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排水设计说明书

（一）说明书

一．设计任务……………………………………………………………3

二．设计要求……………………………………………………………3

三．原始资料……………………………………………………………4

四．污水管道设计………………………………………………………5

4.1在平面图上布置污水管道…………………………………………5

4.2污水管道设计规定…………………………………………………6

4.3污水管道布置与敷设………………………………………………8

五、雨水管道的设计……………………………………………………10

5.1划分并计算各设计管段的汇水面积………………………………10

5.2雨水管道设计一般规定……………………………………………10

5.3雨水管道布置与敷设……………………………………………11

5.4构筑物……………………………………………………………11

六、排水管道的材料、接口及基础……………………………………13

（二）计算书

七．污水管网设计计算…………………………………………………14

7.1污水管网水力计算…………………………………………………14

八、雨水管网设计计算…………………………………………………18

8.1划分设计管段………………………………………………………18

8.2计算各设计管段的汇水面积……………………………………18

8.3主要设计参数……………………………………………………19

8.4雨水干管水力计算………………………………………………19

8.5雨水出水口…………………………………………………………20

九、参考资料及文献……………………………………………………21

一、设计任务

根据城市市政部门的要求，设计陕西某县城市污水系统和雨水系统。

排水体

制采用完全分流制，污水集中至城市东南角的污水处理厂经二级生物处理后

排入洛河，雨水直接排入水体。

二、设计要求

（1）设计说明书：

内容包括：

设计任务；②设计要求；③设计原始资料；

④设计方案和管道定线；⑤设备、材料、接口和管道基础的选用；⑥材料表；⑦

其他。

（2）设计计算书：

（附在设计说明书之后）

Ø街坊生活污水平均日流量计算表。

Ø污水设计流量计算表（主干管及两条干管）。

Ø污水管道水力计算表（主干管及两条干管）。

Ø雨水干管汇水面积表。

Ø雨水干管水力计算表（两条干管）

（3）设计图纸2张

排水管道总平面布置图（在蓝图上面完成），图中应注明：

Ø所有污水、雨水管道及附属构筑物；

Ø计算管道的编号、管径、长度、坡度；

Ø图例；

Ø计算部分的雨水汇水面积及编号；

Ø设计说明。

②污水主干管纵断面图：

（2#或2#加长图），图中应标明与之交叉管道的相对位

置、管径和标高。

三、原始资料

（1）地理资料

该城市位于两条河流的交汇处，南临洛河，西临玉泉河，平均海拔750米，

西北高，东南低，高差约5.0米。

（2）工程资料

①街坊：

共30个，人口密度为400人/104m2，生活污水量标

准为（100＋2×学号）L/人·日，街坊排出管埋深不大于1.50米。

②工厂：

共四个，生产污水经局部处理后与生活污水一起排出，排出口位置见平面图，排出管埋深不大于1.80米。

各工厂的排水设计流量如下：

啤酒厂：

21.5L/s;肉类加工厂：

29.5L/s；皮革厂：

35.8L/s；印染厂：

63.4L/s。

（3）气象资料

①气温：

年平均气温14.2℃，最热月平均36.5℃，最冷月平均-10.8℃。

②土壤最大冰冻深度：

0.55米。

③常年主导风向：

西北。

④降雨资料

（L/s·104m2）

ψ=0.55

（4）水文资料

根据历年来的水文资料，两条河的水位如下：

河流

多年平均洪水位（米）

常水位（米）

水面比降

洛河

744.60

742.30

0.20%

玉泉河

746.40

744.10

0.30%

（5）地质资料

该城市所在地区表土层1.2米厚，土质松散，成分复杂；下部为亚粘土，

厚度4.0～15.0米，允许载重1.0～2.0kg/cm2。

四、污水管道的设计

4.1在平面图上布置污水管道

从平面图上可知该区地势西北高，东南低，坡度较小，无明显分水线、可

划分为一个排水流域。

街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管基本上

与等高线垂直布置，主干管布置在南侧街区路下，基本上与等高线平行。

整个管

道系统呈分流式布置。

（图形见附表）排水体制采用完全分流制，污水集中至城

市东南角的污水处理厂经二级生物处理后排入洛河，雨水直接排入水体。

定线原则：

应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水

能自流排出。

排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小，又要使水流畅通节省能量。

（1）支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。

（2）充分利用地形地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。

（3）在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。

至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。

（4）尽量减少中途加压站的个数。

