课程设计-排水管网-四川大学-廖建平

1、08级排水管网系统课程设计说明书姓名：廖建平学院：建筑与环境学院专业：水科学与工程学号：0843052055指导老师：彭遗柱目录1. 城市概况及设计总体思路 (1)2. 污水管道系统设计 (2)2.1.设计资料 (2)22污水管道系统设计及水力计算 (3)3. 雨水管渠系统设计 (8)3.1 .设计资料 (8)3.2 雨水管渠系统设计及水力计算 (8)4. 总结 (10)5. 参考资料 (11)1. 城市概况及设计总体思路设计城市中间有一条河流横穿而过， 城市地形由南北坡向中间河流，有良好的重力排水条件。该城位于 我国西南地区，降雨强度较大，雨水径流量大，如果使用合流制排水将很不经济，为了取得

2、良好的经济效益、 环境效益和社会效益，考虑采用分流制排水系统。 通过量取总平面图的一些距离，算出居住区总面积，初步 估算该城市的人口少于20万，为小城市规模。因此，污水量不会很大，考虑采用集中处理的方式处理生活 污水和生产污水，生产废水排入雨水管渠系统，以降低管网系统造价。北区除西北角有部分高地外，地势较平坦，按一定面积并结合街道情况大致划分排水流域，排水区界线为I、U。南区有一条明显的分水岭，是天然的排水流域区界线，其余的按面积并结合街道情况大致划分， 排水区界线为M、W、V、W。污水管道系统的设计：污水排水系统采用截流式，沿河岸分别铺设两根主干管并在江北二桥边的空地处 合流，最终输送到江北

3、东南的污水厂集中处理排出。 河流两岸坡度明显，支管的铺设采用低边式，各干管可 沿街道垂直于水体设置。在公路桥 2处，河流二十年一遇最高洪水位为 180.15m,最低水位170.50m,常水 位176.50m,而河岸线的标高有189.00m,与二十年一遇最高洪水位高差达 9m,因此河岸线不会被淹，对污 水雨水的出水口向河流排水均有利。污水厂占地面积较大，卫生防护要求较高，考虑将污水厂设置在离居住区较远的江北东南空地处， 此处 地势较平坦，有利于污泥堆积处理。铺设南北两条主干管，南岸主干管在桥二处以倒虹管过江。 污水厂出水 口采用江心分散式出水口，便于污水分散于河水中。由于生产废水污染较轻，可通过

4、雨水管直接排入河中。在进行水力计算时必须细致研究管道系统的控制点，细致研究管道敷设坡度与管线经过地段的地面坡度 之间的关系。水力计算自上游依次向下游管段进行， 一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也应相 应增加。在地面坡度太大的地区，为了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管道坡度往往需要小于地面坡 度，必要时设置跌水井，以增大管道埋深。水流通过检查井时，常引起局部水头损失。在侧旁管与干管的连 接点处，要考虑干管的已定埋深是否允许旁侧管接入。另外，在污水干管一定位置、倒虹管上下游检查井处、污水处理厂总泵站处设置事故出水口。雨水管渠系统及排洪沟的设计：城市中间有一条河流横穿而过，城市地形由南

5、北坡向中间河流，有良好 的重力排水条件，雨水管渠系统干管的布置垂直于等高线，以利尽量以最短的距离排除雨水，雨水支管采取 低边式布置。北区西北角高地部分雨水考虑沿铁路排水沟采用明渠排除，以尽量利用现成排水设施，降低工程投资。南区有一条明显的的山洪沟，地势坡降较大，汇水面积较大，山洪沟处为三角形用地，两侧皆布满 建筑物，还有一重要公共建筑物一一电影院位于沟侧，沟内十字交叉路口是繁忙的交通枢纽， 最不利的是山洪沟的排出口顶冲该城重要的交通咽喉一一大桥。因此，为防止山洪给居民生命财产和城市交通运输带来严 重危害，考虑设置大型砌筑排洪暗渠。在南坡山腰处设置两条排洪沟，进入城区则利用大型砌筑排洪暗渠收 集

6、沟两侧及城市南坡的山洪。为降低工程投资，在空旷地段考虑采用明渠排除雨水， 如城西北角、南区西北沿河侧、南区西南沿河侧。出水口的造价较高，在满足就近排水的原则下，考虑尽量减少设置出水口，如西 南角采取截流式排除雨水。2. 污水管道系统设计2.1.设计资料城市(包括工业区)总平面图一张，比例尺为 1 : 5000,等高线间距为1m居住区情况表2- 1居住区基本情况表居住区编号人口密度(cap / ha)地区污水量标准(L / capd)I区420江北180U区400江南200工业区情况表2 2工业区基本情况表工业废水设计流量职工人数工厂名称生产 污水(L/s)生产 废水(L/s)第一班第二班第三班

