排水管網(wǎng)設(shè)計說明書

1、環(huán)境工程設(shè)計大作業(yè)題目 城市污水管網(wǎng)的設(shè)計姓名姜晨旭學(xué)號50指導(dǎo)教 師王慶宏成績二一七年六月目錄一）設(shè)計概要 . 錯誤!未定義書簽設(shè)計題目 錯誤! 未定義書簽設(shè)計內(nèi)容 錯誤! 未定義書簽設(shè)計資料 錯誤! 未定義書簽設(shè)計參考資料 錯誤! 未定義書簽二）排水系統(tǒng) . 錯誤!未定義書簽排水體制 錯誤! 未定義書簽排水體制的選擇 錯誤! 未定義書簽三）管網(wǎng)設(shè)計 . 錯誤!未定義書簽管道定線 錯誤! 未定義書簽排水管網(wǎng)布置原則 . 錯誤 !未定義書簽（4）規(guī)劃時要考慮到使渠道的施工、運行和維護(hù)方便； 錯誤 !未定義書簽 排水管網(wǎng)定線考慮因素 錯誤 !未定義書簽污水主干管定線 . 錯誤 !未定義書簽污水干

2、管定線 錯誤 !未定義書簽水量計算 錯誤! 未定義書簽水力學(xué)計算 錯誤! 未定義書簽水力學(xué)計算要求 . 錯誤!未定義書簽水力學(xué)計算過程 . 錯誤!未定義書簽四）圖形繪制 . 錯誤!未定義書簽五）管材設(shè)計 . 錯誤!未定義書簽一）設(shè)計概要設(shè)計題目設(shè)計內(nèi)容（ 1）繪制 CAD圖并計算小區(qū)面積、布設(shè)管道、測量出地面標(biāo)高；（2）完成流量計算并列出污水干管設(shè)計流量計算表；（3）完成水力計算，通過查閱水力計算圖，完成污水干管水力計算表；（4）繪制主干管的縱剖圖并進(jìn)行標(biāo)注。設(shè)計資料（ 1）人口密度為 400cap/ha ；（2）生活污水定額 140L/cap ·d；（3）工廠的生活污水和淋浴污水設(shè)

3、計流量分別是 s 和 s, 生產(chǎn)污水設(shè)計流量為 s, 工廠排水口地面標(biāo)高為，管底埋深不小于 2m，土壤冰凍深度為；（ 4）沿河岸堤壩頂標(biāo)高 40m。設(shè)計參考資料1. 排水工程（上冊）（第四版），中國建筑工業(yè)出版社， 19992. 環(huán)境工程設(shè)計趙立軍 陳進(jìn)富 主編，中國石化出版社二）排水系統(tǒng)排水體制廢水分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三種類型，它們可以采用一個排水管網(wǎng) 系統(tǒng)來排除， 也可以采用各自獨立的分質(zhì)排水管網(wǎng)系統(tǒng)來排除。 排水體制主 要有合流制和分流制兩種。 其中合流制又分為直排式合流制與截流式合流制 兩種。前者是將排除的混合污水不經(jīng)處理直接就進(jìn)排入水體； 后者則是在合 流干管與截流干管交接處

4、設(shè)置溢流井， 超出處理能力的混合污水通過溢流井 后直接排入水體， 在截流主干管 （ 渠） 的末端修建污水處理廠 。而分流制又分 為完全分流制與不完全分流制兩種。 前者包括獨立的污水排水系統(tǒng)和雨水排 水系統(tǒng)；后者只有污水排水系統(tǒng)，未建立雨水排水系統(tǒng)。合流制與分流制的優(yōu)缺點如下表所示：排水體制的選擇根據(jù)設(shè)計題目和設(shè)計資料來看， 該地區(qū)人口密度較低， 則產(chǎn)生生活污水 量較小，且只有一個工廠，污染源種類較少。從環(huán)保角度來看，分流制效果 較好，但是本地區(qū)面積比較小， 產(chǎn)生生產(chǎn)生活污水較少， 收集降雨量也較少， 而分流制排水管網(wǎng)鋪設(shè)長度長，工程造價高， 故本地區(qū)選擇合流制。在合流 制中又分為直流分散式和截

5、流式， 本地區(qū)含有一個工廠， 直流分散式不能滿 足處理要求，所以選擇截流式。 晴天污水可以全部處理， 工程造價相對較低， 管理簡便。（三）管網(wǎng)設(shè)計管道定線 排水管網(wǎng)布置原則（1）按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況布置排水管網(wǎng)，要進(jìn)行多方案技術(shù) 經(jīng)濟(jì)比較；（2）先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，應(yīng)按從主干管到干管到 支管的順序進(jìn)行布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線最短和埋深最??；（4）規(guī)劃時要考慮到使渠道的施工、運行和維護(hù)方便；排水管網(wǎng)定線考慮因素在進(jìn)行定線時， 要在充分掌握資料的前提下綜合考慮各種因素， 使擬定的路 線能因地制宜地利用有利條件而避免不利條件。

