某區(qū)排水工程規(guī)劃設(shè)計和污水處理廠工藝設(shè)計—本科畢業(yè)設(shè)計說明書

1、蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程2013年畢業(yè)設(shè)計昆山某區(qū)排水工程規(guī)劃設(shè)計和污水處理廠工藝設(shè)計摘要環(huán)境污染問題是當(dāng)今世界上最大的社會問題之一，尤其是水資源的過度開發(fā)和不合理利用。合理利用水資源是解決這些問題的關(guān)鍵，因此，水處理的發(fā)展對我國能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的戰(zhàn)略目標(biāo)起著舉足輕重的作用。本設(shè)計是江蘇省昆山市某區(qū)的排水工程。其由兩部分組成，即，城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計和城市污水處理廠的設(shè)計。排水管網(wǎng)系統(tǒng)共設(shè)計了a和b兩套方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇a方案。根據(jù)城市所處的地理位置和污水廠的規(guī)模，并結(jié)合考慮需脫氮除磷的要求,城市污水的主要成分為有機(jī)物，所以本次設(shè)計采用了氧化溝工藝。污水在氧化溝內(nèi)緩慢流動時大量有機(jī)

2、物被去除。處理后的水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb1918-2002）一級a標(biāo)準(zhǔn)。允許直接排放入河流和湖泊或用于農(nóng)田灌溉。處理后的活性污泥經(jīng)脫水后用于肥料。關(guān)鍵詞：城市排水管網(wǎng)；城市污水處理廠；卡魯賽爾氧化溝；沉淀池；污泥處理abstractthe problem of environmental pollution is nowadays one of the greatest social concerns in the world, especially overexploitation and unreasonable use of the water resour

3、ce. the water resource of rational utilization is the key to solving these problems。so the development of water treatment plays a decisive role to realize our country the sustainable strategic objective.the design is a drainage system in one tomn of kunshan of jiangsu province. it is made up of two

4、parts, namely, the design of the system of urban drainage pipeline networks and design of the urban sewage treatment plant .a and b two sets of schemes that the system of drainage pipeline networks has been designed altogether, and compare through technological economy, choose b scheme.according to

5、tomns geographical position and scale of sewage treatment plant, combining with the demand of denitrification and dephosphorization in treatment process, and the city sewage principal constituent is an organic matter , therefore this design has used the oxidation ditch craft . in the oxidation ditch

6、 the sluggish flowing time massive organic matters are removed . after the processing water achieved the country stipulated two levels discharge the standard . allows to discharge into the rivers and the lake directly or uses in the farmland irrigation. after the processing active sludge uses in the

7、 fertilizer after the dehydration .this design had considered fully in the conception between the environment benefit and the economic efficiency relation , as far as possible maximum limit causes both coordination .keywords : urban drainage pipeline networks urban sewage treatment plant carrousel o

8、xidation ditc settling tank sludge treatment目錄摘要1abstract21.緒論31.1概述31.2目的和意義32城市排水管網(wǎng)設(shè)計與計算42.1原始資料42.1.1設(shè)計內(nèi)容42.1.2地形與城市規(guī)劃資料422城市排水管網(wǎng)設(shè)計原則72.2.1 排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則72.2.2 排水管網(wǎng)定線原則82.3排水體制的選擇92.3.1 排水系統(tǒng)體制的選擇92.4 城市污水管網(wǎng)計算102.4.1 城市污水管網(wǎng)設(shè)計方案的確定102.4.2 城市污水管網(wǎng)方案水力計算112.4.3 城市污水管網(wǎng)a與b方案水力計算（詳見附表）162.4.4 城市污水管網(wǎng)結(jié)果分析172

9、.5 城市雨水管道水力計算242.5.1 雨水管道定線242.5.2 主要設(shè)計參數(shù)的確定242.5.3 匯水面積計算262.5.4 雨水管道水力計算273城市污水處理廠設(shè)計計算323.1 城市污水水量水質(zhì)計算323.1.1 污水水量計算323.1.2 水質(zhì)323.2 城市污水處理工藝流程的確定323.2.1 國內(nèi)城市污水處理工藝的比較和選用323.2.2 本設(shè)計處理工藝的確定343.3 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計與計算393.3.1方案a：氧化溝法393.3.2方案b: a2o法764 工程投資概算1004.1 估算范圍及依據(jù)1004.2 費(fèi)用概算1004.2.1 土建費(fèi)用概算1004.2.2 設(shè)備

