雨水污水管网计算说明书毕业设计Word文档格式.docx
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4、污水工程投资估算表
5、雨水工程投资估算表
第一部分项目概况
第一章
总则
1.1规划背景
近年来随着醴陵市城市化进程的加快，区域经济一体化的发展，城市建设、环境保护等诸多方面相对于原各项规划的整体背景发生了较大的变化。
就排水工程专项而言，随着科技的进步、环保观念的更新、新技术的普及应用等，无论从设计理念、施工工艺、运行方式、养护手段、维修技术等方面均有不同程度的进步与提高。
因此根据新的醴陵市城市总体规划进行醴陵市城市排水工程专项规划的编制对于完善醴陵市基础设施建设起到重要的促进作用。
1.2规划依据
1.《城市排水工程规划规范》
2.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
3.《CJ343-2010污水排入城市下水道水质标准》
4.《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》
5.《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》
6.《市政公用工程设计文件编制深度规定（2013年版）》
7.《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）
8.《中华人民共和国水污染防治法》
9.《市政工程投资估算指标第四册排水工程HGZ47-103-2007》
1.3规划范围
总体规划中，醴陵市中心城区范围为蓝图上所示全部，城市总面积约9平方公里。
1.4规划内容
确定城市排水体制；
划定城市排水分区、预测城市污水量、确定污水厂站位置、规模及用地，进行污水管网系统布局；
划分雨水分区，确定雨水设施位置、规模及用地，进行雨水管网系统布局。
1.5规划期限
规划期限：
资料缺乏。
1.6规划人口
根据醴陵市总体规划，中心城区远期规划人口约为16万人；
近期规划人口约为12万人。
1.7规划指导思想
本规划是在城市总体规划指导下，根据中心城区规划布局，结合地形、地质条件和环境要求，对规划范围内的给水工程进行统一规划，其编制原则为：
1、根据统一规划、远近结合、分期实施的指导方针，结合醴陵市中心城区排水工程存在的问题，合理确定排水规模，制定规划方案；
2、根据实际情况，合理确定醴陵市城区排水体制；
3、按地势划分排水分区，并与各专业规划相协调；
4、充分利用地形条件和现有的排水设施规划排水系统。
第二章城市原始资料
2.1城市概况
醴陵市位于湘江支流，渌江的中游，北面环山，东、南、西三面为渌江所围，城内水陆交通方便。
市区为为文化与商业中心，主要有居住区及少数小工厂。
城市边缘有三个大工厂，生产瓷器鞭炮等。
城市总面积为9平方公里，现有人口12万人，规划人口16万人，人口密度为140-200人/公顷不等。
靠南面人口密度较大，道路网的分布也较密，其他地方人口密度较和稀。
2.2地形地貌
醴陵市北面靠山，东南西三面靠水，地形复杂，高低起伏较大，总的来说北高南低，地面坡度较大。
地面标高（黄海高程）从53米至80米不等，大部分地区地面标高在53米至75米之间。
2.3工程地质
醴陵市区在市内为风化红砂岩，覆盖层较厚，耐压强度可大15吨/米²
，渌江沿岸有石灰岩露头。
根据历史记载，本地未发生过大地震。
设计时可不考虑地震防护措施。
2.4气象
醴陵市属于大陆性气候。
历年平均气温为17.58℃，八月份平均气温为32℃，极端最高温度为40.4℃，低端最低温度为-8.2℃，常年主导风向以西风为主，最大风速为23米/秒。
夏季主风向为西风。
2.5水文
渌江水文资料如下表所示：
项目
最大值
单位
出现日期
最小值
水位
52.48
m
1956.7.14
45.62
1978.7.14
水温
36.5
℃
1967.8.11
2.5
1967.11
流量
2470
m³
/s
1965.5.14
10.35
1963.9.7
流速
3.42
m/s
1970.5.8
含沙量
2.95
kg/m³
1966.7.4
最大年降水量
1890.1
mm
1962
