雨水管网系统课程设计计算说明书

1、各专业全套优秀毕业设计图纸 给排水管网系统课程设计 雨水管网系统设计计算说明书 姓名： 学号： 指导老师： 排水管网课程设计任务书排水管网课程设计任务书 一、设计目的 通过运用课堂所学知识，完成某城镇排水管网的初步设 计，以达到巩固基本理论，提高设计与绘图能力，熟悉查阅 和使用技术资料，了解设计的方法与步骤，进一步使理论与 实践相结合等教学要求。 二、设计要求 按完全分流制设计，达到初步设计程度，设计成果应为： 1污水和雨水排水系统的总平面布置图各一张 2污水总干管纵剖面图一张、某一雨水干管纵剖面图一张 3设计计算与说明书 三、基本设计资料 （一）城镇规划资料： 1. 某城镇规划图 2. 人口

2、分布、房屋建筑、卫生状况：（见下表） 街坊人口密度(cap/ha)区域 名称近期远期 房屋建筑 层数 卫生设备 状况 河南区 2504003 室内有给排水卫 河北区 3505005 生设备和淋浴设 备 3. 各种性质地面所占百分比: (见下表) 地面覆盖 名称 各种 屋面 砼沥青 路面 碎石 路面 非铺砌 路面 沥青表面处 理 碎石路面 公园 菜地 所占百分比 （%） 438419620 4. 工、企业规划表：（见下表） 职 工 人 数 第 一 班第 二 班第 三 班 热车间一般车 间 热车间一般车 间 热车间一般车 间 工 厂 平 均 日 流 量 (m3/d ) 时 变 化 系 数 职 工

3、人 数 淋 浴 人 数 职 工 人 数 淋 浴 人 数 职 工 人 数 淋 浴 人 数 职 工 人 数 淋 浴 人 数 职 工 人 数 淋 浴 人 数 职 工 人 数 淋 浴 人 数 污 水 管 出 口 管 底 埋 深 (m) 130001. 3 30 0 10 0 40 0 11 0 28 0 9038 0 10 0 20 0 7 0 25 0 7 0 2. 3 225001. 4 20 0 8023 0 7025 0 11 0 30 0 9015 0 6 0 18 0 5 0 2. 5 5. 工业企业的污水经局部处理后允许排入城镇下水道。 （二）气象资料： 1.土壤冰冻深度 0.1m 左右

4、； 2.年平均降雨量 1400mm； 3.暴雨公式：，其中 a=20 , c=0.7 , b=19 , n=0.86 n bt pca q )( )lg1 (167 （三）水文及水文地质资料： 1. 河流水位：max:101m , min:95m , average:97m . 径流量 降雨量 2. 地下水位：离地面 7-8m. 3. 地质：砂质粘土. （四）电力供应：有三相电源可供选择，电力供应正常。 （五）污水不用作农田灌溉。 （六） 、设计参考资料 1. 给水排水管网系统教材 2. 给水排水设计手册第 1、5 册 3. 室外排水设计规范gb50014-2006 雨水管网设计计算雨水管网设

5、计计算 径流系数的确定径流系数的确定 降落到地面上的雨水，在沿地面流行的过程中，形成地面径流，地面径流 的流量称为雨水地面径流量。因此将雨水管道系统汇水面积上的地面雨水径流 与总降水量的比值称为径流系数，用符号 表示，即： 目前再设计计算中径流系数根据地面覆盖情况按经验来定， 室外排水设 计规范中有关径流系数的规定见下表。由于在同一个汇水面积上，兼有多种 地面覆盖的情况，根据本设计中各中地面的覆盖情况，用加权平均的方法可以 求出整个城镇的平均地表径流系数，该城镇的各种地面的覆盖率等具体数据见 下表 径流系数 值 地面种类径流系数 各种屋面、混凝土和沥青路面0.90 大块铺砌路面和沥青表面处理的