10、費(fèi)用概算1014.2.3工程總費(fèi)用概算1025技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1035.1 設(shè)計污染物去除率和處理效果1035.2 作業(yè)制度和勞動定員1035.3 電耗費(fèi)用1035.4 運(yùn)行費(fèi)用1036城市污水處理廠的布置1046.1 污水廠的平面布置1046.1.1 各處理單元構(gòu)筑物的平面布置1046.1.2 管道及渠道的平面布置1046.1.3 附屬建筑物1046.2 污水廠的高程布置106結(jié) 論109參考文獻(xiàn)：1101.緒論1.1概述隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境問題越來越受到人們的普遍關(guān)注，為保護(hù)環(huán)境，解決城市排水對水體的污染以保護(hù)自然環(huán)境、自然生態(tài)系統(tǒng)，保證人民的健康，這就需要建立有效的污水處理設(shè)施以解決

11、這一問題，這不僅對現(xiàn)存的污染狀況予以有效的治理，而且對將來工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及人民群眾健康水平的提高都有極為重要的意義，因此，城市排水問題的合理解決必將帶來重大的社會效益。本設(shè)計是針對蘇州市昆山某區(qū)的排水工程，包括城市排水管網(wǎng)和城市污水處理廠，進(jìn)行系統(tǒng)全面的設(shè)計。1.2目的和意義此工程設(shè)計研究的目的在于通過對該市進(jìn)行排水流域劃分，排水體制確定，城市排水管網(wǎng)設(shè)計計算，污水廠規(guī)模、處理程度，各處理構(gòu)筑物工藝尺寸及運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行計算，并對整個城市的排水工程的總造價進(jìn)行概預(yù)算分析及不同方案之間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定一個較為合理的方案來解決該市現(xiàn)有的排水狀況問題。意義在于通過設(shè)計研究，可以確定一套技術(shù)可行，經(jīng)

12、濟(jì)合理的方案。改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量和城市形象。避免城市下游旅游區(qū)由于受到污水的污染而影響經(jīng)濟(jì)效益。另外通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我們對排水工程有一個更系統(tǒng)全面深入地了解，培養(yǎng)我們分析問題、解決問題，綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立工作的能力，并能從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與社會等多方面綜合考慮，為將來在排水工程的實(shí)際工作崗位上工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。2城市排水管網(wǎng)設(shè)計與計算2.1原始資料2.1.1設(shè)計內(nèi)容1） 某市排水工程管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計，確定污水廠建設(shè)規(guī)模、位置，并進(jìn)行管道系統(tǒng)布置，方案論證；2） 排水管網(wǎng)水力計算，排水管網(wǎng)平面圖，部分管道縱斷面圖（平面布置圖，縱斷面圖5張以上，手工圖至少1張）；3） 污水廠工

13、藝方案確定及可行性研究（進(jìn)行二種方案比較）；4） 污水廠工藝設(shè)計計算，完成水廠平面布置圖、高程圖，單體構(gòu)筑物工藝圖（10張以上，其中手工圖2張以上）； 5） 設(shè)計計算說明書1份，含部分工程概預(yù)算；6） 外文資料翻譯12篇（5000字以上）。2.1.2地形與城市規(guī)劃資料1城市規(guī)劃平面圖及比例：見圖紙2城市各區(qū)人口密度：人/公頃 或人口：區(qū) 290 區(qū) 270 3城市各居住區(qū)排水標(biāo)準(zhǔn)：l/人.天區(qū) 190 區(qū) 200 4城市氣象資料：歷年平均氣溫 22.5，年最高平均氣溫 39.2，年最低平均氣溫 2.9。年平均降水量為 1600 毫米，年最高降水量 1860 毫米，年最低降水量 1200毫米。常

