给水排水管网系统课程设计（Ⅰ）说明书-杨柳镇排水管网设计.x

1、给水排水管网系统课程设计说明书设计题目： 杨柳镇排水管网设计 专 业： 给水排水工程 班 级： 09 级 02 班 姓 名： 学 号： 指导老师： 2021 年 12 月 31 日目录第一章 根本资料及概述 2 .根本资料 2设计依据3.排水管网设计任务 4第二章 污水管道设计计算说明42.1 排水系统的体制及其选择 52.2 排水系统的布置 52.3 污水管网的布置 52.4 污水管道系统的设计 52.5 污水管道系统水力计算8管材、出水口 14成果图绘制 142.8 考前须知 14第三章 雨水管道设计计算说明15.划分排水流域及管道定线16.主要设计参数181暴雨强度公式182地面径流和径

2、流系数183折减系数19.雨水管道水力计算20雨水管渠构筑物21.成果图绘制21考前须知 21第四章 设计体会及参考资料22第一章 根本资料城市根底资料1. 城市位于中国西南地区重庆，给水水源位置见城市总平面图。2. 城区地质情况良好，土壤为砂质粘土，冰冻深度不加考虑，地下水位距地表8m；该市的地貌属丘陵地区，海拔标高一般为270320m。3. 城市居住区面积115公顷，老城区占人口万，新城区占人口万。给水人口普及率为95%，污水收集率90。4. 暴雨强度公式：选用如下暴雨强度公式。 (L/sha)； 15.城市常年主导风向为北风和西北风，夏季平均风速；冬季平均风速。6. 本市附近某江穿城而过

3、，在支流与干流交汇处，河流历史最高洪水位，二十年一遇洪水位，95%保证率的枯水位，常水位，河床标高，平均水面坡降3。7. 老城区中有局部合流制管渠，但多为石砌暗沟，设在人行道下面，盖板裸露地面。由于断面较小，加以年久失修，有的已堵塞或断裂。新城区中建有一些分流制排水管网，但未真正分流。由于排水管道长度短，覆盖率低，城区中未有形成排水管网，致使城区污水未经处理就排入水体，对某江造成严重污染。为了保护环境，防止某江水质的进一步恶化，推进该市经济的持续开展，因此要求建设排水管渠，对该市污水进行收集、处理，以适应市政建设开展的需要。8. 城区主要工厂的工业废水量及职工人数见表1，污水水质见表2。9.

4、主要大型公共建筑主要有车站、公园、医院、中学等，具体集中流量见表3。10. 城市地面覆盖种类见表4。11工厂污水经局部处理后，其水质符合CJ18-86?污水排入城市下水道水质标准?，可与城市生活污水合并进行处理，或经局部处理后，其水质符合GB18978-2002?城镇污水处理厂污染物排放标准?的规定，可直接排入水体。表1 主要工厂的工业废水量工厂名称工业废水设计污水流量职工人数生产污水m3/d生产废水m3/d第一班第二班第三班淋浴人数百分比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45643864862974403204408445乙厂30522992782484602604

5、607232丙厂23402543412303452103807141表2 主要工厂污水水质工厂工程甲厂制糖厂乙厂造纸厂丙厂锻压厂BOD5mg/L600-1200110030-80SSmg/400CODmg/L1200-240060060-160表3 公共建筑设计流量公共建筑车站公园医院中学设计流量480m3/d6.4 L/s6.8 L/s表4 城市地面覆盖种类地面种类/屋面混凝土路面碎石路面绿地非铺砌路面老城区3020122018新城区3215182510注：以城市的面积为100计算。12城市总平面图一张，比例13000。设计依据1、规划中该镇由石马河分为新老

6、两城区，西面为老城区，其余大局部为新城区居民区总人口为万，规划居住面积为115ha；2、污水出路：污水集合至火车站到污水厂的横线向污水主干管。3、该镇排水规划采用雨污分流制。4、暴雨设计重现期取1年，地面集水时间t1取5min。1.3排水管网设计任务1、污水管网设计1划分排水区域、进行管道定线2根据设计人口数、污水量标准等计算污水设计流量3进行污水管道水力计算，确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度等设计参数。4绘制污水管道平面图和剖面图2、雨水管网设计1进行雨量分析2雨水管网总平面图布置3雨水管网流量与水力分析计算4绘制雨水管道平面图和剖面图第二章 污水管道设计计算说明2.1 排水系统的体制及