最大三日降水量
256.7
1965
最大日降水量
165.5
1965.5.13
本市无自动记录降雨资料，暴雨强度公式参照株洲市暴雨强度公式：
渌江水质资料：
PH值;
上游PH=7，中游PH=6，下游PH=7
COD：
上游3.28-5.7mg/l,中游3.9-4.25mg/l，下游3.91-4.6mg/l
BOD：
上游2-3mg/l,中游3-4mg/l，下游2-4mg/l
氰化物：
0.015mg/l
挥发酚：
0.05mg/l
六价铬：
0.002mg/l
碱度：
1.54毫克当量/升
悬浮物：
80-300mg/l
2.7给排水现状
目前无统一给水设施，较大企业有自备水源，解决生活和生产用水，沿江两岸大小取水构筑物有十二处之多，还有些小企业取用井水，共有水井148眼，水塔135座，总共投资达540万元以上，但居民用水问题仍未解决。
排水设施亦较差，只有少数建筑有室内卫生设备。
全市没有统一的排水系统，生活污水除少量经化粪池处理后用作肥料外，大多与各种生产废水一起未经任何处理排入渌江。
雨水沿天然地形坡度以小巷、洼地进入渌江。
2.8房屋建筑和城市道路
城市南边靠江湾一带为旧城区，多为2-3层房屋，砖木结构，有室内给水龙头供水，一部分房屋有给排水卫生设备，但无沐浴设备。
还有少数房屋为4-5层，为钢筋砼和砖结构，卫生设备完善，旧城市道路较窄，块石路面和砼路面约各半。
除旧城以外的其他地区多为新建区。
一般房屋为4-5层的砖结构和钢筋砼结构，有给排水卫生设备，部分房屋有沐浴设备。
部分房屋有沐浴设备。
新建区有一大医院，有职工600人，床位300，有一公园占地6.6公顷。
新城区道路为砼路面和柏油路面。
2.9工业企业情况
在市区内有一些小企业，但用水量不大，排水亦无特殊污染。
较大工厂企业有三个。
工厂一：
主要生产瓷器，有职工12000人，生产二班制，5000人高温车间，7000人在一般车间和行政机关。
住宅4-5层，室内有给排水及沐浴设备。
生产用水量为4000T/日。
排水量与用水量大致相等，水质主要含二氧化硅1000-1500毫克/升，此外还有微量有色金属。
工厂二：
机床厂，工人10002，三班制，高温车间500人，生产用水量2000T/日，废水主要含油30-50毫克/升，PH值在6左右。
工厂三：
氮肥厂，工人1600人，三班制，1000人在高温车间，生产用水量6000T/日，废水含氮肥，水温稍高。
2.10交通运输及其它
本市交通运输方便，有铁路、公路、航运等交通工具与外界相通。
建筑材料丰富，砂、石、水泥等可就地取材。
市区周围及渌江以南主要是农田和菜地，需水需肥。
第二部分污水工程规划
第三章
污水工程规划
4.1醴陵市污水管网布置规划
1污水工程规划原则
（1）、符合醴陵市总体规划要求，与其他工程规划相协调。
本专项规划在编制的过程中尽量保持与总体规划确定的边界条件相一致，并与同期编制的给水规划和雨水规划相协调。
应处理好污染源治理与集中处理的关系，城市污水以点源治理与集中处理相结合，集中处理为主。
醴陵市的几个工厂，工业废水符合排入城市下水道标准，因此与城市污水一并处理。
（2）、充分利用现状地形条件，顺势排水，满足污水重力流的要求，尽量减小管道埋深。
本次规划主要依据现状地形标高，适当考虑未来建设中对地形的调整，依据自然地貌对城区排水系统进行划分，针对各排水系统的地形分别进行分析，确定排水方向和排水主干管、干管的敷设位置，尽量避免逆坡排水。
（3）、避免对现有城市道路、水系等设施的破坏，减少障碍物的穿越，减少拆迁量。
本次规划中在系统划分和管网布置中尽量减少对现有城市主干道的穿越次数，污水管道尽可能沿道路的慢车道或绿化带进行布置。
由于城区河道常年有水，穿河施工难度大，投资高，因此本次规划尽量避免或减少穿越河及其道他障碍物。
污水处理厂的选址问题上，为避免拆迁，选择新城区西北角山脚处作为该市污水处理厂的厂址。
（4）、充分考虑近远期结合，合理安排工程建设时序。
该市给排水管网现状较差，按照远期规划建成完善的雨、污水分流管网及污水处理厂费用很大，且发挥工程建设作用较慢。
因此本次规划对近期工程做出分期建设的安排。
近期工程中，设置完备的雨水干管、污水主干管及干管系统，暂不设置街坊支管；
污水处理厂土建工程按远期16万人口的规模设计，设备工程按近期12万人口的规模设计。