14、年風(fēng)向以北風(fēng)為主。歷年最大冰凍深度 2 cm。5城市地質(zhì)情況：第一層：回填、松土層，承載力 8.2 kg/cm2，深 11.5m；第二層：粘土層，承載力 10.5kg/cm2，深 34m；第三層：粉土層，承載力 8.5kg/cm2，深 34m；地下水位平均在粘土層下 0.9m。6污水廠地形資料：工程地質(zhì)良好，適宜于工程建設(shè)，廠區(qū)地形平坦；地震震級：4級以下。7城區(qū)主要工業(yè)企業(yè)情況：廠名每日班次生產(chǎn)污水量(m3/d)最大班職工人數(shù)(人)淋浴人數(shù)的百分比(%)kz一般車間熱車間一般車間熱車間a廠31000400300201001.2b廠2200010016030951.3c廠25000250802

15、0901.1d廠2300500351.4注：各工廠排出的生產(chǎn)污水，經(jīng)工廠預(yù)處理后其水質(zhì)符合污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（cj30821999）8排放污水的水體情況：（相對于河岸標(biāo)高）最低水位： -5m 常水位： -3m 最高水位： -1.5m9城市地面覆蓋情況： 地面覆蓋種類所占比例各種屋面35%混凝土瀝青路面24%碎石路面6%非鋪砌路面10%公園或綠地25%注：以城市的面積為100%計算。10. 生活污水原水水質(zhì)情況序號名稱最高數(shù)平均數(shù)1ss2902002ph值7.67.03bod52301604cod3202605tn44296nh3-n31197tp4.23.211. 污水排放標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)劃要

16、求建設(shè)分流制排水系統(tǒng)，并對城市污水進(jìn)行處理。對工廠排出的生產(chǎn)污水，其水質(zhì)符合污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（cj30821999）方可接入城市污水管道，與生活污水合并在污水廠進(jìn)行集中處理達(dá)標(biāo)排放。城市邊緣地區(qū)工廠的生產(chǎn)污水也可單獨(dú)進(jìn)行處理。污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）一級標(biāo)準(zhǔn)的a標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定方可排入水體。12. 其它方面：電力可保證供應(yīng)，各種建筑材料本市均可供應(yīng)。施工技術(shù)力量本市可以解決。22城市排水管網(wǎng)設(shè)計原則2.2.1 排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則排水系統(tǒng)是控制水環(huán)境污染、改善和保護(hù)環(huán)境的重要設(shè)施，同時也是人民身體健康、日常生活以及廠礦企業(yè)發(fā)展的保障措

17、施。因此，排水工程的規(guī)劃與設(shè)計必須在區(qū)域規(guī)劃及城市工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃基礎(chǔ)上進(jìn)行。排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：1.要認(rèn)真貫徹執(zhí)行憲法中“國家保護(hù)環(huán)境和自然資源，防治污染和其它公害”以及環(huán)境保護(hù)法、水污染防治法。堅持經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市建設(shè)、環(huán)境建設(shè)同時規(guī)劃、同時實(shí)施、同時發(fā)展的原則，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，以實(shí)施經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，在這些指導(dǎo)思想下，進(jìn)行排水工程的規(guī)劃與設(shè)計。2.認(rèn)真貫徹“全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利”的環(huán)保方針，正確安排好工農(nóng)、城市、生產(chǎn)、生活等方面的關(guān)系，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)統(tǒng)一起來，注意預(yù)防和消除對環(huán)境的污染。3.排水工程的規(guī)劃應(yīng)符合區(qū)域

18、規(guī)劃及城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應(yīng)與城市和工業(yè)企業(yè)中其它單項工程設(shè)施密切配合，互相協(xié)調(diào)。4.排水工程的設(shè)計應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計，考慮發(fā)展有擴(kuò)建的可能性，并應(yīng)根據(jù)使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性等因素，對近期工程做出分期建設(shè)安排。5.在規(guī)劃與設(shè)計排水工程時，必須注意要認(rèn)真執(zhí)行有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。 必須執(zhí)行國家關(guān)于新、改、擴(kuò)工程實(shí)行防治污染的“三同時”規(guī)定。6.排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計，要與鄰近區(qū)域的污水、污泥處理與處置相協(xié)調(diào)。必須在較大范圍內(nèi)綜合考慮。7.排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計，應(yīng)處理好污染源治理與集中處理的關(guān)系。對工業(yè)廢水要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，達(dá)到要求后排入城市排水系統(tǒng)。2.2.2

