给水排水管道工程毕业设计.pdf

给排水论坛 - 1 - 给水排水管道工程毕业设计 设 计 说 明 书 给排水论坛 - 2 - 前 言 前 言 水是人类生活、工农生产和社会经济发展的重要资源，随着我国社会主义现代化建设的 深入进行、随着国民经济的发展，城市化进程的加快以及人们生活水平的不断提供，不仅用 水量将迅速增加，而且对水质的要求也越来越高，加上我国城市化水平的逐步提高，作为城 市基础设施之一的给水排水工程在城市人民生活、工业生产和城市发展中的作用日益重要， 给水排水工程设施规划、设计和建设的要求也日益提高。 给水工程完成的是向城镇居民、工矿企业、机关、学校、公共服务部门及各类保障城市 发展和安全的用水个人和单位提供充足的水量和安全的水质， 包括居民家庭生活和卫生用水、 工矿企业生产和生活用水、冷却用水、机关和学校生活用水、城市道路喷洒用水、绿化浇灌 用水、消防以及水体环境景观用水等等；并满足各类用户或单位部门对水量、水质、水压的 需求。排水工程则是将使用过的污（废）水收集、输送和处理、排放。包括来自人们生活和 生产活动排除的水及被污染的初期雨水。 毕业设计是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的环节，是教学计划中的一个有机组 成部分，是培养学生综合应用所学的基础理论、基本知识和技能、分析解决实际问题能力的 重要一环。它与其它教学环节紧密配合，相辅相成，是前面各个教学环节的继续、深入和发 展。通过毕业设计使学生得到工程师所必须的综合训练，在不同程度上提高调查研究、查阅 文献、撰写设计说明书、计算书及工程设计的能力。 给排水工程是城市与工业建设的一个重要组成部分，它的基建计划一般应纳入城市基本 建设或工业企业的基础计划之内，因此正确的设计给排水工程具有重大的社会意义和经济意 义。 本设计中，只是做给排水工程的初步设计，这与关系到人民生活，生产的给排水工程还 有很大的差距，但我们将以此作为锻炼自己的机会，进一步将课本知识深入贯通到实践中， 在设计中提高发现问题、分析问题、解决问题的能力，并为以后做实际工程打下一定的基础。 给排水论坛 - 3 - 第一部分：设计总说明 第一部分：设计总说明 一、 设计任务： 一、 设计任务： 根据XX 县城总体规划 、县城给排水工程可行性研究报告及设计任务批准文件，现要 求完成 XX 县城给排水专项工程的给水管道系统和排水管网单项工程。要求达初步设计深度。 二、 基础资料 二、 基础资料 1、XX 县城总体规划图（1：40001、XX 县城总体规划图（1：4000） 2、地理位置 2、地理位置 XX 县城地处云南省西南部，位于东经 10305，北纬 2625，距云南省省会昆明 605 公里。海拔高度约 21062300 米。XXX 县城是全县的政治、经济、文化中心，城内有少部 分轻手工业。 3、城市人口及房屋设施情况3、城市人口及房屋设施情况： 县城近期人口为 6 万人，远期人口为 8 万人。建筑物卫生设备为室内有给排水卫 生设备，但无林淋浴设备 4、供水水质及水压要求4、供水水质及水压要求： 供水水质需满足生活饮用水水质标准 ，要求最不利点自由水头不小于 12 米水柱。 5城区绿地及主干道 5城区绿地及主干道 公共绿地面积为 0.8 米 2/人。 主干道长为 8000 米，车行道宽度 20 米。 。 6、设计参数（用水量标准、暴雨强度公式） 6、设计参数（用水量标准、暴雨强度公式） 61、用水量标准 61、用水量标准 给排水论坛 - 4 - 居民生活用水定额（L/capd） 城市规模 特大城市 大城市 中小城市 用水量情 况 最高日 平均日 最高日 平均日 最高日 平均日 一 260410210340170280 二 190280150240 170260130210150240 110180 三 170270140230 150250120200130230 100170 根据设计地点所处云南西南部区的分压情况、住房条件、室内给排水的完善程度、水资源 和气候条件、居民生活习惯等，并考虑远期发展，参照室内给水设计规范的规定，结合 其他资料，居住区综合生活用水量近期取 300L/（cap.d） ，远期取 340L/（cap.d） ，综合生活 用水量包括居民区生活用水量和公共建筑用水量。 62、暴雨强度公式 62、暴雨强度公式 设计雨水流量按下列公式计算： qy= qjFw10000 qy 设计雨水流量（LS） ； qj 设计降雨强度公式（LSha） ； 径流系数； Fw 汇水面积； 暴雨强度公式： 0.649 ）10.247+t（ lg183. 6918. 