山西省某縣排水管網(wǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 學(xué) 位 論 文 山西省 H 縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 作 者 姓 名： 專 業(yè) 名 稱 ： 學(xué) 號(hào) ： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期： 2008 年 6 月 中北大學(xué)分校 山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 2 摘要 排水管網(wǎng)是現(xiàn)代化城市和工業(yè)區(qū)不可缺少的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)也是控制水污染、改善和保護(hù)環(huán)境的重要工 程措施。 本設(shè)計(jì)是關(guān)于山西省 某 縣縣城排水工程的管網(wǎng)設(shè)計(jì)，它包括污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)的布置。 某 縣 采用對(duì)比法確定排水體制選用污水、雨水分流布置形式。污水排水系統(tǒng)的管網(wǎng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括 劃分排水面積，布置管道系統(tǒng)；根據(jù)設(shè)計(jì)人口數(shù)、污水定額，計(jì)算污水設(shè)計(jì)流量；根據(jù)污水水力計(jì)算圖進(jìn)行污水管道的水力計(jì)算，確定管道斷面尺寸、設(shè)計(jì)坡度、埋設(shè)深度等設(shè)計(jì)參數(shù)；確定污水管道在道路斷面上的位置；繪制管道平面圖和縱剖面圖。雨水排水系統(tǒng)的管網(wǎng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括 劃分排水面積，進(jìn)行雨水管渠定線，確定出水口的位置；劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算各管段設(shè)計(jì) 流量；根據(jù)雨水水力計(jì)算圖進(jìn)行雨水管渠水力計(jì)算，確定管渠的斷面尺寸、坡度、標(biāo)高及埋深等設(shè)計(jì)參數(shù)；繪制管渠平面圖及縱剖面圖。 排水管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)的好壞，直接決定著城市的發(fā)展水平，影響著城市景觀和環(huán)境衛(wèi)生，影響著城市品位和投資環(huán)境，甚至關(guān)系到城市的安全。 關(guān)鍵詞： 排水系統(tǒng)；平面布置；設(shè)計(jì)參數(shù)；水力計(jì)算 大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 ABSTRACT Drainage network is an important indispensable infrastructure of modern cities and industrial areas, and it is also one of the important measures to the water pollution control and environmental protection. This design is about the drainage pipe network engineering project about the H County of Shanxi Province in china. This project includes sewage and storm-water drainage system layout of the drainage system. H County use contrast optional to determine the form of sewage drainage system and water diversion layout, Sewage drainage system in the pipeline includes the design of drainage area and layout pipeline system; According to the population of this area and sewage fixed, The author calculates the sewage flow design; Based on Hydraulic calculation plans to calculate the sewage effluent pipe hydraulic calculation, we can determine pipeline section size, design slope, and planted depth of the design parameters; Determine sewers in the road section on the location; Draw floor plans and vertical section pipeline plans; Draw floor plans and vertical section of the drainage plans.Based on Hydraulic calculation to calculate the rain water map of Qushui calculation, we can determine the pipe section size, slope, elevation and depth and other design parameters. Drainpipe net is an important and basic installation in