6、 通常影響污水管平面布置的主要 因素有：地形和水文地質(zhì)條件；城市總體規(guī)劃、豎向規(guī)劃和分期建設(shè)情況；排水 體制、線路數(shù)目；污水處理利用情況、處理廠和排放口位置；排水量大的工業(yè)企 業(yè)和公建情況；道路和交通情況； 地下管線和構(gòu)筑物的分布情況等。 在一定的條 件下，地形是影響定線的主要因素：（1）充分利用地形，在整個排水區(qū)域較低的地方布設(shè)主干管及干管，便于支管 的污水自流接入；（2）地形復(fù)雜時，布置成幾個獨立的排水系統(tǒng)；（3）若地勢起伏較大，布置成高低區(qū)排水系統(tǒng)，高區(qū)不宜隨便跌水，利用重力 排入污水廠，減少管道埋深；（4）個別低洼地區(qū)應(yīng)局部提升。另外，管道定線還需要綜合考慮街道寬度、交通等情況。結(jié)合江

7、河的走向， 合理布置管線，減少施工難度， 同時對不同的布置方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較， 尋求 更為合理的管線布置方法。污水主干管定線本地區(qū)布設(shè)排水管段的區(qū)域具有明顯的坡度走向， 地勢自西北向東南逐漸降 低，河流處在該地區(qū)東南角， 流向為自西南到東北， 為排水創(chuàng)造了很好的條件和 可能，經(jīng)分析， 本城市的排水管道采用合流制的排水體制， 每區(qū)污水經(jīng)街道管及 干管收集后由主干管輸送到污水處理廠后集中排放。 綜合考慮該區(qū)的地形， 地貌， 坡度，污水廠的位置與可能的埋設(shè)深度等因素， 污水主干管選擇東部道路處埋設(shè)。 具體布置請參看該地區(qū)排水管道設(shè)計布置總平面圖。污水干管定線由于各區(qū)具有明顯的坡度走向， 故各區(qū)污水

8、干管的布置宜充分利用這種 地形順坡鋪設(shè)， 使每個街坊的污水盡量能夠自流排出。 各區(qū)污水經(jīng)支管系統(tǒng) 進(jìn)入污水干管收集并經(jīng)污水主干管匯流至污水處理廠處理達(dá)標(biāo)后排放。 具體 布置請參看該地區(qū)排水管道設(shè)計布置總平面圖。地區(qū)排水管道設(shè)計布置總平面圖水量計算污水管道的設(shè)計流量包括生活污水設(shè)計流量和工業(yè)廢水設(shè)計流量兩大 部分。 通常生活污水量是按每人每日平均排出的污水量、使用管道的設(shè)計 人數(shù)和總變化系數(shù)計算的。生活污水定額（沒人每日平均排出的污水量）， 分為居民生活污水量定額和綜合污水量定額 （包括居民生活用水和公共建筑 用水），是參照居民生活用水量定額和綜合生活用水量定額乘以 80%90%求 出。根據(jù)管道

9、平面布置，劃分設(shè)計管段（定出檢查井的位置并編號），量出 主干管的設(shè)計管段長度，街坊排水面積的劃分，根據(jù)污水管道的布置，劃分 各設(shè)計管段服務(wù)的街坊排水面積， 編上號碼并按其平面形狀計算面積 （以公 頃計）。街坊編號1234567街坊面積（ ha）66街坊編號891011121314街坊面積（ ha）（1）居住區(qū)比流量根據(jù)生活污水定額 n（L/cap ·d） 和人口密度 N（cap/ha） 可求出該地區(qū)區(qū)的生活污 水平均比流量 q0。即q0=n·N/86400（L/s ·ha）式中人口密度 N=400cap/ha；生活污水定額 n=140L/ （cap·d）

10、。 則平均比流量： q0=400× 140÷86400=（s·ha）（ 2）居住區(qū)本段流量q1=q0·街區(qū)面積×=s （3）合計平均流量合計平均流量 =q1+q2+0=s（ 4）總變化系數(shù) KK= K=（5）生活污水設(shè)計流量Q1=K·合計平均流量 Q1=× =s （6）集中流量工廠的生活污水和淋浴污水設(shè)計流量分別是 s和 s 生產(chǎn)污水設(shè)計流量為 s7）設(shè)計流量設(shè)計流量 =集中流量 +生活污水設(shè)計流量+=s具體計算結(jié)果如下表所示：污水干管設(shè)計流量計算表管段編號居住區(qū)生活污水量Q1集中流量設(shè)計流量 （L/s）本段流量轉(zhuǎn)輸流量 q

11、2（L/s）合計平均 流量 （L/s）總變化系 數(shù)K生活污水 設(shè)計流量Q1本段 （L/s）轉(zhuǎn)輸 （L/s）街區(qū)編號街區(qū)面積 （ha）比流量 q0(L/(s*ha )流量q1（L/s ）1234567891011124517.50.6484.8604.862.2711.03-11.035627.50.6484.862.867.722.1616.65-16.656766.40.6484.155.729.872.1020.71-20.717876.40.6484.159.8714.022.0228.31-28.318186.40.6484.1514.0218.171.9635.66-35.66910