8P i + = P设计重现期，P=1； i暴雨强度（mmmin） ； t暴雨历时（min） ，t10min； 工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积（LSha）表示。 q 与 i 之间的换算关系是将每分钟的降雨深度换算成每公顷面积上每秒钟的降雨体积。即 qj167i 给排水论坛 - 5 - 7用水量逐时变化系数： 7用水量逐时变化系数： 8水文资料： 8水文资料： 县城西南角有一个水库，面积约 21.5 平方公里，库容为 5.53 亿立方米。 水库流域内主要是森林及灌乔木地带，水土流失少不经过村庄和农田，水质很 好，水量充分且稳定，雨季及枯水季水量变化不大,多余的水量尚未开发利用。 水文资料： 最大库容 5.53 亿立方米 有效库容 4.72 亿立方米 死效库容 0.27 亿立方米 洪水位 2199.00 米 枯水位 2170.00 米 常水位 2179.00 米 水质资料： 最高浊度 1500 度 最低浊度 5 度 最高水温 27.5 OC 最低水温 6 OC 常年水温 18 OC 时 间 占一天用水量% 时 间占一天用水量% 时 间占一天用水量% 0-1 1.64 8-9 6.54 16-17 4.24 1-2 1.25 9-10 6.69 17-18 5.99 2-3 1.40 10-11 6.73 18-19 6.47 3-4 1.23 11-12 7.00 19-20 5.66 4-5 1.30 12-13 6.29 20-21 3.05 5-6 3.91 13-14 5.23 21-22 2.04 6-7 6.61 14-15 3.42 22-23 1.42 7-8 5.84 15-16 4.76 23-24 1.29 给排水论坛 - 6 - 最高大肠杆菌 380 个/升 细菌总数 2000 个/毫升 除以上水质指标外，其余指标均满足生活饮用水水质标准 。取水点距水厂 为 4.5 公里。 9气象资料 9气象资料 XXX 县城属亚热带季风气候，雨热同季，气候温和，日照充足。 年平均气温 16.50 极端最高气温 32.5 极端最低气温 -9 年平均降雨量 1307.4 毫米 年平均蒸发量 1418 毫米 年平均风速二级（2.2 米/秒） 最大风速九级（22.0 米/秒） 10工程地质情况： 10工程地质情况： 据钻探资料，该县城地下水不丰富。区域内地质情况良好,境内地基承载力 平在 1.5 公斤/厘米 2 以上，地下水位在 5 米以下。抗震设计烈度按八度设防。 三、 设计方案 三、 设计方案 （一）给水管道系统（一）给水管道系统 1、根据设计地点所处云南西南部区的分压情况、住房条件、室内给排水的完善程度、水 资源和气候条件、居民生活习惯等，并考虑远期发展，参照室内给水设计规范的规定， 结合其他资料，经计算县城的最高日用水量dmd 34 101 . 5Q=，管网设计流量slQ2 .999=。 2、根据城区平面规划图，沿线有道路布置管网，管线遍布整个给水区，比较枝状管网与 环状管网的优缺点，考虑保证供水安全可靠性，和远期的发展需要，布置成环状管网。计算 时简化为 6 个环。 3、将设计流量均匀分布在全部配水干管上，计算出长度比流量，根据比流量计算各管段 的沿线流量及各节点的节点流量。 4、在管网平面布置图上，确定出控制点的位置，并根据水源、控制点等的位置确定管网 给排水论坛 - 7 - 的主要流向并拟定各管段的水流方向。 5、根据管网中各管线的地位和功能来分配流量，查铸铁管水力计算表对各管段进行水力 计算。计算各环的闭合差。 6、用哈代克罗斯法进行管网平差直至各环的闭合差均不大于 0.5 米。 7、选择控制点，从控制点开始计算各节点的水压标高和自由水压。 8、查城镇、居住区室外消防用水量得城镇同一时间内火灾次数为两次，一次灭火用 水量为 35sl。进行消防校核，使各节点的自由水压满足低压消防制的要求（自由水压不小 于 10 米） 。 9、 根据计算结果确定整个城区供水采用加压供水， 选取 500LZ24 型单级单吸泵 6 台 （3 备 3 用） ，平时启动 2 台，消防时启动 3 台；均采用串联运行方式。 10、根据城镇最高日用水量确定水厂规模为 6 万方。水厂工艺流程拟定为：原水隔 板絮凝池平流沉淀池普通快滤池清水池泵站用户。 11、给水管材采用铸铁管。给水工程量统计： 管径（m） DN150 DN200 DN250 DN300 DN350 DN400 DN450DN600 DN800 DN1000 管长（m） 2520 1458 12312 8766 2124 2260 1240 916 884 388 （二）排水管道系统 （二）排水管道系统 依据城镇建设规划，在满足环境保护要求的前提下，根据当地的具体条件，通过技术经 济比较，采用雨污分流的排水体制。 