modern cities and industrial estate , meanwhile it is a major project measure which could control water pollution an improve the environment . Storm-water drainage system in the pipeline include the design of the drainage area, storm-water drainage pipe alignment, the location of the outlet; design of the paragraph and all of the terms of the design flow. Key Words： drainage system； layout； design parameters； hydraulic calculation 山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 4 目 錄 摘要 .2 ABSTRACT .3 引言 .6 1 設(shè)計(jì)資料 .7 1.1 自然條件 .7 1.2 暴雨強(qiáng)度公式 .7 2 排水管網(wǎng)系統(tǒng) .8 2.1 排水分類(lèi) .8 2.2 排水體制 .8 2.2.1 合流制排水系統(tǒng) .8 2.2.2 分流制排水系統(tǒng) .9 2.2.3 排水體制的選擇 .9 2.3 管道材料及管道系統(tǒng)上的主要構(gòu)筑物 .10 2.3.1 管道材料 .10 2.3.2 管道系統(tǒng)上的主要構(gòu)筑物 . 11 3 污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .12 3.1 污水管道系統(tǒng)布置 .13 3.1.1 確定排 水區(qū)界 ,劃分排水流域 .13 3.1.2 管道布置與定線 .13 3.2 污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 .15 3.2.1 生活污水設(shè)計(jì)計(jì)算 .15 3.3 污水管道管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算 .16 3.3.1 設(shè)計(jì)管段的確定 .16 3.3.2 管段設(shè)計(jì)流量的計(jì)算 .16 3.4 污水管道設(shè)計(jì)參數(shù) .19 3.5 污水管道的水力計(jì)算 .21 3.5.1 控制點(diǎn)的確定 .21 3.5.2 污水管道水力計(jì)算內(nèi)容和方法 .22 3.5.3 水力計(jì)算步驟 .23 3.6 繪制污水管道平面圖和縱剖面圖 .35 4 雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .37 4.1 雨水管渠系統(tǒng)平面布置特點(diǎn) .37 4.2 雨水管渠的設(shè)計(jì)流量 .38 4.2.1 雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式 .38 4.2.2 徑流系數(shù)的確定 .38 4.2.3 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度的確定 .39 4.2.4 雨水管段設(shè)計(jì)流量的計(jì)算 .40 4.3 雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 .40 4.4 雨水管渠設(shè)計(jì)參數(shù) .41 4.5雨水管渠水力計(jì)算 .41 4.5.1 雨水管渠水力計(jì)算方法 .41 大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 4.5.2 雨水管渠水力計(jì)算步驟 .41 4.6 繪制雨水管渠平面圖和縱剖面圖 .52 參考文獻(xiàn) .54 致謝 .55 山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 6 引言 由于城市化進(jìn)程加快，城市人口急劇膨脹，城市水環(huán)境、生活環(huán)境已經(jīng)遭到嚴(yán)重的污染和危害，如何有效地解決和防止水污染就成為我們城市建設(shè)工作者面臨的新挑戰(zhàn)、新課題。 城市排水對(duì)受納水體的水量和水質(zhì)均有較大影響。城市排水管道系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代化城市不可缺少的重要城市市政基礎(chǔ)設(shè)施，是城市社會(huì)文明、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，也是城市水污染防治防洪的骨干工程。它的任務(wù)是及時(shí)收集和輸送城市人們?cè)谏a(chǎn)和生活中排放的廢水以及城市雨水、冰雪融水，避免污水直接排 入江河污染水體，進(jìn)而造成人們生產(chǎn)和生活的危害。在面臨全球水資源缺乏及嚴(yán)重污染的今天，排水管道系統(tǒng)不僅僅起到截污、防洪、排澇的作用，還必須有效地防治水污染、凈化污水，為城市提供第二水源。 十九世紀(jì)中葉以后，隨著產(chǎn)業(yè)革命后工業(yè)的發(fā)展和人口的集中，資本主義國(guó)家的城市開(kāi)始建造現(xiàn)代化排水管道系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)上百年的建設(shè)，目前，排水管道普及率已達(dá) 100%，德國(guó)的合流制和分流制并存的排水管道系統(tǒng)又一輪的改造完善。莫斯科的污水排放標(biāo)準(zhǔn)是歐洲最為嚴(yán)格的，主要排放量 600 104m3/d與其受納水體莫斯科河流量相當(dāng)。