7、使用淋浴 人数(%热车间一般 车间热车间一般 车间热车间一般 车间热车间一般 车间甲厂4826.53504603504603503987540乙厂32262704982704602704607035丙厂26182203802204002203807040公共及公用建筑物情况表2 3公共及公用建筑物情况表建筑物名称集中污水量(L/s)公园4.0浴室3.4医院5.4电影院、旅馆2.6火车站5.0城市位于我国的西南地区，可不考虑冰冻情况。2.1.6 土壤为粘土，不考虑地下水的影响。在公路桥2处，河流二十年一遇最高洪水位为 180.15m,最低水位170.50m,常水位176.50m2.2.污水管道系

8、统设计及水力计算南北区的生活污水平均面积比流量Qsn -p86400L/(sHa)带入表2-1的数据求得Qs南二 0.926L/(s-ha) Qs北二 0.875L/(s-ha)根据各区的面积求出各区的生活污水流量表24街区面积及流量表街区编号 123456789101112131415ha1.122.953.351.342.753.153.153.733.233.572.752.423.152.722.81污水流量(L/s)0.982.582.931.172.412.762.763.262.833.122.412.122.762.382.46街区编号161718192021222324252

9、627282930街区面积ha污水流量1.324.655.154.703.833.243.053.332.134.013.713.491.651.771.81(L/s)0.982.582.931.172.412.762.763.261.973.713.443.231.531.641.68街区编号313233343536373839404142434445街区面积ha污水流量2.152.383.153.332.893.335.234.244.424.072.893.422.973.421.58(L/s)1.992.202.923.082.683.084.843.934.093.772.683.1

10、72.753.171.46街区编号4647484950515253545556街区面积5.915.384.844.413.673.803.203.803.505.934.68ha污水流量(L/s)5.474.984.484.083.403.522963.523.245.49 4.33222工业企业生活污水及淋浴污水设计流量A|B1K1 A2B2 K 2 C1D1 C2D23600T3600Q工业企业生活污水及淋浴污水设计流量（L / s）；A1一般车间最大班职工人数（cap）；A2热车间最大班职工人数（cap）；B1一般车间职工生活污水定额，以 25（L/capjd）计;B2热车间职工生活污水

11、定额，以 35（L/cap.d）计；K1一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计；K2热车间生活污水量时变化系数，以 2.5计；C1一般车间最大班使用淋浴的职工人数（cap）；C2热车间最大班使用淋浴的职工人数（cap）；D1一般车间的淋浴污水定额，以 40（L/cap_d）计；D2高温、污染严重车间的淋浴污水定额，以60（L/capq）计;T 每班工作时数（h）工厂生活污水及淋浴污水设计流量加上生产污水流量即为工厂的设计集中流量，把工厂的设计集中流 量、公共及公用建筑集中排水量列入表 25= 51.96(L/s)Q甲 =48 A" 5© . CQ CI3600T3600q

12、乙弋2 AB*1 B#2 . GA C2D2 = 35.67(L/s) 3600T3600x A1B1KA2B2K2 i GDt +c2d2Q丙工26J 12 2 2112 2 = 29.32(L/s)3600T3600-0(L/s)Q = 0 A1B1K1 A2B2K2 _ C1 D1 C2 D2丁3600T3600表2 5集中流量（L/s）工厂 甲工厂乙工厂 丙工丿丁25区医院52区医院5区浴 室41区浴室11区旅馆36区电影 院公园火车站51.9635.6729.3205.45.43.43.42.62.64.05.0表26污水干管设计流量管段 编号居住区生活污水量 Q1 （L / s）集

13、中流量设计流 量（L/s）街区 编号街区 面积（ha）本段流量面积比流量QsL/（s 由a）流量q1（L/s）转输流量q2（L/s）合计平 均流量（L/s）总变 化系 数Kz生活污 水设计 流量Q1（L/s）本段(L/s)转输(L/s)城北2-3-3.563.562.38.19-8.193-4-9.519.512.120.04-20.044-5-18.0918.092.035.52-35.525-6-23.4623.461.944.77-44.776-7263.710.8753.2523.4626.711.950.255.4-55.657-8273.490.8753.0539.4442.491

