排水管網(wǎng)設(shè)計計算書

排水管道課程設(shè)計

計算書第一部分污水管道設(shè)計(一)污水量計算街坊面積如下表編號12345678面積0.710.920.180.490.960.530.460.66編號910111213141516面積0.570.750.710.231.040.620.430.91編號171819202122E(hm2)面積1.061.141.000.810.841.3817.183居民區(qū)污水量計算按街道建筑層次及衛(wèi)生設(shè)備情況，根據(jù)規(guī)范采用每人每日排水量，用加權(quán)平均計算出該街坊的每人每日排水量，并應(yīng)用下列公式計算出該街坊的比流量q0居民綜合生活用水定額120L/(cap.d)。?.?居民綜合生活污水定額為120。污水管網(wǎng)是按最高日最高時污水排放流量進行設(shè)計的，在計算居民生活污水量或綜合生活污水量時，采用平均日污水量定額和相應(yīng)的總變化系數(shù)。N1=362人/公頃乂17.183公頃=6154人Qd二Eqli*Nli/24*3600=120*6154/24*3600=8.55L/S污水量總變化系數(shù)指設(shè)計年限內(nèi)最高日最高時污水量與平均日平均時污水量的比值。總變化系數(shù)Kz取值范圍為1.3至2.3(2.3烏<52,75<Q^<1000Qd1.3q>1000式中Q「_平均日污水流量，L/S。Kz=2.7/Qd0.ii=2.7/8.550.ii=2.10Q二Kz*Qd=2.10*8.55=17.95l/s1居民生活污水平均日流量按街坊面積比例分配，比流量為：Q=Q/EA=8.55/17.183=0.497（l/s）hm2根據(jù)支管的布置和地形的分水線，對街坊劃分排水范圍，進行流量計算，平均分配到鄰近的排水管道。工廠作為集中流量，根據(jù)所提供的日平均流量及工作班次，變化系數(shù)，確定這些單位最大秒流量Q2。用水單位生產(chǎn)(m3/d)生活(m3/d)班次時變化系數(shù)最高日(m3/d)最高時（m3/h）最高時秒流量（L/s）化肥廠4002521.842547.812513.28磷肥廠3502521.437532.81259.11化工廠4003031.543026.87507.47發(fā)電廠5003031.753037.541710.43橡膠廠2003521.323519.09385.30陶瓷廠2503011.328045.500012.64汽修廠3003521.933539.781211.05水泵廠2002031.222011.00003.06儀表廠2002012.022055.000015.28洗煤廠4003521.443538.062510.57E348598.19管段設(shè)計流量計算污水管網(wǎng)的管道必須與其服務(wù)的所有用戶連接，將用戶排放的污水收集匯總到較大的管道中，再匯總到污水輸送干管中，然后輸送全污水廠。在污水收集和輸送過程中，污水管道的流量從管網(wǎng)的起始端到末端不斷地增加，管道的直徑也隨之不斷增大。為了污水管道連接和清通方便，污水管道的交叉處和轉(zhuǎn)彎處以及直線管道上每隔一定距離需要設(shè)置檢查井。由于污水管道中的水流是重力流，水面高度亦逐漸降低，需要逐漸增加污水管道的埋設(shè)深度，形成滿足污水流動的水力坡度。污水管網(wǎng)的節(jié)點流量是該節(jié)點下游的一條管段所連接的用戶污水流量（本段沿線流量，簡稱本段流量）與該節(jié)點所接納的集中污水流量（集中污水流量，簡稱集中流量）之和。污水管網(wǎng)節(jié)點設(shè)計流量計算要先進行管段沿線流量分配，然后計算節(jié)點流量，并且沿線流量亦采用面積比例或管長比例進行分配，但不是直接分配設(shè)計流量，而是分配平均日流量，在計算管段設(shè)計流量時再乘以總變化系數(shù)；其次，管段分配的沿線流量全部加到上游節(jié)點作為節(jié)點流量。在計算和分配居民生活污水流量時，只能對其日平均流量運用連續(xù)性條件，當(dāng)它們最后分配到每條管段后，再乘以總變化系數(shù)得到設(shè)計流量。（二）污水管道設(shè)計參數(shù)1、設(shè)計充滿度（污水管道中水深h和管道直徑D的比值）:管道的最大設(shè)計充滿度管徑D或渠道高度H（mm）最大設(shè)計充滿度h/D或h/H200?3000.60350?4500.70500?9000.75N10000.802、設(shè)計流速（與設(shè)計流量、設(shè)計充滿度相對應(yīng)的水流平均流速）：根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定污水管渠在設(shè)計充滿度下最小設(shè)計流速為0.6m/s；最大設(shè)計流速是保證管道不被沖刷損壞的流速，其值與管道材料有關(guān)，通常金屬管道的最大設(shè)計流速為10m/s，非金屬管道的最大設(shè)計流速為5m/s。