莫斯 科采用分流制排水管道系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)上 100 年的建設(shè)，莫斯科已建成長(zhǎng)達(dá) 7000km的 140多個(gè)污水泵站。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家不僅普及了排水管道系統(tǒng)，而且還進(jìn)行了大量、有成效的改善措施和技術(shù)，優(yōu)化了城市排水管道系統(tǒng)，減少了災(zāi)害和污染，還充分利用了雨水和處理達(dá)標(biāo)后的中水，補(bǔ)充地下水及地表水。我國(guó)比較完善的現(xiàn)代化排水管道系統(tǒng)直到二十世紀(jì)初才在個(gè)別城市開(kāi)始建設(shè)。解放后，隨著城市和工業(yè)建設(shè)的發(fā)展，城市排水管道系統(tǒng)才有了進(jìn)一步的發(fā)展。至此，我國(guó)許多城市才有了合流制排水管道系統(tǒng)，延續(xù)至今。從八十年代開(kāi)始，隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，分流制城市排水 管道系統(tǒng)的建設(shè)突飛猛進(jìn)，發(fā)達(dá)城市已形成了了較為完善的現(xiàn)代化排水管道系統(tǒng)，排水管道的普及率大大提高。 由于城市排水管道系統(tǒng)在新的時(shí)期被賦予了新的內(nèi)涵，與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。在市政工程和環(huán)境治理工程建設(shè)中，城市排水管道系統(tǒng)占有較大的投資比。從項(xiàng)目管理可知，城市排水管道系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到給排水工程的投資規(guī)模?？此破椒驳囊?guī)劃設(shè)計(jì)工作卻有著不平凡的現(xiàn)實(shí)意義。在滿足規(guī)范和其它技術(shù)要求的條件下，根據(jù)城市的具體情況，科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)及建設(shè)城市排水管道系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的課題 1。 大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 1 設(shè)計(jì)資料 1.1 自然條件 1.地形、地貌 某 縣城位于縣東川河及北川河交匯處積和東山洪積扇上，地形東北高、西南低，海拔高程在 1303.0m 1350.0m 之間，高差 36m。縣城區(qū)一帶東北、西北和南面環(huán)山，中間為嵐漪河和干河河谷地帶，地形平坦。 2.氣象、水文 （ 1）氣象 某 縣屬大陸季風(fēng)氣候明顯，夏無(wú)酷暑，冬季嚴(yán)寒，秋高氣爽，春干多風(fēng)，夏暖秋涼。全年溫差較大，年平均氣溫 6 .最熱月平均氣溫 20 ，極端最高氣溫33 ，最冷月平均氣溫 -10 ，極端最低氣溫 -28 .歷年平均降雨量 445mm。年平均蒸發(fā)量 222.6mm。最大積雪厚度 14cm。最大凍土深度 149cm，年平均凍土深度 132cm。全年的風(fēng)向零亂，以西北風(fēng)為主，風(fēng)力 4 6 級(jí)。年平均日照時(shí)數(shù)2750.7小時(shí)，日照百分率 62。 （ 2）水文 境內(nèi)河流屬黃河流域，黃河支流嵐漪河即發(fā)源于本縣東川馬跑泉。另外有朱家川河、蘆子河等?？h境內(nèi)較大泉水有 8處，以東川馬跑泉最大。東風(fēng)水庫(kù)建于嵐漪河上游，庫(kù)容量 650萬(wàn) m3，死庫(kù)容 129萬(wàn) m3。馬跑泉泉涌量 0.00192 m3s，深山焉泉 0.0481 m3s，黑峪泉 0.022 m3s，水門(mén)泉 0.024 m3s，堡溝泉 0.013 m3s，大虎 溝泉 0.013 m3s，十里巖泉 0.016 m3s，牛家莊泉 0.069 m3s. 全縣年平均水資源總量 7980 萬(wàn) m3，地面徑流 6484.5 萬(wàn) m3，地下靜水儲(chǔ)量2700 萬(wàn) m3，屬于水資源貧乏去。過(guò)境水量較大，但地表水河川分布不均，豐枯比 3:5。地下潛流已全部利用，大部分區(qū)域用水緊張。 1.2 暴雨強(qiáng)度公式 規(guī)劃 某 縣城采用的暴雨強(qiáng)度公式為： q =880(1+0.867lgT) (t+4.6)0.62 （ 1.1） 設(shè)計(jì)重現(xiàn)期 T=1年， t=t1+mt2,其中 t1為地面積水時(shí)間，取 t1=15min, t2 為管內(nèi)流行時(shí)間， m為折減系數(shù)，取 m=2。 山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 8 2 排水管網(wǎng)系統(tǒng) 2.1 排水分類(lèi) 城市排水按照來(lái)源和性質(zhì)可分為生活污水、工業(yè)廢水和降水，而城市污水是指排入城市排水管道的生活污水和工業(yè)廢水的總和。 （ 1）生活污水 生活污水指人們?nèi)粘Ｉ钪杏眠^(guò)的水，主要包括從住宅、公共場(chǎng)所、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店及其他公共建筑和工廠的生活間，如廁所、浴室、廚房、食堂和洗衣房等處排出的水。生活污 水中含有較多有機(jī)物和病原微生物等污染物質(zhì)，在收集后需經(jīng)過(guò)處理才能排入水體、灌溉農(nóng)田或再利用。 （ 2）工業(yè)廢水 工業(yè)廢水是指在工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢水。工業(yè)廢水水質(zhì)隨工廠生產(chǎn)類(lèi)別、工藝過(guò)程、原材料、用水成分以及生產(chǎn)管理水平的不同而有較大差異。