1、污水管道系统 1、污水管道系统 （1）根据原始资料中给排水系统完善程度综合生活污水定额按综合生活用水定额的 80% 计。最后计算城市污水管道系统的设计流量为 251.85sl。 （2）从城市平面图可知该县城的地势自北向南倾斜，坡度较小，无明显分水线，可划分 为一个排水流域。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管基本与等高线垂直布置， 主干管则沿县城南面主干道布置，基本上与等高线平行，整个管道系统呈截流形式布置。 （3）将设计总流量均匀分配到城区全部面积上，计算出每 ha 街区面积的生活污水平均 流量（比流量） 。并计算出各污水干管的设计流量。 （4）从上游管段开始进行干管各设计管段的水力计算。 （5）由水力计算结果确定污水泵站的设计流量为 373.16sl，扬程为 10 米左右, 由此 选择 300TLW540A 型污水泵（ 1 备 1 用） 。 给排水论坛 - 8 - （6）由原始资料,该县城西南部有接纳水体，由风玫瑰图考虑风向问题，故污水处理厂 选址在县城西部。根据计算所得污水处理厂规模约 32227.2 m 3/d ，拟采用传统活性污泥（鼓 风曝气） 。拟定污水处理厂占地面积为 3.0410 4 m 2 。 （7） 污水管材采用双壁波纹管， 计算时查 【钢筋混凝土圆管 （非满流 n=0.014） 计算图】 ， 但双壁波纹管的过水能力要强于钢筋混凝土圆管。污水总工程量统计： 管径（mm） DN300 DN400DN500DN600 DN700 DN800 管长（m） 11652 1583 2678 1315 779393 检查井共 52 个 2、雨水管道系统 2、雨水管道系统 （1）从城区平面图和资料知该地区地形平坦，无明显分水线，故排水流域按城市主要街 道和汇水面积划分。县城西部有一接纳水体，南侧有一条接纳管渠。该县地势自北向南倾斜， 坡度较小，据地形条件确定雨水走向，应采用分散出水口的雨水管道布置形式。雨水干管与 等高线基本垂直，干管末端连接接纳管渠。雨水支管一般设在街坊较低侧的道路下。 （2）划分设计管段，并计算各管段总汇水面积。 （3）由于市区建筑分布情况差异大，可采用统一的平均径流系数值。经计算得6 . 0=。 根据该地区的地形特点，汇水面积的地区建设性质和气象特点选择重现期 P=1。本地区地形 平坦，建筑密度较稀，地面集水时间采用 1 t=10min。根据暴雨强度公式 0.649 ）10.247+t（ lg183. 6918. 8P i + = （mmmin） ，计算得单位面积径流量 649. 0 2) 2247.20( 58.893 t qo + = （hasl） 。 （4）进行雨水管道水力计算。 （5）雨水管材采用双壁波纹管，计算时查【钢筋混凝土圆管（满流 n=0.013）计算图】 ， 但双壁波纹管的过水能力要强于钢筋混凝土圆管。雨水总工程量统计： 管径（m） DN300 DN400 DN500 DN600 DN700 DN800 DN900 管长（m） 18433 497 332 2001 2652 1701 2250 检查井共 75 个 给排水论坛 - 9 - 第二部分：设计计算书 第二部分：设计计算书 第一章：城市给水管网设计计算 第一章：城市给水管网设计计算 第一节：设计用水量计算 第一节：设计用水量计算 1.1 综合生活用水量计算： 1.1 综合生活用水量计算： 根据设计地点所处云南西南部区的分压情况、住房条件、室内给排水的完善程度、水资 源和气候条件、居民生活习惯等，并考虑远期发展，参照室内给水设计规范的规定，结 合其他资料， 综合生活用水量近期取).(300dcapl,远期取).(340dcapl,综合生活用水量包括 居民区生活用水量和公共建筑用水量。 设计是按远期设计: dQ 3 1 m2720080000340= 1.2 生产用水量计算： 1.2 生产用水量计算： 由原始资料可知：该县城是全县的政治、经济、文化中心，城内仅有部分轻手工业；因 没有大的工厂企业用水，故生产用水量可不予考虑，即0 2 =Q。 1.3 浇洒道路和绿地用水量计算： 1.3 浇洒道路和绿地用水量计算： 1、公共绿地用水量的计算1、公共绿地用水量的计算： 公 共 绿 地 面 积 为capm 3 8 . 0， 人 口8万 人 浇 洒 绿 地 用 水 量 取 dlQml天）12800021080008 . 0. 3(0 . 2 3 = 2、浇洒道路用水量的计算: 2、浇洒道路用水量的计算: 由 原 始 资 料 ， 主 干 道 的 长 度 为8000m， 车 行 道 宽 度 为 0m, 采 用 3.0天）.( 2 mldlQ4800000 . 