19、排水管網(wǎng)定線原則排水管網(wǎng)的定線原則是：應(yīng)盡可能在管線較短和埋深較淺的情況下，讓最大區(qū)域的污水自流排除。定線時通?？紤]的因素是：地形和豎向規(guī)劃；排水體制；污水廠和出水口位置；水文地質(zhì)條件；道路寬度；地下管線和構(gòu)筑物的位置；工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況以及發(fā)展遠(yuǎn)景和修建順序等。地形一般是影響管道定線的主要因素，定線時應(yīng)充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢，一般應(yīng)順坡排水。地形標(biāo)高較高的污水不要經(jīng)較低地區(qū)泵站排水。排水管網(wǎng)定線的順序應(yīng)當(dāng)是先確定污水處理廠的位置，然后依次確定主干管、干管、支管的位置。污水廠應(yīng)設(shè)在河流下游，地下水流向的下游，城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。管道埋深和泵站數(shù)量直接影響

20、到工程總造價，管網(wǎng)定線需做方案比較，選擇最合適的管線位置，使其既能減少埋深，又可少建泵站。排水管道定線應(yīng)盡量避免或減少管道與河流、山谷、鐵路及地下構(gòu)筑物交叉，以降低施工費(fèi)用，減少養(yǎng)護(hù)工作的困難。當(dāng)排水干管與等高線垂直時，排水干管一般采用雙側(cè)集水；當(dāng)排水干管與等高線斜向相交時，排水干管一般采用單側(cè)集水。當(dāng)排水干管雙側(cè)集水時，干管間距一般為6001000m；當(dāng)排水干管單側(cè)集水時，干管間距一般為600800m。2.3排水體制的選擇2.3.1 排水系統(tǒng)體制的選擇在城市和工業(yè)企業(yè)中通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水。這些污水是采用一個管渠系統(tǒng)來排除，或是采用兩個或兩個以上各自獨(dú)立的管渠系統(tǒng)來排除。污水的這種

21、不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱作排水系統(tǒng)的體制，簡稱排水體制。排水系統(tǒng)的體制，一般分為合流制和分流制兩種類型。合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)?，F(xiàn)在常用的是截流式合流制排水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)實(shí)在臨河岸邊建造一條截流干管，同時在合流干管和截流干管相交之前或相交處設(shè)置溢流井，并在截流干管下游設(shè)置污水處理廠。合流制特點(diǎn)如下：1.從環(huán)境保護(hù)方面來看，它將生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理，然后排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的?？墒怯晏鞎r有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，使水體遭受污染，甚至達(dá)到不能容忍的程度。但此缺點(diǎn)可在溢流出水口附近設(shè)置雨水

22、污水存儲池以減輕城市水體污染。2.從工程造價方面來看，截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)地增高。但據(jù)國外有的經(jīng)驗認(rèn)為合流制排水管道的總造價比完全分流制一般要低20%40%。3.從維護(hù)管理方面來看，晴天只是部分流，管內(nèi)流速較低，易產(chǎn)生沉淀；雨天時接近滿管流，管中的沉淀物易被暴雨水沖走，故可減低管道維護(hù)管理費(fèi)用。但是晴天與雨天流入污水廠水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運(yùn)行管理的復(fù)雜性。分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。排除生活污水、城市污水或工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱雨水排水系統(tǒng)。分流制特點(diǎn)如

