1、1、污水管道的布置1.1 確定排水體制排水體制的選擇：根據(jù)所給城鎮(zhèn)和工廠的地形規(guī)劃，風(fēng)向和水體條件，綜合現(xiàn)行對污水 處理的要求，考慮確定使用分流制，這樣可以分別處理雨水和污水， 流入污水廠的水量比合流制小得多， 污水廠的運行容易控制，減輕城 市污水廠的負擔(dān)。同時分質(zhì)處理雨水和污水，針對性強，適應(yīng)城市發(fā) 展的需要，又能符合衛(wèi)生要求。1.2 污水廠位置的選擇該規(guī)劃區(qū)域雖多為丘陵地區(qū)，地勢高低起伏，主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，考 慮綜合因素，將污水廠設(shè)在南部，利于污水在管道內(nèi)重力流動。該城鎮(zhèn)中部有一大河流經(jīng)，將污水處理廠布置在東南角。1.3 劃分排水流域該城鎮(zhèn)按人口密度分為四個區(qū)，I區(qū)、II區(qū)、田區(qū)、IV區(qū)。

2、考慮到該 城鎮(zhèn)小區(qū)眾多，人口密度較大，擬將該城鎮(zhèn)劃分為四個排水區(qū)域，以 四條干管承接各區(qū)域的污水，最后接入主干管。2、管網(wǎng)布置與定線管道定線時，一般按主干管、干管、支管順序依次進行，應(yīng)盡可能 的在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。在定線時要考慮各方面的因素，如：地形和用地布局，排水體制等等， 其中，地形是重點考慮的因素。應(yīng)充分利用地形，順坡排水，在整個排水區(qū)域較低的地方敷設(shè)主干管及干管便于污水自流接入。污水主干管的走向取決于污水廠和出水口的位置， 小城市通常只設(shè)一 個污水廠，只需一條主干管。為使污水能重力自流，管道必須設(shè)置有一定的坡度，因此，隨著管 線的延長，管道埋深不斷

3、加大，當(dāng)管道埋深過大時，應(yīng)設(shè)置中途泵站, 提升污水，當(dāng)管道無法避免穿過鐵路、河流或其他地下建筑時，管道 最好垂直穿過障礙物，并根據(jù)具體情況設(shè)置倒虹管等工程設(shè)施。3、街區(qū)編號及其面積3.1 比流量的計算：I 區(qū)：350X 85%< 280+ 86400=0.964 L/s haII 區(qū)：350X 85%< 320+ 86400=1.102 L/s ha田區(qū)：350X 85%< 350+ 86400=1.205 L/s haIV 區(qū)：350X 85%< 240+ 86400=0.826 L/s ha3.2 設(shè)計人口數(shù):I 區(qū):8059II 區(qū)：6121田區(qū)：3824IV 區(qū)

4、：72063.3計算街區(qū)流量將各街區(qū)編上號，按各街區(qū)的平面范圍計算它們的面積街區(qū)編號回積ha比流量街區(qū)流量12.73790.9642.63929.35830.9649.02139.86270.9649.50843.8280.9643.69056.63571.1027.31362.75851.1023.04073.00230.9642.89483.02341.1023.33293.47211.1023.826103.24021.1023.571116.04471.2057.284124.88181.2055.883133.3170.8262.740144.36130.8263.602155.71

5、830.8264.723165.71570.8264.721174.66910.8263.857186.24510.8265.1584、管段設(shè)計流量的計算4.1計算基數(shù)根據(jù)設(shè)計管段的定義和劃分方法，將各管段有本段流量進入的點（一般為街區(qū)兩端）、集中流量及旁側(cè)支管進入的點，作為設(shè)計管段的起訖點的檢查井，并編上號碼以便計算。比流量：I 區(qū)：0.964 L/s haII 區(qū):1.102 L/s ha田區(qū):1.205 L/s haIV 區(qū)：0.826 L/s ha集中流量：工廠 A:1500 m3/d =17.36L/s工廠 B: 800 m3/d =9.26L/s工廠 C:2000m3/d =23.

