给排水管网计算说明书.docx
《给排水管网计算说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《给排水管网计算说明书.docx（105页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
给排水管网计算说明书
学号：
07415211
常州大学
毕业设计（论文）
（2011届）
题目御城花园小区给排水管网设计
学生陈诗焕
学院环境与安全工程学院专业班级给水072
校内指导教师陈毅忠专业技术职务讲师
校外指导老师李洁专业技术职务水中心主任
二○一一年六月
御城花园小区给排水管网设计
摘要：
本设计的对象是常州市御城花园小区，是一座综合性的小区，配套有中小学、幼儿园及体育场所，属常州宏骏房地产开发有限公司的开发用地，规划用地48.6884ha，其中住宅用地26.9703ha，公建用地6.4278ha，道路用地7.1095ha，公共绿地8.1808ha。
本设计包括给水管网、污水管网和雨水管网设计，根据小区的具体地形及相关的设计规范设计出合理、经济的小区给排水管网，以满足小区日常的生活需求。
给水管网根据现场的实际地形情况呈树状敷设，力求以最短的距离安全输送到各家各户；污水管网分南北两个区就近排入各自的市政管线，南侧排入延政路的市政管线，北侧则排入长虹东路的市政管线，这样可以大大的减小污水管道的埋深；雨水管网则根据地形就近排入水体，以减轻市政管网的排水压力。
管网定线完毕后，进行相关的设计计算，小区给水总量为139.66L/s，污水管最大管径为450mm，雨水管最大管径为1200mm；水力计算是其中最重要的一环，通过水力计算可知给排水管网设计的合理性及经济性，从而不断地进行优化，设计出最理想、最合理、最经济的管网。
关键词：
给水管网；污水管网；雨水管网；管网定线；水力计算
Integrateddesignofwatersupplyanddrainagenetwork
inYuChengGardenDistrict
Abstract:
ThedesignoftheobjectisYuChengGardenDistrict,itisacomprehensivecommunitywithPrimaryandSecondary,NurseryandSportsvenues.ItbelongsthedevelopmentoflandofHongJunPropertyDevelopmentLimitedcompany.Andtheplanlandis48.6884ha,andthehousinglandis26.9703ha,andthepublicconstructionlandis6.4278ha,andtheroaduselandis7.1095ha,andthepublicgreenlandis8.1808ha.ThisdesignincludesWatersupplynetwork,SewernetworkandStormwaternetwork,andaccordingthespecificterrainareaandtherelateddesignrulestodesignareasonableandeconomicalcommunitywatersupplyanddrainagenetworktomeettheresidentialneedsofeverydaylife.Thewatersupplynetworkassumesthetreeplacingaccordingtothesceneactualterrainconditions,andmakeseveryefforttotransportsafelybytheshortestdistancetovariouseachhousehold;thesewagepipenetworkintwodistrictsnearthenorthorsouthintotherespectivemunicipalpipelines,thesouthintothemunicipalpipelineofYanZhengRoad,thenorthintothemunicipalpipelineofChangHongDongRoad,Andthiscangreatlyreducethedepthofthesewerpipes;thestormsewersystemisdischargedintothenearestbodyofwateraccordingtotheterrain,andtoalleviatethepressureofdrainageofmunicipalpipeline.Afterthepipenetworksitingfinished,andthendesignandcalculationoftherelated,thetotalresidentialwatersupplyis139.66L/s,andthemaximumdiameteroftheseweris450mm,andthemaximumdiameterofthestormseweris1200mm,andthehydrauliccalculationisoneofthemostimportantpart,anditcanshowthatthereasonableandeconomyofthedesignofwatersupplyanddrainagenetwork,andthencontinuouslyoptimizetodesignabest,themostreasonableandthemosteconomicalpipenetwork.
