排水管网课程设计说明书.docx
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排水管网课程设计说明书
目录
一设计名称
二设计目的与要求
1、设计目的
2、设计要求
三设计基础资料
1、地理位置及自然条件
2、城市总平面图
3、城市人口密度及污水定额
4、企业生活、生产污水、降雨情况及雨量参数
四排水管道设计
1、污水管道设计
1管道定线
2街区面积计算
3划分设计管段、计算设计流量、水力计算
4绘制管段平面图和剖面图
2、雨水管道设计
1雨水管道定线
2雨水管渠汇水面积计算表
3雨水管道干管、主干管设计流量计算表
4雨水管道干管、主干管水力计算表
五参考文献
六总结
七指导老师评语
一、设计名称
湖北省江夏区某城镇排水管网初步设计。
二、设计目的
1设计目的：
其目的是加深理解所学知识，培养综合分析和解决实际管网工程设计问题的初步能力，使学生在设计、运算、绘图、查阅资料和使用设计手册、设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。
2设计要求：
在教师指导下，集中时间、集中地点完成。
（1）设计前进行区域情况调查，熟悉原始资料及总体设计原则；
（2）设计过程中，要求学生认真复习相关的基本概念和原理知识；
（3）课程设计说明书要求内容完整、计算准确、论述简洁、文理通顺、装订整齐；
（4）课程设计图纸应能较好地表达设计意图，图面布局合理、正确清晰，设计图纸所采用的比例、标高、管径、编号和图例等应符合《给水排水制图标准》的有关规定。
（5）在设计过程中应独立思考，在指导教师帮助下完成工作。
三、设计基础资料
1地理位置及自然条件：
湖北省江夏区某城镇位于县城近郊，交通发达。
该地区地势西高东低，坡度较小。
在城区南面有一条自北向南流的天然河流，河流常年水位2m。
城区在建设中被分成了Ⅰ区和Ⅱ区，Ⅰ区有一工厂甲，II区有一工厂乙，其设计流量使用的是集中流量，（具体值见排水设计资料）。
其他一些基本信息在下面分别进行说明。
该城镇自然资料如下：
土层：
属非自重湿陷性黄土地区
地震烈度：
5级
地下水深：
地面以下6m见地下水
最高气温：
39℃
最低气温：
－5℃
冰冻深度：
0.5m
河流多年最高洪水水位：
102m
桥面最高高程：
108m
2城市总平面图：
现有的比例为1：
5000的平面图一张，图中有等高线。
3城市人口密度及污水定额：
表1城市人口密度及污水定额
区域
人口密度（人/ha）
平均日居民生活污水定额（L/人·d）
Ⅰ区
250
220
Ⅱ区
270
240
4企业生活、生产污水、降雨情况及雨量参数:
一般车间生活污水定额25L/（人·班），高温车间生活污水定额35L/（人·班）；一般车间淋浴生活污水定额40L/（人·班），高温车间淋浴污水定额60L/（人·班）。
甲工厂一般车间最大班的职工总人数是150人，热车间最大班的职工总人数是100人。
其中一般半车间60%的职工使用淋浴，热车间80%的职工使用淋浴。
每天工作16小时，2班制。
产品的平均日产量为100t，每吨产品平均生产的废水量是12m3/t，工业废水的总变化系数为1.8。
乙工厂一般车间最大班的职工总人数是200人，热车间最大班的职工总人数是150人。
其中一般车间60%的职工使用淋浴，热车间80%的职工使用淋浴。
每天工作24小时，3班制。
产品的平均日产量为200t，每吨产品平均生产的废水量是10m3/t，工业废水的总变化系数为2。
企业生产用水与废水（平均污水量按给水用水量的80%计算），各企业总排水口管底埋深均不小于1.5m。
河流常水位2m。
地下水位埋深平均为10m；土壤为砂质黏土；主要马路均为沥青铺设。
暴雨设计重现期为1年，地面集水时间t1为10min。
该城市的降雨强度公式为：
。
表2是各区地面径流系数。
表2各区地面平均径流系数
区域
平均径流系数
Ⅰ区
0.49
Ⅱ区
0.48
四排水管道设计
1污水管道设计
1）管道定线
污水管渠水力设计原则：
不溢流不淤积不冲刷管壁要注意通风
污水管道系统定线应遵循的主要原则：
管道定线一般按主干管、干管、支管顺寻依次进行。
应尽可能地在路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。
定线时通常考虑的因素：
地形和竖向规划；排水体制和其他管线的情况；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，发展远景和修建顺序等。
定线的方法：
本设计中地形坡度较小，总干管与等高线平行敷设，干管与等高线垂直敷设。
污水厂和出水口的位置：
设在城市的下风向，水体的下游，离开居住区和工业区。
其间距必须符合环境卫生的要求，应通过环境影响评价最终确定。
如图
（1）：
图
（1）
2）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。
以①号街区为例进行面积计算：
/2=1.875（ha）
其他街区面积计算方法同上，并将计算结果列入表1、2中
二区街坊服务面积
二区
编号
图上面积/mm2
实际面积/ha
12
225
0.5625
13
500
1.25
14
600
1.5
15
1050
2.625
16
525
1.3125
17
900
2.25
18
500
1.25
19
630
1.575
20
450
1.125
21
500
1.25
22
1120
2.8
23
525
1.3125
24
687.5
1.71875
25
300
0.75
26
800
2
27
300
0.75
28
484
1.21
29
700
1.75
30
665
1.6625
一区街坊服务面积
一区
编号
图上面积/mm2
实际面积/ha
1