6、15L/s工廠 D:1200m3/d =13.89L/s總變化系數(shù)Kz=2.7/QA0.11當(dāng) Q<5L/s 時，Kz=2.3當(dāng) Q>1000L/s 時，Kz=1.3污水主干管與干管的設(shè)計流量計算表居住區(qū)生活污水量本段流量表管段編號街區(qū)街區(qū)面比流轉(zhuǎn)輸流合計平均總變化生活污水編號積量流量量系數(shù)kz設(shè)計流量1234567891-212.73790.9642.6392.6392.436.4051-229.35380.9649.0179.0172.1219.1153-4116.04471.2057.2847.2842.1715.8082-37.2847.2842.1715.8082-539

7、.86270.9649.50832.80442.3121.7975.6689-10165.71570.8264.7214.7212.2810.7479-74.7124.7122.2810.7287-8133.3170.8262.7402.7402.426.6217-6124.88181.2055.8835.8832.2213.07023-2473.00230.9642.89413.34316.2371.9932.2647-240.00013.33513.3352.0327.07724-2583.02341.1023.33224.27627.6081.8751.74722-2419.56119.

8、5611.9538.0805-2243.8281.1024.21832.80437.0221.8167.18917-18174.66910.8263.8573.8572.338.97618-19186.24510.8265.1585.1582.2511.62818-150.0009.0159.0152.1219.11114-15144.36130.8263.6023.6022.348.44815-16155.71830.8264.7234.7232.2810.75115-1217.3417.3401.9734.20711-1293.47211.1023.8263.8262.338.91312-

9、13103.24021.1023.5713.5712.358.38112-200.00033.75233.7521.8361.88022-2056.63571.1027.31350.52957.8421.7399.94420-2162.75851.1023.04084.28187.3211.65144.198集中流量轉(zhuǎn)輸設(shè)計流量1011126.40519.11517.3633.16817.3633.16823.1517.36116.17810.74710.7286.62113.07013.8946.15427.07751.74713.8951.97063.66130.8498.97611.62

10、819.1118.44810.75134.2079.2618.1738.3819.2671.14072.92172.86472.99217.1885、污水管道水力計算5.1 水力計算設(shè)計參數(shù)5.1.1 設(shè)計充滿度污水管道按非滿流設(shè)計，最大設(shè)計充滿度見下表污水管道的最大設(shè)計充滿度管徑最大設(shè)計充滿度2003000.553504500.655009000.70>10000.755.1.2 設(shè)計流速為了防止污水中的泥沙顆粒沉淀產(chǎn)生淤積，阻塞管渠，規(guī)定污水管道的最小流速為0.6m/s ;為了防止因污水流速過大對管道造成沖刷損 壞，規(guī)定金屬管道的最大設(shè)計流速為10m/s,非金屬管道最大設(shè)計流速為5m

11、/s。5.1.3 最小管徑和最小設(shè)計坡度當(dāng)所計算所需要的污水管道管徑小于最小設(shè)計管徑時采用最小設(shè)計 管徑。我國室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定的最小設(shè)計管徑和最小設(shè)計坡 度如下表：最小設(shè)計管徑和最小設(shè)計坡度街道位置最小管徑最小設(shè)計坡度街坊道路下2000.0004市政道路下3000.00035.1.4 埋設(shè)深度為了保證在地面靜動荷載的作用下管道不至于被損壞，需保證在管道上有一定的覆土厚度，車行道下污水管道的最小覆土厚度不小于0.7m。為了防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道， 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 在冰凍線以上0.15m。6、水力計算步驟及注意點確定完

12、設(shè)計流量后，便從上游管段開始依次進行干管各設(shè)計管段的水力計算。結(jié)果詳見污水水力計算表，計算過程如下： 從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計管段的長度，列入表中第二項。 講各設(shè)計管段的設(shè)計流量列入表中第三項。設(shè)計管段起訖點檢查井處的地面標(biāo)高列入表中第10、11項。 計算每一設(shè)計管段的地面坡度(地面坡度=地面高差/距離)，作 為確定管道坡度時參考。 確定起始管段的管徑以及設(shè)計流速、設(shè)計坡度、設(shè)計充滿度。首先擬采用最小管徑300mm即查附錄附圖。在這張計算圖中， 管徑D和管道粗糙系數(shù)n為已知，其余四個水力因素只要知道 兩個即可求出另外兩個?，F(xiàn)已知設(shè)計流量，另一個可根據(jù)水力計算設(shè)計數(shù)據(jù)的規(guī)定設(shè)定。相應(yīng)于 3