7、其选择排水系统的体制，一般分为合流制和分流制两种类型：1合流制排水系统：将生活污水、工业废水、雨水混合在同一个管渠内排除的系统。现在常采用的是截流式合流制排水系统。这种系统是在临河岸边建造一条截流干管，同时在合流干管与截留干管相交前或相交处设置溢流井，并在截留干管下游设置污水厂。2分流制排水系统：是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水的系统称为污水排水系统；排除雨水的系统称为雨水排水系统。在本设计中采用的是分流制排水系统。2.2 排水系统的布置形式城市、居住区或工业企业的排水系统在平面上的布置，随着地形、竖向规划、污水厂的位

8、置、土壤条件、河流情况，以及污水的种类和污染程度等因素而定。1正交式：地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置，即为正交布置，但对水体污染较大。2截留式：在正交式的根底上，沿河岸再敷设主干管，并将个干管的污水截留送至污水厂，即为截留式布置。这种布置对减轻水体污染，改善和保护环境有重大作用。此外，还有平行式、分区式、分散式、环绕式布置，在此就不介绍了，在本设计中所采用的是截留式布置。2.3 污水管网的布置污水管道平面布置，一般按确定主干管、干管、支管的顺序进行。在城市排水总体规划中，只决定污水主干管、干管的走向与平面布置，在详细规划中，还要决定污水支管的走

9、向及位置。2.4 污水管道系统的设计污水管道系统的管线布置包括：确定排水区界，划分排水区域；选择污水厂出水口位置；拟定污水干管和主干管的路线；确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置等。在施工图设计时，需要确定街道支管的路线及管道在街道上的位置等。2.4.1 污水管道的定线应尽可能在管线较短，埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出，管道布置尽量顺直。定线时通常考虑的因素有地形和竖向规划、排水体制和其他管线的情况、污水厂和出水口的位置、水文地质条件、道路宽度、地下管线及构筑物的位置、工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况以及开展远景和修建顺序等。定线图如下列图所示：2.4.2 控制点确实定

10、在排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。各条管道的起点一般是这条管道的控制点，这些控制点中离出水口最远的一点，通常是整个系统的控制点。另外，具有相当深度的工厂污水排出口或默写低洼地区的管道起点，也可能是整个管道系统的控制点，这些控制点的管道埋深，影响整个管道系统的埋深。该镇中，火车站所在地的地形标高最低，属于排水管网的控制点。2.4.3 污水管道系统设计参数1设计充满度污水管道应按照非满流设计，其最大设计充满度见表。表3.1 最大设计充满度管径D或渠道高度H/mm最大设计充满度管径D或渠道高度H/mm最大设计充满度20030050090035040010002设计流速污水的流

11、速较小时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积；当污水中流速较大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道，为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应限制在最小和最大设计流速之间。根据标准，污水管道在设计充满度下最小设计流速为，金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。3最小管径污水管道管径过小，极易堵塞，造成养护费用增加，因此，长采用较大管径，较小管道坡度，减小埋深。4最小设计坡度在污水管道设计时，管道敷设坡度与设计地区的地面坡度根本保持一致，管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内沉淀。标准规定管径200mm的最小设计坡度为；管径300mm的

12、最小设计坡度为。5污水管道的埋设深度污水管道的埋设深度是指管道的内壁地距地面的垂直距离，为了保证污水管道不受外界压力和冰冻的影响和破坏，管道的覆土厚度不应小于一定的最小限值，这一限值称为最小覆土厚度，应满足下述三个因素的要求：防止管道中的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道；防止管道被车辆造成的动荷载压坏；满足支管在衔接上的要求。6污水管道的衔接管道衔接有管顶平接和水面平接两种，水面平接主要用于地面比拟平坦切管径相同的地方地，管径不同时常采用管顶平接。 2.4.4 污水管道上的主要构筑物为了排除污水，还需在管道上设置某些附属构筑物，包括检查井，跌水井，倒虹管，污水泵站。1检查井：便于对管渠系统做

