排水管网课程设计.docx
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排水管网课程设计
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排水管网课程设计
徐州市某城镇排水管网设计
学生姓名
潘安
学院名称
环境工程学院
专业名称
给排水科学与工程
学号
20131704226
指导教师
孟亚锋
2016年
10月
27日
绪论
本次设计为徐州市某城镇排水管网设计，目的是通过运用课堂所学知识，完成某城镇排水管网的初步设计，以达到巩固基本理论，提高设计与绘图能力，熟悉查阅和使用技术资料，了解设计的方法与步骤，进一步使理论与实践相结合等教学要求。
设计内容包括：
一、确定污水处理厂位置、污水管网的定线和平面布置与水力计算。
二、雨水管的定线和平面布置与水力计算。
三、城市污水管道和雨水管道总平面图各一张。
四、污水总干管纵剖面图一张、某一雨水干管纵剖面图一张
1设计资料及任务
1.1设计原始资料
1.1.1地形地貌
地势较平坦，地形标高如CAD图。
1.1.2工程水文地质情况
土壤冰冻深度：
30厘米；
地下水位深度：
490厘米；
土壤性质：
表土0.5m，砂质粘土1.8m，大孔型砂质粘土10m；
河流水位：
最高水位：
25.10米；
正常水位：
23.10米；
最低水位：
21.50米。
1.1.3图纸资料
城镇总平面图一张,具体见CAD图纸。
1.1.4城市建筑规范
表1-1人口分布、卫生状况表
总人口密度
（人/公顷）
卫生设备情况
生活卫生量标准
（升/人天）
350
室内有卫生设备
但无淋浴设备
150
1.1.5工业企业规划：
表1-2工、企业规划表
工业
企业
名称
生产污水
最大班
职工
人数
高温车间人数占全班%
淋浴人数占%
最大班平均
生产污水量
（米3/班）
时变化系数
（K时）
高温车间
其他
车间
甲厂
400
1.3
600
60
80
40
乙厂
350
1.6
800
40
90
30
丙厂
280
1.5
500
30
80
20
1.1.6地面覆盖百分比
表1-3地面覆盖百分比表
地面覆盖
名称
各种屋面
砼沥青路面
碎石路面
非铺砌路面
沥青表面处理碎石路面
公园菜地
所占百分比（%）
42
8
4
20
6
20
1.1.7暴雨强度公式：
A1=3.0，c=1.38，n=0.65，b=0，t1=10分钟。
雨水管道设计重现期宜选为2~3年。
1.2设计任务及主要内容
（1）确定污水处理厂位置、污水管网的定线和平面布置与水力计算（计算主干管）。
（2）雨水管的定线和平面布置与水力计算（计算一条干管）。
（3）图纸：
1）.城市排水管网总平面布置图，（污水管网和雨水管网的平面布置）；
2）.选定一条至污水厂最长的污水主干管，绘制该管道的纵剖面图。
3）.绘制一条雨水干管的纵剖面图。
2设计说明书
2.1设计计算说明书内容
2.1.1设计要求
（1）在设计过程中要应用所学有关知识，掌握城镇排水管网设计的方法和步骤；
（2）在设计过程中要独立地分析与解决问题，增加独立工作能力；
（3）阅读熟悉有关手册、规范和资料；
（4）逐步增加实际工程概念。
2.1.2设计步骤
首先要熟悉原始资料，阅读有关规范、规定、参考书籍及资料，然后按如下步骤进行。
（1）管道系统的规划及排水体制的选择
仔细研究所给的城市总平面图及原始资料，弄清该市的地形、地貌、街坊布置及水体的情况。
根据该市的情况确定排水系统的区界及排水系统的体制，污水出路。
然后规划管道的布置形式，这两点可形成不同的方案。
本设计要求至少要有两个方案，通过方案的技术比较最后确定一个最优的方案。
排水管道的布置形式:
确定主干管走向、污水厂、出水口及提升泵站位置；根据地形及街坊的位置，确定支管的布置方式；对支管、干管进行编号，布置检查井。
（2）设计水量的计算
1）居民区污水量计算
按街道建筑层次及卫生设备情况，根据规范，采用每人每日排水量，用加权平均法计算出街坊的每人每日排水量，并计算出该街坊的比流量q0。
根据支管的布置和实际地形的雨水分水线确定对街坊划分排水范围，进行流量计算，平均分配到邻近的排水管道。
2）工厂医院、公用事业作为集中流量，根据所提供的日平均流量及工作班次、变化系数确定这些单位最大秒流量，可列表进行。
3）流量计算可按各支管、干管所接受街坊和集中流量汇总成表，格式见教材——污水干管设计流量计算表。
4）关于总变化系数K总的确定，只是对沿线流量包括本段流量和转输流量，每一管段分析按该管段的平均流量大小按规范确定。
5）雨水管道流量计算，根据教材所述的有关内容和规范，结合本地区实际情况确定重现期P和地面流行时间t1，根据已给的雨量计算公式算出雨水流量。
2.2管道系统的水力计算及设计
（1）确定最小覆土厚度和管道的控制点，计算该管段的起始埋深。
（2）进行水力计算。
水力计算步骤和注意事项参考教材及设计手册，水力计算表格形式见教材——污水管道水力计算表；水力计算时，根据管道布置绘成计算草图，在各管段上标明各管段长度、流量、流速、充满度、管径和坡度。
（3）根据水力计算的结果，考虑管道的埋深及沿线地质资料、地震强度等，确定采用管道接口的方法和基础形式。
（4）雨水管道水力计算和流量计算在同一表上进行。
2.3图纸绘制
城市排水管网总平面布置图，（比例尺：
1：
10000）两张（污水管网和雨水管网的平面布置）；选定一条至污水厂最长的污水主干管，绘制该管道的纵剖面图。
（1）城镇污水管道和雨水管道总平面图各一张。
