管道工程计算书(第二套方案)汇总

第一节排水管网课程设计任务书陕西省某县排水管网系统扩建初步设计(二组)一、城市概况陕西省的一个县位于中国西北部，是缺水地区之一。随着城市经济的发展，人民生活水平的提高和环境保护的需要，该地区原有的排水系统已不能满足发展的要求。在对该地区的地质、水质数据、人口分布和气象数据进行彻底调查后，需要一个完整的排水管网系统。该地区人口密度为700人/公顷(城市总人口约为7万)，生活污水排放标准为200(升/卡)。d)、绿地面积占城市总面积的10%。城市地形高差相对平缓，等高线相对稀疏。这个地区有一家纸板厂，每天最大排水量为4000立方米。还有一个亚麻厂和一个发电厂，每天最大排水量分别为2000立方米和2500立方米。在城市的北部有一条从西向东的河流，水温一年四季都在16度左右。这个城市的平均地下水位大约在地下6米。中小学污水量标准为85L/(人日)，时变系数为2.2。其中，小学生1500人，教职工200人。中学生人数为1，000人，教学和行政人员人数为100人。酒店共有16层，每层50张床，标准污水量为300升/比特，每小时变异系数为2.6。医院拥有床位600张，污水量标准为220升/(人-床)。医院每天24小时工作，时间变异系数为2.0。二。地形和城市总体规划数据(1)城市地形和总体规划图一份，比例为1: 3000(道路为1:3000)；(2)城市各地区各楼层和屋顶的比例(%)见表1；表1市区各楼层和屋顶的比例各种屋顶混凝土和沥青路面碎石骨料类型无计划的泥土路面公园和绿地50301055三。气象资料(1)城市温度和其他数据如下：年平均气温在10 15之间，年平均无霜期为220天。(2)夏季主导风向为西南风；(3)设计暴雨强度公式及其参数如下：重现期为1年，地表集水时间t1=10分钟。四.地质数据表2城市地质数据土壤性质冻结深度/米地下水位/米地震基本裂缝度次粘土或粘土0.767五、接收水文水和水质数据表3受水水文水质数据受水水文学流量(m3/s)流速(m/s)水位高程(米)水温()在最高水位时801.256916在恒定水位下601.166716六、设计内容：开展城市污水管道工程的初步扩建设计和城市雨水管道工程的初步扩建设计。也就是说，根据给定的城市地形图和数据，进行城市污水和雨水管道系统的总平面布置和主管道的纵剖面布置，进行近期规划区的污水通道和雨水通道的流量计算和水力计算，并在总平面布置和剖面上表达计算结果。七.提交信息：(1)设计说明书和计算书；(2)一份污水及雨水管网布置图(2#图)；(比例：1:1000，管道；检查井、井代号(W-污水、Y-雨水)、编号(从起点到终点的序号)、标高(上下管底标高)；设计管径、坡度和管段长度；描述、图例等。)(3)污水管道的一个纵剖面(图2)；(垂直1:1000、垂直1:100的比例；设计断面的地面标高线、管道标高线(双线)、管径、坡度和管道长度；检查井(双线)和支管接入位置；其他管道在纵断面上的位置、管径和埋深。)第二节排水系统的选择(1)排水系统规划设计原则排水系统规划应符合城市总体规划我考虑污水的集中处理和分散处理。l在设计排水区域，应考虑污水排水与供水工程的协调，以节省总投资。l排水工程的设计应全面规划，并根据近期设计考虑长期发展。排水工程设计者考虑使用原有管道系统的可能性。在排水工程的规划设计中，必须认真遵守和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。(2)考虑排水系统的选择排水系统应根据城市和工业企业规划、环境保护要求、污水利用、水质、水量、地形等条件确定。最后，我们决定分别采用分体式和组合式两种排水系统进行计算，以比较水力计算和环境保护。方案选择：导流排水系统计算；第三节污水管道系统设计流程的确定城市生活污水设计流量是指设计期末最大日(最大类)的污水流量，包括生活污水设计流量和工业废水设计流量。生活污水设计流量由居住区居民生活污水设计流量、大型公共建筑生活污水设计流量和工业生产区生活污水设计流量三部分组成。(1)居住区生活污水设计流量Q1=nNKz/243600其中：Q1-生活污水设计流量生活污水排放标准。DN -设计期末每个排水区域服务的人口上限KZ生活污水总量变异系数该地区人口密度为700人/公顷(城市总人口约为7万)，生活污水排放标准为200(升/卡)。d)、绿地面积占城市总面积的10%。城市地形高差相对平缓，等高线相对稀疏。表邻域面积(公顷)邻居号12345678邻近地区6.3006.2456.7425.0004.8856.0006.0586.011邻居号910111213141516邻近地区5.7026.0005.2005.2005.2614.8765.0006.100邻居号1718192021222324邻近地区6.1416.1005.1225.1306.2416.5006.5005.510邻居号2526272829303132邻近地区5.5005.5006.0006.7006.1006.0325.3005.207邻居号3334353637383940邻近地区4.5574.7005.3005.3175.7866.0006.0007.361邻居号4142434445464748邻近地区7.4004.2354.