3208000 3 =综上有 dmdlQ 3 3 608608000480000128000=+= 给排水论坛 - 10 - 1.4 管网漏损量的计算: 1.4 管网漏损量的计算: 管网漏损量按前三者之和的 12%考虑。 dmQ 3 4 3337)608027200(%12=+= 1.5 未预见用水量的计算，未预见用水量按前四者之和的 10%考虑1.5 未预见用水量的计算，未预见用水量按前四者之和的 10%考虑 dmQ 3 5 31145)3337608027200(%10=+= 1.6 管网设计用水量计算: 1.6 管网设计用水量计算: 1、最高日用水量计算 1、最高日用水量计算 由公式)( 54321 QQQQQkdQd+= 其中kd日变化系数，根据原始资料，kd取 1.5 故)(105.13114.533376080272001.5Qd 34 dm）（=+= 2、管网设计流量 2、管网设计流量 由公式QdkhQ= 其中kh时变化系数，根据原始资料，kh68. 117. 47= 故)(2 .999)(94.86333101 . 568. 1 34 sldmQ= 1.7 水厂规模的确定 1.7 水厂规模的确定 由上面，最高日用水量dm 34 101 . 5Qd=，取水厂自用水量为5的最高 日用水量，所以计算水厂规模为)(105.3550.051105.1 344 dm）（，因此取水厂 规模为 5.5 万方。水厂工艺流程拟定为：原水隔板絮凝池平流沉淀池 普通快滤池清水池泵站用户。 给排水论坛 - 11 - 第二节 管网布置及水力计算第二节 管网布置及水力计算 2.1 管网布置 2.1 管网布置 1、布置原则 1、布置原则 城区给水管网布置应满足以下要求： 1、按照城市规划平面图布置，布置时应考虑给水系统分期建设的可能性，并留有充分的 发展余地，近期相结合; 2、管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应能减至最小; 3、管线遍布整个给水区。管网中的干管应以最近距离输水到用户和调节构筑物，并保证 用户有足够的水量和水压； 4、力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量等费用。 2、管线布置： 2、管线布置： 根据城区平面规划图，沿线有的道路布置管网，管线遍布整个给水区，为保证供水安全 可靠性，和远期的发展需要，布置布成环状，管网布置（详见下图） 给排水论坛 - 12 - 2.2 沿线流量和节点流量计算 2.2 沿线流量和节点流量计算 1、管线总长度及干管管线总之计算： 1、管线总长度及干管管线总之计算： 36、69、912、1011、1112 管段为单侧配水，其计算长度按实际长度的一半 计入，其余均为双侧配水管段，均按实际长度计入，则 L=0.5(828+924+644+1156+1760+492+432+1972+1292+916+1052+1796+1244+884+ 880+388+1240+1768) =17012m 2、比流量的计算： 2、比流量的计算： 由公式： = L QiQ qs 其中 s q比流量，)(msl； Q管段输出的总量sl Qi大用户的集中用水量之和sl ;在本设计中，其为零； 故)(0587. 0 17012 02 .999 mslqs= = 3、沿线流量和节点流量的计算 3、沿线流量和节点流量的计算 （1） 、沿线流量计算表如下: （1） 、沿线流量计算表如下: 给排水论坛 - 13 - 管段沿线流量计算表 管段沿线流量计算表 管段编号 管段长度（m） 管段计算长度 （m） 比流量)(msl； 沿线流量sl 02 388 388 22.8 12 1240 1240 72.8 23 1768 1768 103.8 14 880 880 51.7 25 884 884 52.0 36 828 414 24.3 45 1244 1244 73.0 56 1796 1796 105.4 47 1052 1052 0.0587 61.8 58 916 916 53.8 69 924 462 27.1 78 1292 1292 75.8 89 1972 1972 115.8 710 432 432 25.4 811 492 492 29.0 912 644 322 19.0 1011 1156 578 34.0 1112 1760 880 51.7 合计 17012 999.2 给排水论坛 - 14 - （2） 、节点流量计算表如下： （2） 、节点流量计算表如下： 管段节点流量计算表 管段节点流量计算表 节点编号 连接管段 节点流量sl 0 02 0.522.8=11.4 1 14，12 0.5（51.7+72.8）=62.3 2 