Keywords:
Watersupplynetwork;Sewernetwork;Stormwaternetwork;Pipelinealignment;Hydrauliccalculation
目次
附录
附图1给水管网平面布置图
附图2污水管网平面布置图
附图3雨水管网平面布置图
附图4设计说明图
附图5污水管纵剖面图
附图6雨水管纵剖面图
术语表
1排水设施（wastewaterfacilities）
—排水工程中的管道、构筑物和设备等的统称。
2合流制（combinedsystem）
—用同一管渠系统收集和输送城市污水和雨水的排水方式。
3分流制（separatesystem）
—用不同管渠系统分别收集和输送城市污水和雨水的排水方式。
4生活污水（domesticwastewater，sewage）
—居民生活活动所产生的污水。
主要是厕所、洗涤和洗澡产生的污水。
5综合生活污水（comprehensivesewage）
—由居民生活污水和公共建筑污水组成。
6工业废水（industrialwastewater）
—工业生产过程中产生的废水。
7入渗地下水（infiltratedgroundwater）
—通过管渠和附属构筑物破损处进入排水管渠的地下水。
8总变化系数（peakvariationfactor）
—最高日最高时污水量与平均日平均时污水量的比值。
9径流系数（runoffcoefficient）
—一定汇水面积内地面径流水量与降雨量的比值。
10暴雨强度（rainfallintensity）
—在某一历时内的平均降雨量，即单位时间内的降雨深度，工程上常用单位时间单位面积内的降雨量体积表示。
11重现期（recurrenceinterval）
—在一定长的统计期间内，等于或大于某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时间。
12降雨历时（durationofrainfall）
—降雨过程中的任意连续时段。
13汇水面积（catcharea）
—雨水管渠汇集降雨的面积。
14地面集水时间（inlettime，concentrationtime）
—雨水从相应汇水面积的最远点地面径流到雨水管渠入口的时间，简称集水时间。
15截流倍数（interceptionratio）
—合流制排水系统在降雨时背截流的雨水量与设计旱流污水量的比值。
16给水系统（watersupplysystem）
—由取水、输水、水质处理和配水等设施所组成的总体。
17用水量（waterconsumption）
—用户所消耗的水量。
18居民生活用水（demandinhouseholds）
—居民日常生活所需用的水，包括饮用、洗涤、冲厕、洗澡等。
19综合生活用水（demandfordomesticandpublicuse）
—居民日常生活用水以及公共建筑和设施用水的总称。
20日变化系数（dailyvariationcoefficient）
—最高日供水量与平均日供水量的比值。
21时变化系数（hourlyvariationcoefficient）
—最高日最高时供水量与该日平均时供水量的比值。
22枝状管网（branchsystem）
—配水管网的一种布置形式，干管和支管分明，形成树枝状。
23环状管网（cyclicnetworkofpipes）
—把小区的枝状管网供水的干管连成环状或把小区的枝状管网供水干管、支管连成环状的管网。
24最小服务水头（minimumservicehead）
—配水管网在用户接管点处应维持的最小水头。
25水头损失（headloss）
—水通过管（渠）、设备、构筑物等引起的能耗。
26
——设计流量（L/s）；
27
——设计综合生活污水量（L/s）；
28
——设计工业废水量（L/s）；
29
——雨水设计流量（L/s）；
30
——暴雨强度公式中的有关参数；
31
——设计重现期；
32
——降雨历时；
33
——地面集水时间；
34
——管渠内雨水流行时间；
35
——折减系数；
36
——设计暴雨强度；
37
——径流系数；
38
——汇水面积（m2）；
39
——泵站设计流量（L/s）；
40
——流速吗（m/s）；
41
——水流有效断面面积（m2）；
42