23、下：1.從環(huán)境保護(hù)方面來看，生活污水和工業(yè)廢水全部送往處理廠進(jìn)行處理，使受納水體免遭受污染。但分流制對初將雨水不能采取處理，造成初降雨水的污染，有時還很嚴(yán)重。2.從工程造價方面來看，由于分流制雨水、污水分流而多設(shè)一條雨水排水系統(tǒng)，但管徑可適當(dāng)減小，該市又有較好的接納水體，雨水可就近排除。且分流制可以分期建設(shè)，縮短工期，提高效益，適合我國國情。3.從維護(hù)管理反面來看，分流制可保證城市污水在水管內(nèi)的流速不致太小而發(fā)生淤積，同時進(jìn)入污水廠的水質(zhì)水量變化小，有利于污水廠的運(yùn)行管理。所以，根據(jù)城市工業(yè)企業(yè)規(guī)劃，環(huán)境保護(hù)的要求，污水的利用情況，原有的排水設(shè)施，水質(zhì)、水量、地形、氣候等條件，從全局出發(fā)，在滿

24、足環(huán)境保護(hù)的前提下，綜合考慮，確定本設(shè)計采用分流制排水系統(tǒng)。2.4 城市污水管網(wǎng)計算2.4.1 城市污水管網(wǎng)設(shè)計方案的確定1.污水廠位置的選擇綜合考慮a市地形、地勢及河水流向、風(fēng)向等因素，將污水廠址選在該區(qū)域西邊，靠近岸邊又與岸邊留有一定距離，且離市區(qū)符合衛(wèi)生防護(hù)要求（污水廠距居民區(qū)大于300m）。污水廠設(shè)在河流下游，不會對城市的飲用水源及自然景觀產(chǎn)生污染。同時污水廠處于城市常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，不會對城市產(chǎn)生空氣污染。污水處理廠工程地質(zhì)條件較好，交通方便，靠近受納水體，處理后的水可以就近排放。2.污水管道定線 依據(jù)城市地形，將a市按城市分區(qū)也劃分為兩個排水區(qū)域，并設(shè)計出兩種方案，以便于進(jìn)行方

25、案比較。兩種設(shè)計方案分別為方案a和方案b。 方案a：根據(jù)城市的地形特點(diǎn)，兩個區(qū)的地勢均坡向河流，地面坡度不大。區(qū)干管沿平行（近似）等高線方向布置，干管采用雙側(cè)集水；區(qū)干管與等高線斜向平行，干管采用雙側(cè)集水。此方案共設(shè)有兩根主干管，污水廠位于區(qū)，區(qū)主從引橋下方穿過，不會影響鐵路的。方案b：由于該城市區(qū)城市布局特點(diǎn)，其設(shè)計方案與a方案一樣。區(qū)方案干管與等高線近似垂直，主干管與等高線近似平行。此方案共設(shè)有兩根主干管，污水廠位于區(qū)，區(qū)主從引橋下方穿過，不會影響鐵路的。2.4.2 城市污水管網(wǎng)方案水力計算1.街區(qū)編號并計算面積、比流量 按各街區(qū)的平面范圍計算出街區(qū)面積。由原始資料可知，區(qū)人口密度190人

26、/公頃，污水量標(biāo)準(zhǔn)190l/（人天）；區(qū)人口密度270cap/ha，污水量標(biāo)準(zhǔn)200l/（capd）。經(jīng)計算統(tǒng)計，區(qū)街區(qū)面積總計209.23ha，人口數(shù)為60678人，區(qū)街區(qū)面積總計113.21ha，人口數(shù)為30567人。比流量q0（l/（sha），計算公式： 式中 n居住區(qū)生活污水定額（l/（capd）； p人口密度（cap/ha）。則區(qū)比流量：q0=190*29086400 =0.638 l/（sha）區(qū)比流量：q0= 200*27086400 =0.625 l/（sha）(2) 工廠集中污水設(shè)計流量計算1) 工業(yè)廢水設(shè)計流量計算 計算公式為： 式中 q工業(yè)廢水設(shè)計流量()m生產(chǎn)過程中每單

27、位產(chǎn)品的廢水量（l/單位產(chǎn)品） m產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量 kz總變化系數(shù) t每日生產(chǎn)時間（h）廠：廠：廠：廠：2) 工業(yè)淋浴污水設(shè)計流量計算各工業(yè)淋浴污水設(shè)計流量：一般車間最大班人數(shù)熱車間最大班人數(shù)一般車間職工生活污水定額，以計熱車間職工生活污水定額，以計一般車間生活污水時變化系數(shù)，以3.0計熱車間生活污水時變化系數(shù)，以2.5計一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)一般車間的淋浴污水定額，以計熱車間的淋浴污水定額，以每班工作時數(shù)，以8h計a廠： b廠: c廠: d廠: 3) 各工廠集中污水流量a廠： b廠： c廠： d廠： 2.設(shè)計規(guī)定 污水管道在設(shè)計時要滿足以下規(guī)定：（1）