14、.875.95-883.958-9-57.2557.251.799.03-16.4115.439-10-72.9872.981.7122.92-16.4139.3210-12-166.73166.731.5256.42-148.15404.5712-13-166.73166.731.5256.424.0152.15408.5713-污水厂-166.73166.731.5256.42-152.15408.5714-15-4.104.102.39.482.6-12.0815-16-8.628.622.118.36-2.620.9616-7-12.7312.732.025.98-2.628.58火车

15、-5.0-5.0站-1717-18-2.412.412.55.91-8.414.3118-19-5.175.172.311.65-8.420.0519-8-11.3611.362.0723.48-8.431.8820-21-5.515.512.2412.33-12.3321-22-10.1510.152.121.24-21.2422-9-15.7315.732.031.37-31.3723-24-3.263.262.47.73-7.7324-10-4.424.422.310.13-10.13城南1-2-8.578.572.118.27-18.272-3-16.4316.432.032.60-3

16、2.603-4-16.4316.432.032.6029.32-61.924-52& 293.410.9263.1632.3335.491.864.71-32.7297.435-630、313.970.9263.6753.6557.321.799.14-44.12143.266-0-84.3584.351.7139.82-44.12183.94倒虹 管-89.3389.331.6147.15-131.75279.0011-12-6.926.922.215.10-15.1012-13-12.7712.772.026.053.4-29.4513-4-15.9415.942.031.74-3

17、.435.1414-15-6.486.482.214.25-5.419.6515-16-12.4012.402.025.38-5.430.7816-5-18.1618.161.934.502.6842.5018-19564.680.9264.33-4.332.39.95-9.9519-20-4.3313.062.026.58-26.5820-21-13.0619.991.938.82-38.8221-6-19.9927.031.8850.78-50.787-8-35.67-35.678-9-51.9635.6787.639-10-4.984.982.311.27-87.6398.9010-03

18、84.250.9263.934.988.912.118.91-87.63106.54223水力计算1.从管道平面图上量出每一设计管段的长度，根据比例尺计算出实际长度。2将各设计管段的设计流量列入水力计算表中。3. 计算每一设计管段的地面坡度，以作参考。4. 确定起始管段的管径以及设计流速 v，设计坡度I ，设计充满度h/D,起始管段采用最小管径300mm5. 确定其他管段的管径D,及设计流速V，设计坡度I，设计充满度h/D6. 计算各管段上端，下端的水面，管底标高及其埋设深度：1）根据设计管段长度和管道坡度求降落量。2）根据管径和充满度求管段的水深。3）确定北区管网系统控制点为2点，南区管网系

19、统控制点1点，起始埋深1.5m4）求设计管段上，下端的管内底标高，水面标高及埋设深度。水力计算时注意不让管道埋深大于 7m且应满足管径与流速随流量逐级增大或不变的原则，若地面坡 度较小，则应尽量减小管道坡度。此外还应注意管道的衔接，如前后两管段管径不同，则采用管顶平接，如 管径不变，则采用水面平接。表27污水主干管水力计算表管 段 编 号管段长度l(m)设计流量Q(L / s)充满度管坡D(mm)度 i速v(m/s)h/Dh(m)降落量i l_(m)地面上 下端 端标咼(m)埋设深水面管内底度(m)上 端下 端2- 33- 44- 55- 66- 77- 88- 99- 10101212131

20、3-污水城北主干管1308.193000.00.80.0.01.4193193191.190.191.9190.1.2.51081206004.40.009625560249650022520.03000.00.90.0.11.6193191190.188.190.5188.2.2.440721350520.00.326089880388350415035.53500.00.90.0.10.9191189189.188.188.8187.2.1.920619404015.32.8502305583091549435044.74000.00.70.0.20.7189190188.187.187.

21、8187.1.2.870211500035.85.01063256012599932555.64000.00.70.0.20.5190189187.186.187.1186.2.3.250181604085.01.743517661152690132583.94500.00.70.0.20.5189189186.186.186.4185.3.3.850187659385.74.7077418981896260400115.5000.00.70.0.30.6189189186.185.185.8185.3.4.3430159705000.70.6320360353253858225139.550

22、0.00.80.0.30.3189189185.185.185.2184.4.4.3320175655883.63.1255817500817430550404.9000.00.90.0.50.5189189184.184.184.3183.4.5.2570102658550.12.0893338348798788230408.9000.00.90.0.50.2189189184.184.183.7183.5.5.5570103658530.08.1436913984554309300408.9000.00.90.0.50.3189189184.183.183.5183.5.6.0570103