2007.2467.3007.2467.3006.100邻居号4950515253545556邻近地区6.1004.0904.0006.6147.0005.2005.1034.200邻居号57585960616263邻近地区4.2016.1726.2007.4147.57.57.5(2)Q2公共建筑污水设计流量其中：质量管理-设计流程，信用证质量管理-污水量标准，升/位k-时间-时间变化系数移动人口按公式计算：小学污水量：3.6794升/秒中学污水量：2.381升/秒酒店生活污水量：7.222升/秒医院污水量：3.056升/秒(3)工业废水设计流程Q3其中：质量管理-工业废水的设计流程质量管理-工业每天最大污水排放量总k-总变化系数，总k=1按公式计算：纸板厂污水量：46.2963升/秒亚麻厂废水：23.148升/秒电厂污水量：28.9352升/秒(4)城市污水总设计流量q总量城市污水总设计流量一般采用直接总和法计算，作为污水管网设计的依据。上述计算污水总设计流量的方法假定各种排放废水的最大流量同时出现，但实际上各种废水的最大流量同时出现的可能性很小，所以直接用总和法计算的城市污水总设计流量往往超过实际值，因此设计的污水管网更安全。第四节污水管道设计(1)平面管线布置根据县城规划图，县城整体地势西南高东北低，从西南到东北坡度较小。街道支管布置在r根据设计管段的定义和划分方法，将该段流量进入的点和各主管、主管中侧支管进入的点作为设计管段的起点和终点，并对检查井进行编号。每个设计管道的短设计流量应在列表中计算。在初步设计阶段，只计算主管道和主管道的设计流量。污水主管道和主管道设计流量计(见表1)图表计算示例：以1号主管的3-4个管段为例进行计算说明管段(1)3-4指主管(1)的管段3-4，其接收来自5、9区的17.172升/秒的生活污水和来自医院的3.056升/秒的集中流量，并从上游管段输送60.517升/秒的生活污水和7.222升/秒的集中流量。(一)3-4管段生活污水日累计平均流量为17.17260.517=77.689升/秒，kz=2.7/(qd 0.11)计算的总变异系数为1.673，因此(一)3-4管段生活污水累计设计流量为77.6891.673=129.925。管段(1)3-4的总设计流量为129.9523.0567.222=140.230。其他管段的设计流量计算同上。第5节水力计算(1)确定管段的基本参数在确定设计流量后，可以从上游管段开始依次进行主管道各设计管段的水力计算。用excel计算(见表2)l从管道布置图中测量每个设计管段的长度，并将其包含在上表的第2项中。表中第3项列出了每个设计管段的设计流程。表中第10项和第11项列出了设计管段起点和终点检查井的地面标高。计算每个设计管段的地面坡度()，作为确定管道坡度的参考。确定初始管段的管径和设计流速v、设计坡度I和设计充满度h/d。首先，建议使用最小直径mm，即检查水力计算图。在该计算图表中，管道直径D和管道粗糙度系数N是已知的，并且仅通过知道4个水力因素中的2个就可以获得另外2个。现在设计流程已经知道，另一个可以根据水力计算设计数据的规定来设置。由于该镇管段地面坡度很小，为了不使整个管道系统埋深过大，应采用最小设计坡度作为设定数据。确定的管道直径D、管道坡度I、流速V和充满度h/D分别列于下表的第4、5、6和7项中。注：对于街道以下300毫米的最小管径，最小设计坡度为0.003。当设计流量小于33L/s时，可直接使用最小管径。(2)确定管段的水力参数确定其他管段的管径D、设计流速v、设计充满度h/D和管道坡度I。一般情况下，随着设计流量的增加，下一管段的管径一般会增加一至两级(50毫米为一级)，或保持不变，这样管径就可以根据流量的变化来确定。然后，可以根据设计流量逐步增加或者随着设计流量的增加保持不变的规则来设置设计流量。根据Q和V，相应的h/D和I值可在确定D的水力计算图表中找到。如果h/D和I值，以及h/D和I值符合设计规范的要求，则水力计算是合理的，并将计算结果填入表中相应的项目中。在水力计算中，由于q、v、h/D、I、D等水力要素之间的相互制约关系，在查阅水力计算图表时会有一个试算过程表最大设计充满度管道直径(d)最大设计充满度()200-300350-450500-90010000.550.650700.75(3)确定管段的埋设深度l根据设计管段的长度和管道的坡度来计算落差。l根据管径和充满度计算管段的水深。确定管网系统的控制点。距离污水处理厂最远的主管的埋深控制主管的埋深。第11点是3:主管直径与主管直径之差在3级以内，各管底部标高之差小于1米，因此无落井，满足经济、施工简单的要求。主管水力计算说明(二):1水力计算表中最大覆土厚度为4.3273米，此时管径为0.6米，满足埋深小于5米的要求，最大流量为1.1米/秒，最小流量为0.72。均满足规范中的流速要求。2主管和主管的管径系列之差在3级以内。1-2根管道的管底标高之差大于1m，并设置一个降水井。3主管段通过管道顶部连接进行连接。4管网起点埋深1.5m，覆土厚度1.2m，满足规范要求。主管道iii的水力计算说明：1):水力计算表中最大覆土厚度为4.2196米，此处管径为0.6米，满足埋深小于5米的要求，最大流量为1米/秒，最小流量为0