3、最小管徑：在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小管徑為200m，在街道下的最小管徑為300m。在進行管道水力計算時，由管段設(shè)計流量計算得出的管徑小于最小管徑時，應(yīng)采用最小管徑。4、最小設(shè)計坡度（相應(yīng)于最小設(shè)計流速的管道坡度）：設(shè)計坡度與設(shè)計流速的平方成正比，與水力半徑的4/3次方成反比。規(guī)范規(guī)定最小管徑對應(yīng)的最小設(shè)計坡度：管徑200mm的最小設(shè)計坡度為0.004；管徑300mm的最小設(shè)計坡度為0.003。5、污水管道埋設(shè)深度（污水管道的埋設(shè)深度指管道的內(nèi)壁底部離開地面的垂直距離；管道的頂部離開地面的垂直距離稱為覆土厚度）：由于禮縣最大冰凍深度為1.0m，且為了滿足以下三個因素的要求：1）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；2）車行道下污水管道最小覆土厚度不宜小于0.7m；3）污水出戶連接管的最小埋深一般采用0.5?0.7m，則污水支管起點最小埋深也應(yīng)有0.6?0.7m。綜上確定污水主十管和干管的起點埋深為2.0m，支管起點的埋深為1.5m。6、污水管道的銜接方式：本次設(shè)計污水管道的銜接方式采用水面平接法。7、污水管道材料、接口方式和基礎(chǔ)形式：本次設(shè)計中當(dāng)?shù)刈援a(chǎn)磚、混凝土及混凝土管，并考慮到技術(shù)經(jīng)濟的評價，所以管徑小于400mm的管道采用混凝土管，大于400mm的管道采用鋼筋混凝土管。（三）污水管道系統(tǒng)水力計算及設(shè)計（列表）根據(jù)上述原則及規(guī)范，由上游管段開始，進行各管段水力計算，確定管段直徑和坡度。從污水管網(wǎng)技術(shù)合理性和經(jīng)濟性方面考慮，一方面要使管道坡度盡可能與地面坡度平行，以減少管渠埋深，同時必須保證合理的設(shè)計流速，使管渠不發(fā)生淤積和沖刷。1）不計算管段確定：當(dāng)設(shè)計污水流量小于一定值時，已經(jīng)沒有管徑選擇的余地，可不通過計算直接采用最小管徑。對于街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小管徑200mm，最小設(shè)計坡度為4%。，當(dāng)設(shè)計流量小于9.19L/S時，可以直接采用最小管徑；對于街道下的最小管徑300mm,最小設(shè)計坡度為3%,當(dāng)設(shè)計流速小于14.63L/S時，可以直接采用最小管徑。2）較大坡度地區(qū)管段設(shè)計：根據(jù)地形和管段兩端節(jié)點處的埋深條件，計算出期望坡度I=3廣H1）一（氣—H「；L式中E1、E2—管段上、下游節(jié)點處的地面高程，m；H1、H2—管段上、下游節(jié)點處的埋設(shè)深度，m，根據(jù)管道銜接等技術(shù)條件確定；根據(jù)設(shè)計流量、期望坡度和最大充滿度進行水力計算，得出計算管徑；根據(jù)設(shè)計流量、坡度和管徑計算出管內(nèi)實際的充滿度和流速。3）平坦或反坡地區(qū)管段設(shè)計污水管最大管徑設(shè)計流量q（L/S）最大管徑（mm）設(shè)計流量q（L/S）最大管徑（mm）<9.16200172.65?225.508009.19?16.60250225.50?285.3990016.60?23.90300285.39?379.11100023.90?39.72350379.11?458.72110039.72?51.88400458.72?545.92120051.88?65.66450545.92?690.93135065.66?88.08500690.93?853.00150088.08?126.84600853.00?1032.131650126.84?172.657001032.13?1228.3218004）管段銜接設(shè)計：根據(jù)具體情況選用選用三種銜接方法（管底平接、水面平接和管底平接）之一，以確定本管段的起點埋深，然后用本管段設(shè)計確定的管徑、坡度、充滿度等以及管段長度，推求本管段的終端埋深，作為下游管段的銜接方式。管段末端埋深計算公式：（E-H）=（E-H）-I-L式中L--管段長度，m；I-L--管段降落量，m所有水力計算結(jié)果包括各段長度、流量、流速、充滿度、管徑和坡度以及各管段的埋深軍匯總成表格計算。

