污水管道系统设计

污水管道系统设计,主要设计内容,1、设计基础数据的确定；2、设计方案的比选；3、推荐方案的工程设计； 4、设计图纸的绘制。,1、设计基础数据的确定,（1）有关明确任务的资料； （2）有关自然因素方面的资料； （3）有关工程情况的资料；,（1）有关明确任务的资料,设计范围、设计期限、设计人口、排水体制、污水处置方式，各类污水量定额及主要指标，现有污水、雨水管道的走向，排出口位置和高程等。,（2）有关自然因素方面的资料,1）地形图 初步设计时：地形图比例 1：1000 1：25000； 施工图阶段，地形图比例1:5001:2000，设置排水管道的沿线带状地形图。 2）城市经济、社会资料3）气象资料：气温、降雨4）水文资料：流量、流速、水位、洪水情况、水系图 5）地质资料。,（3）有关工程情况的资料,1）相关联的各种工程的专项规划、控制性详细规划等（主要包括给水规划、排水规划、道路规划、城市总体规划等）；2）现状资料：现有排水管道的走向、排出口位置及高程、现状排水体制；3）其它：地面建筑物和地铁，其它地下建筑物的位置和高程；各种地下管线的位置；4）本地建材、管材的情况和价格。 5）本地关于类似工程的习惯做法等调研资料及实施情况。,2、设计方案的比选,设计人员根据所掌握的设计基础资料及工程的要求和特点，对工程中一些原则性的、涉及面较广的问题提出了不同的解决办法，这样就构成了不同的设计方案。所以要对各设计方案深入分析其利弊和产生的各种影响，进行了技术经济比较评价。 进行方案比较与评价的步骤和方法是：,方案比较及评价的方法和步骤,（1）管道平面走向的方案论述： 根据相关规划及现状资料提出两个或两个以上管道平面走向方案。 （2）局部方案的论述： 根据平面布置，确定局部管道的详细方案。 例如：过河、过路等局部处理方案。（3）方案的技术经济比较； 根据技术经济评价原则和方法，在同等深度下计算各方案的工程量，投资以及其它技术经济指标，然后比较。 常用方法：逐项对比法、综合比较法、综合评分法、两两对比加权评分法。 （4）综合评价与决策； 在上述分析评价的基础上，对各设计方案的技术经济、方针政策、社会效益、环境效益等作出总的评价与决策，以确定最佳方案设计方案。,3、推荐方案的工程设计,3.1、划分排水流域 3.2、管道的定线及平面位置组合 ； 3.3、控制点的确定及泵站的设置； 3.4、污水量的计算； 3.5、划分设计管段和水力计算 ；,3.1确定排水区界，划分排水流域,根据城市总体规划、地形及城市水系情况划分排水流域分区。有以下情况：（1）丘陵及地形起伏区域，一般以自然地形分水线划分；（2）地形平坦区域，一般根据地块面积及城市水系分布情况进行划分，每1个排水流域，一般布置1条主干管，根据具体情况可增加主管官数量。,3.2管道的定线和平面布置的组合,根据划分的排水流域分区，在总平面图上（地形图或者路网图）确污水管道的位置和走向。管道定线的顺序和原则如下： 顺序：主干管干管支管 定线原则：“短”、“浅”、“扬长避短”，让最大区域的污水能自流排出。 影响管道定线的因素主要包括： （1）城市地形和竖向规划； （2）污水厂位置和现状排水口位置（对于现状已经形成一定体系，且能够利用现状管网的系统）； （3）排水体体制； （4）（水文）地质条件、地下构筑物； （5）街道宽度与交通 L 40m ，平行 2 条，减少连接支管数目，减少与其它地下管线交叉。 （6）企业与污水大户的分布： 将大流量污水的工厂或公共建筑物的污水排出口接入污水干管起端，以利减少埋深。,3.3 控制点的确定及泵站的设置,（1）控制点 控制点：对整个管道系统的埋深起控制作用的地点。控制点一般包括离出水口最远点、低洼区的工厂或管道的排出口。 控制点标高： 根据城市竖向规划，保证排区域内污水都能排出； 不能因照顾个别控制点而增加整个管系的埋设深度。 