给排水管网课程设计文档格式.docx
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地势北高南低，西部稍高于东部。
2有室内卫生设备。
城区近期人口密度为250人／ha。
远期5~10年按年递增2%考虑设计。
3．设计任务
1.进行污水管网布置。
要求：
布置合理、论证充分。
2.进行排水管网水力计算。
①污水管网总设计，布置总平面图，确定排水区界，划分排水流域。
排水流域可理解为污水要集中排放的较大的区域。
在地形平坦无明显分水线的地区，可按照面积的大小划分；
在丘陵及地形起伏的地区，可按等高线划分出分水线。
管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。
②污水管网各管段流量设计
③确定污水管网管段直径，进行水力计算
④确定污水管网的埋深和衔接设计，控制点是对管道系统的埋深起控制作用的地点。
3.绘制污水管道平面图和剖面图
（1）排水管网平面布置图。
（2）（排水主干管）管道纵剖面图。
4方案选择及管道定线
4.1管道定线
从街区平面图中可知，该地区地势西北高南东低，西部稍高于东部。
本设计的管道定线按照主干管、干管、支管的顺序依次进行。
并且在管线较短的和埋深较小的情况，让污水能自流排出。
管道定线前对地形和用地布局，排水体制和管线数目、污水厂和出水口的位置、道路宽度情况进行考虑。
首先，主干管布设在小区南面，主干管沿线共有9个楼区，分别在每个楼区设一个节点，由于地形北高南低，则大部分污水应由北至南流动，少部分由西向东流，因此干管大部分由北向南布设，同时应尽量让每根污水干管的流量平均分配，减少施工难度和成本。
其次，污水处理厂应布置在沿主干管一线，整个楼区的东南位置。
因为，地区常年主导风向为西北风。
厂址选在东南角，可以减小污水厂所产生臭气对城市环境的影响。
污水厂建在河流的下游，这样避免对城市取用水水质的影响。
最后，在设计污水支管时，为便于用户排水，尽量在每块区域排水方向布设支管。
4.2方案的确定
由上述依据，最终确定主干管的位置及长度，如下表4.
管段编号
W90至W93
W93至W95
W95至W174
W112至W174
W110至W173
W98至W100
W100至W172
W108至W171
W102至W104
设计管长（m）
70
50.03
56.8
59.79
59.96
50
52.33
60.10
45
W104至W170
W106至W170
W170至W172
W172至W174
43.74
58.76
60
第二章污水排水管网设计计算
1综合污水设计定额，划分设计管段，计算设计流量
1.1综合污水设计定额
由《给水排水管网系统》（第二版）查的黑龙江省漠河县，即取区间130-210L/cap·
d，取中值为170L/cap·
d，污水量定额采用平均日人均用水量定额的80%计算，即136L/cap·
d。
将此值带入污水管道计算中。
根据居民生活污水设计流量计算公式：
式中：
Q1——居住区的生活污水设计流量；
qn1——居住区的生活污水量标准；
N——设计人数；
K总1——生活污水量总变化系数。
查表5
由于该地区人口密度为250人／ha，且5-10年内人口增长率为2%，得Q1=519.44。
表5生活污水量总变化系数KZ
平均日污水流量（L/s）
5
15
40
100
200
500
≥1000
总变化系数KZ
2.3
2.0
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2划分设计管段，计算设计流量
根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管中有本段流量进入的点、集中流量及旁边侧支管进入非热点，作为检查井并对其编号。
各设计管段设计流量列表进行计算，如表6.