28、最小流速：為防止管道淤積，根據(jù)設(shè)計規(guī)范及有關(guān)運(yùn)行經(jīng)驗，污水管道最小流速定為0.6m/s。（2）最小管徑：為防止管道淤積，減少清通次數(shù)，街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)連接管道的最小管徑采用200mm，街道管（支管、干管、主干管）的最小管徑采用300mm。（3最小設(shè)計坡度：管徑為200mm時，采用最小設(shè)計坡度為0.004；管徑為300mm時，采用的最小設(shè)計坡度為0.003。（4）不同管徑的最大設(shè)計充滿度見“城鎮(zhèn)排水工程設(shè)計規(guī)范” 。（5）最大埋深：根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤患暗刭|(zhì)情況，管道最大埋深采用6.406.50m。（6）最小覆土厚度：必須滿足三點(diǎn)要求：防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道，要求管內(nèi)底標(biāo)高在冰凍線以上

29、0.15m；防止管壁因地面荷載而受道破壞，要求覆土厚度大于0.7m；滿足街坊污水連接管銜接的要求。4.管道起點(diǎn)埋深的確定 管道起點(diǎn)埋深要考慮冰凍深度、覆土厚度和管道連接要求，通過計算確定。室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定：無保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m。有保溫措施或水溫較高的管道，管底在冰凍線以上的距離可以加大，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)該地區(qū)或條件相似地區(qū)的經(jīng)驗確定。該地區(qū)最大冰凍深度為2cm，則無需考慮冰凍的影響。覆土厚度采用0.70m。滿足連接要求所需的管道埋深按下式計算：h= hilz1z2h （2-2）式中 h所需的管道起點(diǎn)的最小埋深（m）；h街區(qū)

30、管起點(diǎn)出戶管最小埋深，一般采用0.500.70m；z1管道起點(diǎn)地面標(biāo)高（m）；z2街區(qū)管起點(diǎn)地面標(biāo)高（m）；i 街區(qū)管和污水支管的坡度；l 街區(qū)管和污水支管的長度（m）；h 街區(qū)管和污水支管的管內(nèi)底高差（m），高差取0.1m。管網(wǎng)布置圖如下污水管網(wǎng)a方案污水管網(wǎng)b方案2.4.3 城市污水管網(wǎng)a與b方案水力計算（詳見附表）23蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)2.4.4 城市污水管網(wǎng)結(jié)果分析本設(shè)計主要考慮的是管網(wǎng)造價問題。方案a和b經(jīng)濟(jì)計算結(jié)果如下：方案a計算結(jié)果：管段編號管長l(m)管徑d(mm)造價(元/m)總造價(萬元)123452019101.453005705.78191839.603

31、005702.261817131.803005707.511716165.6535070011.60161597.403507006.82151482.804509007.451413110.254509009.921312145.00500100014.501211168.95500100016.901110212.30500100021.23109204.35500100020.4498146.60500100014.6687152.50600140021.3576111.30600140015.5865135.65600140018.9954176.80600140024.7543154

32、.45600140021.6232180.20600140025.2321264.65600140037.0510279.50600140039.13合計347.774948155.10700150023.274847110.60700150016.594746141.05700150021.164645155.25700150023.294544113.90700150017.094443188.35700150028.254342167.70700150025.164241164.85700150024.734140127.40800160020.384039126/p>

33、.183938119.30800160019.093837119.30800160019.093736163.80800160026.2136032.5590018005.86合計290.333425142.43005708.123520158.13005709.01合計17.133031122.83005707.003132145.13005708.273233204.7535070014.333315101.63507007.11合計36.712829117.953005706.722913109.053005706.22合計12.942526121.053005706.902627117

