宜都市排水管网课程设计1.docx
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宜都市排水管网课程设计1
第1章总论
1.1项目名称、地点及主管单位
项目名称：
宜都市城市污水处理工程
项目地点：
宜都市陆城镇
主管单位：
宜都市建设局
业主单位：
宜都市供水总公司
1.2编制依据
（1）湖北省发展计划委员会文件，鄂计投资［2003］231号《省计委关于宜都市城市污水处理工程项目建议书的批复》
（2）宜都市规划建筑设计院，《宜都市城市污水处理工程项目建议书》
（3）宜都市建设局与宜昌市工程咨询公司《关于宜都市城市污水处理工程可行性研究的编制协议书》
（4）中共宜都市委、宜都市人民政府《关于加快小城镇建设的决定》
（5）宜都市城建设局《宜都市陆城镇城市建设发展规划》
（6）湖北省城市规划设计研究院《宜都市城市总体规划（修编）说明书（2001—2020年）》2002年2月
（7）宜都市人民政府《宜都市国民经济与社会发展第十一个五年计划纲要》2005年
（8）湖北省宜都市统计局《宜都市统计年鉴2003》2004年4月
（9）宜都市环境监测站《陆城镇各排污口水质监测报告》2001年10月
（11）湖北省城市规划设计研究院《宜都市城市总体规划（修编）说明书（2005—2020年）》2005年4月
1.3编制范围及编制目的
1.3.1编制范围
本可行性研究报告编制范围包括宜都市陆城镇城区污水截流主干管、渠系统和污水处理厂一座。
1.3.2编制目的
本报告编制目的是对工程规模、污水水质、处理厂厂址、污水污泥处理工艺以及污水截流干管系统等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案比较和论证；并提出推荐方案，使所选方案科学合理、技术先进、处理效果好、运行稳妥可靠、造价省、运行成本低。
最终使得该项工程的社会效益、环境效益和经济效益达到最佳统一。
1.4编制原则
（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
（2）从宜都市的实际情况出发，在城市总体规划的指下，以近期建设为主，尽量为远期发展留有余地，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。
（3）根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
（4）妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。
（5）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中某些关键设备拟采用国外最先进设备、工艺。
（6）采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。
（7）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。
使厂区环境和周围环境协调一致。
（8）厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。
1.5采用的主要规范和标准
（1）《室外排水设计规范》及局部修订条文（GBJ14-87）
（2）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
（3）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
（4）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）
（5）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）
（6）《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》（CJJ31-89）
（7）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）
（8）《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）
（9）《泵站设计规范》（GB/T50265—97）
（10）《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）
（11）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
（12）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）
（13）《建筑结构荷载设计规范》（GBJ9-87）
（14）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
（15）《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）
（16）《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）
（17）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）
（18）《水工砼结构设计规范》（SDJ20-78）
（19）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）
（20）《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》（TJ19-750）
（21）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）