13、00mmT徑的最小設(shè)計坡度為0.003。將所確定的管徑小坡度I、流速v、充滿度h/D分 別列入表中的第4、5、6、7項。 確定其他管段的管徑以及設(shè)計流速、設(shè)計充滿度和管道坡度。通常隨著流量的的增加，下一管段的管徑一般會增大一級或兩 級，或者保持不變，這樣便可根據(jù)流量的變化情況確定管徑。然后可根據(jù)設(shè)計流速隨著設(shè)計流量的增大而鑄鍛增大或保持不變的規(guī)律設(shè)定設(shè)計流速。根據(jù) Q和v即可在確定D的那張水力 計算圖表中查出相應(yīng)的充滿度和I值，若均符合要求，說明水 力計算合理，將計算結(jié)果填入表中。 計算各管段上端、下端的水面、管底標(biāo)高及其埋設(shè)深度：(1)根據(jù)設(shè)計管段長度計算降落量(2)根據(jù)管徑和充滿度求管段的

14、水深(3)確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點，本設(shè)計中以1點為控制點(4)求設(shè)計管段上、下端的管內(nèi)底標(biāo)高，水面標(biāo)高及埋設(shè)深度，根 據(jù)管段在檢查井處采用的銜接方法，可確定下游管段的管內(nèi)底 標(biāo)高。采用水面平接。 進行管道水力計算時，應(yīng)注意的問題：(1)必須細致研究管道系統(tǒng)的控制點。這些控制點常位于本區(qū)的最 遠或最低處，它們的埋深控制該地區(qū)污水管道的最小埋深。各 管道的起點、低洼地區(qū)的個別街坊和污水出口較深的工業(yè)企業(yè) 或公共建筑都是研究控制點的對象。(2)必須細致研究管道敷設(shè)坡度與管線經(jīng)過地段的地面坡度之間的 關(guān)系。使確定的管道坡度，在保證最小設(shè)計流速的前提下，又 不使管道的埋深過大，以便于支管的接入。(3)水力

15、計算自上游依次向下游段進行，一般情況下，隨著設(shè)計流 量的逐漸增加，設(shè)計流速也應(yīng)相應(yīng)增加。如流量保持不變，流 速不應(yīng)減小，只有在管段坡度由大驟小的情況下，設(shè)計流速才 允許減小。另外，隨著設(shè)計流量逐段增大，但當(dāng)管道坡度驟然 增大時，下游管段的管徑可以減小，但縮小的范圍不得超過 50100mm(4)在坡度太大的地區(qū)，為了減小管內(nèi)水流速度，防止管壁被沖刷, 管道坡度往往需要小于地面坡度。這就有可能使下游管段的覆 土無法滿足最小限值的要求。甚至超出地面。因此在適當(dāng)?shù)狞c 可設(shè)置跌水井，管段直接采用跌水連接。(5)水流通過檢查井時，常引起局部水頭損失。為了盡量降低這項損失，檢查井底部在直線管道上要嚴(yán)格采用直

16、線，在管道轉(zhuǎn)彎處要采用勻稱的曲線。通常直線檢查井可不考慮水頭損失。(6)在旁側(cè)管與干管的連接點處，要考慮干管已定埋深是否允許旁 側(cè)管接入。若連接處旁側(cè)管的埋深大于干管埋深，則需在連接 處的干管上設(shè)置跌水井，以使旁側(cè)管能接入干管。另一方面， 若連接處旁側(cè)管的管底標(biāo)高比干管的管底標(biāo)高高出許多，為使 干管有較好的水力條件，需在連接處前的旁側(cè)管上設(shè)置跌水井。7、水力計算結(jié)果主干管水力計算表充滿度管段編 號管道長 度設(shè)計流h/dh里管徑坡度流速1-214525.523000.0030.730.550.1652-5210116.1784500.00210.860.750.33755-22105130.84

17、95000.002710.650.32522-20345172.8646000.00221.050.650.3920-21230217.1886000.00261.150.750.45地面標(biāo)圖水面管內(nèi)底埋設(shè)深度管段編號降落量IL上端下端上端下端上端下端上端下端1-20.43586.386.183.46583.0383.382.86533.2352-50.44186.185.883.052582.611582.71582.2743.3853.5265-220.283585.885.782.59982.315582.27481.99053.5263.759522-200.75985.785.582