根據(jù)污染程度的不同，工業(yè)廢水可分為生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水。 生產(chǎn)廢水是指在使用過(guò)程中受到輕度污染或僅水溫增高的水。如冷卻水，通常經(jīng)簡(jiǎn)單處理后即可在生產(chǎn)中重復(fù)使用，或直接排入水體。生產(chǎn)污水是指在使用過(guò)程中受到較嚴(yán)重污染的水，具有危害性，需經(jīng)處理后方可再利用或排放。不同的工業(yè)廢水所 含污染物質(zhì)有所不同，如冶金、建材工業(yè)廢水含有大量無(wú)機(jī)物，食品、煉油、石化工業(yè)廢水所含有機(jī)物較多。另外，不少工業(yè)廢水含有的物質(zhì)是工業(yè)原料，具有回收利用價(jià)值。 （ 3）降水 降水即大氣降水，包括液態(tài)降水和固態(tài)降水，通常主要指降雨。降落雨水一般比較清潔，但初期降雨的雨水徑流會(huì)攜帶著大氣中、地面和屋面上的各種污染物質(zhì)，污染相對(duì)嚴(yán)重，應(yīng)予以控制。由于降雨時(shí)間集中，徑流量大，特別是暴雨。若不及時(shí)排泄，會(huì)造成災(zāi)害。 在城市和工業(yè)企業(yè)中，應(yīng)當(dāng)有組織地、及時(shí)地排除上述廢水和雨水，否則可能污染和破壞環(huán)境，甚至形成公害，影響生活和 生產(chǎn)以及威脅人民健康 2。 2.2 排水體制 排水體制是指排水系統(tǒng)對(duì)生活污水、生產(chǎn)廢水和降水所采取的不同排除方式，一般分為合流制和分流制兩種類(lèi)型，是針對(duì)污水和雨水的和與分而言的。 2.2.1 合流制排水系統(tǒng) 合流制排水系統(tǒng)是指生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個(gè)管渠內(nèi)排除的大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 排水系統(tǒng)，又可分為直排式合流制排水系統(tǒng)和截留式合流制排水系統(tǒng)。 直排式合流制排水系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng)，是將排除的混合污水不經(jīng)處理直接就近排入水體。因污水未經(jīng)無(wú)害化處理直接排放，會(huì)使受納水體遭受?chē)?yán)重污染。 截留式合流制排水系統(tǒng)是 在臨河岸邊建造一條截流干管，同時(shí)在合流干管和截流干管相交前或相交處設(shè)置溢流井，并在截流干管下游設(shè)置污水處理廠。晴天和初降雨時(shí)所有污水都排送至污水廠，經(jīng)處理后排入水體，當(dāng)降雨量增加，混合污水量超過(guò)截流干管的輸水能力后，就有部分混合污水經(jīng)溢流井溢出直接排入水體。截留式合流制排水系統(tǒng)是現(xiàn)在常用的排水系統(tǒng)，同時(shí)也是國(guó)內(nèi)外改造舊城市合流制排水系統(tǒng)常用的方法。這種系統(tǒng)比直排式合流制排水系統(tǒng)有所進(jìn)步，但仍有部分混合污水未經(jīng)處理直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染。 2.2.2 分流制排水系統(tǒng) 分流制排水系統(tǒng)是指將生活 污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的排水系統(tǒng)。排除生活污水、工業(yè)廢水或城市污水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)，排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。根據(jù)排除雨水方式的不同，又可分為完全分流制和不完全分流制排水系統(tǒng)。 完全分流制排水系統(tǒng)具有完整的污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)，污水排至污水處理廠處理后排放，雨水就近排入水體。不完全分流制只有污水排水系統(tǒng)，未建雨水排水系統(tǒng)，雨水沿天然地面、街道邊溝、水渠等原有雨水渠道系統(tǒng)排泄，或者在原有渠道系統(tǒng)輸水能力不足之處修建部分雨水管道，待城市進(jìn)一步發(fā)展后再修建雨 水排水系統(tǒng)，逐步改造成完全分流制排水系統(tǒng)。 2.2.3 排水體制的選擇 排水體制的選擇是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理，而且對(duì)城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時(shí)體制的選擇也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費(fèi)用以及維護(hù)管理費(fèi)用。排水系統(tǒng)體制的選擇應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)的需要，根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 從環(huán)境保護(hù)方面來(lái)看，如果采用合流制將城市生活污水、工業(yè)廢水和雨水 全部截流送入城市污水廠處理，然后再排放，從控制和防止水體的污 染來(lái)看， 是較好的；但這時(shí)截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很大，建設(shè)費(fèi)用相 應(yīng)增加。分流制是將城市污水全部送入污水廠進(jìn)行處理。但初雨徑流未加處理 就直接排入水體，對(duì)城市水體也會(huì)造成污染，有時(shí)還很?chē)?yán)重，這是它的缺點(diǎn)。 