某縣城區(qū)排水管網(wǎng)初步設(shè)計(jì)

1、(-)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一、設(shè)計(jì)題目:陜南漢中地區(qū)某縣城區(qū)排水管網(wǎng)初步設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)向的的下風(fēng)向，即城市西面。(2)設(shè)計(jì)街坊人口密度為360人/公頃，衛(wèi)生設(shè)備情況系室底標(biāo)高30.0m,管徑250mm,流速08m/s,污水輕污染，允許直接排入城市污水管道。(4) 火車站污水量為24m3/d , kh= 1.1,出水管管徑150mm,管底標(biāo)高34.70m。(5) 工程地質(zhì)資料(按照地層深度分)表土 0.5m,砂質(zhì)粘土 1.8m,大孔性砂質(zhì)粘土 10m,地下水位在地面以下5.5 公尺，水質(zhì)無(wú)侵蝕性。(6) 土壤冰凍深度為0.5m。(7) 水體資料：按照當(dāng)?shù)厮恼举Y料，大河1%洪水位標(biāo)高在城南橋渠處為27.0m

2、,常水位標(biāo)高為25.0m,枯水位標(biāo)高為21.0m,河流流向?yàn)樽詵|向西，水 面坡降約為0.3%。,小河在該渠處的1 %洪水位標(biāo)高為28.0m,常水位標(biāo)高為26.5m, 枯水位標(biāo)高22.0m,水面坡降約為1%。(8) 當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式為t0.65 ( l/s-ha)(9) 設(shè)計(jì)地區(qū)地面覆蓋情況廠房占10%,瀝青路面占14%,干砌磚路面占16%,非鋪砌地面占40%,草 地占 20% o四、主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50014-2006污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb8978-19961給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版第五冊(cè)給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范gb50268-97設(shè)計(jì)區(qū)總體平面布置圖五、排水系統(tǒng)的選

3、擇城市污水通常由生活污水、工業(yè)廢水、和雨水組成，這些污水按照不同的排除 方式，可以分為合流制排水系統(tǒng)和分流制排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)的選擇對(duì)于城市排 水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)十分重要，它不僅影響排水系統(tǒng)工程的總投資和運(yùn)行費(fèi)用，而且 對(duì)于城市的環(huán)境保護(hù)影響重大。因此排水系統(tǒng)體制的選擇應(yīng)充分考慮到壞保的要 求，并根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，通過(guò)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較來(lái)確定。排水系統(tǒng)體制的選擇應(yīng)根據(jù)城市及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求、污水利 用情況、水質(zhì)、水量以及地形等條件確定。1) 從環(huán)境保護(hù)方面來(lái)看如果采用合流制將污水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理，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)截流主干管很大，但污

4、水廠容量 也增加很多，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)增加。采用截流式合流制時(shí)，水廠容量也增加很多， 并口雨天有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，水體受到污染。分流制排出污水和雨水，初雨徑流未加處理就直接排入水體，對(duì)城市水體也會(huì) 造成一定程度的污染，但它比較靈活，影響較小，比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需耍。 為保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)盡可能地減少污染物的排放 量。因此，選擇分流制排水系統(tǒng)是必然的選擇。2）從造價(jià)方面來(lái)看合流制排水管道的造價(jià)比分流制一般要低20%-40%,但合流制的泵站和污水 廠卻比分流制的造價(jià)要高。如果該城市建設(shè)資金不足，且周圍水體水量充足，環(huán) 境容量大，對(duì)環(huán)保要求不高時(shí)也可采用截流式合