34、.93005706.72278107.43005706.12合計19.742324116.33507008.142421063507007.42合計15.567677102.70600140014.387778143.95600140020.15787933.2560014004.66798087.60600140012.268081101.20600140014.178182122.25600140017.128283113.55600140015.908384204.50600140028.63844993.90600140013.15合計140.416768118.403005706.7

35、5686959.003005703.36697024.253005701.387071100.853005705.757172167.0035070011.697273122.653507008.597374122.303507008.567475110.354008008.83754673.404008005.87合計60.785960184.6530057010.536061152.203005708.686162103.503507007.25626379.353507005.55636487.903507006.156465112.254008008.986566136.2040080

36、010.90664199.404008007.95合計65.985253216.5030057012.345354206.3030057011.765455141.253507009.895556135.803507009.515657106.854008008.555758112.3050090010.11583699.455009008.95合計71.10總合計1078.45方案b的計算結(jié)果：管段編號管長l(m)管徑d(mm)造價(元/m)總造價(萬元)123452019101.453005705.78191839.603005702.261817131.803005707.5117161

37、65.6535070011.60161597.403507006.82151482.804509007.451413110.254509009.921312145.00500100014.501211168.95500100016.901110212.30500100021.23109204.35500100020.4498146.60500100014.6687152.50600140021.3576111.30600140015.5865135.65600140018.9954176.80600140024.7543154.45600140021.6232180.20600140025.2

38、321264.65600140037.0510279.50600140039.13合計347.774241211.45800160033.834140215.35800160034.464039143.5800160022.963938156.25800160025.003837113.95900180020.513736246.2900180044.3236020.990018003.76合計184.843425142.43005708.123520158.13005709.01合計17.133031122.83005707.003132145.13005708.273233204.7535

39、070014.333315101.63507007.11合計36.712829117.953005706.722913109.053005706.22合計12.942526121.053005706.902627117.93005706.72278107.43005706.12合計19.742324116.33507008.142421063507007.42合計15.568081176600140024.648182177.2600140024.818283122.25600140017.128384137.75600140019.298485186.7600140026.148586140

40、.2600140019.638687227.95600140031.918788190.55600140026.688889140.5700150021.088990136.9700150020.549091157.7700150023.669192171700150025.659293143.65700150021.559394145.1700150021.779495101.05700150015.169596116429697157.65700150023.659742152.1700150022.82合計403.476061119.13005706.79616

41、293.23005705.316263140.653005708.026364118.653005706.766465187.5535070013.136566113.43507007.94666770.353507004.926768148.135070010.376869105.454008008.446970133.540080010.687071161.6540080012.937172145.245090013.077273147.145090013.247374133.9545090012.067475126.845090011.4175767.354509000.66767710

42、0.554509009.057778111.1545090010.007879155.9545090014.047940153.545090013.82合計192.6344458.053005700.464546157.353005708.974647112.553005706.424748110.253005706.284849115.403005706.584950115.853005706.605051121.053005706.905152199.2535070013.955253173.2035070012.125354114.853507008.045455146.25400800

43、11.705556133.6540080010.695657102.754008008.225758143.3540080011.475859168.6045080013.49593669.954508005.60合計137.48總合計1368.27表2-1表由上表可以看出a方案的總造價為1078.45萬元， b方案造價為1368.27萬元，a方案比b方案在經(jīng)濟(jì)上更加合理，在滿足同樣的城市排水要求下，最后選擇a方案為最終的設(shè)計方案。2.5 城市雨水管道水力計算2.5.1 雨水管道定線該市區(qū)和區(qū)地形均坡向水體，本次設(shè)計僅選一條街道進(jìn)行雨水管道水力計算。所選街道位于城市區(qū)，雨水干管將收集的雨水直接

