排水管道作业.doc

排水管路工程大作业已知某城镇居住区街坊人口密度为400人/ha，污水量标准为140L/(人d)；工厂的生活污水设计流量为8.24L/s，淋浴污水设计流量为6.84L/s，生产污水设计流量为26.4L/s；工厂废水排出口的地面标高为43.50m，管底埋深为2.20m，土壤冰冻线最大深度为0.75m，河岸堤坝顶标高40.00m。试确定如下内容：1. 进行该街坊污水管道系统的定线2. 根据街坊平面图将街坊依次编号并计算其面积3. 划分设计管段，计算各管段设计流量4. 进行从工厂排出口到污水厂的各管段的水力计算5. 按适当的比例在图纸上绘制管段的平面图和主干管的纵剖面图 解:1-1.根据要求对该街坊污水管道系统进行定线和编号，如图所示：分析说明：定线原则：一般情况下，污水管道沿着道路铺设，易于管道的维修和养护。此外，管道定线还应该考虑道路的宽度和交通的繁忙程度，居住区和工业区的近远期规划以及分期建设的安排。根据具体的条件，设计出一条合理经济的管线。布置形式：采用围坊式布置管线，因为该区地势自西至东成自然倾斜，利用该地势条件，可以有效的使管道中的污水自然下流而无需提升。此外，该区的建筑特征也极其适合选用围坊式管线埋设。1-2.根据街坊平面图计算各区域面积：=300 x 250=75000m2=7.5ha=600 x 320=192000m2=19.2ha=300 x 200=60000m2=6ha=320 x 200=64000m2=6.4ha1-3.划分设计管段，计算各管段的设计流量工厂的总设计流量=8.24+6.84+26.4=41.48L/s比流量q0=400x140/86400=0.65L/s总变化系数K总=2.7/Q0.111-4.进行从工厂排出口至污水厂的各管段的水力计算地面坡度的计算1-2：（43.50-43.00）/200=0.00252-3：（43.00-42.30）/300=0.00233-4：（42.30-41.70）/320=0.00194-5：（41.70-41.20）/320=0.00165-6：（41.20-40.06）/320=0.00196-7：（40.60-40.00）/300=0.0020管段计算1-2：Q=50.53L/s i=0.0025 分析：D=350mm(当D取300mm时，不能满足要求),当取最小流速v=0.6m/s时，查图可知不符合。取h/D=0.65，读图可知v=0.76m/s，此时的坡度i=0.0024，与地面坡度相当,故下端的管底埋深不可能小于最小埋深。设计管段上端管底高程：43.50-2.20=41.30m设计管段下端管底高程：41.30-0.0024x200=40.82m设计管段上端水面高程：41.30+0.35x0.65=41.53m设计管段下端水面高程：40.82+0.35x0.65=41.05m设计管段上端覆土厚度：2.2-0.35=1.85m设计管段下端覆土厚度：43.00-40.82-0.35=1.80m2-3：Q=58.25L/s i=0.0023 分析：D=350mm时，取最小流速v=0.6m/s时，不满足。故取h/D=0.65,查表可得v=0.88m/s,i=0.0034,管道坡度大于地面坡度,故埋深不会小于最小埋深。设计管段上端管底高程：40.82m设计管段下端管底高程：40.82-0.0034x300=39.80m设计管段上端水面高程：40.82+0.35x0.65=41.05m设计管段下端水面高程：39.80+0.35x0.65=40.03m设计管段上端覆土厚度：43.00-40.82-0.35=1.83m设计管段下端覆土厚度：42.30-39.80-0.35=2.15mD=400mm时，取最小流速v=0.6m/s时，不满足。故取h/D=0.65，有v=0.67m/s,i=0.0017，管道坡度小于地面坡度。采用管顶平接设计管段上端管底高程：40.82-0.05=40.77m设计管段下端管底高程：40.82-0.0017x300-0.05=40.26m设计管段上端水面高程：40.77+0.40x0.65=41.03m设计管段下端水面高程：40.26+0.40x0.65=40.52m设计管段上端覆土厚度：43.00-40.77-0.40=1.83m设计管段下端覆土厚度：42.30-40.26-0.40=1.64m经对比分析可知，以上两种方案均满足要求，但是方案2明显减小了施工量，故选择方案23-4：Q=76.05L/s i=0.0019 分析：D=400mm时，取最小流速v=0.6m/s时，不满足。故取h/D=0.65，有v=0.87m/s,i=0.0026，管道坡度大于地面坡度,故埋深不会小于最小埋深。设计管段上端管底高程：40.26m设计管段下端管底高程：40.26-0.0026x320=39.43m设计管段上端水面高程：40.26+0.40x0.65=40.52m设计管段下端水面高程：39.48+0.40x0.65=39.74m设计管段上端覆土厚度：42.30-40.26-0.4=1.64m设计管段下端覆土厚度：41.70-39.48-0.40=1.82mD=450mm时，取最小流速v=0.6m/s时，不满足。故取h/D=0.65，有v=0.68m/s,i=0.0014，管道坡度小于地面坡度。采用管顶平接设计管段上端管底高程：40.26-0.05=40.21m设计管段下端管底高程：40.21-0.0014x320=39.76m设计管段上端水面高程：40.21+0.45x0.65=40.50m设计管段下端水面高程：39.76+0.45x0.65=40.05m设计管段上端覆土厚度：42.30-40.21-0.45=1.64m设计管段下端覆土厚度：41.70-39.76-0.45=1.49m经对比分析可知，以上两种方案均满足要求，但是方案2明显减小了施工量，故选择方案24-5：Q=97.34L/s i=0.0016 D=450mm时，取最小流速v=0.6m/s时，不满足。故取h/D=0.65，有v=0.90m/s,i=0.0025，管道坡度大于地面坡度。设计管段上端管底高程：39.76m设计管段下端管底高程：39.76-0.0025x320=38.96m设计管段上端水面高程：39.76+0.45x0.65=40.05m设计管段下端水面高程：38.96+0.45x0.65=39.25m设计管段上端覆土厚度：41.70-39.76-0.45=1.49m设计管段下端覆土厚度：41.20-38.96-0.45=1.79m5-6：Q=117.6L/s i=0.0019 D=500mm时，取最小流速v=0.6m/s时，不满足。故取h/D=0.70，有v=0.82m/s,i=0.0016，管道坡度小于地面坡度。采用管顶平接设计管段上端管底高程：38.96-0.05=38.91m设计管段下端管底高程：38.91-0.0016x320=38.40m设计管段上端水面高程：38.91+0.50x0.70=39.26m设计管段下端水面高程：38.40+0.50x0.70=38.73m设计管段上端覆土厚度：41.20-38.91-0.50=1.79m设计管段下端覆土厚度：40.60-38.40-0.50=1.70m由于设计管段的上端水面高程比4-5管段中的下端水面高程高，水会回流，故应该采用水面平接的方式。采用水面平接设计管段上端管底高程：39.25-0.50x0.70=38.90m设计管段下端管底高程：38.90-0.0016x320=38.39m设计管段上端水面高程：38.91+0.50x0.70=39.25m设计管段下端水面高程：38.39+0.50x0.70=38.74m设计管段上端覆土厚度：41.20-38.90-0.50=1.80m设计管段下端覆土厚度：40.60-38.39-0.50=1.71m6-7：Q=137.2L/s i=0.0020 D=500mm时，取最小流速v=0.6m/s时，不满足。故取h/D=0.70，有v=0.94m/s,i=0.0021，管道坡度基本等于地面坡度。设计管段上端管底高程：