25，12，23，02 0.5（52+103.8+72.8+22.8）=12.5 3 23，36 0.5（103.8+24.3）=64 4 14，47，45 0.5（51.7+61.8+73）=93.3 5 45，25，56，58 0.5（73+52+105.4+53.8）=142.1 6 36，56，69 0.5（24.3+105.4+27.1）=78.4 7 47，78，710 0.5（61.8+75.8+25.4）=81.5 8 58，78，89，811 0.5（53.8+75.8+115.8+29）=137.2 9 69，89，912 0.5（27.1+115.8+19）=81 10 710，1011 0.5（25.4+34）=29.7 11 811，1011，1112 0.5（29+34+51.7）=57.3 12 1112，912 0.5（51.7+19）=35.3 合计 999.2 2.3 管网平差计算 2.3 管网平差计算 1、先进行流量的初次分配，然后初步确定管径，进行个管段水力计算，计算各环闭合差 .k h。 其中环 I 为： 1181110108 +=hhhhh TT =2.92+1.41-2.63-1.23 =0.47m 同理可得：mh5 . 0= mhb21. 0= mh17. 1= mh05. 0= mh11. 1= 计算结果如下图（图 2） 计算结果如下图（图 2） 给排水论坛 - 15 - 给排水论坛 - 16 - 2、由上述结果，环和环的闭合差不符合规定数值，故采用哈代克罗斯法对所有进 行平差。 其中环的校正流量计算为： 63. 0 85.102 23. 1 71.44 92. 2 18. 8 41. 1 52.21 63. 2 2 47. 0 = + = ）（ qsl 同理可得：slq 52. 0= slq 62. 0= slq 3 .02= slq 26. 0= slq 75. 2 = 3、将各环校正流量引入各环后，在次对各管段进行水力计算，并计算各环闭合差： mh03. 0 = mh48. 0 = mh02. 0 = mh37. 0 = mh04. 0 = mh38. 0 = 全部满足要求，平差结束。计算结果见图 3 给排水论坛 - 17 - 给排水论坛 - 18 - 2.4 水压计算 2.4 水压计算 选择 12 节点为控制点（最远点，地形标高最高点）取该点自由水压 12.00m。则该点水 压标高=地形标高+自由水压=2155.00+12.00=2167.00m。向水塔处推算，并算出各节点的水 压标高和自由水压，计算结果见图 3 2.5 消防核算 2.5 消防核算 1、消防时管网平差 1、消防时管网平差 该城镇同一时间内火灾次数为两次，一次灭火用水量为 35sl ，失火点分别设在，5 点和 12 点，消防时管网各节点的流量与最高时相同。消防是，需向管网供应的总流量为 999.2+2 35.0=1069.2sl 消防是管网平差结果见图 4。 2、消防时水压计算 2、消防时水压计算 选择 12 点为控制点，取该点的自由水压为 10m。满足低压消防制度要求。向供水点推算 并计算各点的水压标高和自由水压，计算结果见图 4 3 3、水泵选择 水泵选择 根据最高时与消防时供水点的自由水压及流量，共选择 500LZ24 型单级单吸泵 6 台（3 备 3 用） ，平时启动 2 台，消防时启动 3 台；均采用串联运行方式。 给排水论坛 - 19 - 给排水论坛 - 20 - 第二章 城市排水管网（污水）设计计算 第二章 城市排水管网（污水）设计计算 第一节 设计流量的确定 第一节 设计流量的确定 1.1 综合生活污水设计流量的计算 1.1 综合生活污水设计流量的计算 有公式 360024 n 1 = kzN Q 其中1 Q 综合生活污水设计流量sl n综合生活污水定额，根据原始资料中给排水系统完善程度按综合生活用水定 额的 80%计。 N设计人口数 cap 据资料，取延期规划人口 8 万人。 kz生活污水量总变化系数，查表得： 故 1 Q 85.251 360024 80000%80340 = sl 1.2 工业企业生活污水和沐浴污水设计流量的计算 1.2 工业企业生活污水和沐浴污水设计流量的计算 工业的生活和沐浴污水主要来自生产区的食堂、卫生间、浴室等。其设计流量的大小与 工业企业的性质、污染程度、卫生要求有关。在本设计中 3 Q 为 0。 1.3 工业废水设计流量的计算 1.3 工业废水设计流量的计算 在本设计中 4 Q为 0. 1.4 城市污水管道系统设计流量的计算 1.4 城市污水管道系统设计流量的计算 有公式Q=1 Q + 3 Q + 4 Q =251.85sl 第二节 设计管段的划分及设计流量的计算 第二节 设计管段的划分及设计流量的计算 2.1 在县城总体规划图上布置污水管道 2.1 在县城总体规划图上布置污水管道 从城市平面图可知该县城的地势自北向南倾斜，坡度较小，无明显分水线，可划分为一 个排水流域。