（22）《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）
（23）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053—94）
（24）《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052—95）
（25）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）
（26）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50060-92）
（27）《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）
（28）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）
（29）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订，2001年）
1.6城市概况及自然条件
1.6.1城市概况
宜都市位于湖北省西南部山区向江汉平原过渡地带，位于东径110°05′—111°35′，北纬30°05′—30°36′。
东接松滋，北临宜昌、枝江，西南与长阳、五峰毗邻。
全市总面积1357平方公里，其中山区122平方公里，丘陵1078平方公里，平原157平方公里。
地势由西南向东北倾斜，西南部山地丘陵交错，南有武陵山脉延伸，西是巫山山脉蜿蜒入境。
东北部是长江清江的沿江平原。
西南部最高山峰海拔1084米，东部最低河滩地海拔仅38米，河床边界条件多为沙壤土，亚沙壤土组成，抗冲击能力弱，汛期外江水位常高于内地，历来为洪涝灾害灾区。
2001年3月，随行政建制调整，全市现辖5镇4乡一个办事处。
据统计2001年宜都市总人口约38.2万人，陆城总人口约9.3万人。
2001年国内生产总值32亿元，按现行价格计算的全部工业总产值45.6亿元。
宜都市内河流纵横，水系发达。
长江自宜昌仙人桥进入市境，自洋溪官洲出境长达46公里；清江自长阳搬鱼咀进入市境，至陆城三江汇入长江，蜿蜒41公里；渔洋河自五峰渔洋关马勒坡进入市境，至陆城以西两公里刘家咀汇入清江，逶迤55公里。
市内除长江清江外，干支溪河长度在45公里，集水面积在3平方公里以上的有39条，河道总长419公里，集水面积为1338.6平方公里（含邻县与湖泊其他汇流面积588.2平方公里）。
1.6.2自然条件
1.6.2.1地质地貌
宜都市位于鄂西南部山区向江汉平原的过度地带，以丘陵地形为主，并兼有少量的山地和平原。
海拔50—60米的地貌可分为长江高漫滩地I、II级阶地及高阶地。
地层自上而下为亚粘土、卵石层、基岩，基岩一般以红砂岩为主，夹少量泥岩，砂岩呈互层状分布。
高阶地、II级阶地均具有较高的承载能力1.5—5公斤/平方厘米，可作为良好的建筑地基，陆城地区正好处于长江南岸II级阶地上，区内无明显的构造断裂，仅发现局部有少量褶曲现象。
地层容性稳定，边坡并无崩塌或滑坡等不良物理现象，从历史上看，宜都邻近及更远的外围未发生过较大的破坏性地震。
本区处在地震相对稳定地带，从1987年公布的全国地震烈度区划图和湖北省地震烈度区划图上，都将该区划为六度地震区。
1.6.2.2气象
宜都市气候属于中亚热带向北亚热带过渡的大陆性季风湿润型气候。
年平均气温：
16.7℃
年极端最高气温：
40.8℃
年极端最低气温：
-13.8℃
累年年平均降雨量：
1224mm
历史一日最大降雨量：
183.9mm
累年平均降雨天数：
136天
历年最大积雪深度：
34cm
累年最多风向及频率：
SE/13%
累年平均风速：
8m/s
历年最大风速：
28m/s
1.6.2.3水文
长江：
（陆城区域、黄海高程）
历年最高水位：
51.11m
1％水位：
50.06m
历年最低水位：
35.36m
历年平均水位：
40.78m
历年最大流量：
71900立方米/秒
历年最小流量：
2720立方米/秒
历年平均流量：
13350立方米/秒
清江：
历年最高水位：
53.902m
历年最低水位：
35.9m
历年平均水位：
40.78m
历年最大流量：
18900立方米/秒
历年最小流量：
32.4立方米/秒
历年平均流量：
464立方米/秒
1.7给排水工程现状及项目建设的必要性
1.7.1给水工程现状
城区供水方式为城市水厂供水，城区现有两座水厂。
一水厂位于城北夷水路，占地面积0.74公顷，以清江为水源，设计规模0.7万吨/日，供水压力0.4MPa；二水厂位于城北城东路，占地面积2.2公顷，以长江为水源，设计规模3万吨/日，供水压力0.42MPa。
2000年，两水厂最高日供水量2.2万吨/日，输配水管线43.3公里，供水普及率100%，城区综合用水指标为239升/人•日。
1.7.2排水工程现状
城区现有排水体制为雨污合流制，已形成了一套以城南排污沟为主体、陆逊广场东侧排污沟为辅的排水系统。
排水管道总长32.5公里，有效服务面积为95%以上，城区雨污水通过城南排水沟收集后，两条沟分别经老女桥和党校排污口排入长江。
由于缺乏维护管理，外加局部建筑物挤占，管道堵塞，部分管道过水断面小，雨污水不能及时排出，致使雨季时，城区局部地段积水，影响城区的正常生活、生产秩序。
城区现正在推广使用埋地式无动力生活污水处理装置，已有数十家单位安装使用该装置。
1.7.3项目建设的必要性
目前，宜都市城区的所有污水绝大部分均未经处理，只有西正街以北部分采用埋地式无动力生活污水处理装置处理后排入清江，其它区域直接排入城南排污沟和陆逊广场排污沟，再进入长江；东正街汇水区域直接排入长江。
并且直接威胁到二水厂取水点水质。
根据宜都市环境监测站的监测，按照国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）进行衡量，城南排污沟水质已超过V类水体标准。