5、流制排水系統(tǒng)。3）從維護(hù)管理方面來(lái)看雨天吋污水在合流制管道中才接近滿流，因而晴天吋合流制管道內(nèi)流速較低， 易于產(chǎn)生沉淀。但據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管屮的沉淀易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維 護(hù)費(fèi)用可降低。但是，晴天和雨天時(shí)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)雜程度。而分流制系統(tǒng)可以保證管內(nèi)的流速，不 致發(fā)牛沉淀，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。2綜合考慮實(shí)際工程中存在的各種情況，為了更好的保護(hù)環(huán)境，適應(yīng)以后的發(fā)展, 口便于污水廠的運(yùn)行管理，采用完全分流制排水系統(tǒng)。即采用兩個(gè)（雨水、污水） 管道系統(tǒng)。六、管道系統(tǒng)的布置形式在同一排水區(qū)域內(nèi)

6、，既有污水管道系統(tǒng)，乂有雨水管道系統(tǒng)，生活污水和工業(yè) 廢水通過(guò)污水排水系統(tǒng)送至污水處理廠，經(jīng)處理后再排入水體。雨水是通過(guò)雨水 排水系統(tǒng)直接排入水體。這種排水系統(tǒng)比較符合環(huán)境保護(hù)的要求，但城市的一次 性投資較大。本設(shè)計(jì)按照完全分流制來(lái)設(shè)置該縣城排水管道系統(tǒng)，所以就需耍對(duì)污水和用水 管道進(jìn)行分別的布置和計(jì)算，之后的設(shè)計(jì)內(nèi)容將按照這兩個(gè)方面分別展開(kāi)討論。 完全分流制排水系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖1。圖1圖1（-）污水管道布置與定線根據(jù)城市地形特點(diǎn)，即地勢(shì)向水體傾斜，地面坡度不大，本設(shè)計(jì)的污水管鋪設(shè) 采用正交截留式布置方案。污水干管沿與等高線垂直（近似）方向布置，污水主 干管沿河岸布置，與等高線基本平行，將各個(gè)干

7、管的污水截留送至污水廠，各支 管釆用低邊式布置。此方案共設(shè)有1根主干管，4根干管具體布置見(jiàn)附圖（污水 管道平面布置圖）。此方案的特點(diǎn)是充分利用地形，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，有利于污水的迅 速排放。截流式管道系統(tǒng)布置示意圖見(jiàn)圖2。污水管道的平面布置，一般按照主干管、干管、支管的順序進(jìn)行。在總體規(guī)劃 中，只決定污水主干管、干管的走向和平面布置。3本設(shè)計(jì)中河流流向?yàn)樽詵|向曲，同時(shí)考慮該城鎮(zhèn)的夏季主導(dǎo)風(fēng)向，所以污水處 理廠設(shè)置在城市的西面河流下游，由于該城鎮(zhèn)是中小型城市，所以一個(gè)污水處理 廠足以實(shí)現(xiàn)污水的凈化。管道敷設(shè)不宜設(shè)在交通繁忙的快車道和狹窄的道路下，一般設(shè)在兩側(cè)的人行 道、綠化帶或慢車帶下。充怎協(xié)調(diào)好與其他

8、管段的關(guān)系，污水和雨水管道應(yīng)該敷設(shè)在給水管道的下面， 處理管道的原則為：未建讓已建的，臨吋性管讓永久性管，小管讓大管，有壓管讓無(wú)壓 管，可彎管讓不可彎管。管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)為工廠、火車站以及每條管道的起點(diǎn)，這些點(diǎn)決定著管道的 最小埋深，由于整個(gè)管道的敷設(shè)過(guò)程中，埋深一直滿足最實(shí)用條件，且對(duì)于將來(lái) 的發(fā)展留有空間，所以不需要提升泵站，全部依靠重力流排水。1城鎮(zhèn)邊界2排水流域分界線3干管4主干管5污水廠6泵站7出水口圖2（二）雨水管道布置與定線由于城市城區(qū)面積較小，只有一條大河和一條小河作為受納水體，雨水排除方 式較為簡(jiǎn)單。本設(shè)計(jì)中雨水管道系統(tǒng)采用正交式布置，充分利用地形，以重力流 的形式就近排入水