18、.2381.47181.8481.0813.864.41920-210.598 85.5 85.281.53180.933 81.08180.483 4.4194.717干管水力計算表充滿度管段編 號管道長 度設(shè)計流量管徑坡度流速h/dh3-253015.8083000.00260.70.550.1659-721510.7283000.00350.70.40.127-2424027.0773000.0030.730.550.16524-2230038.083500.00280.80.60.2118-1525519.1113000.00270.650.650.19515-1220034.2073

19、500.0030.80.550.192512-2019061.884000.00280.90.650.26地面水面管內(nèi)底埋設(shè)深度降落 上量IL端90.下端上端下端上端下端上端 下端1.378586.185.66584.28785.584.12251.9780.75288.84.46784.3471.8525686.285.22585.153.5586.84.51283.79284.34783.6271.8522.2720.72285.955555585.83.33782.49783.12782.2872.7723.4120.84985.75555550.68888.83.70683.5112.

20、8885286.484.395584.254586.83.01182.4113.3883.4880.6485.983.20482.604555585.82.17181.63981.91181.3793.9884.1200.532985.5555555則通過上述兩張表，可以讀出各管段的管底標(biāo)高，且支線接入干管都為重力流，不需額外設(shè)置跌水井。8、雨水管渠設(shè)計與計算8.1 雨水管道定線原則基本要求：能及時通暢排走城市各匯水面積內(nèi)的雨水徑流量雨水管道定線時，應(yīng)充分利用地形，就近排入水體，雨水管渠應(yīng)盡量 利用自然地形坡度以最短的距離靠重力流入附近的水體，或者排入郊 區(qū)。雨水干管的平面布置宜采用分散出水口

21、式的管道布置形式，且就近排放，管線較短，管徑也較小。8.2 雨水設(shè)計流量參數(shù)雨水設(shè)計流量的計算公式Q=。qoF式中:Q 雨水設(shè)計流量，m3/sqo 設(shè)計暴雨強度，L/(sha)6 徑流系數(shù)F 匯水面積，ha8.2.1 確定暴雨強度公式查資料可知該城鎮(zhèn)暴雨強度公式為：q=500 (1 + 1.3811gp ) /tA0.8式中：t=t1+m*t2=10+ Et2t2=L/60V (min)t1為地面匯水時間，視距離長短、地形坡度和地面鋪蓋情況而定，一般采用515mim 本設(shè)計采用10min。m為管道折減系數(shù)，暗管折減系數(shù) m=2明渠折減系數(shù)m=1.2,在陡坡地區(qū)，暗管折減系數(shù) m=1.22;在本

22、設(shè)計中暗管折減系數(shù)取 m=28.2.2 重現(xiàn)期雨水管渠設(shè)計重現(xiàn)期，應(yīng)根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、地形特點和氣候特征等因素確定。在同一排水系統(tǒng)中可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期。重現(xiàn)期一般選用0.53a,重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)，一般選用 35a,并應(yīng)與道路設(shè)計協(xié)調(diào)。特別重要地區(qū)和次要地區(qū)可酌情增減。本設(shè)計中選用 p=1a。8.2.3 徑流系數(shù)里的確定所謂徑流系數(shù)，就是徑流量和降雨量之間的比例。影響徑流系數(shù)的主要因素有地面覆蓋種類的透水性。止匕外，還與降雨歷時，暴雨強度及暴雨雨型有關(guān)。徑流系數(shù)里地面種類空值各種屋面、混凝土和瀝青路面0.90大塊石鋪砌路卸和瀝青表面處埋的碎石路面0.

23、60級配碎石路面0.45干砌石專石和碎石路面0.40非鋪砌土路面0.30公園和綠地0.15通常匯水面積是由各種性質(zhì)的地面覆蓋所組成， 隨著它們占有的面積av比例變化，空值也各異，所以整個匯水面積上的平均徑流系數(shù)空值是按各類地面面積用加權(quán)平均法計算而得到的地面種類房屋草地（包括人工綠地）路面（混凝土瀝青）占總面積比例20%20%30%30%0.900.150.900.30計算如下：乎 av=0.90 x 20%+0.15X 20%+0.90x 30%+0.30x 30%=0.578.2.4 設(shè)計充滿度雨水采用滿管流，則設(shè)計充滿度：h/D=18.2.5 設(shè)計流速最小設(shè)計流速為0.75m/s金屬管最