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管基本与等高线垂直布置，主 干管则沿县城南面主干道布置，基本上与等高线平行，整个管道系统呈截流形式布置，如图 5 所示。 给排水论坛 - 21 - 2.2 街区编号并计算其面积 2.2 街区编号并计算其面积 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，列入表 31 中。用箭头标 出各街区污水排出的方向。 给排水论坛 - 22 - 街区面积 街区面积 街区编号 1 2 3 4 5 6 7 街区面（ha） 1.01 1.73 1.98 2.25 1.03 1.20 3.91 街区编号 8 9 10 11 12 13 14 街区面积 （ha） 1.94 0.96 2.09 0.77 1.33 2.32 3.22 街区编号 15 16 17 18 19 20 21 街区面积 （ha） 1.04 2.02 1.60 3.08 0.51 0.34 1.20 街区编号 22 街区面积 （ha） 1.48 2.3 划分计算管段，计算设计流量 2.3 划分计算管段，计算设计流量 根据设计管断的定义和划分方法，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，做为设计管段的起点的检查井并编上号码。例如， 该设计中的主干管长 2800 余m， 根据设计流量变化的情况， 可划分为 01， 12， 23， 4 5，5 个设计管段。 各设计管段的设计流量列表进行计算（表 32） 。在初步设计中只计算干管和主干管的 设计流量。 本设计中设计总流量为 251.85sl ，街区面积总和为 37.01 ha 则每 ha 街区面积的生活 污水平均流量（比流量）为： )(8 . 6 01.37 85.251 0 haslq= 如图 4 和表 32 所示，设计管段 01 为主干管的起始管段，只有本段流量 1 q流入。该管段 接纳街区 18，22 的污水，其总面积为 3.08+1.48=4.56ha（见街区面积表） ，故本段流量 1 q= 0 q F=6.84.56=31.01sl .合计平均流量为 31.01sl 。查生活污水总变化系数表， z k=1.8.1.8.总设计流量为 31.011.8=55.82sl 。设计管段 1 12.除转输管段 01 的流量 31.01sl ，还有本段流量 1 q流入。该管段接纳 17.21 的污水，其面积为 1.60+1.20=2.80ha， 故本段流量 1 q= 0 qF=6.82.80=19.04sl 。 合计平均流量 1 q+ 2 q=19.04+31.01=50.05sl 。 查生活污水总变化系数表。 E k=1.77.总设计流量为 50.051.77=88.59sl 。 其余管段计算方法相同，结果列入 32 中。 给排水论坛 - 23 - 表 32 污水干管设计流量计算表 表 32 污水干管设计流量计算表 居住区生活污水量（综合生活污水量） 本段流量 1 q 管段 编号 街坊 编号 街坊面 积 （ 2 hm） 比流量 )/(haslqs 流量 1 q （sl ） 转输流量 2 q （sl ） 合计平均 流量 （sl） 总变 化系 数 z K 生活污 水设计 流量 sl 设计流 量sl 6-7 _ _ _ _ _ _ 15.30 15.3 2.0 30.6 30.6 7-8 _ _ _ _ _ _ 28.49 28.49 1.9 54.13 54.13 8-2 _ _ - _ _ - 50.39 50.39 1.77 89.19 89.19 9-10 _ - _ _ - _ 13.46 13.46 2.05 27.59 27.59 10-3 _ _ - _ _ - 40.05 40.05 1.8 72.09 72.09 11-12 _ - - _ - - 18.63 18.63 1.97 36.7 36.7 12-13 _ - - _ - - 33.79 33.75 1.85 62.51 62.51 13-14 _ _ - _ _ - 54.53 54.53 1.75 95.43 95.43 14-4 _ _ - _ _ - 68.81 68.81 1.7 116.98116.98 0-1 18.22 4.56 31.01 _ _ 31.01 1.8 55.82 55.82 1-2 17.21 2.80 19.04 31.01 50.05 1.77 88.98 88.59 2-3 13.20 2.66 18.09 100.44 118.53 1.58 187.28187.28 3-4 16.19 2.53 17.2 158.58 175.78 1.52 267.19267.19 4-5 15 1.04 6.8 7.07 244.51 251.66 1.48 373.16373.16 给排水论坛 - 24 - 第三节 水力计算 第三节 水力计算 在正确设计流量后，便可从上游管段开始进行干管各设计管段的水力计算。