水体的生态环境已被严重破坏，影响了人们日常生活。
随着城区人口的增长、城市规模的不断扩大和人们生活水平的提高，城市污水排放总量将会不断增加，若不对城市污水进行有效处理，污染将会更加严重，危胁到城市生活饮用水水源的水质，人们的身心健康将受到威胁。
为了保护饮用水水源，防止水源水质污染，实现经济建设的可持续发展，建设污水处理工程意义十分重大。
因此，为了提高人们的生活质量，改善城区环境，增强和扩大宜都市在边区的吸引力和辐射力，促进社会经济持续、健康地发展，使宜都市成为一个社会文明、环境优美、经济繁荣的城市，兴建宜都市城市污水处理工程是非常必要的。
第2章工程总体方案
2.1工程服务范围
2.1.1城市总体规划概要
城市性质：
宜都市是全国重要的水陆交通枢纽之一，鄂西南经济区的副中心城市之一，全市政治、经济、文化中心，以原材料为主的重工业城市。
城市规模：
2000年，作为中心城区的陆城7万人；建成区面积6.5km2；规划近期至2005年人口达8.6万人，面积8.0km2；远期至2020年人口发展到14万人；建成区面积14.3km2。
发展方向：
规划确定城区发展方向主要为城南片、城西片。
优先发展城西、五宜路两侧；引导发展城南及城东地区；更新陆城中心区；暂缓发展三江地区；限制发展水塔溪区；保护旧城传统风貌区；保护城东、城西、城西南生态农业区。
受纳水体水质：
城区污水受纳水体为长江，其水质参照国家规定为二类。
2.1.2工程服务范围
本工程服务范围为城市总体规划中规定的陆城镇中心城区，近期（2005年）服务面积8.6km2，服务人口8万人；远期（2020年）服务面积14.3km2，服务人口14.0万人。
2.2排水体制
采用分流式排水体制
2.3污水量预测
设计年限：
近期：
2005年
远期：
2020年
为了准确、合理地预测污水量，下面采用分项定额法对污水量进行预测。
2.3.1综合生活污水量
综合生活污水量是指城市居民生活污水和公共建筑的污水量，不包括浇洒道路、绿化和其它市政污水量。
根据《宜都市城市总体规划（修编）》，近期（2005年），陆城镇城区人口为8.0万人，平均日综合生活用水定额为670L/p·d；远期（2020年），陆城镇城区人口为14.0万人，平均日综合生活用水定额为760L/P·d。
综合生活污水量按综合生活用水量的80％计算。
则综合生活污水量为：
近期（2005年）：
8×670×0.8＝4.288万m3/d
远期（2020年）：
１4×760×0.8＝8.512万m3/d
2.3.2工业废水量
工业废水量按工业用水量的80％计算。
据总体规划预测，近期工业用水量为20000T/d，远期为45000T/d。
工业用水重复利用率为70％。
则工业废水量为：
近期（2005年）：
2.0×0.8×0.3＝0.48万m3/d
远期（2020年）：
4.5×0.8×0.3＝1.08万m3/d
2.3.3其它污水量
其它污水量是指道路浇洒、市政用水所产生的污水及未预见污水。
其它污水量按综合生活污水量及工业废水量之和的20％考虑。
则其它污水量为：
近期（2005年）：
（4.288+0.48）×20％＝0.954万m3/d
远期（2020年）：
（9.512+1.08）×20%＝1.918万m3/d
2.3.4污水总量
根据以上计算结果得出规划期内城区污水总量见表2-1。
表2-1污水总量预测
项目
近期（2005年）
远期（2020年）
备注
综合生活污水量（万m3/d）
4.288
9.512
工业废水量（万m3/d）
0.48
1.08
其它污水量（万m3/d）
0.954
1.952
污水总量（万m3/d）
5.72
11.51
2.3.5比流量的计算
由地形图测量得到整个城区的污水管网的服务面积共计：
A=690.68ha。
而污水设计总量（远期）为：
Q=11.51万m3/d=11.51×104×103/（24×3600）=1332.18L/s。
所以，该城区污水的比流量为：
q=Q/A=1332.18/690.68=1.93L/s•ha
2.4污水处理厂厂址选择
污水处理厂厂址的选择非常重要，经过现场踏勘，结合宜都市城市总体规划，选定城南排污沟入长江处的老女桥作为污水处理厂的厂址。
考虑到远期规划的需要，该城区的污水管网采用分流制排水系统。
第3章污水排水工程方案
3.1排水体制
远期采用完全分流制排水体制
3.2污水管道系统布置原则
（1）根据宜都市城区地形特点与污水厂、出水口位置，充分利用地形，在低洼处布置干管和主干管，避免污水提升。
（2）尽量减少污水管道穿越河流等较大障碍物，以减少工程量与工程投资。
（3）污水管道坡降尽可能与地面坡降一致，以减少管道埋深。
3.3城区污水管道系统布局
3.3.1污水管道布置
因该设计只是对该城区的初步设计，故设计过程中只是对污水的主干管和干管进行布置，而支管只选择了部分服务面积的进行设计，作为计算的样本。
而且服务面积也划分得比较大，管道上设计管段的划分也没有按照规定的300—400m来划分，有些地方达到600m。
由于该城区面积比较大，以河为界划分为两个两个排水流域。
建筑物的污水排出管与街道支管连接，采用周边式布置。
江北沿江布置一根主干管，垂直于等高线上布置四根干管。
江南则布置一根干管。
污水管道的平面布置如图3.3.1：
3.3.2服务面积划分、编号以及面积计算
A.服务面积划分、编号
用对角线法和平行线法对布置的管网进行服务面积的划分，然后编号，标明污水排出时的方向，具体如下图3.3.2:
图3.3.1污水管道布置图
图3.3.2服务面积布置图
B.各服务面积计算
表3.2.2污水分区面积表
街区编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
街区面积（ha）
7.19
9.07
8.76
7.55
6.47
14.58
8.21
9.68
7.43
10.44
街区编号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