13、定期检查和清通，通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管段上，检查井在直线管渠段上的最大间距见表。表检查井的最大间距管径或暗渠净高mm最大间距m污水管道雨水合流管道200400304050070050602跌水井：当检查井内衔接的上、下游管渠的管底标高跌落差大于1m，为消减水流速度，防止冲刷，在检查井内应有消能措施，这种检查井称为跌水井，有两种形式：竖管式和溢流堰式。3污水泵站设计计算在平坦地区，管道越埋越深，到某一深度时，施工变得复杂，费用猛增。这时，可将下游管段的高程重新作为起端来设计。上下游管段间那么用泵站连接，把上游来水提升到下游管段内。由计算可知，

14、管线10-11最大埋深超过8m，综合考虑本钱因素，可以设提升泵站。4倒虹管设计计算倒虹管一般规定：应尽可能与障碍物正交通过，以缩短倒虹管长度。穿越河道时，应选择在河床和河岸较稳定、不易被水冲刷的地段以及埋深较小的部位敷设。管顶与河床的垂直距离一般不小于，工作管线一般不少于两条，当排水量不大时不能到达设计流量时，其中一条作为备用。2.5 污水管道系统水力计算2.5.1 污水流量的计算污水管网水力计算，是从上游起起端节点开始向下游节点进行，依次对各管段进行设计计算，直到末端节点。为了确定各管段的管径、埋深、坡度和充满度等。必须先计算出各管段的设计流量。居民区污水设计流量 该镇人口为万，属于小城市，

15、而且位于重庆境内，属于一区城镇，查标准得该镇的平均日居民生活用水定额为100170，考虑经济社会及结合该区的实际情况，去用水定额为134L/,且污水定额按用水定额的90%计算，即该镇的居民生活污水定额为13490%=120 L/。居住区生活污水设计流量按下式计算： 老城区新城区2人口密度计算老城区人口密度=(cap/ha)新城区人口密度(cap/ha)3比流量的计算老城区 新城区 4变化系数Kz的计算：2.5.2 集中流量计算1 工业企业生活污水设计流量式中 Q2 工业企业生活污水设计流量，L/s； A1一般车间最大班职工人数，人 ；B1一般车间生活污水标准，以25L/人.班计 K1一般车间生

16、活污水量时变化系数，以计 ；A2热车间最大班职工人数，人 ； B2热车间生活污水标准，以35L/人.班计 K2热车间生活污水量时变化系数，以计 ；C1一般车间最大班使用淋浴的职工数，人 ；D1一般车间淋浴用水量标准，以40L/人.班计 ；C2高温、严重污染车间最大班使用淋浴的职工人数，人 ；D2高温、严重污染车间淋浴用水量标准，以60L/人.班计 ；T每班工作时数，h工厂甲：= 工厂丙： =工厂乙：2公共建筑排水量 公共建筑设计流量的计算公共建筑车站公园医院中学设计流量5.56 6.4 L/s6.8 L/s2.5.3 污水干管设计流量计算 1污水收集面积统如下表：街区编号12345678910

17、1112面积ha)街区编号131415161718192021222324面积ha)街区编号252627282930313233343536面积ha)街区编号373839404142434445464748面积ha)街区编号495051525354555657585960面积ha)街区编号6162636465666768697071面积ha)老城区新城区2根据设计管段的定义和划分的方法，将各干管和主干管中有本段流量进入点、集中流量及旁侧支管进入的点，作为设计管段的起止点的检查井并边上号码。计算表如下。污水干管流量计算表管段编号本段流量转输面积ha转输流量q2(L/s)合计平均流量L/s总变化系

18、数Kz生活污水设计流量Q1L/s集中流量总流量设计L/s本段转输起点终点街区编号街区面积ha比流量q0流量q1(L/s)1234567891011121314121/3/4212222235/6/642322324312/13346525266626419/2045275565228653/5467559107/820199/10/11191027101126/30/31/32181128/291112161733171234/36/37121338/39/40/44/71141541/42/4315134513746/517856/57/58/59/423.5.4 污水管道水力计算1污水管道

19、水力学设计的公式：2污水主干管、干管水力计算见下表： 污水主干管水力计算表 管段编号管段长度Lm设计流量qL/S管段直径Dmm坡度I地面坡度I管内流速vm/s充满度h/Dhm1234 5 6 7 12329300231273500342033500453484000156944000679445078371600降落量ILm标高m埋设深度m地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端10 11 12 13 15 16 17 300292292292292292292292292292292294294291污水主干管水力计算表管段编号管段长度Lm设计流量qL/S管段直径Dmm坡度I地面坡度I