管段編號管段長度(m)設(shè)計流量(/管段直徑(mm)管段坡度管內(nèi)流速(m/a充滿度降落量(m)H/D(%)H(m)1--212031.83003.20.75^1(457.230.171780.3812--315031.2^3003.20.7貌3356.710.17)130.483-412569.(54502.20.80L1953.230.23)670.2￡4--525072.74502.40.83595153.2)0.23)8050.65--615071.934502.35#REF!53.5^0.24)8850.3呢56--79073.214502.450.8^65(353.4^0.24)4350.22)57--810074.呢4502.50.85554T53.00.24L5150.258--912576.94502.610.8039654.(20.24^090.323259--017578.期4502.650.8&8854.侃0.2^8350.4侃7510T120081.614503.10.95)07553.20.23)040.6211T2190103.595002.60.9^36L54.但0.2810.491地面標(biāo)高水面標(biāo)高管內(nèi)底標(biāo)高埋深上端(m)下端(m)上端(m)下端(m)上端(m)下端(m)上端(m)下端(m)33.332.731.917331.5^7/831.831.4L61.51.28132.73231.5^7/831.07/831.4L76530.9^7651.2段351.0但353230.931.07/830.8^2/830.8381130.5)3111.13L890.3(68930.930.830.8^2/830.2^2/830.5)29329.?2930.3(70250.8(702530.830.730.辨27329.泌0829.?1929.侃940.8(81051.06)60530.730.829.澎02329.6^9/829.侃98529.4L9351.06)1351.38)65530.831.129.但97329.4)9829.4L82729.68271.3817351.93L73531.13129.4)9829.(83329.666928.810411.9*312.15)56313129.(835328.619/828.招7728.3T3952.1但3052.62305531.131.128.619/827.?9/828.^07427.730742.79263.33)2631.131.127.?9/827.5)5/827.Z6國27.易2國3.38323.8032qdiQ/q31.83003.20.62184)0.550.60.5陞0.6230.58331篇3003.20.653970.550.60.5陞0.6230.58369.(54502.20.5551560.50.550.50.5陞0.572.74502.40.5555290.50.550.50.5陞0.573.214502.450.5濕9980.50.550.50.5陞0.574.呢4502.50.5侃0510.50.550.50.5陞0.576.94502.610.56)1750.50.550.50.5陞0.578.期4502.650.57)6&0.50.550.50.5陞0.581.614503.10.55^700.50.550.50.5陞0.5103.595002.60.57)4&0.50.550.50.5陞0.5H/dA/a0.6720.57260.5920070.6720.56710.5851930.5860.53260.5417910.5860.53290.5420760.5860.53430.5439050.5860.53670.5469210.5860.54020.5514790.5860.54630.5593020.5860.53120.5399940.5860.54620.55915所有收集來的廢水都要經(jīng)過提升泵站的提升送入污水廠進行處理，符合標(biāo)準(zhǔn)后才可以排放。提升泵站所要提升的高度為：H=4.01m（四）繪圖污水管道系統(tǒng)總平面圖污水管道控制點（11）全污水廠（10）縱剖面圖第二部分雨水管道系統(tǒng)（一）雨水管渠布置在雨水水質(zhì)符合排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，雨水應(yīng)盡量利用自然地形坡度，以重力流方式和最短的距離排入附近水體，以減低管渠工程造價。