2醴陵市城区排水区域划分
根据城市总体规划布局，路网规划，结合地形及城市污水受纳体和污水处理厂位置进行污水汇水系统划分和整体布局。
醴陵市城区被渌江分为2个区域，根据自然地形，可划分为2个独立的排水流域：
新城区与老城区排水区。
每个排水流域内有一根主干管，老城区污水系统穿越渌江与新城区污水系统一起进入新城区的污水处理厂，经处理后排入河流。
3醴陵市污水管网布置规划
（1）、管网布局原则
1）根据醴陵市地形起伏的特点，在管网布局上尽量利用地形，避免逆坡排水；
宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设。
由于主干管管径较大，保持最小流速所需坡度小，故主干管埋深不会过度增加，而干管也能充分利用地形坡度，不过分增加埋深。
3）为方便施工和维护管理，尽量沿城市主干道设置污水干管和主干管，沿直线敷设，减少与其他管线的交叉。
4）减少对现状城市干道的破坏。
（2）、污水管网方案选择
本次规划中，根据地形因素对醴陵市的新老城区分别设置不同的方案。
老城区：
老城区的地形坡度较大，最大坡度约为3%，整个城区坡度均匀。
因此老城区的方案布置上主要考虑主干管及干管与等高线的平行、垂直关系。
方案一，使干管与等高线基本平行（干管末端与等高线垂直），自西向东敷设。
主干管设于老城区东
侧，沿渌江河岸自南向北敷设，并穿过河流至新城区污水处理厂。
方案二，使干管与等高线基本垂直（有一根干管与等高线成一定斜角），自南向北敷设。
主干管设于老城区北侧，沿渌江河岸自西向东敷设，穿过河流至新城区污水处理厂。
方案比较：
方案1中，干管起端平行于等高线敷设，末端垂直于等高线以较大坡度（近3%）敷设。
干管中部埋深较大，达5-6m。
主干管埋深相对较小，终端埋深仅为4m；
方案2中，干管垂直于等高线敷设，干管及支管能充分利用地形坡度，埋深不增加过多，但主干管地形坡度小，管道终端埋深已达6m。
以造价作为单一的条件比较，比较两种方案主干管及干管的埋深，推荐采用方案二作为新城区污水管网布置方案。
新城区：
新城区的地形起伏较大，公园附近有一条东北至西南方向的很明显的分水线，分水线两侧地形坡度均较大，5‰—25‰不等，新城区的方案布置上主要考虑医院和公园北侧道路干管的设置长度，以及是否设置中途泵站。
方案一，沿渌江（新城区沿江路）自东南向西北敷设主干管，另设两条平行于主干管首端的干管，靠近主干管的一条干管以工厂三为敷设起端。
此方案不设置中途泵站。
方案二，沿渌江（新城区沿江路）自东南向西北敷设主干管，另设两条平行于主干管首端的干管，靠近主干管的一条干管以工厂三为敷设起端。
此方案在主干管敷设至城区西南角处设置中途泵站。
方案三，沿渌江（新城区沿江路）自东南向西北敷设主干管，另设两条平行于主干管首端的干管，靠近主干管的一条干管以医院的西北角为敷设起端。
此方案中，公园及公园东北方向的污水逆坡接入主干管。
以造价作为单一的条件比较，比较三种方案主干管及干管的总造价及可能设置的泵站的造价，推荐采用方案三作为新城区污水管网布置方案。
新老城区污水布置方案的平面示意图及水力计算表见附图及附表。
4.2污水管网计算方法和参数确定
1、管道设计流量
本次规划范围内居住用地和公建用地混杂在一起，且各组团人口密度接近，可以用相同的面积比流量进行管网污水量计算。
根据本次毕业设计任务书中城市原始资料，新老城区均选取人口密度200人/公顷，污水定额200（L/cap·
d）。
新老城区每公顷街区面积生活污水比流量为：
；
此外，城镇有三个大工厂，共3个集中流量，资料中未涉及工人的淋浴用水，因此不考虑淋浴用水量。
根据比较，取其最大班的生活污水设计流量，为：
按最大班的职工人数来计算流量，有
三个工厂的工业废水设计流量为（取用水量与废水量相等）：
生产用水量为4000T/d,总变化系数取值1.5，生产废水量计算得69.44L/s。
生产用水量为2000T/d,总变化系数取值1.5，生产废水量计算得60.98L/s。
生产用水量为6000T/d,总变化系数取值1.5，生产废水量计算得97.2L/s。
三个工厂的集中流量分别为91.71L/s、60.98L/s、101.8L/s。