表6污水干管设计流量计算表
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
3
4
6
7
8
9
10
11
12
1—2
58
15.39
0.472
7.2641
16.707
2—3
59
11.97
5.6498
12.914
2.2
28.411
28.4107
19—18
10.31
4.8663
2.2184
7.0847
15.586
15.5864
18—17
7.08
15.576
17—16
10.45
2.1
21.945
16—15
14.73
29.46
15—14
22.38
1.9
42.522
14—13
27.77
52.763
13—12
49
9.66
4.5595
32.33
61.426
23
84.4261
12—3
48
28.12
13.273
50.77
64.043
108.87
108.872
3—4
13.69
6.4617
76.957
83.419
141.81
164.812
32—31
2.65
6.095
31—30
18.82
8.883
8.04
16.923
33.846
33.8461
30—29
12.05
5.6876
22.611
45.221
45.2212
29—28
27
16.72
7.8918
30.503
57.955
57.9554
28—27
16
21.49
10.143
40.646
73.163
73.1633
27—23
26—25
26
18.03
8.5102
10.07
18.58
37.16
37.1603
25—24
37
9.89
4.6681
23.248
44.171
44.1714
24—23
28
29.34
13.848
37.096
66.774
66.7737
23—21
66.773
66.7728
22—21
39
23.18
10.941
5.546
16.487
32.974
32.9739
21—20
16.65
7.8588
53.583
61.442
110.6
110.595
20—4
52
19.8
9.3456
70.788
120.34
120.339
4—5
61
21.55
10.172
154.21
164.38
246.57
269.568
38—37
67
40.71
19.215
7.97
27.185
51.652
51.6517
37—36
51.6515
36—35
33.618
63.874
17
80.8742
35—34
40.207
72.373
72.3726
34—33
48.82
87.876
33—5
56.609
101.9
113.896
5—6
62
26.89
12.692
220.99
233.68
350.52
402.522
47—46
5.31
12.213
46—45
10.313
22.689
22.6886
45—44
13.34
28.014
44—43
15.49
30.98
43—42
22.82
45.64
42—41
31.79
60.401
41—40
40.4
72.72
40—39
50.074
90.133
90.1332
39—6
57.188
102.94
102.938
6—7
64
26.61
12.56
290.87
303.43
455.14
507.142
7—8
65
17.83
8.4158
311.85
467.77
519.769
8—9
66
26.16
12.348
324.2
486.3
538.296
61—60
4.8
11.04
60—59
11.72
24.612
59—58
18.72
8.8358
18.517
27.353
51.97
51.9704
58—48
36.817
66.271
66.2706
57—56
6.117
14.069
14.0691
56—55
12.607
26.475
26.4747
55—54
18.219
36.438
54—53
22.868
45.736
53—52
28.627
54.391
54.3913
52—51
64.3913
51—50
37.505
67.509
50—49
49.815
89.667
49—48
35
124.667
48—9
113.63
181.81
226.811
9—10
68
25.6
12.083
437.83
449.91
629.88
97
726.878
68—66
10.62
5.0126
5.777
10.79
23.737
23.7372
67—66
5.57
2.629
2.256
4.885
11.236
11.2356
66—65
34
10.02
4.7294
15.675
20.404
40.809
40.8089
65—64
9.93
4.687
25.091
50.182
50.1819
64—63
30.829
58.575
58.5751
63—62
43.38
78.084
62—10
55.666
100.2
100.199
10—11
505.8
708.11
805.114
1.比流量的计算
依照居民生活污水平均日流量按街坊面积比例分配的规则，该街区比流量为：
qA=Qd/∑Ai=519.44/1100=0.472[（L/s）/hm2]
2.本段流量q1：
是从管段沿线街坊流来的污水量。
q1=q0·
F（L/s）
式中：
q1—生活污水本段流量；
q0—每公顷街区面积的生活污水平均流量（比流量）[（L/s）/ha]；
F—街区面积（ha）。
例：
