目錄第一章原始資料2第二章城市設(shè)計(jì)概況421城市概述422設(shè)計(jì)范圍4第三章污水管道的設(shè)計(jì)531街坊面積的計(jì)算532城市污水設(shè)計(jì)流量的計(jì)算533管網(wǎng)布置634劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)流量735污水管段的水力計(jì)算7第四章雨水管道的水力計(jì)算1041雨水管渠系統(tǒng)的平面布置特點(diǎn)1042雨水管渠系統(tǒng)的水力計(jì)算的設(shè)計(jì)參數(shù)1043雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和水力計(jì)算1044水力計(jì)算中應(yīng)注意的問題11第五章設(shè)計(jì)心得11第一章原始資料一、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)給定的原始資料，進(jìn)行城市排水工程的規(guī)劃以及排水管網(wǎng)的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)。二、原始資料1、比例尺110000的城市總平面圖一張。圖上標(biāo)有間隔1米的等高線，城市區(qū)域的劃分、工廠以及大型獨(dú)立性公共建筑物的位置如圖所示。2、人口密度區(qū)號人口密度（人/104M2）1320232533003、各區(qū)的衛(wèi)生設(shè)備情況區(qū)號房屋衛(wèi)生設(shè)備情況1室內(nèi)有給水排水設(shè)備，但無沐浴設(shè)備2室內(nèi)有給水排水設(shè)備和沐浴設(shè)備3室內(nèi)有給水排水設(shè)備，并有沐浴和集中熱水供應(yīng)4、城市位于福建省北部5、工業(yè)企業(yè)生活污水情況（1）印染工廠工人數(shù)一班686人；二班656人；三班670人。其中，每班人數(shù)中55人在熱車間工作。車間特征沐浴職工人數(shù)（占本車間人數(shù)）熱臟車間80一般車間30（2）啤酒工廠工人數(shù)一班448人；二班415人；三班410人。其中，每班人數(shù)中48人在熱車間工作。車間特征沐浴職工人數(shù)（占本車間人數(shù)）熱臟車間75一般車間406、工業(yè)企業(yè)工業(yè)廢水情況企業(yè)名稱日廢水量（M3/日）印染廠4000啤酒廠30007、公共建筑排水情況名稱最高日排水量（M3/日）醫(yī)院445火車站6008、市區(qū)覆蓋情況（）區(qū)域各種屋面公園與綠地路面（混凝土瀝青）非鋪砌土路面1351535152352525153402030109、氣象資料該市的雨量公式Q1984（1077P）（T9）077夏季主導(dǎo)風(fēng)向西北10、水文、地質(zhì)資料排水管道鋪設(shè)地區(qū)的土壤為亞粘土。土壤的冰凍深度為04米。地下水位在地表以下7米。水體的最高水位86米，最低水位84米，常水位85米。三、課程設(shè)計(jì)工作量1、設(shè)計(jì)說明書一份設(shè)計(jì)概述城市概況、設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)資料排水量的計(jì)算、排水方案的選擇管道系統(tǒng)平面布置說明泵站及污水廠、出水口位置的確定水力計(jì)算書，污水要求計(jì)算所有干管及主干管，雨水計(jì)算一條干管2、擴(kuò)初設(shè)計(jì)總平面圖一張（要求干管及主干管），并標(biāo)出一條主干管的相應(yīng)水力計(jì)算參數(shù)。3、繪制擴(kuò)初設(shè)計(jì)排水干管的縱剖面圖一張，要求繪出剖出的管道及連接管的具體位置。四、設(shè)計(jì)要求獨(dú)立按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)，要求圖面正確、整潔、字跡工整。本設(shè)計(jì)題目與設(shè)計(jì)同時(shí)上交，以便校閱。第二章城市設(shè)計(jì)概況1城市概述該城市位于福建北部，整體劃分為三個(gè)區(qū)，I、II之間為河流，I、III之間為鐵路，地形較復(fù)雜，城市中間河流的走向?yàn)樽员毕蚰?，夏季主?dǎo)西北風(fēng)，詳見排水管網(wǎng)平面設(shè)計(jì)圖。2設(shè)計(jì)范圍（1）設(shè)計(jì)說明書一份設(shè)計(jì)概述城市概況、設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)資料排水量的計(jì)算、排水方案的選擇管道系統(tǒng)平面布置說明泵站及污水廠、出水口位置的確定水力計(jì)算書，污水要求計(jì)算面積最大區(qū)域的所有污水干管及主干管，其他區(qū)域包含控制點(diǎn)在內(nèi)的干管和主干管以及雨水干管一條。（2）擴(kuò)初設(shè)計(jì)總平面圖一張（要求干管及主干管），并標(biāo)出一條主干管的相應(yīng)水力計(jì)算參數(shù)。（3）繪制擴(kuò)初設(shè)計(jì)排水干管的縱剖面圖一張，要求繪出剖出的管道及連接管的具體位置。第三章污水管道的設(shè)計(jì)一街坊面積的計(jì)算（1）將圖紙中的所有街坊面積進(jìn)行編號，包括工廠在內(nèi)總共有307塊。（2）在CAD圖上直接測量面積，根據(jù)長度比為1100來換算，詳見附表一。