近年來(lái)，國(guó)外對(duì)雨水徑流的水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雨水徑流特別是初降雨水徑流對(duì)水 體的污染相當(dāng)嚴(yán)重，甚至提出對(duì)雨水徑流也要嚴(yán)格控制。分流制雖然具有這一 山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 10 缺點(diǎn)，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，一般又能符合城市衛(wèi)生 的要求，所以在國(guó)內(nèi)外獲得了較廣泛的應(yīng)用。 從工程投資方面看，據(jù)國(guó)外有的 經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為合流制派誰(shuí)管道的造價(jià)比分流制一般要低 2040，可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價(jià)要高。從總造 價(jià)來(lái)看，完全分流制可能比合流制要高。從初期投資來(lái)看，不完全分流制因?yàn)槌跗谥唤ㄎ鬯潘到y(tǒng)，因而可節(jié)省初期投資費(fèi)用，此外，又可以縮短工期，發(fā)揮工程效益也快。而合流制和不完全分流制的初期投資均比不完全分流制要大。所以，我國(guó)過(guò)去很多新建的工業(yè)基地和居住區(qū)均采用不完全分流制排水系統(tǒng)。 從維護(hù)管理方面來(lái)看，晴天時(shí)污水在合流制管道中只是部分流，管內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀，但在雨天是管內(nèi)接近滿流，管中 沉淀物易被暴雨水流沖走，因此，合流管道的維護(hù)管理費(fèi)用可以降低；但晴天和雨天流入污水廠的水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運(yùn)行管理的復(fù)雜性。分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時(shí)，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運(yùn)行易于控制。 我國(guó)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，在新建地區(qū)排水系統(tǒng)一般應(yīng)采用分流制，但在附近有水量充沛的河流或近海，發(fā)展又受到限制的小城鎮(zhèn)地區(qū)；在街道較窄地下設(shè)施較多，修建污水和雨水兩條管線有困難的地區(qū)；或在雨水稀少，廢水全部處理的地區(qū)等，采用合流制排水系統(tǒng)有時(shí) 可能是有利和合理的。 根據(jù)以上三個(gè)方面，綜合考慮 H縣 的現(xiàn)有情況，決定采用分流制排水系統(tǒng)。它可以節(jié)省投資，又可以縮短工期，發(fā)揮工程效益快 2。 2.3 管道材料及管道系統(tǒng)上的主要構(gòu)筑物 2.3.1 管道材料 管道材料要求有四： 管道必須不漏水，不論滲入或滲出。 管道應(yīng)能抵抗污水和地下水的沖刷和侵蝕。 管道的內(nèi)壁面應(yīng)整齊光滑。 管道應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。 通常，管道是預(yù)制的圓形管子。在我國(guó)，城市和工廠中最常用的管道是混凝土管、鋼筋混凝土管和陶土管?；炷凉苓m用于排 除雨水、污水，混凝土管的原料較易獲得，設(shè)備、制造工藝簡(jiǎn)單，被廣泛采用；鋼筋混凝土管適用于排除雨水、污水等；陶土管適用于排除酸性廢水。 通用的金屬管是鑄鐵管和鋼管，由于價(jià)格較昂貴，一般較少采用。只有在外力很大或?qū)B漏要求特別高的場(chǎng)合下才采用金屬管。例如，在穿過(guò)鐵路時(shí)，用到的倒洪管應(yīng)采用金屬管。在管道系統(tǒng)中采用的金屬管主要是鑄鐵管。 大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 2.3.2 管道系統(tǒng)上的主要構(gòu)筑物 （ 1）檢查井 檢查井主要是為了檢查、清通和連接管道而設(shè)置的。檢查井通常設(shè)在管道交匯、轉(zhuǎn)彎、管道尺寸或坡度變化等處，相鄰一定距離的直線管道上也設(shè) 置檢查井，其最大間距在 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范中作了規(guī)定，見(jiàn)下表 2.1 表 2.1 檢查井的最大間距 當(dāng)上下游管段出現(xiàn)較大的落差（大于 1m）時(shí)，一般檢查井不再適用，改用跌水井連接。跌水井是設(shè)有消能設(shè)施的檢查井，它可以克服水流跌落時(shí)產(chǎn)生的巨大沖擊力，宜設(shè)在直線管段上。 （ 2） 雨水口 雨水口是在雨水管道或合流管道上收集地面雨水的構(gòu)筑物。地面上的雨水經(jīng)過(guò)雨水口和連接管流入管道上的檢查井。 雨水口的設(shè)置位置，應(yīng)能保證迅速有效地收集地面雨水。一般應(yīng)設(shè)在交叉路口、路側(cè)邊溝的一定距離處以及設(shè)有道路邊石的低洼地方，以防止雨水漫過(guò)道路或造成道路及低洼地區(qū)積水而妨礙交通。 （ 3）倒洪管 排水管道有時(shí)會(huì)遇到障礙物，如河道、鐵路、各種地下設(shè)施等。由于排水管道采用重力流，因此碰到障礙物時(shí)，應(yīng)先考慮較易搬遷的障礙物（給水管道）為其讓路。在管道必須為障礙物讓路時(shí)，它不能按原有的坡度埋設(shè)，而是按下凹的折線方 式從障礙物下通過(guò)，這種管道稱為倒洪管。 確定倒洪管的路線時(shí)，應(yīng)盡可能與障礙物正交通過(guò)，以縮短倒洪管的長(zhǎng)度。 