根据确定好的方案，做好管道的平面图，根据现状管网、规划管网及相关资料确定控制点的标高。（2）泵站 根据确定的管道位置、城市地形的具体情况及确定的控制点，确定好管道的埋设深度。根据管道的埋设深度及工程具体实际情况确定是否需要加设污水提升泵站。,3.4污水量的计算,根据规范规定，城市污水量宜根据城市平均日用水量乘以城市污水排放系数确定。 用水量预测通常采用的方法有数理统计法和用水量指标预测法，数理统计法是根据多年供水量的统计资料，采用数理统计的方法预测用水量，它建立在大量的统计数据基础上，可信度较大。 用水量指标预测法是参照片区居民生活水平、工业组成及发达程度，参照同类、同规模地区用水量情况确定出用水量指标，有较大的可信度，宏观上能控制用水量的需求。用水量指标预测法又分为三种，一种是分项用水指标法，一种是人均综合用水指标法，一种是不同建设用地性质用水量指标法进行用水量预测。,3.5 污水管道的水力计算,（1）污水管道中污水流动的特点 水力计算是首先假定污水的流动符合一般液体流动的规律，并假定管内水流是均匀流。实际上，管内流速有变化，流量也变，是非均匀流。在直线管段上，当流量无很大变化又无沉淀物时，管内污水的流动状态，接近均匀流。 （2）水力计算公式 计算目的：合理的、经济的选择管道断面尺寸，坡度和埋深，根据水力学规律，常用均匀流公式： Q= n 管壁粗糙系数。与管材有关，我们常用的HDPE系列管材一般采用0.0090.01，钢筋混凝土管采用0.0130.014。,（3）污水管道水力计算的设计数据 水力计算公式，数学关系，为保证污水管道的正常运行，室外排水设计规划对各因素作了规定，在污水管道进行水力计算时应遵守。主要水力计算数据包括： 1）设计充满度 2）设计流速 3）最小管径 4）最小设计坡度 （4）确定设计管段 设计管段：两检查井之间的管段采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度。 据管道平面图布置，估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，凡有集中流量进入，有旁侧管接入的检查井可作为设计管段起止点，并进行编号。,（5）污水管道水力计算的方法 第一步：计算设计流量Q； 第二步：选取管材，确定管壁粗糙系数n； 第三步：初步选定管径D，根据管径选择坡度I； 第四步：查水力计算图，初步选定充满度，判定充满度是否合适；如果充满度太小，说明管径选择不够经济（偏大），需要重复第三步及第四步；如果充满度大于规定的最大充满度，说明管径选择偏小，需要重复第三步及第四步。 第五步：充满度判定合适后，在水力计算表中输入相关数据进行计算，在判定流速是否合适。 注意：根据计算流量计算管径、流速等参数时，所用的充满度不一定是最大充满度。,4、设计图纸的绘制,管道水力计算完成后，就可开始绘制管道设计的图纸，主要图纸应包括： （1）设计说明 1）设计依据 摘要说明初步设计批准的机关、问号、日期及主要审批内容； 施工图设计资料依据； 采用的规范、标准； 详细勘测资料。 2）设计内容 工艺设计； 结构设计； 建筑设计（如果有）； 其它专业设计（如果有）； 对照初步设计变更的内容、原因、依据等。 3）采用的新材料、新技术的说明 4）施工安装注意事项及质量验收要求 5）运转管理注意事项（泵站或污水厂） 6）排水下游出路说明,（2）总体布置图（工艺） 采用比例1:10001:10000，图上表示出地形、地物、河流、道路、风玫瑰等，标出坐标网，绘制出现有和设计的排水工程系统及流域范围；（3）平面图、纵断图（工艺） 一般采用比例横向1:5001:2000，纵向1:1001:200，图上包含纵断面和平面图两部分，末页附主要工程量表