6、碎石路面0.60 级配碎石路面0.45 干砌砖石和碎石路面0.40 非铺砌土路面0.30 公园和绿地0.15 各种性质地面所占百分比 地面覆盖各种砼沥青碎石非铺砌沥青表面公园 名称屋面路面路面路面处理 碎石路面 菜地 所占百分比 （%） 438419620 由上述两个表格，可知本城镇的平均径流系数为： () 0.43 0.90.08 0.90.04 0.40.19 0.30.06 0.60.2 0.150.5980.6 ii av f f 雨强度随着重现度 p 值的不同而不同，p 值越大，暴雨强度越大，p 值越小， 暴雨强度越小。p 值的确定影响着设计流量，如果 p 值采用较高的值的话，计 算

7、的雨水设计流量就会比较大，雨水管道的设计断面相应增大，安全性高，但 是会增加工程的造价；反之，可降低工程造价，地面积水可能性大，可能发生 排水不畅，不能及时排除雨水。 我国地域辽阔，各地的重现度差别比较大，同一城市中也可能出现不同的 重现度。但是本设计的目标城市为一个中小城市，暴雨强度的差别不会很大， 同时没有很多重要的区域，所以整个城市采用统一的重现期。在本设计中，统 一采用重现期为 2a。 设计降雨历时的确定设计降雨历时的确定 集水时间指雨水从汇水面积上的最远点流到设计的管段断面所需要的时间，所 以集水时间 t 是由地面雨水集水时间 和管内雨水运行时间两部分组成，所 1 t 2 t 以降水

8、历时可用下式表达：，其中 m 为折减系数。 12 ttmt 地面雨水集水时间的确定地面雨水集水时间的确定 地面雨水集水时间是指雨水从汇水区域上最远点 a 到第一个雨水口的地面 雨水流行时间。在实际应用中，要准确的确定 值较为困难，故通常不予计算 1 t 而直接采用经验数值。根据室外排水设计规范中规定：一般采用 5 15min。一般汇水面积较小，地形较陡，建筑密度较大，雨水口分布较密的地 区，宜采用较小的 值，一般为 58min 左右，其他情况为 815min。本设计 1 t 地区取地面汇水时间为 12min。 管内雨水流行时间的确定管内雨水流行时间的确定 管内雨水流行时间是指雨水在管内从第一个

9、雨水口流到设计断面的时间。 2 t 他与雨水在管内流经的距离 l 及管内雨水的流行速度 v 有关。可用下式计算： 折减系数折减系数 m m 值的确定值的确定 设计断面的流量和流速并非同时达到设计状况，实际上，雨水管道内的水 流速度也是由零逐渐增加到设计流速的，雨水在关内的实际流行时间大于设计 水流时间，所以折减系数的产生就是为了折算这段时间的差额。为使计算简便， 室外排水设计规范中规定:暗管采用 m=2.0。对于明渠，为防止雨水外溢的 可能，应采用 m=1.2。在陡坡地区，不能利用空隙容量，暗管采用 m=1.2 2.0。本设计中的管道全部采用暗管，所折减系数按照 m=2.0 计算。 综上所述，

10、当设计重现期、设计降雨历时、折减系 暴雨强度公式暴雨强度公式 综上所述，当设计重现期、设计降雨历时、折减系数确定以后，计算雨水 管渠的设计流量所用的设计暴雨强度公式可写为： 在设计要求中，部分参数已经给出,同时经过前面的确定，可知: =20，c=0.7,b=19,n=0.86, =12min,p=2a，m=2； 1 a 1 t 将参数代入上述公式得： = 4345.4 (31 + 22)0.86 从而确定了暴雨强度公式，需要根据管段流量确定，当进行水力计算后， 2 t 即可确定流速 v，才能确定确定。 2 t 2 60 l t v 1 12 167(1lg) ()n acp q tmtb 单位

11、面积径流量的确定单位面积径流量的确定 单位面积径流量l/shm2是暴雨强度 q 与径流系数 的乘积，即 0 q 0= = 4345.4 (31 + 22)0.86 0.6 = 2607.24 (31 + 22)0.86 设计雨水径流量计算设计雨水径流量计算 设计雨水径流量由以下公式确定： qqf 其中，f 为相应的汇水面积，q 为设计暴雨强度。 第一根管段水力计算表： 管内雨水流 行时间 (min)设计 管段 编号 管长 （m） 汇水 面积 a(ha) t2= l/vl/v 单位面 积 径流量 q0 设计流 量 q（l/s) 管径 d(mm) 水力 坡度 i() 流速 v （m/s） 管道输

