排水课程设计

s大型作业题教学课专学年6月16日ss第一章排水管网设计任务书…………31.1设计题目………31.2设计内容………31.3设计原始资料…………………31.4设计步骤………51.5设计成果及要求………………6第二章污水管网设计计算书…………62.1排水管网定线…………………62.2污水流量设计…………………72.3管段设计流量计算……………92.4污水管段设计参数……………12第三章雨水管网设计计算书…………153.1雨水管网定线…………………153.2雨水设计流量…………………15第四章个人总结………18主要参考文献附图成绩评定表ss第一章排水管网设计任务书1.1设计题目：某城镇排水管网工程设计1.2设计内容（1）根据大型作业要求，认真查阅有关资料，准备大型作业用资料，确定排水和雨水（或合流管道）管网定线及排水体制的选择方案；（2）划分各管段的服务街区或汇水区域，计算汇水面积；（3）管段的设计流量（生活污水量的变化系数）及单位面积径流量（考虑暴雨强度公式、重现期、地面集水时间、径流系数及管道容积利用系数）计算；（4）研究管道系统的控制点，进行污水管道、雨水管道水力计算；（5）绘制排水管道平面图和规定管道的纵断面图（污水和雨水分别绘制，分别张至少是A3及一条干管或主干管的纵剖面图绘制（2张至少是A3（6）正确运用相关技术规范完成计算说明书。1.3设计原始资料(1)某城镇城区布置如城区规划图所示，城市总平面图一张（限按10年考虑。表1各街坊面积汇总表街坊街坊面积街坊街坊面积街坊街坊面积街坊街坊面积街坊街坊面积编号Ai（ha）编号Ai（ha）编号Ai（ha）编号Ai（ha）编号Ai（ha）2.352.682.452.672.733.292.462.362.752.853.032.465.422.352.092526272829303132333435363738396.522.312.012.052.242.152.911.932.392.282.141.752.112.182.964950515253545556575859606162631.721.971.902.231.712.491.872.061.521.961.460.981.404.831.327374757677787980818283848586871.010.981.392.210.341.474.371.231.262.502.501.721.662.052.851.641.591.842.002.443.181.992.442.421.531.522.241.401.511.76100101102103104105106107108109110111101112131415ss162.14402.73641.24882.571122.24172.43412.88651.48893.371132.21182.78421.28661.57902.131142.68191.89431.54672.12912.551151.25202.31441.05681.91923.401162.32212.01450.47692.51931.911171.51222.56461.46701.60941.961181.34233.25470.83711.92952.951191.32242.97481.94723.21964.881202.02(2)气象资料年平均气温平均降水量1127.3毫米，风速0.7m。(3)污水工程规划（a）城区地形平坦，城镇人口密度为300cap/hm（b）城镇用水量标准城区内建筑均有室内排水卫生设备，有淋浴设备，用水普及率设为100%。城镇采用分流制排水体制，各种污水由管道汇集输送，并建有一污水处理厂。（c）该城镇有工业企业，其位置见城市总体规划布置图。表2各工业企业生活污水、淋浴污水和生产废水情况表注：工况企业车间最高日每班工作小时数为8h。(4)雨水工程规划设计暴雨重现期为1年，暴雨强度公式及主要设计参数选择：）暴雨强度公式q（LSha）：综合径流系数为：0.45降雨历时为:ttmt(min)地面雨水急流时间为：t15min121ss管道容积利用系数m=21.4设计步骤1、污水管网设计步骤（1）污水量计算之间）该部分日变化系生活废水和工业废水分开算，最后累加；（2）在平面图上布置污水管道，给检查井编号，划分计算管段；（3）划分各管段的服务街区，对排水所涉及的街区编号并计算面积。一般按照“就近收集和坡度收集”的原则划分服务面积；（4）计算各管段的设计流量；（5）污水管水力计算（用Excel1.50m（所接要求；（6）绘制污水管道平面图和纵剖面图。2、雨水管网设计计算雨水管网最小覆土厚度为道等方法减小埋深。此外，当需要的管径超过2000mm时，一般改为箱涵。