二城市污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算城市污水設(shè)計(jì)總流量包括居民生活污水設(shè)計(jì)流量Q1、工業(yè)企業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量Q2、工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量Q3、公共建筑污水設(shè)計(jì)流量Q4四部分。1計(jì)算城市居民生活污水設(shè)計(jì)流量Q1詳見附表二360241ZKNN式中Q1居住區(qū)污水設(shè)計(jì)流量L/SN設(shè)計(jì)人口數(shù)；N居住區(qū)生活污水定額L/CAPD；KZ生活污水量總變化系數(shù)，1區(qū)為147，2區(qū)為154，3區(qū)為146；CAP“人”計(jì)量單位。2計(jì)算工業(yè)企業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量Q2詳見附表三式中Q2工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量，L/S；M生產(chǎn)過程中每單位產(chǎn)品的廢水量標(biāo)準(zhǔn)，L/單位產(chǎn)品M產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量；T每日生產(chǎn)時(shí)數(shù)；KZ總變化系數(shù)，與工業(yè)企業(yè)性質(zhì)有關(guān)，印染廠為177，啤酒廠為183。日變化系數(shù)為1，時(shí)變化系數(shù)可以由書中查得。3計(jì)算工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量Q3，詳見附表四。式中Q3工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量，L/S；A1一般車間最大班職工人數(shù)，人；B1一般車間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn)，為25L/人班；T每班工作時(shí)數(shù)，H。K1一般車間生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以30計(jì)；3603602121DCTKBAQTKMMZ3602A2熱車間最大班職工人數(shù)，人；B2熱車間職工生活污水量標(biāo)準(zhǔn)，為35L/人班；K2熱車間生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以25計(jì)；C1一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)，人；D1一般車間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)，為40L/人班；C2熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)，人；D2熱車間的淋浴污水量標(biāo)準(zhǔn)，為60L/人班；4計(jì)算公共建筑污水設(shè)計(jì)流量Q4，詳見附表五。式中Q4公共建筑生活污水設(shè)計(jì)流量，L/S；S公共建筑最高日生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/D人），一般按建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)公共建筑的用水量標(biāo)準(zhǔn)選用，排水量大的建筑也可以通過調(diào)查或參考相近建筑選用。KH時(shí)變化系數(shù)，是最高日最大時(shí)污水量與最高日平均時(shí)污水量的比值。本次設(shè)計(jì)取12。5計(jì)算城市污水設(shè)計(jì)總流量Q，詳見附表六。QQ1Q2Q3Q4（三）管網(wǎng)布置1確定排水體制根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，一般新建的城市和地區(qū)排水系統(tǒng)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)；在接到較窄地下設(shè)施較多，修建污水和雨水兩條管線有困難的地區(qū)；活在雨水稀少，廢水全部處理的地區(qū)等，采用合流制排水系統(tǒng)?？紤]該城市地形等條件，以及環(huán)境保護(hù)的要求、造價(jià)和維護(hù)管理等方面，該城市采用完全分流制。36024HKNS2劃分排水流域綜合考慮地形、地勢等因素，該城市正好三個(gè)區(qū)被河流和鐵路分別隔開成獨(dú)立整體因此將其分為三個(gè)排水區(qū)域。3選擇污水廠和出水口的位置根據(jù)該城市地形和風(fēng)向等，將其污水廠設(shè)置在河流中下游的臨近河流的地方，具體見排水管網(wǎng)平面設(shè)計(jì)圖。4管道定線管道定線一般按主干管、干管、支管的順序依次進(jìn)行。定線遵循盡可能在管線較短或埋深較淺的情況下讓最大區(qū)域的污水能自流排出的原則。在定線時(shí)應(yīng)充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢，一般宜順坡排水。