此外，本市仍有医院、公园两个特殊建筑物，污水计算中，医院的流量采用集中流量进入市政污水管道，公园当做普通街坊计算。
设计中不考虑地下水渗入量，城市污水设计总流量取居住区生活污水、工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和列表计算（见附表，但流量由鸿业市政管线软件直接生成，未单独成表）。
2、管道其他设计参数的确定
（1）设计充流度
污水管道均为重力流管道，设计充满度按非满流设计，即H/D<
1。
城区中有些地区地势平缓，为减小埋深，减少泵站的设置，规划中尽量采用大管径小坡度。
管道远期按设计充满度计算，除起点管段外，设计充满度基本控制在0.55-0.70之间，近期水量较小的情况下，也可满足管道不淤流速。
（2）设计流速
经计算，在设计充满度下，污水管道的设计最高流速为2.05m/s,最低流速为0.41m/s（不计算管段，采用冲洗井）。
（3）最小设计管径和最小设计坡度
在街道下污水管道起点管段管径采用D300，道路下干管最小设计坡度为0.6‰。
（4）管道埋深
醴陵市地势起伏，考虑建筑出户管的接入，本次规划在计算管段起点按覆土1.1m进行计算，干管及主干管埋深基本控制在3~5m，仅在两个城区主干管的末端埋深达到6m以上。
由于缺少城市竖向规划，本次规划暂按现状地形标高估算。
4.3管道材料、接口形式、基础、施工方法、特殊构筑物说明
1、管材的选择
合理地选择管渠材料，对降低排水系统的造价影响很大。
选择排水管渠材料时，应综合考虑技术、经济及其他方面的因素。
在满足技术要求的前提下，应尽可能就地取材。
本市建筑材料丰富，砂、石、水泥等可就地取材，因此，本市污水管网采用II级钢筋混凝土管材，以使运输及施工总费用降至最低。
2、管道接口
醴陵市地下水位较高，故本市的污水管道在街坊下的支管采用水泥砂浆抹带接口形式，主干管及干管采用预制套环石棉水泥接口形式，老城区主干管穿越河流的部分采用刚胀圈接口形式。
3、管道基础
醴陵市地下水位较高，故本市的污水街坊支管采用弧形素土基础配合混凝土枕基，本市的污水干管及主干管采用混凝土带形基础。
4、施工方法
本次规划中污水管道采用开槽施工法作为主要施工方法，老城区主干管穿越河流的部分采用顶管法施工方法。
5、管道穿越河道
醴陵市老城区主干管需穿越河流到达新城区污水处理厂，所穿河道渌江，常水位较高，局部宽度较大。
在管道穿越河道时宜采用河底穿越方式，本市老城区主干管末端管内底高程53.45m，渌江河床底部标高为45m,新城区主干管末端管内底高程为45.88m，故采用重力穿越形式；
本次穿越河道渌江，存在游船通航，故穿过河道的倒虹管管顶与河床的垂直距离设置为1m.，并采用顶管法施工方法；
确定倒虹管的路线时，本着“应尽可能与障碍物正交通过，以缩短倒虹管的长度，并应选择在河床和河岸较稳定不易被水冲刷的地段及埋深较小的部位敷设”的原则，正交穿过河道，倒虹管长约为366.7m；
工作管线设置两条，当排水量变化至较低值，不能达到倒虹管设计流量时，其中一条作为备用；
倒虹管管道埋设在通航河道下时，应符合航运管理部门的技术规定，并应在河两岸设立标志。
倒虹管设计：
1.设计采用两条管径相同而平行敷设的倒虹管线，每条倒虹管的最大流量为246.8L/s，查水力计算表倒虹管管径D=500mm，水力坡度i=0.0044。
流速v=1.28m/s，此流速大于允许的最小流速0.9m/s，也大于上游沟管流速0.89m/s。
2.倒虹管沿程水力损失值：
iL=0.0044×
366.7=1.61m
3.倒虹管全部水力损失值：
H
=1.1×
1.61=1.77m
4.倒虹管进、出水井水位最小差值：
H=H
+0.1=1.87m
倒虹管示意图
第三部分雨水工程规划
第四章雨水工程规划
雨水工程规划是根据规划范围内的自然条件和排水分区，进行雨水系统整体布置，并确定雨水管渠断面等工程内容。
8.1雨水排放分区划分及管网布置
1、雨水排放系统布置原则
（1）、符合醴陵市城市总体规划的要求，并和其他规划相互协调。
（2）、雨水排放采取分散、就近的排放原则，充分利用地形就近排入水体。
根据城区总体地势平坦，河道众多的特点，参照现状地面标高和河道除涝水位，确定各管段的汇水范围，局部地区逆坡排水以降低其他管渠的负荷。