如果遇山岗尽量采用隧洞方式。

若须经

（5）过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以保证地基

（6）与基础有足够的承载能力。

当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。

若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，

小管让大管，压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数小让检修次数多的。

4.2污水管道设计规定

（1）最大设计充满度：

管径与最大设计充满度的关系

管径D（mm）

最大设计充满度h/D

200~300

0．55

350~450

0．65

500~900

0．70

≥1000

0．75

（2）最小坡度：

管径300mm的最小设计坡度0.003。

（3）设计流速：

最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。

污水管道的最小流速定为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）最小管径：

1厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管200mm。

2城市街道下的生活污水管300mm。

（5）覆土：

1冰冻要求：

在0.55m以上。

2最大覆土：

不宜大于6m。

3理想覆土：

在满足各方面要求的前提下，争取维持在1~2m。

4荷载要求：

最小覆土在车行道下一般不小于0.7m。

（6）

连接：

1管道在检查井内连接。

2管道管径相同时的连接方式用水面平接，管径不同时用管顶平接。

3在任何情况下进水管底不得低于出水管底，若出现三条管段连接的情况，选择出水管管内底标高低的一条管段连接。

（7）小管核算：

1当有公建筑物位于管线始端时，应加入该集中流量进行满流复核。

2流量很小而地形又较平坦的上游支线，可采用非计算管段，采用最小管径，按最小坡度控制。

（8）溢流：

污水管道在进入泵站或处理厂前，当条件允许时，可设事故溢流口，但必须取得当地有关部门的同意。

在充满度过高的管段、跌水井、大浓度污水接入的井位以及污水管线上每隔500m

左右的井位处宜设通风管。

4.3污水管道布置与敷设

（1）从该城区的平面图可知该区地势自北向南倾斜，坡度较小，该市被铁路分隔为2个区域，根据自然地形管道顺坡排水。

Ⅰ区污水主干管垂直穿过铁

（2）路后沿程收集Ⅱ区污水量进入污水处理厂，整个管道系统呈截流式形式布置，见城市污水系统总平面图。

（3）干管敷设在所服务排水区域的较低处，便于支管的污水自流接入。

在地形较平坦处，将干管敷设在低区，使得污水能以最短距离排入干管，从而使支管最短，由于支管的管径较小，保持最小流速所需坡度较大，所以减小支管长度能有效地减小整个管网的埋深。

（4）检查井

排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。

检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直线管渠上。

直线管渠上检查井之间的距离如下表：

污水、雨水管道上检查井间距

管别

管径或暗渠净高

（mm）

最大间距

（m）

常用间距

（m）

污水管道

≤400

500~900

1000~1400

20~35

35~50

50~60

雨水管道合流管道

≤600

700~1100

1200~1600

25~40

40~55

55~70

检查井一般采用圆形，由井底、井深和井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土、砖、石或钢筋混凝土。

（5）跌水井

跌水井是设有消能设施的检查井。

跌水井的设置条件：

当遇到下列情况且跌差大于1m时应设跌水井：

1管道中的流速过大，需要加以调节处理；

2管道垂直于陡峭地形的等高线布置，按照原定坡度将要露出地面处；

3接入较底的管道处；

4管道遇到地下障碍物，必须跌落通过处；

5当淹没排放时，在出口前设一个井。

五、雨水管道的设计

5.1划分并计算各设计管段的汇水面积

各设计管段的汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。

按照就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积，并将每块的编号、面积数、雨水流向标注在图中。

5.2雨水管道设计一般规定

（1）充满度：

一般按满流计算

（2）流速：

1满流时最小流速一般不小于0.75m/s

2起始管段地形平坦，最小设计流速不可小于0.6m/s

3最大允许流速同污水管道

（3）最小管径、坡度：

①雨水支干管最小管径300mm，最小设计坡度0.003；

②雨水口连络最小管径200mm，设计坡度不小于0.002。

（4）覆土或挖深：

①最小覆土在车行道下一般不小于0.7m

②局部条件不允许时，须对管道进行包封加固

③最大覆土与理想覆土同污水管道

（5）管渠连接与构筑物的连接：

①管道在检查井内连接，一般采用管顶平接。

②相同管径的管段可以采用水面平接；不同断面管道必要时也可采用局部管段管底平接。

③在任何情况下，进水管底不得低于出水管底。

5.3雨水管道布置与敷设

从该城区的平面图和资料知该城区地形平坦，无明显分水线，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分。