由于倒洪管的清通比一般管道困難得多，設(shè)計(jì)時(shí)，可采取以下措施來(lái)防止倒洪管內(nèi)污泥的淤積。 提高倒洪管內(nèi)的設(shè)計(jì)流量。一般采用 1.2 1.5m/s，在條件困難時(shí)可適當(dāng)降低，但不宜小于 0.9m/s，且不得小于上游管道中的流速。當(dāng)管內(nèi)流速達(dá)不到0.9m/s時(shí)，應(yīng)采取定期沖洗措施，沖洗流速不得小于 1.2m/s。 最小管徑采用 200mm。 管徑或暗渠凈高/mm 最大間距 污水管道 雨水（合流）管道 200 400 20 40 500 700 50 60 800 1000 70 80 1100 1500 90 100 1500 100 120 山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 12 在進(jìn)水井或靠近進(jìn)水井的上游管道的檢查井底 部設(shè)沉淀槽。在取得當(dāng)?shù)匦l(wèi)生主管部門(mén)同意的條件下，設(shè)置事故排出口，當(dāng)需要檢修倒洪管時(shí)，使上游廢水通過(guò)事故排出口直接排入河道。 折管式倒洪管的上升管與水平線夾角應(yīng)不大于 30度。此措施主要為防止污泥在管內(nèi)淤積。 （ 4）出水口 管道出水口的位置和型式應(yīng)根據(jù)出水水質(zhì)、水體的水位及其變化幅度、水流方向、下游用水情況、邊岸變遷（沖、淤）情況和夏季主導(dǎo)風(fēng)向等因素確定，并要取得當(dāng)?shù)匦l(wèi)生主管部門(mén)和航運(yùn)管理部門(mén)的同意。 管道出水口一般設(shè)在岸邊。 當(dāng)廢水需和受水水體充分混合時(shí)，出水口常長(zhǎng)距離伸入水體，在伸入水體的出水口處 應(yīng)設(shè)置標(biāo)志。 污水管道的出水口應(yīng)盡可能淹沒(méi)在水中，管頂標(biāo)高一般在常水位以下，使污水和河水混合得較好，同時(shí)可以避免污水沿灘流瀉，造成環(huán)境污染。 雨水管道的出水口應(yīng)露在水面以下，否則天晴時(shí)河水倒灌管道，造成死水。雨水管道出水口的管底標(biāo)高，一般設(shè)在常水位以下。 出水口和河道連接處，一般設(shè)置護(hù)坡或擋土墻，以保護(hù)河岸，固定管道出口管的位置。 當(dāng)出口標(biāo)高比水體水位高出很多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置單級(jí)或多級(jí)跌水設(shè)施 4。 3 污水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括確定設(shè)計(jì)方案，在適當(dāng)比例的總體布 置圖上，劃分排水流域，布置管道系統(tǒng)；根據(jù)設(shè)計(jì)人口數(shù)、污水定額，計(jì)算污水設(shè)計(jì)流量；進(jìn)行污水管道的水力計(jì)算，確定管道斷面尺寸、設(shè)計(jì)坡度、埋設(shè)深度等設(shè)計(jì)參數(shù)；確定污水管道在道路斷面上的位置；繪制管道平面圖和縱剖面圖。 大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 3.1 污水管道系統(tǒng)布置 3.1.1 確定排水區(qū)界 ,劃分排水流域 排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)設(shè)置的界限。凡是采用完善衛(wèi)生設(shè)備的建筑區(qū)都應(yīng)設(shè)置污水管道。它是根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的設(shè)計(jì)規(guī)模決定的。 在排水區(qū)界內(nèi)，根據(jù)地形及城鎮(zhèn)的豎向規(guī)劃，劃分排水流域。一般在丘陵及地形起伏的地區(qū)，可按等高線劃 出分水線，通常分水線與流域分界線基本一致。在地形平坦無(wú)顯著分水線的地區(qū)，可根據(jù)面積大小劃分，使各相鄰流域的管道系統(tǒng)合理分擔(dān)排水面積，使干管在最大合理埋深情況下，流域內(nèi)絕大部分污水能自流接入。 3.1.2 管道布置與定線 管道定線應(yīng)盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。 地形一般是影響管道定線的主要因素。定線時(shí)應(yīng)充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢(shì)，一般宜順坡排水。在整個(gè)排水區(qū)域較低的地方敷設(shè)主干管及干管，便于支管的污水自流接入，而橫支管的坡度盡可能與地面坡度一致。 污水主干管的走向和數(shù)目取決于污水廠和出水口的位置和數(shù)目。在大城市或地形復(fù)雜的城市，可能要建幾個(gè)污水廠分別處理與利用污水，這就需要敷設(shè)幾條主干管。在小城市或地形傾向一方的城市，通常只設(shè)一個(gè)污水廠，則只需敷設(shè)一條主干管。若相鄰城鎮(zhèn)聯(lián)合建造污水廠，則需建造相應(yīng)的區(qū)域污水管道系統(tǒng)。 為了增大上游干管的直徑，減小敷設(shè)坡度，以致能減少整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深。將產(chǎn)生大流量污水的工廠或公共建筑的污水排出口接入污水干管起端是有利的。 管道定線時(shí)還應(yīng)考慮街道寬度及交通情況。污水干管一般不宜敷設(shè)在交通繁忙而狹窄的街道下。若街道寬度 超過(guò) 40m時(shí)，為了減少連接支管的數(shù)目和減少與其他地下管線的交叉，可考慮設(shè)置兩條平行的污水管道。 污水支管的平面布置取決于地形及街坊建筑規(guī)劃，并應(yīng)便于用戶接管排水。當(dāng)街區(qū)面積不太大，街區(qū)污水管網(wǎng)可采用集中出水方式時(shí)，街道支管敷設(shè)在服務(wù)街區(qū)較低的街道下，稱為低邊式布置，如圖 3-1。