（3）、尽量利用池塘、河浜受纳地面径流，最大限度地减少雨水沟道的设置。
现状河道沿线一定范围内，尤其是河道两侧绿地，均考虑雨水自流进入河道。
（4）、在有条件的地区，优先采用明渠形式，以降低工程造价。
在城区边界处采用明渠，可截流客水，保证城区安全；
城区内部局部采用明渠，与总规及绿地水系规划向协调。
（5）、因雨水泵站投资、用电量都很大，尽量避免设置雨水泵站。
除老城区地势低洼，必须采用泵站压力排水外，其他地区均采用重力流排水。
（6）、根据地形、现状排水设施及其他地下设施等情况，结合施工条件综合考虑方案。
城区现状排水主要通道为东顺河，沿线各东西向道路以明沟、暗渠或管道的形式接入东顺河，东部城区依靠湘江路、钱塘江路和珠江路南侧明渠向东分流大量雨水，本次规划老城区延续现状排水布局，并对城区内改造恢复原有河道及新建明渠提出规划建议。
（7）、城市干道、次干道两侧布置雨水管道，城市支路一侧布置雨水管道。
2.雨水排放分区划分及管网布置
根据醴陵市城区的地形特点、规划水系分布情况，按照分片收集雨水，就近分散排入水体的原则划分雨水排水系统。
以渌江为界，将醴陵市区划分为2个雨水系统，15个雨水分区，详见雨水系统汇水分区图。
8.2雨水排放系统流量的计算
1、暴雨强度公式的确定
醴陵市无自动记录降雨资料，暴雨强度公式参照株洲市暴雨强度公式，重现期取1年。
式中
：
q设计降雨强度（l/s·
ha）
p设计重现期（a）
t降雨历时（min）
2、雨水设计流量
醴陵市规划城区内雨水管渠设计流量采用以下公式计算：
Q＝q·
Ψ·
F（l/s）
式中Q——设计流量（l/s）
Ψ——径流系数，新城区汇水区域径流系数采用0.5，老城区汇水区域径流系数采用0.6；
F——汇水面积（ha）
基本参数的确定：
设计重现期p=1年
设计降雨历时t＝t1+mt2（min）
t—设计暴雨历时（min）
t1—老城区t1值取8min，新城区t1值取12min
t2—管渠内流行时间（min）
m—折减系数，管道及暗渠采用2，明渠采用1.2
3、管道其他设计参数的确定
（1）设计流速：
雨水管道的设计最大流速为4.97m/s,最小流速为0.7m/s；
明渠拟采用浆砌石结构，水泥砂浆抹面，设计最小流速1.33m/s。
（2）设计坡度：
醴陵市城区地势起伏较大，雨水排出口高于雨季洪水水位，可自由排出。
为保证规划排水断面，规划中均采用淹没出流计算，设计坡度按管内或井内水面与受纳水体水面的水力坡度。
（3）管道埋深：
考虑街坊雨水支管的接入，城市干道主干道下雨水管渠最小覆土为1.2米，街坊下局部可采用盖板沟形式以抬高起点标高。
8.3管道材料、接口形式、基础、施工方法说明
1、材料选用
本市建筑材料丰富，砂、石、水泥等可就地取材，因此，本市雨水管网采用II级钢筋混凝土管材。
管径大于2000mm时，采用大型钢筋混凝土管渠，浆砌石结构，水泥砂浆抹面。
城区内新建或改造明渠及保留的原有河道应结合用地性质和景观一并建设，改善周围居住环境，提升形象，增加投资效益。
本市的雨水管道采用水泥砂浆抹带接口形式。
3、管道基础
本市的雨水街坊支管采用弧形素土基础配合混凝土枕基，干管及主干管采用混凝土带形基础。
4、施工方法
本次规划中雨水管道采用开槽施工法作为主要施工方法。
8.4雨水泵站的设置
新城区雨水干管1、2、3、8、9、10、11出水端的管内顶标高，均小于河流的最高洪水位，不能满足大多数时间自流排放，按雨水泵站提升设计。
为减少管道设置，进入雨水泵站的连接雨水干管出水口的管线不宜超过1公里，因此在新城区拟设置3个雨水泵站，流量及提升扬程分别为：
雨水泵站1：
Q=11.49m³
/s，H>
=1m；
雨水泵站2：
Q=1.1m³
=0.27m；
雨水泵站3：
Q=0.7m³
=0.66m；
泵的选型：
轴流泵900ZQB-125，4台并联
轴流泵500ZQB-700，2台并联
轴流泵350ZQB-70D，3台并联
（雨水泵站中泵可以在旱季检修，故不设置备用泵）
老城区雨水干管出水端的管内顶标高，均大于河流的最高洪水位，能满足自流排放的要求，无需设置雨水泵站。
雨水泵站示意图见“水初02-醴陵市雨水管网规划平面图”（蓝图纸2）。
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