9、體，全程不設(shè)泵站。本設(shè)計(jì)方案中共設(shè)有7根干管，不設(shè)主干管，各干管位置詳見(jiàn)附圖（雨水管道 平面布置圖）。雨水口的布置應(yīng)根據(jù)地形和匯水面積確定，以使雨水不至漫過(guò)路口。一般在道 路交叉口的匯水點(diǎn)、低洼地段均應(yīng)設(shè)置雨水口。在城市市區(qū)，建筑密度較大、交通頻繁地區(qū)。應(yīng)采用暗管排除雨水，盡管造價(jià) 高，但是衛(wèi)生情況好，養(yǎng)護(hù)方便，不影響交通；在城市郊區(qū)或建筑密度低、交通 量小的地方有些可采用明渠，以節(jié)省工程費(fèi)用。出水口采用分散出口，使雨水盡快排放。在城市邊緣地區(qū)好、地面高差較大的地方或靠近山麓的地區(qū)，除了應(yīng)設(shè)雨水管 道外，還應(yīng)酌情考慮在規(guī)劃地區(qū)周圍設(shè)置排洪溝，防止特大降雨時(shí)造成洪水災(zāi)害。七、管材、接口、基礎(chǔ)形式

10、、及構(gòu)筑物1、管材 雨污水管材均采用鋼筋混凝土圓管。2、接口支管采用水泥砂漿抹帶接口，干管、主干管采用鋼絲網(wǎng)砂漿抹帶接口。3、基礎(chǔ)形式 根據(jù)管道埋深、管徑、地下水位、工程地質(zhì)條件確定，支管采 用砂墊層基礎(chǔ)，干管采用混凝土枕基基礎(chǔ)，主干管采用90。180。帶形混凝土基 礎(chǔ)。4>構(gòu)筑物（1）檢查井污水管道d<400mm,檢查井間距釆用30m,采用圓形檢查井；d=500900mm,檢查井間距采用45m,采用圓形檢查井；雨水管道d<600mm ,檢查井間距釆用40m ,釆用圓形檢查井；d二7001100mm,檢查井間距采用50m,采用圓形檢查井；圓形檢查井具體做法見(jiàn)給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集s

11、231；此外，在管道轉(zhuǎn)向處、坡度和管徑變化處、 管道交匯咎均需設(shè)置檢查井。在適當(dāng)檢查井中設(shè)沉淀槽，沉淀槽深度h=600 800mm,采用水力機(jī)械清洗。（2）跌水井 排水管道連接處若跌落水頭小于lm時(shí)，只在檢查井中做成斜坡, 不做跌水設(shè)施。若跌落水頭大于lm時(shí)，設(shè)置跌水井；當(dāng)管徑d<200mm，設(shè)豎 管式跌水井，當(dāng)管徑d<400mm,采用豎槽式井外跌水井，不需進(jìn)行水力計(jì)算， 做法見(jiàn)給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集s234；當(dāng)管徑d>400mm,采用階梯式跌水井，需 要進(jìn)行水力計(jì)算，做法見(jiàn)給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集s234o附主要設(shè)備、材料及構(gòu)筑物一覽表注：1、各管道長(zhǎng)度詳細(xì)長(zhǎng)度見(jiàn)污水主干管計(jì)算表、雨水干

12、管計(jì)算表，所示長(zhǎng) 度僅為干管各管徑總長(zhǎng)度。2、檢查井、跌水井僅包括計(jì)算污水主干管、計(jì)算雨水干管上的個(gè)數(shù)，未包括 支管。3、跌水井只在管道連接處跌落水頭大于或接近im時(shí)才設(shè)置。（二）污水管道設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、在平面圖上布置污水管道從設(shè)計(jì)區(qū)總平面圖可知該區(qū)地勢(shì)自東北方向向西南方向傾斜，坡度較小。街道 支管布置在街區(qū)地勢(shì)較低一側(cè)的道路下，低邊式布置。干管基本上與等高線垂直 布置，主干管布置在設(shè)計(jì)區(qū)南部，基本上與等高線平行，整個(gè)管道系統(tǒng)呈截流式 布置（布置詳圖見(jiàn)污水管道平面布置圖）。二、計(jì)算街區(qū)面積按各街區(qū)的平面尺寸計(jì)算它們的面積，列入下表。用箭頭標(biāo)出各街區(qū)的污水排 入管段的方向（詳見(jiàn)污水管道平面布置圖）