——水流深度（m）。
1前言
随着我国城市经济的高速发展，人们的生活观念发生了很大的改变，对居住生活环境也提出了更高的要求，而许多新建或改建的住宅小区正是为了满足人们的这种要求，为居民提供优良的生活环境和高质量的服务。
因此，合理规划设计住宅小区室外给水排水管线，确保小区给水和排水的安全、环保、可持续发展是重点。
室外管网的给排水设计与建筑设计正在逐渐地扩大，管网的种类和功能也在逐渐增加以满足使用要求，建筑物设计户外的管网设计应逐渐改良，区划合理、科学
。
另外充分计算小区给排水水量，合理选用给排水管材，综合好城市地下管线，进行可靠的水力计算等亦尤为重要
。
目前住宅小区规划趋向于更具有个性化的多层次住宅组合，不再仅仅追求立体和平面的美观和合理，而是追求空间上布局的流畅和设计中贯彻以人为本的理念，特别是在市场经济的浪潮中，更是要在有限面积的地块里，在空间上力求土地使用效率的最大化。
于是，选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式，对我们给排水设计工作带来了新的挑战
。
住宅小区的生活给水管道系统为人们提供生活用水、消防用水和其他用水，排水系统则排出小区人们产生的污废水。
长期以来，住宅小区给排水管道系统设计和建设是一个薄弱的环节，原因是建筑内给排水管道系统、小区内给排水管道系统、市政给排水管道系统三者之间未建立有机统一的关系。
住宅小区给排水管道系统连接建筑给排水管道系统和市政给排水管道系统，是三种管道系统建设中的重点。
随着房地产业的发展，住宅小区的开发不断增加，小区室外给排水工程设计显得更为重要，如何设计一个配水网络（WDN），以达到最佳的性能和成本标准问题是已知的NP（非确定性）难题，种类繁多的计算算法已经为此制定任务
。
本设计以常州市御城花园小区为背景，进行给水管道系统、污水管道系统和雨水管道系统的综合设计，充分考虑住宅小区的实际情况，为御城花园小区设计出安全可靠的给排水管道系统，为小区居民的生活提供便捷、舒适的环境，同时该设计也考虑了经济因素，使管道系统尽可能经济节约。
2设计说明
2.1设计原始资料
御城花园小区规划用地48.6884ha，其中住宅用地26.9703ha，公建用地6.4278ha，道路用地7.1095ha，公共绿地8.1808ha。
北临长虹东路，南边靠延政路，东边为新建的星火路，西临湖塘河。
小区内配套设施齐全，包括中小学、幼儿园、体育场所及超市，是一座综合性的小区，居住总人口21273人。
2.2管线综合规划设计
2.2.1管线综合规划设计的内容
管线综合规划设计内容就是规划各种管线在各道路红线内的平面布置及在各个路段的规定埋深，在交叉处要做专门设计，以避免碰撞，合理穿越。
结合实际情况进行合理的各种专项设计，就能大大避免工程变更所造成的系列问题，取得良好的经济效益和社会效益
。
在室外给排水管道的布置过程中，并不是单纯的布置给水管线、污水管线、雨水管线，应与小区直埋电力、电信、热力、燃气等管线或地下管沟等进行管线综合规划。
平面上，防止设计管道抢位，严格按照规范确定各种管线的水平位置，以便为以后管线改建或维修留有足够空间；竖向上，各种管线的高程应从上而下依次确定，考虑小区排水管高程与市政排水管道的衔接和维修的可行性
。
2.2.2管道综合布置与敷设
管道综合布置与敷设应遵循以下规定：
（1）各种管道的平面排列不得重叠，并尽量减少和避免互相间的交叉。
（2）管道与道路、管沟交叉时，应尽量垂直道路、管沟的中心线。
（3）给水管与污水管交叉时，给水管应敷设在污水管和合流管的上面。
（4）管道排列时，应注意其用途、相互关系及彼此间可能产生的影响，如污水管应远离生活饮用水管；直流电力电缆不应与其他金属管靠近以免增加后者的腐蚀。
（5）干管应靠近主要使用单位及连接支管最多的一侧。
（6）管道的平面净距应符合下列要求。
a．满足管道敷设、砌筑阀门井、检查井及膨胀伸缩节等所需的距离。
b．满足投入使用后维护管理及更换管道时不损坏相邻的地下管道、建筑物构筑物的基础。
c．管道损坏时，管内流体不污染生活饮用水管，不冲刷侵蚀建筑物及构筑物基础，不造成其它不良后果。
d．给水管及排水管离建筑物、构筑物的平面最小净距离应按规定的要求确定。
（7）给水管和排水管离其它管道的水平与垂直最小净距离应按规定的要求确定。