12、水 能力 （l/s) 坡降 il 12165.9 4.85 01.61 136.02 660.02 7005.11.716 661.540.846 23220.4 9.26 1.61 2.02 124.93 1156.80 9004.11.819 1159.10.904 34201.0 12.27 3.63 1.89 113.51 1393.07 10003.41.775 1398.010.683 45187.8 20.09 5.52 1.41 104.68 2103.11 11004.72.214 2104.490.883 56263.2 23.11 6.93 1.82 98.98 2287

13、.47 11005.52.408 2292.21.447 6784.0 24.96 8.75 0.68 92.55 2310.45 12003.62.044 2338.850.302 第一根管段埋深计算表： 设计地面标高(m) 设计管内底标高 (m) 埋深（m)覆土(m) 设计管 段 编号起点端点起点终点起点终点起点终点 12106.3105.5104.86 104.01 1.44 1.49 0.740.79 23105.5104.7103.81 102.91 1.69 1.79 0.79 0.89 34104.7104.2102.81 102.13 1.89 2.07 0.89 1.07 4

14、5104.2103.1102.03 101.14 2.17 1.96 1.07 0.86 56103.1101.5101.14 99.70 1.96 1.80 0.86 0.70 67101.510199.60 99.29 1.90 1.71 0.70 0.51 第二根管段水力计算表： 管内雨水流行时 间(min) 设计管段 编号 管长 （m） 汇水面 积 a(ha) t2=l /vl/v 单位面 积 径流量 q0 设计流 量 q（l/s) 管径 d(mm) 水力 坡度 i() 流速 v （m/s） 管道输 水 能力 （l/s) 坡降 il 89157.0 2.85 01.91 136.02

15、387.77 60041.372 388.20.628 910121.2 8.05 1.91 1.02 123.10 990.42 8005.71.971 998.260.691 1011163.9 10.68 2.93 1.39 117.20 1251.13 9004.81.968 1254.530.787 1112127.1 13.41 4.32 1.13 110.10 1476.56 10003.81.881 1478.120.483 1213168.3 15.61 5.45 1.63 104.99 1639.07 11002.91.726 1664.980.488 1314211.1

16、25.21 7.07 1.60 98.45 2482.17 12004.12.196 2496.050.865 1415240.3 31.33 8.67 1.83 92.81 2907.85 13003.72.192 2936.030.889 1516183.7 35.89 10.50 1.30 87.18 3128.62 13004.32.358 3164.330.790 1617184.5 43.88 11.80 1.29 83.60 3668.26 14003.92.384 3672.960.720 171826.3 46.23 13.09 0.18 80.34 3714.27 1400

17、42.414 3719.140.105 第二根管段埋深计算表： 设计地面标高(m)设计管内底标高(m)埋深（m)覆土(m) 设计管 段 编号起点端点起点终点起点终点起点终点 89106.5105.7105.00 104.37 1.50 1.33 0.90 0.73 910105.7105.6104.17 103.48 1.53 2.12 0.73 1.32 1011105.6104.5103.38 102.59 2.22 1.91 1.32 1.01 1112104.5104.5102.49 102.01 2.01 2.49 1.01 1.49 1213104.5104.6101.91 101

18、.42 2.59 3.18 1.49 2.08 1314104.6103.4101.32 100.46 3.28 2.94 2.08 1.74 1415103.4103.6100.36 99.47 3.04 4.13 1.74 2.83 1516103.6101.799.47 98.68 4.13 3.02 2.83 1.72 1617101.7101.398.58 97.86 3.12 3.44 1.72 2.04 17181041.310197.86 97.75 3.44 3.25 2.04 1.85 第三根管段水力计算表： 管内雨水流 行时间(min) 设计管 段 编号 管长 （m） 汇