在地形平坦的地區(qū)宜使干管與等高線垂直，主干管與等高線平行敷設(shè)；在定性傾向河道的坡度很大時(shí)，主干管與等高線垂直，干管與等高線平行。5確定控制點(diǎn)控制點(diǎn)是對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的點(diǎn)，分析該城市的地形，將其控制點(diǎn)分別三個(gè)區(qū)各選一個(gè)，I區(qū)選在離污水廠較遠(yuǎn)處且有工廠大流量匯入的點(diǎn)9，II區(qū)、III區(qū)均選在離污水廠較遠(yuǎn)的43,73點(diǎn)。（四）劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)流量1劃分設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)管段是在兩個(gè)檢查井之間，設(shè)計(jì)流量不變，且采用同樣的管徑和坡度的管段。確定了檢查井的位置即劃分了管段。一般凡是有集中流量匯入、旁側(cè)管道接入、轉(zhuǎn)彎或在直管段管徑長度較長的地方均可作為設(shè)計(jì)管段的起迄點(diǎn)。2各管段設(shè)計(jì)流量的計(jì)算詳見附表七設(shè)計(jì)流量包括本段流量Q1是從管段沿線街坊流來的污水量；轉(zhuǎn)輸流量Q2是從上游管段和旁側(cè)管段流來的污水量；集中流量Q3從工業(yè)企業(yè)或其他大型公共建筑物流來的污水量（包括工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水、生活污水、淋浴污水量）。區(qū)的污水量標(biāo)準(zhǔn)N取120L/CAPD,人口密度P取320CAP/HA，故120320/8640004448640PNQ區(qū)的污水量標(biāo)準(zhǔn)N取1275L/CAPD,人口密度P取325CAP/HA，故1275325/8640004808640PNQ區(qū)的污水量標(biāo)準(zhǔn)N取135L/CAPD,人口密度P取300CAP/HA，故135300/8640004698640PNQ（五）污水管段的水力計(jì)算（詳見附表八）1污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1設(shè)計(jì)充滿度在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深H和管道直徑D的比值稱為設(shè)計(jì)充滿度。當(dāng)H/D1時(shí)稱為滿流，H/D1時(shí)稱為非滿流。最大設(shè)計(jì)充滿度的規(guī)定如下表所示管徑D或暗渠高HMM最大設(shè)計(jì)充滿度（H/D或H/H）20030005535045006550090007010000752設(shè)計(jì)流速最大設(shè)計(jì)流速非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5M/S；金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為10M/S。本次設(shè)計(jì)采用非金屬管。最小設(shè)計(jì)流速最小設(shè)計(jì)流速為06M/S，隨著設(shè)計(jì)流量逐段增加，其流速也相應(yīng)增加。下一管段的流速應(yīng)比上一管段的流速大。3最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)的最小管徑為200MM，其相應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度為0004；在街道下的最小管徑為300MM，相應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度為0003。當(dāng)街區(qū)廠區(qū)的流量小于919L/S、街道流量小于1463L/S時(shí)則稱為不設(shè)計(jì)管段，直接采用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度而不進(jìn)行水力計(jì)算。4污水管道的埋設(shè)深度污水管道的最小覆土厚度，一般應(yīng)滿足以下三個(gè)因素的要求A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015M，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較大B在車行道下管頂最小覆土厚度一般不小于07M，非車行道下的污水管道若能滿足管道銜接的要求以及無動荷載的影響，其最小覆土厚度值也可以適當(dāng)減小。C為了能使污水順利排出，污水出戶管的最小埋深一般在0507M，所以街坊污水管道起點(diǎn)埋深為0607M。備注干燥土壤最大埋深不超過78M，多水、流砂、石灰?guī)r土壤最大埋深不超過5M；一般埋深不超過5M；根據(jù)所給的水文地質(zhì)資料該城市位于福建的北部，排水管道鋪設(shè)地區(qū)的土壤為亞粘土。土壤的冰凍深度為04米。地下水位在地表以下7米。水體的最高水位86米，最低水位84米，常水位85米。因此，最大設(shè)計(jì)埋深不能超過7米，一旦超過則應(yīng)設(shè)置提升泵站。本設(shè)計(jì)中管道的起始埋深均設(shè)為大于等于08米。2污水管道的銜接1管道在銜接時(shí)應(yīng)遵循兩個(gè)原則盡可能提高下游管段的高程，以減少管道埋深，降低造價(jià)；避免上游管段中形成回水而造成淤積。