（1）划分排水流域和管道定线（2）划分设计管段（3）对排水涉及的街区编号并计算面积（4）求单位面积径流量（5）列表计算（用Excel列表计算）（6）绘制雨水管道平面图和纵剖面图3、管网图绘制ss点检查井编号，各干管A3图纸绘出5标注的内容参见教材。1.5、设计成果及要求完整，计算正确，文理通畅，草图和表格不得徒手草绘，图中各符号应有文字说明，线条清晰，大小适宜，书写完整，装订整齐）1剖面图各1张第二章污水管网设计计算书2.1排水管网定线方案城镇及工业企业的规划，环境保护的要求，污水利用的状况，原有排水设施、水通过技术经济比较，综合考虑确定。排水系统的体制一般分为合流制和分流制。二者的优缺点比较见表2.1。表2.1合流制和分流制的比较晴天污水可以污水全部处理，初环保角度降雨水未处理，但足环保要求存在溢流采取收集措施不易采取收集措施ss初期低，长期高，站污水厂高，水厂低管渠管理简便，管理角度泵站管理不便必须保护好江水资源，环保要求高；又由于市内无任何污水处理设施。我国《室外排水设计规范》(GB50014-2006)规定，在新建地区排水系统一般采取分流制。综合考虑分析，本工程即属于新建地区的排水系统，并结合该市的地形，气候，2.2污水量计算1设计污水定额等因素确定，可按当地用水定额的80%～90%计算，即排放系数为0.8～0.9；工业企业内生活污水量、淋雨污水量的确定，应与国家现行规范的有关规定协调；日污水量定额和相应的总变化系数。服务人口数为263.02×300=78906cap。2污水设计流量计算(1)居民生活污水设计流量居民平均日生活污水流量：qN1Qd式中：q1N——设计人口数ss居民生活污水设计流量计算：qNQK1KQ1d2.72.7式中：K——综合生活污水总变化系数,计算可得K1.43ZQ316.95zd(2)工业废水设计流量Kqf)工业废水设计最大流量Q=Σ33i3i3i3i在已知资料中生产废水量已经给出，则Q=（6000*1.4+1800*1.5+680*1.2）3=11916（m/d）=137.92(L/s)3(3)工业企业生活污水和淋雨污水设计流量qNK4ai4aih4aiqNQ=Σ（4+）4bi4bi4ai式中：q——各工矿企业车间职工生活用水量定额[L/(cap·d)]，一般车间采3ai用25[L/(cap·d)]，污染车间采用35[L/(cap·d)]；q——各工矿企业车间职工淋浴用水量定额[L/(cap·d)]；3biN3aiN3biT3aiK——各工矿企业车间最高日职工生活污水量班内变化系数，一般车间h3ai采用3.0，高温车间采用2.5；得：QQ===QssQ=9.32+6.92+3.19=19.43(L/s)3(4)城市污水设计总流量将各项污水设计流量直接求和，得该市开发区污水设计总流量：Q=Q+Q+Q=457.09+137.92+19.43=614.44(L/s)h122.3管段设计流量计算31污水管道布置检查井编号，划分计算管段。其简图见附图：污水排水管简图1。2街区编号以及面积计算头标出个街坊污水排出的方向。各街坊面积见表2.2。表2.2街区面积20.4321.2020.3829.0615.7115.0011.7522.73街坊编号街坊面积Ai(ha)11.0415.3314.8119.1911.7412.7511.939.97表2.3主干管管段设计长度管段编号1—23002—33003—43004—5350管段长度（m）3计算设计流量居民生活污水量平均日流量按街坊面积比例分配，比流量为：Q1.215[(L/s)/hm]。=q==d2AAi4集中流量的计算Q印刷厂集LssQQLL管段设计流量采用列表计算，计算结果表2.45绘制管道平面图和纵剖面图根据水力计算结果，在规划图上布置污水管道平面图1，绘制主干管纵剖面图2。ssss2.4污水管道设计参数1水力计算公式QAV(1)流量公式(2)流速公式vCRI式中：Q—流量(m/s)；3A―过水断面面积(m)；2v―流速(m/s)；R―水力半径(过水断面面积与湿周的比值)(m)；I―水力坡度(等于水面坡度，也等于管底坡度)；C―流速系数或称谢才系数。C值一般按曼宁公式计算：11CR6n将上面的两式综合可得：12312vRIn121QARI32n2设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D之间的比值称为设计充满度(或水深比)。当h/D＝1时成为满流，当h/D<1时，成为非满流、其中雨水管道按满流设计，污水管道按非满流设计。