13、。三、劃分設(shè)計(jì)管段、計(jì)算設(shè)計(jì)流量計(jì)算設(shè)計(jì)流量根據(jù)設(shè)計(jì)管段的定義和劃分方法，將各干管和主干管屮有本段流 量進(jìn)入的點(diǎn)和旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)，作為設(shè)計(jì)管段的起迄點(diǎn)，并給檢查井編上號(hào)碼。 各設(shè)計(jì)管短的設(shè)計(jì)流量應(yīng)列表計(jì)算在初步設(shè)計(jì)階段只計(jì)算干管和主干管的設(shè)計(jì) 流量。該城區(qū)人口密度為250+50x1+5x12=360 cap/ha,污水量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)取140l/（cap.d）,則每公頃街區(qū)面積的生活污水平均流量（生活污水比流量）為:l/ （s-ha）86400本設(shè)計(jì)中共有2個(gè)集中流量，因污水污染程度輕微，分別通過(guò)檢查井17、 直接進(jìn)入城市污水管道?；疖囌驹O(shè)計(jì)污水量工廠的設(shè)計(jì)流量為總變化系數(shù)的確定：q0.11式中，

14、q為平均日平均時(shí)污水流量（l/s）,當(dāng)q&lt;5l/s時(shí)，kz=2.3；當(dāng) q&gt;1000l/s 時(shí)，kz二 1.3。列表進(jìn)行各管段設(shè)計(jì)流量的計(jì)算，計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)下表。四、水力計(jì)算在確定設(shè)計(jì)流量后，便可以從上游管段開(kāi)始依次進(jìn)行主干管各設(shè)計(jì)管段的水力 計(jì)算。列表進(jìn)行計(jì)算，如下表所示。1、從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度，列入表中。2、將各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)管段起訖點(diǎn)檢查井處的地而標(biāo)高列入表三 中。3、計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度（地面坡度二設(shè)計(jì)坡度時(shí)參考）。4、確定起始管段的管徑d,以及設(shè)計(jì)流速v,設(shè)計(jì)坡度i,設(shè)計(jì)充滿度h/do 電子表格屮，只需調(diào)整管徑d,設(shè)

15、計(jì)坡度i,其它變量自動(dòng)調(diào)整。本城鎮(zhèn)由于管 段的地面坡度很小，為了不使整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深過(guò)大，宜采用最小設(shè)計(jì)坡度為 設(shè)定數(shù)據(jù)。起始管段q很小，很難滿足v>vmin ,按照dmin, vmin進(jìn)行設(shè)計(jì)。注：傳統(tǒng)的污水管道計(jì)算方法是查圖查表的手工計(jì)算方法，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，計(jì)算精 度不高，不利于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化,應(yīng)用電子計(jì)算表格可直觀快捷地完成水力計(jì)算, 故本次設(shè)計(jì)均采用電子表格設(shè)計(jì)。5、確定其它管段的管徑d、管道坡度i。通常隨著設(shè)計(jì)流量的增加，下一個(gè) 管段的管徑一般會(huì)增大一級(jí)或兩級(jí)（50mm為一級(jí)），或者保持不變，這樣便可根 據(jù)流量的變化情況確定管徑。隨著管徑的不斷增大i可逐漸減小。然后可根據(jù)設(shè) 計(jì)流