（8）各种管道平面排列及设计标高相互发生冲突时，应按下列规定处理：
①小直径管道让大直径管道；
②可弯的管道让不能弯的管道；
③新设的管道让已建的管道；
④临时性的管道让永久性的管道；
⑤有压力的管道让自流的管道。
（9）小区内管道平面排列时，应按从建筑物向道路和由浅至深的顺序安排，一般常用的管道顺序如下：
①通讯电缆或电力电缆；
②燃气管道；
③污水管道；
④给水管道；
⑤热力管道；
⑥雨水管道。
2.3给水管网规划
2.3.1给水管网的组成
居住小区的给水管网组成包括：
小区配水管网和管网的附属设施。
小区配水管网根据管段的功能作用和布置位置不同分为：
接户管、小区支管和小区干管。
管网附属设施有阀门井、消火栓及消火栓井等
。
2.3.2给水方式选择的原则
居住小区的给水方式选择应按下列原则：
（1）居住小区给水方式选择时应充分利用城镇给水管网的水压，充分利用城镇管网水压的措施有：
①城镇给水管网水量、水压能满足小区给水要求时应采用直接给水方式；
②设有屋顶水箱或高位水箱，利用夜间水压调贮供水；
③小区采用分压供水系统，城镇给水管网压力能满足压力要求的建筑楼层采用直接供水方式，其他楼层采用相宜的给水方式；
④水泵直接从管网抽水加压供水；
⑤采用水池、水泵增压供水时，提高水池标高。
（2）居住小区规模较小或位于市区，给水方式宜选择分散加压给水方式如管渠—水箱、水箱—水泵—水箱、水池—水泵—气压罐等给水方式。
（3）居住小区规模较大或地处市郊，城市管网达不到供水区内部或到供水区水压很低，给水方式可采用集中给水加压方式如水池—变频调速泵、水池—水泵—水塔等给水方式。
（4）多层、高层建筑混合小区中应采用分压给水方式供水。
2.3.3给水管网的布置与敷设
（一）给水管网布置的原则
（1）必须保证供水安全可靠，当局部管网发生故障时，断水范围减到最小；
（2）管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压；
（3）力求布置的管线最短，干管位置应紧靠用水大户，使得水头损失最少和降低供
水能量的费用，降低管网工程造价；
（4）尽量利用城市管网的资用压力，减少小区供水加压的运行费；
（5）与其它管网合理布置，避免其它管道压坏给水管道或污染给水水质；
（6）管网布置时，应考虑给水管网分期建设的可能性，留有充分的发展余地，适应小区建筑的发展和今后小区的用水要求
。
（二）给水管网敷设的原则
（1）管道尽量沿小区建筑平行敷设，呈直线走向；
（2）不被压坏也不能被冻坏，埋设深度符合规定要求；
（3）便于维护维修和更换，一般布置在建筑周围的人行便道或绿地下。
如若敷设在小区道路下，更换或维护时开挖既破坏路面。
也影响小区环境及人和车的通行；
（4）不能敷设在对给水管道有腐蚀或损失的地段下；
（5）安装检修阀门。
在小区干管起端、各支管起端、各接户管起端及环状管网需要调节水量、水压和检修处设置阀门
。
（三）给水管道的布置和敷设的措施
小区给水管道布置、敷设按有关规定具体措施有以下几点：
（1）小区干管一般设计为环网或与城市给水管道连成环网，小区支管和进户管可布置成枝状；
（2）小区干管宜沿用水量较大的地段布置，以最短距离向大用户供水；
（3）给水管道宜与道路中心线或主要建筑物呈平行敷设，并尽量减少与其它支管的交叉；
（4）生活饮用水给水管网，不得和非生活饮用水给水管网直接连接；
（5）市政生活饮用水给水管网不得与小区自设水源的给水管网连接时，应采取有效措施，并征得当地卫生和有关部门的同意；
（6）生活饮用水管道，应避免穿越垃圾堆，毒物污染区，如必须穿过时应采取防护措施；
（7）给水管道的埋设深度，应根据土壤的冰冻深度、外部荷载、管材强度和其它管道交叉，以及当地管道埋深的经验等因素确定。
一般按冰冻线以下200mm敷设，但管顶覆土深度不小于0.7m；
（8）金属给水管一般不做基础，但对通过回填垃圾、建筑废料、流砂层、沼泽地以及不平整的岩石层等地段，应做垫层或基础；非金属给水管一般做垫层或基础；
（9）给水管道应根据地形情况，在最高处设置排气阀，但在最低处设置泄水阀或排泥阀；
（10）给水管道在垂直或水平方向拐弯处的支墩位置，应根据管径、转弯角度、试压标准及接口摩擦力等因素通过计算确定；