20、管内流速vm/s充满度h/Dhm910206300101127335011123935001213368350137557450降落量ILm标高m埋设深度m地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端287292292292292294污水干管水力计算表管段编号管段长度Lm设计流量qL/S管段直径Dmm坡度I地面坡度I管内流速vm/s充满度h/Dhm2223242300023222030024326230025261213002641293002751513002861703000201918730019101793501811175300161727230001712 1723000141

21、5290300151370300降落量ILm标高m埋设深度m地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端2942942942922932922942922912922922922882852852932922942942942942882892.6 材料、出水口.1排水管道的材料、接口及根底管材：由于该地区地质条件良好，采用钢筋混凝土圆管接口：主干管、干管采用钢丝网水泥砂浆抹带接口，支管采用水泥砂浆抹带接口，该地区地质情况良好，也可以采用刚性接口根底：由于接口采用刚性接口，所以根底采用混凝土带形根底，管座型式分为90、135、180，其中当管顶覆土厚度在时采用90管座根底; 管顶覆土厚度在2

22、.64m时用135根底；当覆土厚度在4.16m时采用 180管座根底。2.6.2 污水管渠的出水口污水管出水口一般采用淹没式，以使污水与水体较好地混合，必要时污水出水口可以长距离分散伸入水体，以使混合更充分，同时要征得航运部门的同意。成果图绘制包括：污水管网设计平面图、剖面图，详见附图。2.8考前须知：异径管采用管顶平接，而出现回水现象时该用水面平接。必须注意管道敷设坡度与地面坡度的关系。水力计算自上游依次向下游进行，管径依次增大，流速依次增大第三章 雨水管渠的设计与计算划分排水流域和管道定线查阅?室外给水设计标准?，其中对雨水管道的一些设计参数做了规定。本设计遵循以下原那么：1尽量利用池塘、

23、河浜受纳地面径流，最大限度地减少雨水沟道的设置。受纳水体周围的地面径流可直接借地面排入水体。2利用地形，就近排如地面水体。雨水沟道应充分利用地形，就近排入水体，以降低造价。3考虑采用明沟。明沟造价低，在建筑物密度较高，交通繁忙的地区，可以采用加盖明沟。4尽量防止设置雨水泵站。受纳水体受潮汐影响，水位不时高出岸面时，才考虑设置泵站。该镇的地形为东北高，西南低，在每一排水区域管线的布置上，充分利用了地形坡度。每一块面积的雨水均由支管收集，汇入该排水区域干管后排入就近河道。雨水管道布置如下：雨水管渠系统的主要设计参数 .1确定暴雨强度公式：式中 P暴雨强度的重现期，取1年； t集水时间，t1为地面集

24、水时间，取515min，本设计取5min；t2为管渠内雨水流行时间，min那么 确定径流系数不同地面的径流系数见下表：地面种类径流系数各种屋面、混凝土、沥青路面大块石铺砌路面或沥青外表处理的碎石路面级配随时路面干砌砖石或碎石路面非铺砌土路面公园或绿地如果汇水面积由径流系数不同的地面组合而成，那么整个汇水面积上的平均径流系数av值可按各类地面的面积用加权平均法计算。式中：FI为汇水面积上各类地面的面积 i为响应于各类地面的径流系数 F为汇水总面积平均径流系数计算表地面种类/屋面混凝土路面碎石路面绿地非铺砌路面平均径流系数老城区3020122018新城区3215182510径流系数0.3 .3折减

25、系数m折减系数的取值如下：暗管的折减系数为2，明渠折减系数为，在陡坡地区，采用暗管式的折减系数1.22。综合考虑该城镇的情况，此设计中所埋设的为暗管，且地势平坦，折减系数取m=2。3.2.4 确定单位面积径流量q03.3 雨水管道水力计算3.3.1 设计原那么1设计充满度雨水较污水清洁很多，管道为满流，且从减少工程投资的角度出发，雨水管道允许溢流。2最小设计流速 由于雨水中夹带的泥沙增多，所以最小设计流速应大于污水管道的最小设计流速。满管时管道内的最小设计流速为。3最小坡度为了保证管内部不发生淤积，雨水管道内的最小坡度应按最小设计流速计算确定。4最小管径为了保证管道在养护上的便利，便于管道的清