44、就近排入河流。但在實(shí)際工作中應(yīng)注意在分流制排水系統(tǒng)中，地面雨水能以最短距離靠重力就近排入水體，應(yīng)少出現(xiàn)逆坡排水。若有重要廣場，在雨水管道布置時注意避讓，避免雨水管道穿越廣場。2.5.2 主要設(shè)計參數(shù)的確定1.蘇州地區(qū)a市暴雨強(qiáng)度公式 網(wǎng)上查得，蘇州暴雨強(qiáng)度公式為：q= （2-3）式中 q 設(shè)計暴雨強(qiáng)度（l/sha）；p 設(shè)計重現(xiàn)期,據(jù)a市實(shí)際，取p=1年； t 設(shè)計降雨歷時(min)；t=t1+mt2 （2-4） t1地面集水時間（min）；t2管渠內(nèi)雨水流行時間（min）；m折減系數(shù)。根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定：暗管m2.0，明渠m1.2。本設(shè)計取m2.0。2.地面集水時間t1的確定根據(jù)室外排

45、水設(shè)計規(guī)范規(guī)定：地面集水時間視距離長短和地形坡度及地面覆蓋情況而定，一般采用t1 =515min。根據(jù)經(jīng)驗，a市采用t1=10min。3.徑流系數(shù)值的求定整個匯水面積上的平均徑流系數(shù)為： （2-5）式中 fi 各類地面的面積（ha）；i 各類地面徑流系數(shù)。各類地面徑流系數(shù)i值見表2-4。表2-4 地面徑流系數(shù)i值地面種類值各種屋面0.85混凝土、瀝青路面0.55碎石路面0.35非鋪砌土路面0.25公園、綠地0.1根據(jù)表上表，可求出地面徑流系數(shù)= 0.50054.雨水設(shè)計流量確定雨水設(shè)計流量按下式計算： （2-6）式中 q雨水設(shè)計流量（l/s）； 地面徑流系數(shù)；f雨水匯水面積（ha）； q設(shè)計暴

46、雨強(qiáng)度（l/sha）。5.一般規(guī)定雨水管道設(shè)計應(yīng)滿足以下規(guī)定：（1）雨水管道按滿流計算，最小設(shè)計流速一般不小于0.75m/s，鋼筋混凝土管最大流速不超過5m/s。（2）雨水管道最小管徑為300mm，相應(yīng)最小設(shè)計坡度3。3）管道的連接，一般采用管頂平接，必須保證進(jìn)水管底不得低于出水管底，且保證覆土大于或等于0.7m。（4）充分利用地形，就近排入水體或低洼地區(qū)。（5）根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道，應(yīng)平行道路鋪設(shè)，宜布置在行道或草地下，不宜布置在快車道下，雨水口布置應(yīng)使雨水不致漫過路面，間距視道路坡度、寬度不同而定。聯(lián)絡(luò)管最小管徑300mm，最小坡度0.01。2.5.3 匯水面積計算根據(jù)管道的具體位置，

47、在管道轉(zhuǎn)彎處，管徑或坡度改變處，有支管接入或兩條以上管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上應(yīng)設(shè)檢查井，兩檢查井之間流量、管徑、坡度不變的管段為設(shè)計管段，各設(shè)計管段匯水面積的劃分應(yīng)結(jié)合地形坡度、匯水面積大小及雨水管道布置情況而劃定。1.管道定線、劃分流水流域和設(shè)計管段 根據(jù)城市總體規(guī)劃平面圖，選擇一條街道布置雨水管道，并確定各設(shè)計管段。2.計算各設(shè)計管段的匯水面積各設(shè)計管段匯水面積的劃分應(yīng)結(jié)合地形坡度、匯水面積的大小和雨水管道的布置情況而劃定。雨水管道的匯水面積應(yīng)基本上保證均勻增加，這樣才能保證管徑是均勻增加的，另外在管徑發(fā)生變化的地方應(yīng)對匯水面積適當(dāng)?shù)募右哉{(diào)整。一般而言，管徑變化的管段上游應(yīng)適當(dāng)?shù)臏p少匯水面積而在下游增加匯水面積，這樣做的原因是可以使管道的坡度都適當(dāng)?shù)臏p小。2.5.4 雨水管道水力計算雨水管道計算結(jié)果如下：設(shè)計管段編號本段匯水面積編號本段匯水面積ha轉(zhuǎn)輸匯水面積ha總匯水面積 ha12345121,21.850.001.85233,41.231.853.09345,61.043.094.12457,81.074.125.19569,100.735.195.926711,120.775.926.697813,140.856.697.548915,160