750
1.875
2
800
2
3
875
2.1875
4
875
2.1875
5
300
0.75
6
400
1
7
825
2.0625
8
850
2.125
9
600
1.5
10
1137.5
2.84375
11
400
1
3划分设计管段、计算设计流量、水力计算
（1）管段划分，如图
（2）
图
（2）
（2）设计人口
A按城市总体规划确定的人口密度计算。
N=P×A
式中：
P-人口密度（人/ha）；
A-排水区域面积（ha）
式中：
qv——居住区生活污水设计流量，L/s；
qd——生活污水量定额（L/（d·人）），也可
按该地区居民生活用水定额的80%~90%选用
N——设计人口数，按规划部门根据统计资料提供的参数
选用；常用人口密度和服务面积相乘得到
K总——总变化系数，是最大日最大时污水量与平均日
平均时污水量的比值
qv=q0×A×K总
式中：
q0为比流量，L/（s.hm2）,单位排水面积的平均流量；
A-设计管段的排水面积，ha
工业企业生活污水及淋浴污水量计算
式中：
Q3——工业企业生活污水及淋浴污水设计流量，L/s；
A1——一般车间最大班职工人数，人；
B1——一般车间职工生活污水量标准，为25（L/（人.班））；
T——每班工作时数，h。
K1——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计；
A2——热车间和污染严重最大班职工人数，人；
B2——热车间和污染严重职工生活污水量标准，为35（L/（人.班））；
K2——热车间和污染严重生活污水量时变化系数，以2.5计；
C1——一般车间最大班使用淋浴的职工人数，人；
D1——一般车间的淋浴污水量标准，为40（L/（人.班））；
C2——热车间最大班使用淋浴的职工人数，人；
D2——热车间的淋浴污水量标准，为60（L/（人.班））；
工业废水设计流量计算公式
式中：
Q4——工业废水设计流量，L/s；
qm——生产过程中每单位产品的废水量标准，L/单位产品；
M——产品的平均日产量；
T——每日生产时数；
K总——总变化系数，与工业企业性质有关。
日变化系数为1，时变
系数可以实测（最大时流量/平均时流量），也可以按经验值选用。
甲厂工业企业生活污水及淋浴污水量计算
Q3=（150×25×3+100×35×2.5）/（3600×8）+（150×0.6×40+100×0.8×60）/3600=3.028L/s
Qm=（12×100×1000×1.8）/（16×3600）=37.5L/s
甲厂的工业废水流量：
3.028+37.5=40.528L/s
乙厂
Q3=（300×25×3+150×35×2.5）/（3600×8）+（200×0.6×40+150×0.8×60）/3600=4.31L/s
Qm=（10×100×1000×2）/（24×3600）=46.296L/s
乙厂的工业废水流量：
4.31+46.296=50.606L/s
计算设计流量：
污水管道水力计算（确定各管段的管径、坡度、流速、充满度、水面标高、管内底标高和管道埋深等）
2、雨水管道设计
1雨水管道定线及区域划分
雨水管渠设计原则：
a：
充分利用地形，就近排入水体
b：
根据城市规划布置雨水管道
c：
合理设置雨水口，保证路面雨水排除畅通
d：
明渠与暗渠相结合
根据城市的总体规划图，按实际地形并靠重力流划分排水流域。
图2所示的是一个地势由西向东逐渐降低的沿河城市，河流位于城市的最东端。
该城市没有明显的分水线，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分，但由于Ⅰ、Ⅱ区径流系数不同，因此分为两区域进行计算。
本设计按照沿与等高线垂直的西至东走向设置干管，在各主要干道上依次设置雨水检查井。
由于地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式。
各干管汇集的雨水，各自通过雨水泵站后直接排入河中。
此外，为了保证每条干管承担的汇水面积不会过大，管道长度不宜过长，且较为细致的划分汇水面积。
图（3）
2雨水管渠汇水面积计算表
3雨水管道干管、主干管设计流量计算表
4雨水管道干管、主干管水力计算表
雨水管渠设计流量计算公式：
式中：
Q——雨水设计流量，L/s；Ψ——径流系数，其数值小于1；A——汇水面积，公顷；q——设计暴雨强度，L/s.公顷。
降雨历时：
暴雨设计重现期为1年，地面集水时间t1为10min。
该城市的降雨强度公式为：
五、参考资料
1.《水污染控制工程上册》第三版高廷耀顾国维周琪主编高等教育出版社2007
2．任友昌主编,《给排水管网工程》，中国环境科学出版社出版，2011。
3．《排水工程》上册（第四版）孙慧修主编中国建筑工业出版社2003
4．《室外排水设计规范》（GB50014-2006）中国计划出版社，
5．《给水排水设计手册》（第二版）第1、2、3、5、11册6.严煦世、刘遂庆主编，《给排水管网系统》（第二版），北京：
中国建筑工业出版社，2008年.7.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）.北京：
中国计划出版社，中华人民共和国国家标准，2006。
六结语
这次课程设计真的是有史以来计算量最大的一次了，即便有Excel，也难以招架众多长相相似的数字们，一会会儿眼睛就看花了，不过这种时候就是练眼力的时候了。
之前自以为掌握了书本上的知识就行了，没想到真正练起来就发现这也要翻书那也要翻书，还是掌握得不牢，并且需要与现实生活相连结。
这次设计让我认识到，学以致用才是真正的学习，否则光“掌握”书本上的概念和公式是远远不够的。
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