當(dāng)街區(qū)面積較大且地形平坦時(shí)，宜在街區(qū)四周的街道敷設(shè)污水支管，稱為周邊式布置，如圖 3-2。街區(qū)內(nèi)污水管網(wǎng)按各建筑的需要設(shè)計(jì)，組成一個(gè)系統(tǒng)，再穿過(guò)其他街區(qū)并與所穿街區(qū)的污水管網(wǎng)相連，稱為穿坊式布置，如圖 3-3。在以上三種管道平面布置時(shí)的排 水面積劃分方法中，本設(shè)計(jì)的地形適合用低邊式。 （圖） 山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 14 考慮到地質(zhì)條件、地下構(gòu)筑物以及其他障礙物對(duì)管道定線的影響，應(yīng)將管道，特別是主干管布置在堅(jiān)硬密實(shí)的土壤中，盡量避免或減少管道穿越高地、基巖淺露地帶或基質(zhì)土壤不良地帶。盡量避免或減少與河道、山谷、鐵路及各種地下構(gòu)筑物交叉。以降低施工費(fèi)用、縮短工期 及減少日后養(yǎng)護(hù)工作的困難。管道定線時(shí)，若管道必須經(jīng)過(guò)高地，可采用隧洞或設(shè)提升泵站；若需經(jīng)過(guò)土壤不良地段，應(yīng)根據(jù)具體情況采取不同的處理措施，以保證地基與基礎(chǔ)有足夠的承載能力。當(dāng)污水管道無(wú)法避開(kāi)鐵路、河流、地鐵或其他地下建（構(gòu)）筑物時(shí)，管道最好垂直穿過(guò)大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 障礙物，并根據(jù)具體情況采用倒虹管、管橋或其他工程設(shè)施。 采用的排水體制也影響管道定線。分流制系統(tǒng)一般有兩個(gè)或兩個(gè)以上的管道系統(tǒng)，定線時(shí)必須在平面和高程上互相配合。采用合流制時(shí)要確定截流干管及溢流井的正確位置 2。 3.2 污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 污水管道 及其附屬構(gòu)筑物能保證通過(guò)的污水最大流量稱為污水設(shè)計(jì)流量。進(jìn)行污水管道設(shè)計(jì)時(shí)通常采用設(shè)計(jì)期限終期的最大日最大時(shí)流量為設(shè)計(jì)流量。 3.2.1 生活污水設(shè)計(jì)計(jì)算 公式： 864000 pnq (3.1) 式中： q0 每公頃街區(qū)面積的生活污平均流量（比流量）， L/(sha)； n 居住區(qū)生活污 水定額，本設(shè)計(jì)取 n=220L/(cap d)； p 居住區(qū)人口密度，本設(shè)計(jì)為 p=331cap/ha。 公式： Qi= Kz A q0(3.2) 式中： Qi 相應(yīng)街區(qū)的管段流量， L/S； A 設(shè)計(jì)管段的排水面積， ha。 Kz 生活污水量總變化系數(shù) （ 1） 居住區(qū)生活污水定額 居住區(qū)生活污水定額可分為居民生活污水定額和綜合生活污水定額。居民生活污水定額是指居民每人每天日常生活產(chǎn)生的污水量 L/(cap d) 。近期建設(shè)取 180L/(cap d)，遠(yuǎn)期建設(shè)取 220L/(cap d)。 3綜合生活污水定額是指居民生活污水和公共設(shè)施（包括娛樂(lè)場(chǎng)所、賓館、浴室、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、學(xué)校和機(jī)關(guān)辦公室等地方）排出污水的總和 L/(cap d)。居民生活污水定額和綜合生 活污水定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭捎玫挠盟~，結(jié)合建筑內(nèi)部給排水設(shè)施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定，可按當(dāng)?shù)赜盟~的 80% 90%采用。 （ 2）居住區(qū)人口密度 居住區(qū)人口密度是指住在居住區(qū)單位面積上的人口數(shù)，以 cap/ha表示。 （ 3）生活污水量總變化系數(shù) 流入污水管道的污水量實(shí)際上時(shí)刻都在變化，在污水管道的設(shè)計(jì)中，通常假定一小時(shí)內(nèi)流入的污水量是均勻的。污水量的變化情況常用變化系數(shù)表示。一年中最大日污水量與平均日污水量的比值稱為日變化山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 16 系數(shù)（ Kd）。最大日中最大時(shí)污水量與該日平均時(shí)污水量的比值稱 為時(shí)變化系數(shù)（ Kh）。最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值稱為總變化系數(shù)（ Kz）。顯然 Kz= KdKh。 下表是我國(guó)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范采用的居住區(qū)生活污水量總變化系數(shù)值 4。 表 3.1 生活污水總變化系數(shù) 平均日流量 /（ L s-1） 5 15 40 70 100 200 500 1000 總變化系數(shù) 2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 3.3 污水管道管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算 3.3.1 設(shè)計(jì)管段的確定 兩個(gè)檢查井之間的管段采用的設(shè)計(jì)流量不變，且采用同樣的管徑 和坡度，稱為設(shè)計(jì)管段。在確定設(shè)計(jì)管段時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算。