23、658500.14.2612682641241602上端下端上端 下端1-220018.3000.00.80.0.11.2194193193.192.193.3192.1.1.0270603350500.84.23445245401405092-328032.4000.00.80.0.11.1193190192.191.192.0190.1.-0.600413354048.23.151820344289419743-446061.4000.00.80.0.21.3190189189.188.189.7188.0.0.9920307552080.15.34976606563864054-5430

24、97.4500.00.80.0.21.0189189188.187.188.3187.1.1.8430249659332.34.12633601403080015-61601435000.00.90.0.30.3189189187.187.187.2187.1.1.5.260248705084.12.2361499064640869厂城南主干管6-080183600 0230231.00.0.30.1189189187.187.187.5187.1.1.7.944606084.23.1072454040356694表2 7的污水主干管水力计算表明：南区检查井0处的管底标高比北区10处的管底标高

25、高出2.37m,设计采用倒虹管的形式过江，避免过桥而增设中途泵站。表28倒虹管水力计算|长度(m流量(l/s管径(mm流速(m/s)水头损失(m)允许水头损失(m2X 240 ( U形管段总长2X 139.502X 3501.452.202.373. 雨水管渠系统设计3.1.设计资料暴雨强度公式1383.6(1 +0.591gp)4 =(t 6.91)0.58地面种类表3 1地面种类及所占比例表屋面(%)混凝土路面(%)碎石路面(%)绿地(%)非铺砌土地面(%)35161215223.2 .雨水管渠系统设计及水力计算该城市位于我国西南地区，确定设计重现期为1年，地面集水时间10mi n。本次设

26、计排水流域采用统一的径流系数平均径流系数= 0.90 35%0.90 16%0.40 12%0.15 15%0.30 22% = 0.5955 = 0.60单位面积径流量avQ1383.6 (1 Ig1)830附七刖人屮=060过-nav0.580.58(10 2 二 t26.91(172 二 t2)(t1m 二t2b)L (s-ha)划分排水流域及管道定线：根据城市总平面图，按地形或一定面积划分排水流域； 沿街道布置排 水管渠，本次设计布置了雨水干管和支管， 但只对干管进行水力计算，支管不进行水力计算，按规范最小管 径布置。具体情况详见设计总平面图。本次设计计算一条雨水干管，该雨水干管承接的

27、排水区域比较规则，设计管段见表 3 - 3。管段编号本段汇水面积(ha转输汇水面积(ha )总汇水面积(ha)1-33.15+1.65=4.804.8002-32.25+0.53=2.707.5884-32.25+0.53=2.7010.3681.40+0.60=2.03-6010.3612.365-62.12+0.53=2.6015.0157-62.23+0.53=2.7017.7986-91.60+0.60=2.217.7919.9908-91.53+0.53=2.0022.05610-91.67+0.56=2.2024.2839-11024.2824.28汇水面积计算表3 - 2检查井地

28、面标咼检杳井编号地面标咼(m检杳井编号地面标咼(m1191.527190. 552191.248189.613191.089189.744191.0210189.815190.4511189.006190.45表3 - 3设计管段及其长度管段编号管段长度(m管段编号管段长度(m1-31507-61702-31706-92204-31708-91703-620010-92005-61709-11130324划分并计算各设计管段的汇水面积表3 - 4注：本段汇水面积=居住区面积+城市道路面积； 根据地形特点，绿地雨水不排入雨水管网系统。表3 - 5干管汇水面积计算管段编号本段汇水面积转输汇水面积总

29、汇水面积(ha)(ha)(ha)1-34.8004.802.78+2.78+2.00=3-67.564.8012.366-92.65+2.78+2.20=12.3619.997.639-112.06+2.23+0=4.219.9924.289设计管管长（m）汇水面管内雨水流行时间（mi n）单位面积径流设计流量管径D坡度段编号积量(mm1-31504.8001.38160.48770.3060015.73-620012.361.381.17147.071817.7890010.16-922019.992.551.26137.832755.1411007.99-1113024.283.810.75129.463143.26110010.3流速管道输水能坡降设计地面标咼（m）设计管内底标咼（m）埋深（m力起点终占起点终占弋八、起点终占”弋八、雨水干管水力计算表3 - 62.72770.302.36191.52.861817.782.02191.12.902755.141.75190.43.313143.261.35189.74.总结通过本次课程设计，对排水管网设计的 的基础。作为一名未来的工程师，我觉得能做类排水管网课程设计终于结束了，虽然很 网、泵与泵站、水工艺仪表与控制等课程设计会程设计是十分有意义， 忙碌、很疲惫，但是收 锻炼我