（2）污水管道和雨水管道的纵剖面图各一张。
3设计计算书
3.1污水管网定线
3.1.1污水管道定线的基本原则
充分利用城市地形、地质、地貌特点，尽可能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。
布置管线是确定污水管道系统总体布置的重要步骤。
在定线时应考虑地形等因素的影响。
根据地形，污水厂和出水口位置布置污水管道，依次定出主干管、干管、街道支管，并考虑设置泵站的合理位置。
一般应将主干管和流域干管放在较平坦的集水线上，让污水尽量以重力流排送，污水干管与主干管应尽量避免和障碍物相交，如遇特殊地形时应考虑特殊措施（如跨越河道的倒虹管等），在图上标明。
3.1.2污水管道定线考虑的因素
污水管道定线考虑的因素有：
地形和用地布局；排水体制和线路数目；污水厂和出水口位置；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。
①在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。
定线时应充分利用地形，利用排水系统的布置形式，使管道的走向符合地形趋势，尽量做到顺坡排水，尽可能不设泵站或少设泵站。
②污水支管的平面布置取决于地形及街区建筑特征，并应便于用户接管排水。
③污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。
④采用的排水体制也影响管道定线。
3.1.3排水流域的划分
定线前首先根据地形划分排水流域。
排水流域划分一般根据地形及城镇（地区）的竖向规划进行。
每一个排水流域往往有1个或1个以上的干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。
3.1.4污水主干管定线
该区域的地形属于平原地带，地势较平坦，布设排水管段的区域具有明显的坡度走向和分界，又因为河流在该区域旁通过，为排水创造了很好的条件和可能，经分析，本市的排水管道采用分流式的排水体制，各区污水经收集后由主干管输送到污水处理厂后集中排放。
综合考虑该区的地形，地貌，坡度，污水厂的位置与可能的埋设深度等因素。
具体布置请参看排水管道设计布置总平面图。
3.1.5污水干管定线
由于各区具有明显的坡度走向，故各区污水干管的布置宜充分利用这种地形顺坡铺设，使每个小区的污水能够自流排出。
各区污水经支管系统进入污水干管收集并经污水主干管汇流至污水处理厂处理达标后排放。
具体布置请参看排水管道设计布置总平面图。
3.2污水设计流量
3.2.1管道定线
正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道设计系统的重要环节。
图3-1污水管网平面图
3.2.2街区编号及街区面积计算：
将各街区边上号码，并按各街区的平面范围计算他们的面积，用箭头标出个街区污水排除方向。
表3-1街区编号及街区面积
街区编号
1
2
3
4
5
6
7
8
街区面积（ha）
34.8
43.8
18.3
27.3
22.0
32.0
41.0
67.2
街区编号
9
10
11
12
13
14
15
16
街区面积（ha）
43.5
38.8
28.3
46.6
41.7
33.6
48.1
61.7
街区编号
17
18
19
20
21
22
23
24
街区面积（ha）
74.7
44.3
66.3
53.5
51.6
62.4
37.1
55.5
街区编号
25
26
27
28
29
30
31
32
街区面积（ha）
44.7
26.4
37.8
45.1
25.0
38.5
30.4
12.6
3.2.3计算设计流量
（1）平均日污水流量
（式3-1）式中——居民区生活污污水量标准（L/（cap.d），取150L/（cap.d）。
N——设计人口数（cap），计算设计467110人
则810.95
（2）居民区生活污水设计流量按下式计算：
（式3-2）
（式3-3）
式中——居民区生活设计流量（L/s）
——居民区生活污污水量标准（L/（cap.d）
——设计人口数（cap）
——生活污水量总变化系数，计算得=1.3
则1054.24（L/s）
（3）工业废水设计流量
（式3-4）
式中——最大班平均生产污水量（米3/班）；
——各工业最高日生产产值（万元）；
——各工业生产用水重复利用率；
T——最高日生产时数，取24；
——总变化系数。
则
则
（4）工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按下式计算：
（式3-5）
式中——各工业车间职工生活用水量定额[L/（人·班）]，一般车间采用
24L/（人·班），高温车间采用25L/（人·班）；
——各工业车间职工淋浴用水量定额[L/（人·班）]，一般车间采用
40L/（人·班），高温车间采用60L/（人·班）；
——各工业车间最高日职工生活用水总人数；
——各工业车间最高日职工淋浴用水总人数；
——各工业车间最高日每班工作小时数，取8小时；
——各工业车间最高日职工生活污水量班内变化系数，一般车间采用
3.0，高温车间采用2.5。
则
则
（5）城市污水设计总流量
城市污水总的设计流量是居住区生活污水，工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和。
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