列表计算， 如表 3-3 所示。水力计算步骤如下： 1、从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入表 3-3 第二项。 2、将各设计管段的设计流量列入表中第三项。设计管段起点检查井处的地面标高列入表 中第 10、11 项。 3、计算每一设计管段的地面坡度。 （地面坡度= 距离 地面高差 ） ，作为确定管道坡度时参考。 例如，管段 6-7 的地面坡度= 473 0 .21539 .2153 =0.0019 4、确定起始管道的管径以及设计流速 U，设计坡度 I，设计充满度 h/D。首先，拟采用 最小管径 300mm，即查钢筋混泥土圆管（不满流 n=0.014）计算图。附录 7-1 附图 3.返这张 图中，管径 D 和管道粗糙系数 n 为已知，其余 4 个水力因素只要知道 2 个即可求出另外 2 个。 现已知设计流量， 另1个可根据水力计算设计数据。 相应于300mm管径的最小设计坡度为0.003. 当 Q=30.6 时，I=0.0023；查表得 V=0.651m/s（大于最小设计流速 0.6m/s）,h/D=0.6.计算数 据符合规范要求。将所确定的管径 D、坡度 I、流速 O、充满度 n/D 分别列入表 3-3 的第 4、5、 6、7 项。 5、确定其它管道的管径 D，设计流速 V，设计充满度 h/D 和管道坡度 I。通常随着设计 流量的增加，下一个管径一般会增大一级或两级（50mm 为一级） ，或者保持不变，这样便可 根据流量的变化情况确定管径。然后根据设计流速的随着设计流量的增大而逐段增大或保持 不变的规律设定设计流速。 根据 Q 和 V 即可在确定 D 的那张水力计算图或表中查出相应的 n/D 和 I 值；若 h/D 和 I 值符合设计规范要求，说明水力计算合理，将计算结果填入表 3-3 相应 项中。 6、计算各管段上端，下端的水面、管内底标高及其埋设深度： (1)、 根据设计管段长度和管段坡度求降落量。 如管段6-7的水深为h=0.0023473=1.09m. 列入表中第 9 项。 (2)、 根据管径和充满度求管段的水深。 如管段 6-7 的水深为 h=Dh/D=0.30.6=0.18m, 列入表中第 8 项。 (3)、确定管网系统的控制点。本设计中离污水厂最远的干管起点有 6、9、11 点，这些 给排水论坛 - 25 - 点都可能成为管道系统的控制点。6、9、11 三点的埋深采用最小覆土厚度的现值确定。例如 6 点埋深定为 1.000m，将该值列入表中第 16 项。 (4)、求设计管段上、下端的管内底标高、水面标高及埋设深度。6 点的管内底标高等于 6 点的地面标高减 6 点的埋深为：2153.9-1.000=2152.900m,列入表中第 14 项。7 点的管内底 标高等于 6 点管内低标高减降落量，为 2152.900-1.09=2152.810m，列入表中的第 15 项。7 点的埋设深度等于 7 点的地面标高减 7 点的管内底标高，为 2153.0-2151.810=1.190m,列入 表中第 17 项。管段上下端水面标高等于相应点的管内底标高加水深，如管段 6-7 中 6 点的水 面 标 高 为2152.900+0.18=2153.080m. 列 入 表 中 第12项 .7点 的 水 面 标 高 为 2151.810+0.18=2151.990m。列入表第 13 项。 根据管段再检查井处来用的衔接方法， 可确定下游管段的管内底标高。 例如， 67 与 7 8 的管径不同，采用管顶平接。即等段 67 中的 7 点与 78 中的 7 点的管顶标高应相同。 所以管顶 78 中的 7 点的管内底标高为 2151.810+0.3-0.42151.710m，求出 7 点的管内底 标高后，按照前面讲的方法即可求出 8 点的管内底标高，7，8 点的水面标高及埋设深度。又 如管段 1314 与 144 管径相同， 可采用水平平接， 即管段 1314 中的 14 点水面标面相同。 然后用 14 点的水面标高减去降落量，求得 4 点的水面标高。将 14，4 点的水面标高减去水深 求出相应点的官邸标高。进一步求出 14，4 点埋深。 （5） 、在本设计中，干管与主干管同时进行计算，再干管与主干管相接的减除井处，必 然会有两个管内底标高值。再继续计算相交后的下一个管段时，应采用小的那个管内底标高 值。 给排水论坛 - 26 - 污水干管水力计算表 表 33 污水干管水力计算表 表 33 设计满度 管段编 号 管段长 度 t(m) 设计流 量 Q(sl ) 管径 D(mm ) 设计坡度 I(o/oo) 设计 流速 v(m/s ) h/Dj 降落量 It(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 67 473 30.6 3002.3 0.6510.60.18 1.09 78 509 54.13 4001.75 0.69 0.60.24 0.89 82 835 89.19 5001.4 0.71 0.60.3 1.42 12 439 88.59 5000.2 0.67 0.650.325 0.53 01 696 55.82 4001.5 0.65 0.650.26 1.04 23 501 187.28 6001.6 0.89 0.650.39 0.8 910 878 27.59 3002.3 0.65 0.550.165 2.02 103 866 72.09 5001.4 0.67 0.550.275 1.21 34 779 267.19 7001.5 0.92 0.650.45 1.17 1112 378 36.7 4001.5 0.6 0.50.2 0.567 1213 538 62.51 5001.5 0.64 0.50.25 0.67 1314 353 95.43 6001.25 0.69 0.50.3 0.42 144 461 116.98 6001.2 0.74 0.550.33 0.52 45 393 373.16 8001.5 1.5 0.650.52 0.59 给排水论坛 - 27 - 【注】 （下表横接于上表右侧） （下表横接于上表右侧） 标高 地面 水面 管内底 埋设深度(m) 上端 下端 上端 下端 上端 下端 上端 下端 10 11 12 13 14 15 16 17 2153.9 2153 2153.08 2151.992152.9 2151.811 1.19 2153 2152 2151.95 2151.062151.712150.821.29 1.18 2152 2151 2151.02 2149.6 2150.722149.3 1.28 1.7 2151.4 2151 2150.13 2149.6 2149.8052149.2751.595 1.725 2152 2151.42151.205 2150.1652150.9452149.9051.055 1.495 2151 2150.52149.565 2148.7652149.1752148.3751.825 2.215 2152.8 2151.72151.965 2149.9452151.8 2149.781 1.92 2151.7 2150.52149.855 2148.6452149.582148.372.12 2.13 2150.5 2150 2148.62 2147.452148.172147 2.33 3 2152 2151.62151.1 2150.5332150.9 2150.3331.11 1.267 2151.6 2151 2150.483 2149.8132150.2332149.5631.367 1.437 2151 2150.62149.763 2149.3432149.4632149.0431.537 1.557 2150.6 2150 2149.343 2148.8232149.0132148.4931.587 1.507 2150 2150 2147.42 2146.832146.9 2146.313.1 3.69 给排水论坛 - 28 - 第四节 污水提升泵站的设计计算 第四节 污水提升泵站的设计计算 由上面计算所得污水泵站的设计流量为373.16sl ， 扬程为10米 （其中5节点埋深3.69 米，污水厂进水标高为的地面以上 5 米）,由此选择 300TLW540A 型污水泵（ 1 备 1 用） 。 第五节 污水处理厂选址及面积拟定 第五节 污水处理厂选址及面积拟定 由原始资料,该县城西南部有接纳水体，由风玫瑰图考虑考虑风向问题，故污水处理厂选 址在县城西部(如污水管网平面图所示)。 根据计算所得污水处理厂规模约 32227.2 m 3/d ，拟采用传统活性污泥法（鼓风曝气） 。 拟定污水处理厂占地面积为 3.0410 4 m 2 。 给排水论坛 - 29 - 第三章 城市排水管网（雨水）设计计算