设计管段1-2中，面积为15.39ha的58号街区的生活污水直接排入设计管道1-2中，此段有本段流量：
q1=0.472×
15.39=7.2641（L/s）。
3.转输流量q2：
是从上游管段和旁侧管段流来的污水量。
q2=q0·
设计管段3-4，该管段的转输流量是从旁侧支管18-17-16-15-14-13-12以及1-2-3管段流入的生活污水平均流量，其值为：
q2=0.472（4.70+10.31+……28.12）+12.914=76.957（L/s）
4.总变化系数：
Kz=2.7/Q0.11
根据表5，查的相应流量下的总变化系数，代入公式计算。
计算1-2管段的生活污水设计流量Q时，通过上式，改管段的总变化系数为：
Kz=2.7/7.26410.11=2.3
5.生活污水设计流量：
Q1=Q·
Kz
设计管段1-2的生活污水设计流量Q1通过上式计算得：
Q1=7.2641×
2.3=16.707（L/s）
6.集中流量：
从工业企业或其他大型公共建筑物流出来的污水量。
根据已知的各个工厂的污水排放情况，可将相应的排放量直接填入表内。
直接向干管排放的填写在本段流量，排到支管的天线在转输流量。
（1）总设计流量：
生活污水设计流量+集中流量=总设计流量
设计管段3-4的总设计流量为：
Q=141.83+23=164.83（L/s）
2污水管道水力计算
在确定设计流量后，便可从上游管段开始依次进行主干管各设计算段的水利计算。
布设管道时应注意一下参数的设计：
（1）设计充满度
在设计流量下，污水在管道中的水h和管道直径D的比值称为设计充满度（或水深比）。
我国的按非满流（h/D<
1）进行设计，这样按规定的原因是：
1保留一部分管道断面，为未预见水量的增长留有余地，避免污水溢出。
2留出适当空间，以利管道的通风，排出有害气体。
表7充满度规范
管径（mm）
最大设计充满度
200～300
0.55
350～450
0.65
500～900
0.70
0.75
在计算污水管道充满度时，不包括淋浴或短时间内突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按满流复核。
（2）设计流速
设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫做设计流速。
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。
最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。
《室外排水设计规范》规定污水管道在设计充满度下的最小设计流速定为0.6m/s。
含有金属、矿物固体或重油杂质的生产污水管道，其最小设计流速适当加大，其值要根据实验或调查研究决定。
最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速。
该值与管道材料有关，通常，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
在污水管道系统的上游部分，设计污水流量很小，若根据流量计算，则管径会很小，而管径过小极易堵塞；
此外，采用较大的管径，可选用较小的坡度，使管道埋深减小。
因此，为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径。
在街区和厂区内污水管道最小管径为200mm，街道下为300mm。
在污水管道系统上游管段，由于管段服务的排水面积较小，因而设计流量小，按此流量计算得出的管径小于最小管径时，应采用最小管径值。
一般可根据最小管径在最小设计流速和最大充满度情况下能通过的最大流量值，计算出设计管段服务的排水面积。
若设计管段服务的排水面积小于此值，即直接采用最小管径而不再进行水力计算。
这种管段称为不计算管段。
在这些管段中，当有适当的冲洗水源时，可考虑设置跌水井。
（4）最小设计坡度
不同管径的污水管道有不同的最小坡度。
管径相同的管道，因充满度不同，其最小坡度也不同。
在给定设计充满度条件下，管径越大，相应的最小设计坡度值越小。
通常对同一直径的管道只规定一个最小坡度，以满流或半满流时的最小坡度作为最小设计坡度。
我国《室外排水设计规范》只规定最小管径对应的最小设计坡度。
若管径增大，相应的该管径的最小坡度由最小设计流速保证。
（5）污水管道埋设深度
污水管道的埋设深度是指管道的内壁底到地面的距离。
管道外壁顶部到地面的距离称为覆土厚度。
管道埋深是影响管道造价的重要因素，是污水管道的重要设计参数。
管道埋设深度愈深，则造价愈贵，施工期愈长。
所以，管道的埋设深度小些好，并有一个最大值，这个限值称做最大埋深。
管道的最大埋深需要根据技术经济指标及施工方法决定。
在干燥土壤中，管道最大埋深一般不超过7-8m；
在多水、流沙、岩石层中，一般不超过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，这个最小限值称为最小覆土厚度。
污水管道的最小覆土厚度，一般应满足下述三个因素的要求。
①必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道
我国《室外排水设计规范》规定：
无保温措施的生活污水沟道或水温和它接近的工业废水沟道，沟底在冰冻线之上的距离不得大于0.15m。
②必须防止管壁因地面荷载而受到破坏
在车行道下，沟顶最小覆土厚度一般不宜小于0.7m，在保证沟道不会受外部荷载损坏时，最小覆土厚度可适当减小
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