2管道銜接的方法，通常有水面平接和管頂平接兩種。水面平接是指在水力計(jì)算中，使上游管段終端和下游管段起端在指定的設(shè)計(jì)充滿度下的水面相平，即上游管段終端與下游管段起端的水面標(biāo)高相同。由于上游管段中的水面變化較大，水面平接時(shí)在上游管段內(nèi)的實(shí)際水面標(biāo)高有可能低于下游管段的實(shí)際水面標(biāo)高，因此，在上游管段中易形成回水。管頂平接是指在水力計(jì)算中，使上游管段終端和下游管段起端的管頂標(biāo)高相同。采用管頂平接時(shí)，不易于在上游管段產(chǎn)生回水，但下游管段的埋深將增加。無論采用哪種銜接方法，下游管段起端的水面和管內(nèi)底標(biāo)高都不得高于上游管段終端的水面和管內(nèi)底標(biāo)高。3水力計(jì)算步驟1從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計(jì)管段的長度和地面標(biāo)高；2計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度，作為確定管道坡度時(shí)的參考；3確定起始管段的管徑以及設(shè)計(jì)流速V、設(shè)計(jì)坡度I、設(shè)計(jì)充滿度H/D；4確定其它管段的設(shè)計(jì)參數(shù)；5計(jì)算各管段上端、下端的水面、管內(nèi)底標(biāo)高及埋設(shè)深度。第四章雨水管道的設(shè)計(jì)（一）雨水管渠系統(tǒng)平面布置特點(diǎn)1充分利用地形，就近排入水體。2根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道。通常應(yīng)根據(jù)建筑物的分布，道路布置及街區(qū)內(nèi)部的地形等布置雨水管道，使街區(qū)內(nèi)絕大部分雨水以最短距離排入街道低側(cè)的雨水管道。3合理布置雨水口，以保證路面雨水排除通暢。4雨水管道采用明渠或暗管應(yīng)結(jié)合具體條件確定。備注該城市建筑密度高，交通量較大，因此不考慮采用明渠，而采用雨水暗管。（二）雨水管渠水力計(jì)算的設(shè)計(jì)參數(shù)1設(shè)計(jì)充滿度雨水管道設(shè)計(jì)充滿度按滿流考慮，即H/D1。2設(shè)計(jì)流速雨水管渠的最小設(shè)計(jì)流速應(yīng)大于污水管道，滿流時(shí)管道內(nèi)最小設(shè)計(jì)流速為075M/S；明渠內(nèi)最小設(shè)計(jì)流速為040M/S。對雨水管渠的最大設(shè)計(jì)流速規(guī)定為金屬管最大流速為10M/S；非金屬管最大流速為5M/S；管渠設(shè)計(jì)流速應(yīng)在最小流速和最大流速范圍內(nèi)。3最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度雨水管道的最小管徑為300MM,相應(yīng)的最小坡度為0003，雨水口連接管最小管徑為200MM，最小坡度為001。4最小埋深與最大埋深具體規(guī)定同污水管道（三）雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和水力計(jì)算1劃分排水流域和管道定線2劃分設(shè)計(jì)管段；3劃分并計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的匯水面積（由于初次計(jì)算所以街道不納入?yún)R水面積內(nèi)）；（見附表九）4確定各個(gè)排水流域的平均徑流系數(shù)值；根據(jù)該城市的覆蓋情況，可求得雨水干管所在區(qū)域的徑流系數(shù)AVFII/F3509150153509015030705確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P、地面集水時(shí)間T1；根據(jù)該城市的建筑密度情況，地形坡度和地面覆蓋種類，以及街區(qū)內(nèi)設(shè)置雨水暗管，確定地面集水時(shí)間T1采用15MIN。（本設(shè)計(jì)中重現(xiàn)期采用1A）6求單位面積徑流量；Q0Q071984（1077P）/（T9）0777列表進(jìn)行雨水干管的設(shè)計(jì)流量和水力計(jì)算，以求得各管段的設(shè)計(jì)流量，及確定各管段的管徑、坡度、流速、管內(nèi)底標(biāo)高和管道埋深值等。計(jì)算時(shí)需先確定管道起點(diǎn)的埋深或是管內(nèi)底標(biāo)高；（見附表十）8繪制雨水管道平面圖和縱剖面圖。（四）水力計(jì)算中應(yīng)注意的問題1在計(jì)算中，碰到下游管段的設(shè)計(jì)流量小于上游管段的設(shè)計(jì)流量時(shí)，下游管段的設(shè)計(jì)流量應(yīng)取上游管段的設(shè)計(jì)流量，而本設(shè)計(jì)中不存在該種現(xiàn)象。2支管與干管的計(jì)算是同時(shí)進(jìn)行計(jì)算的，在支管與干管相交的檢查井處，必然會有兩個(gè)T2和兩個(gè)管內(nèi)底標(biāo)高值。相交后的下游管段水力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用大的T2和最小的管內(nèi)底標(biāo)高。3在水力計(jì)算中，管道坡度變化不大時(shí)，隨著流量的增大，流速應(yīng)該是逐漸變大或不變，應(yīng)遵循下游的流速大于或等