我国最大设计充满度的规定如表2.5最大设计充满度200～300表2.5最大设计充满度（h/D或h/H）0.550.650.700.75≧10003设计流速污水在管内流动缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积；当污水流速增大时，ss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，应在最大和最小设计流速范围之内。根据国内污水管道实际运行情况的监测数据并参考国外经验，污水管道的最小设计流速定为0.6m/s；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。4最小设计坡度在污水管道系统设计时，通常使管道埋设坡度与设计地区的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀。这一点在地势平坦或管道走向与地面坡度相反时尤为重要。具体规定见规范。5控制点埋深和覆土厚度的确定在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。因此控制点埋深的确定对对管道系统的埋深有很大影响。本设计确定控制点埋深为1.5m。为了降低造价，缩短施工期，管道埋设深度愈小愈好。但覆土厚度应有一个最小的限值，否则就不能满足技术上的要求。除考虑管道的最小埋深外，还应考虑最大埋深问题。污水在管道中依靠重力从高处流向低处。当管道的坡度大于地面坡度时，管道的埋深就愈来愈大，尤其在地形平坦的地区更为突出。埋深愈大，则造价愈高，施工期也愈长。6采用的管材采用钢筋混凝土圆管排水，粗糙系数n＝0.014。7控制点的确定控制点可能的位置：①各条管道的起点大都是这条管道的控制点；②这些控制点中离出水口最远的一点，通常就是整个系统的控制点；③具有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点，也可能成为整个管道系统的控制点。控制点确定的原则：确定控制点的标高，一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。根据计算，比较三条线路在6线路，因此1—2—3—4—5为该系统的主干管，对主干管埋深起决定作用的控制点是干8管道衔接方式的确定本设计中使用管顶平接。根据以上原则污水管道水力计算表表2.6ss表设计流量Q(L/s)123456789300.00287.88600.001.301.200.620.370.3945.1045.2042.8442.3-4300.00305.91600.001.301.300.580.350.3945.2045.3041.7541.4-5350.00614.44900.000.901.400.650.590.3245.3045.4040.5240.ss第3章雨水设计计算说明3.1雨水管网定线1雨水管道定线的基本原则(1)雨水管渠的布置遵循以下原则：①充分利用地形，以最短的距离，靠重洪沟排除设计地区以外的雨洪径流。(2)划分排水流域和雨水管道定线考虑因素根据地形划分排水流域，划分干渠的集水面积，注意面积划分时汇水面积应充分考虑采用明渠的可能性。2雨水管道定线该城镇的雨水采用管道收集后直接排入就近水体的方式处理，具体雨水管道布置请参看该城镇雨水管道设计图3。3出水口的形式雨水排水管的出水口可以采用非淹没式，其底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，以免水体水倒灌。当出口标高比水体水面高出太多时，应考虑设置单级或多级跌水。3.2雨水设计流量1采用的流量公式：QqF式中Q—雨水设计流量(L/s)；ψ—径流系数，其值取0.45；F—汇水面积(ha)；q—设计暴雨强度(L/s.ha)。2暴雨强度公式（L/sha)q0.658ss式中q—设计暴雨强度P—设计重现期(a)，其值取1(a)；t—降雨历时(min);3降雨历时：t=t+mt；21式中t—降雨历时(min)；t—地面集水时间(min)，其值取15min；1m—折减系数，暗管m=2；t－管渠内雨水流行时间(min)。24雨水管道水力计算成果表4.1管段长度管段长度（m）968679706681300300300350400表4.2地面标高1234545.4845.2表4.3汇水面积计算表转输汇水面积（hm^2）总汇水面积（hm^2）管段编号本段汇水面积（hm^2）19~66~77~88~11~22~33~44~55~180.0029.0649.4470.6480.86140.55205.59257.15263.0229.0649.4470.6480.8691.07156.26216.63262.93263.020.00从水力计算表中摘录所计算干管的：管段编号、管长、管径、流速、坡度、4.4。ss设计流量Q1427.0714000.90.951462.40.87