不需吧每個(gè)檢查井都作為設(shè)計(jì)管段的起訖點(diǎn)。因?yàn)樵谥本€管段上，為了疏通需要，需在一定距離處設(shè)置檢查井。估計(jì)可以采用同樣管徑和坡度的連續(xù)管段，就可作為一個(gè)設(shè)計(jì)管段。根據(jù)管道平面布置圖，凡是集中流量進(jìn)入，有旁側(cè)管道接入的檢查井均作為設(shè)計(jì)管段的起訖點(diǎn)。設(shè)計(jì)管段的起訖點(diǎn)應(yīng)編上號(hào)碼，然后計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量 2。 3.3.2 管段設(shè)計(jì)流量的計(jì)算 每一設(shè)計(jì)管段的污水設(shè)計(jì)流量可能包括以下幾種流量 本段流量 q1：是從管段沿線街坊流來(lái)的污水量。 轉(zhuǎn)輸流量 q2：是從上游管段和旁側(cè)管段流來(lái)的污水量。 集中流量 q3：是從工業(yè)企業(yè)或其他大型公共建筑物流來(lái)的污水量。 對(duì)于某一設(shè)計(jì)管段而言，本段流量 q1是沿線變化的，但為了設(shè)計(jì)的方便，通常假定本段流量集中在起點(diǎn)進(jìn)入設(shè)計(jì)管段。從上游管段和旁側(cè)管段流來(lái)的污水流量以及集中流量對(duì)于設(shè)計(jì)管段是不變的。 只有本段流量的設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)流量可用下式計(jì)算： q1=Fq0Kz (3.3) 式中： q0 單位面積的平均流量，即比 流量， L/(s ha)， q086400np= 84.086400220331 L/(s ha) 大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 污水管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算表 管段 編號(hào) 沿線流量 本段流量 轉(zhuǎn)輸 流量/(L s-1) 累計(jì)平均流量q0S/(L s-1) 總變化系數(shù) Kz 累計(jì)設(shè)計(jì)流量q/(L s-1) 街坊 編號(hào) 街坊面積 S/ha 比流量q0/(Ls-1 ha-1) 本段流量q0S/(L s-1) z1-z2 01,02 3.9,0.1 0.84 3.4 3.4 2.3 8 z2-z3 03,04 13.6,0.8 0.84 12.1 3.4 15.5 2.00 31 z3-z4 05 10.3 0.84 8.7 15.5 24.2 1.93 47 z4-z5 24.2 24.2 1.93 47 z5-z6 24.2 24.2 1.93 47 z6-z7 06,07 13.9,2.9 0.84 14.1 56.7 70.8 1.70 121 z7-z8 08 0.9 0.84 0.8 70.8 71.6 1.69 121 z8-z9 90.7 90.7 1.63 148 z9-z10 09 1.4 0.84 1.2 90.7 91.9 1.63 150 z10-z11 91.9 91.9 1.63 150 z11-z12 10 6.6 0.84 5.5 199.6 205.1 1.50 308 z12-z13 11 7.0 0.84 5.9 248.3 248.3 1.48 368 a1-a2 12 0.55 0.84 0.5 0.5 2.3 1.2 a2-a3 13 19 0.84 16 0.5 16.5 1.99 33 a3-a4 14 19 0.84 16 16.5 32.5 1.86 61 b1-b2 15 6.2 0.84 5.2 5.2 2.29 12 b2-b3 16 3.1 0.84 2.6 5.2 7.8 2.22 18 b3-b4 17 5.3 0.84 4.5 7.8 12.3 2.08 26 b4-b5 18 8.1 0.84 6.8 12.3 19.1 1.97 38 山西省某縣排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 18 c1-c2 19 11.5 0.84 9.7 9.7 2.16 21 c2-c3 20 9.4 0.84 7.9 9.7 17.6 1.98 35 c3-c4 21 14.6 0.84 12.3 17.6 29.9 1.88 57 污水管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算表 管段 編號(hào) 沿線流量 本段流量 轉(zhuǎn)輸 流量/(Ls-1) 累計(jì)平均流量q0S/(L s-1) 總變化系數(shù) Kz 累計(jì)設(shè)計(jì)流量q/(L s-1) 街坊 編號(hào) 街坊面積 S/ha 比流量q0/(Ls-1 ha-1) 本段流量q0S/(Ls-1) c4-c12 29.9 29.9 1.88 57 c5-c6 22 14.2 0.84 11.9 11.9 2.09 25 c6-c7 23 2.3 0.84 1.9 11.9 13.8 2.04 28 c9-c10 24 2.7 0.84 2.3 2.3 2.3 5.3 c10-c7 2.3 2.3 2.3 5.3 c7-c8 25 1.8 0.84 1.5 16.1 17.6 1.98 35 c10-c11 26 2.8 0.84 2.4 2.4 2.3 5.5 c11-c8 2.4 2.4 2.3 5.5 c8-c12 27 15.1 0.84 12.7 20 32.7 1.86 61 c12-c13 28 8.9 0.84 7.5 62.6 70.1 1.7 120 d1-d2 29 9.5 0.84 8.0 8.0 2.21 18 d2-d3 30 8.8 0.84 7.4 8.0 15.4 2.0 31 d3-d4 31 10.9 0.84 9.2 15.4 24.6 1.92 48 d4-d5 32 15.0 0.84 12.6 24.6 37.2 1.82 68 d5-d6 33 7.1 0.84 6.0 37.2