19、水面 积 a(ha) t2= l/v l/v 单位面 积 径流量 q0 设计流 量 q（l/s) 管径 d(mm ) 水力 坡度 i( ) 流速 v （m/s） 管道输 水 能力 （l/s) 坡降 il 1920349.4 4.32 03.81 136.02 587.67 7004.11.528 593.04 1.43 2 2021153.3 8.45 3.81 1.35 112.59 951.68 8005.21.894 953.530.797 2122171.0 11.97 5.16 1.42 106.24 1272.00 90052.000 1279.970.855 2223162.0

20、16.55 6.59 1.28 100.32 1660.34 10004.52.115 1608.50.729 2324194.3 18.13 7.86 1.47 95.58 1732.57 10005.32.207 1745.161.030 第三根管段埋深计算表： 设计地面标高(m) 设计管内底标高 (m) 埋深（m)覆土(m) 设计管 段 编号起点端点起点终点起点终点起点终点 1920106.2105.4104.80 103.37 1.40 2.03 0.70 1.33 2021105.4104.1103.27 102.47 2.13 1.63 1.33 0.83 2122104.1104

21、.3102.37 101.52 1.73 2.78 0.83 1.88 2223104.3104.2101.42 100.69 2.88 3.51 1.88 2.51 2324104.2102.8100.69 99.66 3.51 3.14 2.51 2.14 2425102.8101.699.66 99.04 3.14 2.56 2.14 1.56 2526101.610198.84 98.25 2.76 2.75 1.56 1.55 第四根管段水力计算表： 管内雨水流 行时间(min) 设计管 段 编号 管长 （m ） 汇水 面积 a(ha) t2= l/v l/v 单位面 积 径流量 q

22、0 设计流 量 q（l/s) 管径 d(mm) 水力 坡度 i() 流速 v （m/s） 管道输 水 能力 （l/s) 坡降 il 2728 207.6 4.17 01.73 136.02 566.69 6008.62.005 569.441.785 2829 149.1 7.87 1.73 1.28 124.22 978.02 8005.51.947 980.670.820 2930 193.6 12.04 3.00 1.46 116.81 1405.92 9006.12.211 1413.571.181 3031 70.7 22.89 4.46 0.45 109.43 2504.33 11

23、006.62.637 2511.720.467 第四根管段埋深计算表： 设计地面标高(m) 设计管内底标高 (m) 埋深（m)覆土(m) 设计管 段 编号起点端点起点终点起点终点起点终点 2728103.8102.8102.50 100.71 1.30 2.09 0.70 1.49 2829102.8102.5100.51 99.69 2.29 2.81 1.49 2.01 2930102.5101.599.59 98.41 2.91 3.09 2.01 2.19 3031101.510198.21 97.75 3.29 3.25 2.19 2.15 242586.9 24.15 9.33 0

24、.52 90.70 2190.40 10007.12.790 2020.050.617 252686.9 35.93 9.85 0.51 89.11 3201.60 12006.82.832 3215.350.591 第五根管道水力计算表： 管内雨水流行 时间(min) 设计管 段 编号 管长 （m） 汇水面 积 a(ha) t2= l/ vl/v 单位面 积 径流量 q0 设计流量 q（l/s) 管径 d(mm ) 水力 坡度 i( ) 流速 v （m/s ） 管道输水 能力 （l/s) 坡降 il 3233282.7 3.98 03.34 136.02 541.80 7003.51.409

25、 548.010.989 3334169.0 12.44 3.34 1.25 114.98 1430.21 9006.32.249 1437.111.065 3435197.3 17.91 4.60 1.60 108.79 1948.30 110042.051 1954.830.789 3536136.5 35.17 6.20 0.84 101.85 3581.53 13005.62.700 3611.640.764 3637176.2 46.75 7.04 1.13 98.56 4607.54 15004.32.609 4635.210.758 373838.0 55.98 8.17 0.24 94.52 5290.81 160042.633 5310.350.152 第五根管段埋深计算表 设计地面标高(m) 设计管内底标高 (m) 埋深（m)覆土(m) 设计管 段 编号起点端点起点终点起点终点起点终点 3233104.3102.9102.48 101.49 1.82 1.41 1.12 0.71 3334102.9102101.29 100.23 1.61 1.77 0.71 0.87 3435102101.6100.03 99.24 1.97 2.36 0.87 1.26 3536101.610299.04 98.27 2.56 3.73