的选择：根据罗溪镇工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用 情况、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下，通过技术经济比较，综合考虑后确定排水体制。工业企 业排出的废水应尽量考虑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，但同时要满足室外排水规范的规定。该镇的工业废 水量不大，而且所有污水可经适当处理后排放，因此，工业废水可与城市生活污 水一起排放，考虑到降水量，结合远期发展和环境包举的需要，采用分流制比较 好。 污水管网设计 一、污水设计流量计算 污水管网设计 一、污水设计流量计算 1）污水区域划分 根据道路分布及区域用地规划，结合给水设计中的资料，将罗溪镇污水排水 区域划分为 32 个大的区域，并按其中用地类型各自分为相应小区域，具体的标 号见图 SG06-01。在这里，将作为集中流量的公共建筑、工业用地和作为沿线流 量的居民用户划区分开来。 2）污水管道定线 排水管网布置原则： （1） 按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网； （2） 先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从干管到支管 的顺序进行布置； （3） 充分利用地形，采用重力流排水排除污水和雨水，并使管线最短和埋 深最小 （4） 协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管 网的衔接 （5） 规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护方便。 排水管网布置形式： 排水管网一般布置成树状网，根据地形不同，可采用两种基本布置形式平 行式和正交式。 （1）平行式：排水干管与等高线平行，而主干管与等高线基本垂直。平行 式布置适应于城市地形坡度很大时， 可减少管道的埋深， 避免设置过多的跌水井， 改善干管的水力条件； （2）正交式：排水干管与地形等高线垂直相交，而主干管与等高线平行敷 设。正交式适应地形平坦略向一边倾斜的城市； 在对污水管道进行布置时，首先应该注意利用重力作用，对污水进行输送， 以节省污水管道的运行费用。其次，要注意，污水管道平行于道路中心线，并距 离道路中心线约 1.5m。具体的设置见图 SG06-02 污水管道定线图，为了计算方 便，在各管段连接处标出节点并编号，并确定各管段水流方向。 3）污水管道的计算 在将集中流量和沿线流量区别开之后，可列出如下表所示的居民沿线流量 配水 区域 配水用途 配水面积 (hm2) 配水定额 区域配水量 (m3/d) 总的配水流 量(L/s) 最高日最高时 居民污水量 Q1(L/S) 4 居住用地 2.3 1.50 345.00 99.88 89.89 5 居住用地 1.37 1.50 205.50 6 居住用地 5.61 1.50 841.50 7 居住用地 4.77 1.50 715.50 8 居住用地 1.81 1.50 271.50 9 居住用地 2.26 1.50 339.00 10 居住用地 2.17 1.50 325.50 11 居住用地 4.05 1.50 607.50 12 居住用地 3.2 1.50 480.00 13 居住用地 2.01 1.50 301.50 14 居住用地 1.2 1.50 180.00 15 高级住宅用地 1.57 1.80 282.60 16 居住用地 8.6 1.50 1290.00 17 居住用地 3.74 1.50 561.00 21 居住用地 4.59 1.50 688.50 22 居住用地 1.54 1.50 231.00 25 高级住宅用地 1.97 1.80 354.60 31 居住用地 2.02 1.50 303.00 32 居住用地 2.04 1.50 306.00 合计 56.82 8629.20 给水的日变化系数 Kd = 1.11.5，时变化系数 Kh = 1.31.6，由于该城镇 的人口相对较少，因此，取 Kd=1.4，Kh =1.5，则居民平均日生活污水量为： Qd=Q*0.9/(kh*kd)=99.88*0.9/(1.5*1.4)=42.80(L/s) 而集中污水量则按照以下表格进行计算。 配水 区域 配水用途 配水面 积(m3) 配水 定额 区域配水 量(L/s) 集中污水量 (L/s) 属于的节点 编号 总的集中污 水量(L/s) 1 中学 40666 1.30 6.12 5.51 35 66.25 2 工业用地 32453 2.00 7.51 6.76 34、35、36 3 停车场 2350 0.60 0.16 0.15 36 *仓库用地 6235 0.35 0.25 0.23 36 *工业用地 30322 2.00 7.02 6.32 34、36、37 4 *托幼 1537 1.20 0.21 0.19 28 5 *工业用地 45947 2.00 10.64 9.57 33、34、35 7 商业金融用地 10307 0.75 0.89 0.81 30、27 *托幼 1223 1.20 0.17 0.15 31 8 *市场 6257 1.00 0.72 0.65 27 商业金融用地 5886 0.75 0.51 0.46 26 综合开发用地 11394 1.00 1.32 1.19 23、25 商业金融用地 2971 0.75 0.26 0.23 28 9 综合开发用地 8166 1.00 0.95 0.85 22、24 10 综合开发用地 1849 1.00 0.21 0.19 22 *卫生院 7089 1.25 1.03 0.92 23 12 商业金融用地 1930 0.75 0.17 0.15 6 *镇政府 3679 0.75 0.32 0.29 6 商业金融用地 1529 0.75 0.13 0.12 27 *影剧院 2880 0.75 0.25 0.23 27 13 商业金融用地 19818 0.75 1.72 1.55 5、6、24、27 *市场 2122 1.00 0.25 0.22 6 14 商业金融用地 3751 0.75 0.33 0.29 5 15 *停车场 4068 0.60 0.28 0.25 11 商业金融用地 2638 0.75 0.23 0.21 6 16 商业金融用地 3840 0.75 0.33 0.30 6 商业金融用地 4998 0.75 0.43 0.39 6 *客运站 2906 1.00 0.34 0.30 5 *工业用地 1780 2.00 0.41 0.37 5 *托幼 2758 1.20 0.38 0.34 14 17 *邮电局 3333 1.25 0.48 0.43 5 21 *工业用地 49196 2.00 11.39 10.25 2、40 24 *中学 36852 1.30 5.54 4.99 2 28 *敬老院 1605 1.20 0.22 0.20 26 30 *小学 23675 1.20 3.29 2.96 23、25 合计 64.47 58.03 自来水厂 8.22 1 注意：集中污水量等于区域配水量的 90%；自来水厂的污水量按照总的集中 污水量的 5%来计算，即 Q污 = 174.08*0.9*0.05= 8.20L/s 了；同时在表格中， 把集中流量属于的节点进行了归类，对于面积大的集中流量，比如工业区和商业 金融开发用地，可将他们分成若干个小区域，然后再将他们归到相应的节点上。 根据以上表格可以知道，最高日最高时集中污水总量为 66.25L/s。 根据实际情况定出的污水管网有两条主干管， 分别是主干管 1： 140、 4013、 1314、1415、151