河流的位置确定了雨水出口的位置。

雨水出口位于河岸边。

由于河流的洪水位低于该地区地面的平均标高，所以雨水可以靠重力排入河流，不用设雨水泵站。

河流的位置确定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸边，由于该地区地势以一定坡度坡向河流，地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式，雨水干管基本垂直于等高线，即正交式布置，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。

正交式布置的干管长度短、管径小，因而经济，雨水排出较迅速。

雨水管道布置平面图详见城市雨水系统总平面图。

雨水管道的设计计算见：

雨水管水力计算表

注：

1、雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接

2、出现下游管段的设计流量小于上游管段设计流量的情况，取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量

3、在支管与干管相接的检查井处，会有两个∑t2值和两个管底标高值，再继续计算相交后的下一个管段时，取大的那个∑t2值和小的那个管底标高值。

雨水管道敷设方式同污水管道敷设方式，当雨水管道与污水管道交叉布置时，应小管让大管，必要时设置倒虹管。

5.4构筑物

排水管渠上的附属构筑物包括检查井、跌水井、倒虹管、雨水口、溢流井、排出口等。

（2）检查井

排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。

检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直线管渠上。

直线管渠上检查井之间的距离如下表：

污水、雨水管道上检查井间距

管别

管径或暗渠净高

（mm）

最大间距

（m）

常用间距

（m）

污水管道

≤400

500~900

1000~1400

20~35

35~50

50~60

雨水管道合流管道

≤600

700~1100

1200~1600

25~40

40~55

55~70

检查井一般采用圆形，由井底、井深和井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土、砖、石或钢筋混凝土。

（3）跌水井

跌水井是设有消能设施的检查井。

跌水井的设置条件：

当遇到下列情况且跌差大于1m时应设跌水井：

1管道中的流速过大，需要加以调节处理；

2管道垂直于陡峭地形的等高线布置，按照原定坡度将要露出地面处；

3接入较底的管道处；

4管道遇到地下障碍物，必须跌落通过处；

5当淹没排放时，在出口前设一个井。

（4）雨水口

雨水口主要在雨水管渠系统中收集雨水，地面雨水先经雨水口流入连接管再流入排水管渠。

雨水口一般设在交叉路口、广场、路侧边沟以及道路低洼地段，以防止雨水漫过道路。

雨水口间距一般为25~50m。

（5）倒虹管

当排水管渠遇到河流或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设时，必须设置倒虹管。

倒虹管应尽可能与障碍物轴线垂直，并设在地质条件较好处。

（6）出水口

在江河边设置出水口时，应保持与取水构筑物，游泳区及家畜饮水区有一定距离，同时也应不影响下游居民点的卫生和饮用。

出水口的位置和形式应取得当地卫生监督、水体管理和交通管理等部门同意。

污水管渠的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。

雨水出水口可以采用非淹没式，其底标高最好在水体最高水位744.60m以上，一般在常水位742.30m以上，以避免水体倒灌。

六、排水管道的材料、接口及基础

（1）管材：

由于该地区地质条件良好，采用钢筋混凝土圆管。

（2）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，可以采用刚性接口。

（3）基础：

由于接口采用刚性接口，所以基础采用混凝土带形基础，管座型式分为90°、135°、180°，其中当管顶覆土厚度在0.7~2.5m时采用90°管座基础;管顶覆土厚度在2.6~4m时用135°基础；当覆土厚度在4.1~6m时采用180°管座基础。