26、淤，雨水管的管径不宜太小，街道下的雨水管道最小管径为300mm，相应的坡度为35最小埋深在保证管道不被压坏、不冻坏和满足街区内不衔接的要求，确定管道最小埋深。管道最小覆土厚度在车行道下一般不小于。考虑雨水管道一般管径较大，并结合街区接入要求，取定初始埋深为m。3.3.2 雨水集水面积统计 在地形图上对雨水面积进行区域划分，然后统计各局部的面积，统计结果如下表:管段编号本段汇水区编号本段汇水面积转输汇水面积总汇水面积管长m(ha)ha)(ha)121180232145343260454341565134676787、812189913091010、1153101112111213、1482121

27、315100131416、1784141518、19136.3确定雨水设计流量Q雨水设计流量按下式计算： 式中 Q 雨水设计流量，L/s； 径流系数，其数值小于1； F 汇水面积，ha； q 设计暴雨强度，L/sha。计算结果如下：雨水A干管水力计算表 管段编号管道长度本段汇水面积ha转输汇水面积ha总汇水面积ha管内雨水流行时间径流系数单位面积径流量设计流量l/vl/v121800.0000 2.0300 0.00 3.06 186.10 231452.0300 4.1600 3.06 1.98 146.88 342604.1600 6.3510 1.98 2.74 157.95 45341

28、6.3510 8.5610 2.74 2.81 149.92 561348.5610 16.9540 2.81 149.23 管径mm坡度(1000i)流速管道输水力(L/S)坡降设计地面标高m设计管内底标高m埋设深度m起点终点起点终点起点终点7000.98 377.15 0.300 294.000 294.000 292.500 292.200 1.500 1.800 8001.22 613.24 0.310 294.000 294.000 292.100 291.791 1.900 2.209 9001.58 1005.15 0.798 294.000 294.000 289.691 28

29、8.893 4.309 5.107 9002.02 1285.07 1.714 294.000 294.000 288.893 287.179 5.107 6.821 11002527.88 0.898 294.000 290.000 286.979 286.081 7.021 3.919 雨水B干管水力计算表管段编号管道长度本段汇水面积ha转输汇水面积ha总汇水面积ha管内雨水流行时间径流系数单位面积径流量设计流量l/vl/v671210.0000 0.9020 0.00 1.90 186.10 167.87 781300.9020 2.8430 1.90 1.35 158.84 451.5

30、9 89532.8430 6.6880 3.26 0.46 145.10 970.44 管径mm坡度流速管道输水力(L/S)坡降设计地面标高m设计管内底标高m埋设深度m起点终点起点终点起点终点4503.4670 1.06 168.59 0.420 294.000 294.000 292.000 291.580 2.000 2.420 6005.4090 1.60 452.39 0.703 294.000 294.000 291.430 290.727 2.570 3.273 8005.3860 1.93 970.12 0.285 294.000 294.000 290.527 290.242

31、3.473 3.758 雨水C干管水力计算表 管段编号管道长度本段汇水面积ha转输汇水面积ha总汇水面积ha管内雨水流行时间径流系数单位面积径流量设计流量l/vl/v1112820.0000 0.8990 0.00 1.30 186.10 167.31 12131000.8990 2.3850 1.30 1.19 166.21 396.42 1314842.3850 4.1150 2.49 0.86 152.43 627.25 14151364.1150 6.6490 3.35 1.19 144.26 959.21 管径mm坡度流速管道输水力(L/S)坡降设计地面标高m设计管内底标高m埋设深度

32、m起点终点起点终点起点终点4503.4440 1.05 167.00 0.282 295.000 294.000 293.000 292.718 2.000 1.282 6004.1680 1.40 395.84 0.417 294.000 293.000 292.568 292.151 1.432 0.849 7004.5860 1.63 627.30 0.385 293.000 293.000 290.051 289.666 2.949 3.334 8005.2620 1.91 960.07 0.716 293.000 294.000 289.566 288.850 3.434 5.150 3.4 雨水管渠构筑物雨水口：雨水口的设置位置应能保证迅速有效地收集地面雨水。一般应在交叉路口、路测边沟的一定距离处以及没有道路边石的低洼地方设置，以防止雨水漫过道路或造成道路及低洼地区积水而阻碍交通。雨水口的形式和数量，通常应按汇水面积所产生的径流量和雨水口的