當(dāng)?shù)匦纹露容^大時，雨水十管宜布置在地面標(biāo)高較低處；當(dāng)?shù)匦纹教箷r，宜布置在排水流域的中間，以便支管就近接入，盡可能擴大重力流排出雨水范圍。雨水管渠接入水體的出水口構(gòu)造一般比較簡單，造價不高，增多出水口不致大量增加基建費用，而由于雨水就近排放，管線較短，管徑也較小，可以降低工程造價，因此雨水十管平面布置成分散式出水口在技術(shù)上經(jīng)濟上都較合理。由于禮縣城中有明顯的分水線總體上可分為兩大排水區(qū)域，且兩個區(qū)域都有較大的地形坡度可以利用，所以共設(shè)四條雨水主干管和四個排放口來排出整個城鎮(zhèn)的降雨。并且城鎮(zhèn)西北方有一座山丘，山區(qū)地形坡度大，集水時間短，洪水歷時也不長，所以水流急，流勢猛，且水流中還夾雜著沙石等雜物，沖刷力大，需及時攔截并排出沿山坡傾瀉下來的山洪流量，并通過排洪溝道將洪水引出保護區(qū)排入附近水體。（二）雨水量計算地面徑流系數(shù)中1、暴雨強度公式q=932(1+1.292lgP)/(t+8.22)0.7=0.45L60vi式中t一集水時間（指雨水從匯水面積上的最遠點流到設(shè)計的管道斷面所需要的時間），min；t一地面集水時間（指雨水從匯水面積上的最遠點流到位于雨水管道起始1端點第一個雨水口所需要的地面流行時間），一般采用5?15min；m一折減系數(shù)，暗管取2，明渠取1.2；L一設(shè)計斷面上游各管段的長度，m；vi-上游各管段中的設(shè)計流速，m/s；地面徑流系數(shù)中本次設(shè)計中，重現(xiàn)期p=1a，地面集水時間tj10min，折減系數(shù)m=2。2、地面徑流系數(shù)降落在地面上的雨水在沿地面流行的過程中，一部分雨水被地面上的植物、洼地、土壤或地面縫隙截流，剩余的雨水在地面上沿地面坡度流動，稱為地面徑流。地面徑流的流量稱為雨水地面徑流量。地面徑流量與總降雨量的比值稱為徑流系數(shù)？，徑流系數(shù)小于1。當(dāng)?shù)孛娌牧贤杆瘦^小、植被較少、地形坡度大、雨水流動快的時候，徑流系數(shù)大，降雨歷時較長會使地面滲透損失減少而增加徑流系數(shù)；暴雨強度較大時，會使流入雨水管渠的相對水量增加而增加徑流系數(shù)；對于最大強度發(fā)生在降雨前期的雨型，前期雨量大的徑流系數(shù)值也大。根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螀^(qū)地面徑流系數(shù)中=0.45；3、最大徑流量（雨水設(shè)計流量）Q=9-q-F式中Q一計算匯水面積的設(shè)計最大徑流量，亦即要排出的雨水設(shè)計流量，L/S；q一雨風(fēng)時段內(nèi)平均設(shè)計暴雨強度。（L/S）/hm2；中一徑流系數(shù)F--計算匯水面積，hm2。應(yīng)用上面公式計算雨水管段設(shè)計流量時，隨著計算管段數(shù)量的增加，集水面積不斷增大，但降雨強度則逐漸減小，因而有可能會出現(xiàn)管網(wǎng)中的下游管段計算流量小于其上游管段的計算流量的結(jié)果，這時應(yīng)設(shè)定下游管段設(shè)計流量等于其上游管段設(shè)計流量。（三）雨水管渠設(shè)計參數(shù)1、設(shè)計充滿度：雨水較污水清潔得多，對環(huán)境污染較小，加上暴雨徑流量大，且從減少工程投資的角度講，雨水管渠允許溢流。故雨水管渠的充滿度按滿流考慮，即h/D=1；2、設(shè)計流速：由于雨水中夾帶的泥沙量比污水大得多，所以最小設(shè)計流速大于污水管渠，為0.75m/s；金屬管最大設(shè)計流速為10m/s，非金屬管最大流速為5m/s；3、最小坡度：為了保證管內(nèi)不發(fā)生淤積，雨水管內(nèi)的最小坡度應(yīng)按最小流速確定。在街區(qū)內(nèi)，一般不宜小于0.004，在街道下，一般不宜小于0.0025，雨水口連接管的最小坡度不小于0.014、最小管徑：為了保證管道在養(yǎng)護上的便利，便于管道的清除阻賽，街道下的雨水管道，最小直徑為300mm，相應(yīng)的最小坡度為0.003,街坊內(nèi)部的雨水管道，最小管徑一般采用200mm，相應(yīng)的最小坡度為0.01。5、雨水管道埋設(shè)深度:由于禮縣最大冰凍深度為1.0m，確定雨水管道的起點埋深為1.5m。6、雨水管道的銜接方式：本次設(shè)計雨水管道的銜接方式采用管頂平