12、-15.0826.4-41.48101196.40.6484.1504.152.319.58-26.435.981112106.40.6484.154.158.302.1417.75-26.444.15122116.40.6484.158.312.452.0525.47-26.451.871314460.6483.8903.892.339.04-9.041415560.6483.893.897.782.1516.76-16.761516126.40.6484.157.7811.932.0624.52-24.521617136.40.6484.1511.9316.081.9931.98-31.9

13、8173146.40.6484.1516.0820.231.9439.23-39.23水力學(xué)計算 水力學(xué)計算要求1）設(shè)計充滿度在設(shè)計流量下，污水在管道中的水深 h 和管道直徑 D之間的比值稱為設(shè)計充 滿度。當(dāng) h/D=1時成為滿流，當(dāng)h/D<1 時成為非滿流。其中雨水管道按滿流設(shè)計， 污水管道按非滿流設(shè)計。我國最大設(shè)計充滿度的規(guī)定如下表：（2）設(shè)計流速污水在管內(nèi)流動緩慢時， 污水中所含雜質(zhì)可能下沉，產(chǎn)生淤積；當(dāng)污水流速 增大時，可能產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象，甚至損壞管道。為了防止管道中產(chǎn)生淤積或沖刷， 設(shè)計流速不宜過小或過大， 應(yīng)在最大和最小設(shè)計流速范圍之內(nèi)。 根據(jù)國內(nèi)污水管 道實際運行情況的監(jiān)測數(shù)

14、據(jù)并參考國外經(jīng)驗，污水管道的最小設(shè)計流速定為s。（3）最小管徑一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分， 設(shè)計污水流量很小，若根據(jù)流量計算，則 管徑會很小。根據(jù)養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗證明，管徑過小極易堵塞。此外，采用較大的管徑， 可選用較小的坡度，使管道埋深減小。因此，為了養(yǎng)護(hù)工作的方便，常規(guī)定一個 允許的最小管徑。另外街道下的最小管徑為 300mm，當(dāng)設(shè)計服務(wù)面積小于此管徑 對應(yīng)服務(wù)面積時，可直接采用最小管徑以及它對應(yīng)的最小坡度不進(jìn)行水力計算。 故本工程選用最小污水管管徑為 350mm。（4）最小坡度在污水管道系統(tǒng)設(shè)計時， 通常使管道埋設(shè)坡度與設(shè)計地區(qū)的地面坡度基本一 致，但管道坡度造成的流速應(yīng)等于或大于最小設(shè)計流速

15、， 以防止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀。 規(guī)定管徑 200mm的最小設(shè)計坡度為，管徑 300mm的最小設(shè)計坡度為。（5）污水管道埋設(shè)深度污水管道的最小覆土厚度一般滿足三個因素要求： （1）防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤冰凍膨脹而損壞管道； （2）防止地面荷載而破壞管道；（ 3）滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求。 一般在干燥土壤中， 最大埋深不超過 7 8m。水力學(xué)計算過程 （1） 根據(jù)流量選擇合適管徑及流速， 結(jié)合水力學(xué)計算表查找相應(yīng)坡度與充滿度。 （ 2）充滿度 h=D·h/D（ 3）降落量 =I ·L（ 4）地面標(biāo)高根據(jù)之前 CAD地區(qū)排水管道設(shè)置平面圖，通過內(nèi)插法求得每條管 段兩端的地面標(biāo)

16、高。（5）埋設(shè)深度：先設(shè)第一段管上端埋設(shè)深度為，則下端為： 第一段管下端地面標(biāo)高 - （第一段管上端地面標(biāo)高 -埋設(shè)深度 -降落量）（）=（6）管內(nèi)底標(biāo)高：管內(nèi)底標(biāo)高 =地面標(biāo)高 -埋設(shè)深度（7）水面標(biāo)高：水面標(biāo)高 =地面標(biāo)高 - 管內(nèi)底標(biāo)高 +充滿度 具體計算結(jié)果如下表所示：污水主干管水力計算表管段編號管段長度L（m）設(shè)計流量 Q（L/s）管徑D（mm）坡度I流速v（m/s）充滿度降落量 I*L（m ）標(biāo)高（ m）埋設(shè)深度（ m）h/Dh（m）地面水面管內(nèi)底上端下端上端下端上端下端上端下端12345678910111213141516171222035.663500.00280.750.51

17、0.17850.61641.62540.9139.303538.6875 39.12538.5092.52.4012322087.534500.00230.850.610.27450.50640.9140.6138.683538.1775 38.40937.9032.5012.707318160126.765000.00210.90.640.320.33640.6140.3538.17337.83737.85337.5172.7572.833四）圖形繪制管網(wǎng)平面圖縱剖圖五）管材設(shè)計混凝土管與鋼筋混凝土管： 預(yù)制混凝土管和鋼筋混凝土管的直徑范圍為 150 2600mm，為了抵抗外壓力，管徑大于 400mm時，一般配加鋼筋，制成 鋼筋混凝土管?；炷凉芘c鋼筋混凝土管的管口形狀有平口、企口、 承插口 等?；炷凉艿脑铣渥?，設(shè)備、制