（11）铸铁管的外壁应涂刷沥青保护层，钢管外壁缠包纤维布并涂刷沥青层；金属管道内水流的腐蚀性较强时，应用符合饮用水卫生的橡胶、塑料、水泥砂浆及防腐涂料
等衬里；
（12）给水管道应根据供水压力采取防止、消除或减轻水锤破坏作用的措施；
（13）给水管道与污水管道平行或交叉敷设时，应符合下列规定；
①平行敷设
a．给水管在污水管的侧上面0.5m以内时，如给水管管径≤200mm时，管外壁的水平净距不得小于1.0m，如管径>200mm时，管外壁的水平净距不宜小于1.5m。
b．给水管在污水管的侧下面0.5m以内时，管外壁的水平净距应根据土壤的渗水性确定，一般不得小于3.0m，在狭窄地方可减少至1.5m。
c．设计中确因场地狭小不能满足上述距离要求时，采取有效措施后上述的距离可减小。
②交叉敷设
a．给水管应尽量敷设在污水管的上面，管外壁的净距不得小于0.15m，且不允许有接口重叠。
b．给水管敷设在污水管下面时，给水管应加套管或涵沟，其长度为交叉点每边不得小于3.0m。
（14）敷设管道时，其中心转折角大于2°时，应设置弯头或乙字管等管件
。
2.4排水管网规划
2.4.1排水管网系统布置
（一）排水管网布置原则
（1）根据城市整体规划，结合当地实际情况布置排水管网，并进行多方案技术经济比较；
（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管线，按照从干管到支管的顺序进行布置；
（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；
（4）协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接；
（5）规划设计要考虑到管道施工、运行和维护的方便；
（6）规划设计要近远期结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。
（二）排水管网布置形式
排水管网一般布置成树状网，根据地形不同，可采用两种基本布置形式：
平行式和正交式。
（1）平行式布置的特点是排水干管与等高线平行，而主干管则与等高线基本垂直。
该布置方式适用于地形坡度较大的城市，这样可以减少管道埋深，改善管道的水力条件，避免采用过多的跌水井；
（2）正交式布置的特点是排水干管与等高线垂直相交，而主干管与等高线平行敷设。
该布置方式适用于地形比较平坦、略向一边倾斜的城市。
（三）排水工艺的任务
建筑小区排水工艺的基本任务是：
（1）收集小区各建筑排出的污（废）水、屋面雨水、地面雨水及其它设备排出的污（废）水，并及时地把它们排入城市排水管道或排入小区污（废）水处理构筑物内；
（2）尽可能地使收集和排出的污（废）水、雨水资源化，把它们重新处理再回用；
（3）防止污（废）水本身及其产生的有害物质（如气体、污泥、细菌等）污染小区环境。
（四）小区排水构筑物的布置与敷设
小区排水构筑物主要有检查井和化粪池。
（1）检查井，有砖砌和钢混结构两种，其断面形状有圆形和方形两种，圆形为常见。
根据规范在排水管道变向、变径、变坡、管道汇合处，在直线一定长度上设置检查井，检查井有标准图，选用时参考；
（2）化粪池，有砖砌和钢混结构两种，其断面形状有圆形和方形两种，方形为常见。
根据规范在小区总排水管与市政排水管之间设化粪池，为了减少管道埋深，也有小区各建筑排水支管与小区排水干管之间设化粪池，这样，会增加小区化粪池的数量。
小区化粪池依小区总体规划、小区内、外之间的排水管道位置、小区环保要求、小区内排水管道的布置及走向而确定。
2.4.2污水管网规划
（一）污水管网的组成
小区生活排水管道由小区干管、支管、户前管及其附属构筑物组成。
设计的主要内容和深度应当按照基本建设程序及有关的设计规定、规程确定。
通常污水管道系统的主要设计内容包括确定方案，在适当比例的总体布置图上划分排水流域，布置管道；根据设计人口数、污水量标准等计算污水设计流量；进行污水管道的水力计算，确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度等设计参数；确定污水管道在道路横断面上的位置；绘制管道平面图和总剖面图
。
（二）污水管道的布置与敷设
小区户前管应满足小区建筑各单元排出管的布置和敷设要求，以最
升级会员 