24、大設(shè)計流速為10m/s非金屬管最大設(shè)計流速為5m/s8.2.6 最小管徑和最小設(shè)計坡度雨水管道的最小管徑為300mm相應(yīng)最小坡度為0.003雨水口連接管的最小管徑為200mm最小坡度為0.018.2.7 最小埋深與最大深度：同污水管8.2.8 雨水管道的連接方式：采用管頂平接方式8.3 雨水管渠系統(tǒng)的設(shè)計步驟(1)劃分排水流域和管道定線雨水干管基本垂直于等高線，布置在排水流域地勢較低的一側(cè)，這樣 雨水能以最短距離靠重力流分散就近排入水體。為了充分利用街道邊溝的排水能力，每條干管起端100m左右可視具體情況不設(shè)雨水暗管。 雨水支管一般設(shè)在街坊較低側(cè)的道路下。(2)劃分設(shè)計管段根據(jù)管道的具體位置，

25、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一定距離的直線管段上都應(yīng)設(shè) 置檢查井。把兩個檢查井之間流量沒有變化且預(yù)計管徑和坡度也沒有 變化的管段定位設(shè)計管段。并從管段上游忘下游按順序進行檢查井編 號。(3)劃分并計算各設(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、 匯水面積的大小以及雨 水管道布置等情況而定。地勢較平坦時，可按就近排入附近雨水管道 的原則劃分匯水面積；地形坡度較大時，應(yīng)按地面雨水徑流的水流方 向劃分匯水面積。并將每塊面積進行編號，計算其面積的數(shù)值注明在 圖中。8.4 雨水量的計算8.4.1 基礎(chǔ)計算如附圖1所示，選取兩條雨水管道，對其進

26、行設(shè)計流量計算和水力計 算。計算數(shù)據(jù)如下表所示:地面標(biāo)高表地面標(biāo)圖85.085.485.686.386.985.786.286.887.1檢查井編號122613271428241625管道長度表設(shè)計管段編號管長17-2514125-1618216-2416724-2819516010013415014-2727-1313-2612-26匯水面積計算表設(shè)計管段編號本段匯水面積 編號本段匯水面積轉(zhuǎn)輸匯水面積總匯水面積17-2521、18、30、292.90702.90725-1613、16、17、26、27、283.9782.9076.88516-249、8、11、252.2986.8859.18

27、324-282、3、4、5、23、243.9659.18313.14814-2722、20、19、352.00502.00527-1315、14、12、342.5392.0054.54413-2610、7、6、332.4494.5446.99326-1632、 31、 12.6736.9939.666水力計算步驟：(1)將需要計算的設(shè)計管段從上游至下游依次寫出。(2)計算中假定管段的設(shè)計流量均從管段的起點進入， 即各管段 的起點為設(shè)計斷面。因此，各管段的設(shè)計流量是按該管段起 點，即上游管段終點的設(shè)計降雨歷時進行計算的。也就是說在計算各設(shè)計管段的暴雨強度時，用的t2值應(yīng)按上游管段 的管內(nèi)雨水流行

28、時間之和求得。查排水工程后附圖 13, 可以求出設(shè)計流速、管徑、坡度、設(shè)計流量等。(3)根據(jù)確定的設(shè)計參數(shù)、求單位面積徑流量 q0。q0= Tq=0.57X500 (1 + 1.381lgp ) / (10+2112 )八0.65 單位 L/(s ha)(4)用各設(shè)計管段的單位面積徑流量乘以該管段的總匯水面積 得設(shè)計流量。(5)在求得設(shè)計流量后即可進行水力計算。 求管徑、管道坡度和 流速。在查水力計算圖時可以相應(yīng)地適當(dāng)調(diào)整。(6)根據(jù)設(shè)計管段的設(shè)計流速求本管段的管內(nèi)雨水流行時間t2。(7)管段長度乘以管道坡度得到該管段起點與終點的差值，即降落量。(8)根據(jù)冰凍情況、雨水管道銜接要求及承受荷載的要求， 確定 管道起點的埋深或管底標(biāo)高。本設(shè)計的兩根干管的起點埋深 都取為3.0米(9)各雨水管段的設(shè)計管段在高程上采用管頂平接雨水干管水力計算表設(shè)計管段 編號管長匯水面 積管內(nèi)雨水流行時間E