街区面积（ha）
6.96
8.1
8.72
9.55
15.53
5.13
8.87
4.22
7.95
6.77
街区编号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
街区面积（ha）
6.76
6.71
6.73
12.28
7.57
12.12
8.48
10.76
12.18
7.58
街区编号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
街区面积（ha）
7.02
10.11
6.75
10.35
6.69
7.06
7.06
7.44
12.63
10.23
街区编号
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
街区面积（ha）
12.33
7.36
11.83
11.8
7.24
6.1
5.1
5.49
6.2
6.75
街区编号
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
街区面积（ha）
5.68
5.71
10.95
13.48
9.17
13.07
7.14
5.13
13.52
7.25
街区编号
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
街区面积（ha）
4.15
3.25
7.29
12.3
9.01
4.83
9.01
5.42
10
9.99
街区编号
71
72
73
74
75
76
77
78
79
街区面积（ha）
14.48
14.6
8.61
13.54
8.25
14.33
8.08
7.72
6.83
3.4划分设计管段及设计流量计算
3.4.1划分管线
主干管：
28→27→26→25→24→23→29
干管：
①37→35→34→32→31→24
②2→8→46→17→24
③10→18→25
④4→12→20→26
⑤5→14→21→27
3.4.2设计流量计算表
因该管网设计时不考虑集中流量，故各管段的设计流量包括本段流量和转输流量两部分。
其各设计管段的设计流量计算如下表：
表3.4.2设计流量计算表
管段编号
居民区生活污水量Q1
设计
流量
（L/s）
本段流量
转输流量q2
（L/s）
合计平均流量
（L/s）
总变化系数
Kz
街区编号
街区面积
比流量q0
流量q1
（L/s）
1~47
1
7.19
1.93
13.88
-
6.84
2.19
14.95
7~47
77
8.08
1.93
15.59
-
12.23
2.05
25.06
7~46
14
9.55
1.93
18.43
12.23
16.92
1.98
33.47
8~46
18
4.22
1.93
8.14
8~9
5
6.47
1.93
12.49
-
3.60
2.30
8.27
2~8
2
9.07
1.93
17.51
3
8.76
1.93
16.91
2~48
4
7.55
1.93
14.57
11.88
51.63
63.51
1.71
108.61
79
6.83
1.93
13.18
3~48
78
7.72
1.93
14.90
-
6.26
2.21
13.82
10~11
6
14.58
1.93
28.14
6.26
14.03
2.02
28.32
4~12
7
8.21
1.93
15.85
-
9.19
2.12
19.44
8
9.68
1.93
18.68
12~13
9
7.43
1.93
14.34
86.72
98.69
1.63
160.80
5~14
10
10.44
1.93
20.15
-
5.97
2.22
13.25
5~6
12
8.1
1.93
15.63
5.97
16.01
1.99
31.85
14~15
13
8.72
1.93
16.83
7.71
-
7.71
2.16
16.64
28
10.76
1.93
20.77
16~17
15
15.53
1.93
29.97
17~46
-
-
1.93
-
10~18
23
6.73
1.93
12.99
10.69
2.08
22.24
18~19
37
7.06
1.93
13.63
-
17.30
1.97
34.14
12~20
25
7.57
1.93
14.61
27.99
37.86
1.81
68.54
14~21
11
6.96
1.93
13.43
11.53
-
11.53
2.06
23.80
26
12.12
1.93
23.39
21~22
29
12.18
1.93
23.51
11.13
49.39
60.52
1.72
104.06
44
11.8
1.93
22.77
23~24
31
7.02
1.93
13.55
-
4.96
2.30
11.40
32
10.11
1.93
19.51
33
6.75
1.93
13.03
48
5.49
1.93
10.60
50
6.75
1.93
13.03
17~24
16
5.13
1.93
9.90
12.00
4.96
16.96
1.98
33.54
17
8.87
1.93
17.12
24~25
34
10.35
1.93
19.98
35
6.69
1.93
12.91
36
7.06
1.93
13.63
18~25
19
7.95
1.93
15.34
20
6.77
1.93
13.07
21
6.76
1.93
13.05
25~26
38
7.44
1.93
14.36
14.68
-
14.68
2.01
29.49
39
12.63
1.93
24.38
40
10.23
1.93
19.74
53
10.95
1.93
21.13
20~26
22
12.28
1.93
23.70
13.6
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