七、污水管网设计计算

7.1污水管网水力计算

（1）将各街区编上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积，列入下表中。

街区面积表

街区编号

街区面积

6.12

5.76

6.01

6.80

7.03

6.12

街区编号

街区面积

5.18

5.32

6.01

6.27

6.49

5.65

街区编号

街区面积

6.41

7.30

8.95

8.61

8.91

7.75

街区编号

街区面积

13.63

9.58

8.46

8.75

7.61

4.70

街区编号

街区面积

4.11

6.04

2.55

2.45

5.17

4.50

（2）污水流量的计算

该县城人口密度为400人/104m2，生活污水量标准为（100＋2×11）=122（L/人·日）。

计算居民平均日生活污水量为：

由上式计算总变化系数为：

计算居民生活污水设计流量为：

工业排水设计流量已直接给出为：

将各项污水设计流量直接求和，得该县城污水设计总流量：

居民生活污水平均日流量按街坊面积比例分配，比流量为：

污水集中流量：

工厂

啤酒厂

肉类加工厂

皮革厂

印染厂

流量（L/s）

21.5

29.5

35.8

63.4

管段设计流量采用列表进行计算，如下表：

污水干管设计流量计算

管段编号

居民生活污水日平均流量分配

管段设计流量计算

本段

转输流量（L/S）

合计流量（L/S）

总变化系数

沿线流量（L/S）

集中流量

设计流量（L/S）

街坊编号

街坊面积（hm2）

比流量[（L/S）/hm2]

流量（L/S）

本段（L/S）

转输（L/S）

1—2

4.7

0.56

2.63

2.30

6.05

2—3

4.11

0.56

2.30

2.63

4.93

2.30

11.34

8—9

3.23

2.30

7.43

29.5

36.93

9—10

6.21

2.21

13.72

21.5

29.5

64.72

10—11

7.30

0.56

4.09

6.21

10.30

2.09

21.53

35.8

108.33

11—12

10.30

2.09

21.53

86.8

108.33

12—3

10.30

2.09

21.53

63.4

86.8

171.73

3—4

6.04

0.56

3.38

15.23

18.61

1.96

36.48

150.2

186.68

13—14

7.17

2.17

15.56

14—15

14.05

2.02

28.38

15—16

23.88

1.90

45.37

16—4

33.98

1.83

62.18

4—5

27,

5.00

0.56

2.80

52.59

55.39

1.74

96.38

150.2

246.58

5—6

5.17

0.56

2.90

55.39

58.29

1.73

100.84

150.2

251.04

17—18

7.36

2.17

15.97

18—19

14.16

2.02

28.60

19—20

23.49

1.91

44.87

20—6

32.65

1.84

60.08

6—7

4.50

0.56

2.52

90.94

93.46

1.64

153.27

150.2

303.47

污水主干管水力计算表9

管段编号

管段

设计

管段

管内

充满度

降落量I*L（m）

长度

流量

直径

坡度

流速

h/D

h（m）

L（m）

q（l/s）

D（mm）

I（‰）

v（m/s）

（﹪）

1-2

137.00

6.05

300

5.89

0.60

20.00

0.06

0.81

2-3

258.00

11.34

300

3.54

0.60

31.00

0.09

0.91

3-4

431.00

186.68

700

1.14

0.80

60.00

0.42

0.49

4-5

357.00

246.58

700

1.17

0.86

65.00

0.46

0.42

5-6

368.00

251.04

700

1.22

0.87

70.00

0.49

0.45

6-7

325.00

303.47

800

1.07

0.88

65.00

0.52

0.35

管段编号

标高（m）

埋设深度（m）

地面

覆土厚度（m）

地面

水面

管内底

坡度

上端

下端

上端

下端

上端

下端

上端

下端

I（‰）

上端

下端

1-2

748.28

748.32

747.14

746.33

747.08

746.27

1.20

2.05

-0.29

0.9

1.75

2-3

748.32

748.35

746.33

745.42

746.24

745.33

2.08

3.02

-0.12

1.78

2.72

3-4

748.35

748.26

745.42

744.93

745.00

744.51

3.35

3.75

0.21

2.65

3.05

4-5

748.26

748.12

744.93

744.51

744.47

744.06

3.79

4.06

0.39

3.09

3.36

5-6

748.12

747.55

744.51

744.06

744.02

743.57

4.10

3.98

1.55

3.40

3.28

6-7

747.55

747.20

744.06

743.71

743.54

743.19

4.01

1.08

3.21

污水干管水力计算表

管段编号

管段

设计

管段

管内

充满度

降落量I*L（m）

长度

流量

直径

坡度

流速

h/D

h（m）

L（m）

q（l/s）

D（mm）

I（‰）

v（m/s）

（﹪）

13-14

233

15.56

300

3.00

0.62

39.00

0.12

0.70

14-15

302

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