16、速?gòu)纳嫌沃料掠螒?yīng)遞增的規(guī)律（但v&gt;l2m/s吋，可不作考慮）設(shè)定設(shè)計(jì)流 速。通過(guò)不斷調(diào)整各管段的d, i值，使v, h/d達(dá)到設(shè)計(jì)要求。6、計(jì)算各管段上端、下端的水面、管底標(biāo)高及其埋設(shè)深度：1）根據(jù)設(shè)計(jì)管段長(zhǎng)度和管道坡度求降落量。2）根據(jù)管徑和充滿度求管段的水深。3）確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點(diǎn)。該城鎮(zhèn)離污水廠最遠(yuǎn)的干管起點(diǎn)有1、28、17、 29及31點(diǎn)，對(duì)主干管起決定作用的控制點(diǎn)是1點(diǎn)。1點(diǎn)是主干管的起始點(diǎn)，它 的埋深考慮到管道內(nèi)污水冰凍，地面荷載，覆土厚度等各因素，及街坊污水出水 管道管底標(biāo)高按照地面以下1.5m考慮，取1.6mo4）求設(shè)計(jì)管段上、下端的管內(nèi)底標(biāo)高，水面標(biāo)高及埋設(shè)深

17、度。綜上，制成污水主干管計(jì)算表，各管段數(shù)據(jù)如下表所示。注：另附各污水干管計(jì)算表。8五、繪制管道縱剖面圖本題的設(shè)計(jì)深度僅為初步設(shè)計(jì)，只要求繪出主干管剖面圖。因此，在水力計(jì)算 結(jié)束后依據(jù)計(jì)算所得的管徑、坡度等數(shù)據(jù)繪制污水管道縱剖面圖，詳見(jiàn)污水主干 管剖面圖圖示。（三）雨水管道計(jì)算說(shuō)明書(shū)一、劃分排水流域和管道定線根據(jù)縣城區(qū)平面圖和資料知設(shè)計(jì)區(qū)地形平坦，故排水流域按城市主耍街道的匯 水面積劃分，流域分界線如附件四所示。由于地形對(duì)排除雨水有利，擬采用分散 出口的雨水管道布置形式。雨水干管基木垂直于等高線，布置在排水流域地勢(shì)較 低一側(cè)，這樣雨水能以最短距離靠重力流分散就近排入水體。雨水支管-般設(shè)在 街坊較

18、低側(cè)的道路下。河流的位置確定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于大 河北岸邊。二、劃分設(shè)計(jì)管段根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處，有支管接入處或兩 條以上管道交匯處以及超過(guò)一定距離的直線管段上都應(yīng)設(shè)置檢查井。根據(jù)管道的 具體位置劃分設(shè)計(jì)管段，并將設(shè)計(jì)管段的檢查井依次編號(hào)見(jiàn)附圖（雨水管道布置 圖）。三、劃分并計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的匯水面積各設(shè)計(jì)管段的匯水面積的劃分應(yīng)結(jié)合地形坡度、匯水面積的大小以及雨水管道 布置等情況而劃定。按照就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積，并將每塊 的編號(hào)、雨水流向標(biāo)注在附錄四屮。各部分面積如下表：四、確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)|/av=0.9x0.1 +0.9x04+0.16x04+0.3x0.4+05x0.2=0.439設(shè)計(jì)重現(xiàn)期p=1a地面集水時(shí)間tl = 10min各主要參數(shù)如下:五、確定各管段匯水區(qū)域面積通過(guò)對(duì)各管段匯水區(qū)域面積的整理，結(jié)果如下：六、本地暴雨強(qiáng)度公式為0.65t0.65單位面積徑流量qoq0= qx|/10七、設(shè)計(jì)雨水干管的水力計(jì)算確定各管段的管徑、坡度、流速、管底標(biāo)高和管道埋深。管道起點(diǎn)的埋深根據(jù) 根據(jù)冰凍情況、雨水管道銜接要求及承受荷載要求以及覆土厚度等條件，采用個(gè) 管段最小埋深為1.5mo起點(diǎn)1的埋