1、2020年4月19日排水管網(wǎng)設計說明書文檔僅供參考，不當之處，請聯(lián)系改正。環(huán)境工程設計大作業(yè)題 目城市污水管網(wǎng)的設計姓名姜晨旭學號指導教師王慶宏成績二一七年六月目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc485282033 （一）設計概要 PAGEREF _Toc485282033 h 2 HYPERLINK l _Toc485282034 1.1設計題目 PAGEREF _Toc485282034 h 2 HYPERLINK l _Toc485282035 1.2設計內(nèi)容 PAGEREF _Toc485282035 h 2 HYPERLINK l _Toc48528

2、2036 1.3設計資料 PAGEREF _Toc485282036 h 2 HYPERLINK l _Toc485282037 1.4設計參考資料 PAGEREF _Toc485282037 h 3 HYPERLINK l _Toc485282038 （二）排水系統(tǒng) PAGEREF _Toc485282038 h 3 HYPERLINK l _Toc485282039 2.1排水體制 PAGEREF _Toc485282039 h 3 HYPERLINK l _Toc485282040 2.2排水體制的選擇 PAGEREF _Toc485282040 h 4 HYPERLINK l _Toc

3、485282041 （三）管網(wǎng)設計 PAGEREF _Toc485282041 h 4 HYPERLINK l _Toc485282042 3.1管道定線 PAGEREF _Toc485282042 h 4 HYPERLINK l _Toc485282043 3.1.1排水管網(wǎng)布置原則 PAGEREF _Toc485282043 h 4 HYPERLINK l _Toc485282044 （4）規(guī)劃時要考慮到使渠道的施工、運行和維護方便； PAGEREF _Toc485282044 h 4 HYPERLINK l _Toc485282045 3.1.2排水管網(wǎng)定線考慮因素 PAGEREF _T

4、oc485282045 h 4 HYPERLINK l _Toc485282046 3.1.3污水主干管定線 PAGEREF _Toc485282046 h 5 HYPERLINK l _Toc485282047 3.1.4污水干管定線 PAGEREF _Toc485282047 h 5 HYPERLINK l _Toc485282048 3.2水量計算 PAGEREF _Toc485282048 h 6 HYPERLINK l _Toc485282049 3.3水力學計算 PAGEREF _Toc485282049 h 8 HYPERLINK l _Toc485282050 3.3.1水力學

5、計算要求 PAGEREF _Toc485282050 h 8 HYPERLINK l _Toc485282051 3.3.2水力學計算過程 PAGEREF _Toc485282051 h 9 HYPERLINK l _Toc485282052 （四）圖形繪制 PAGEREF _Toc485282052 h 10 HYPERLINK l _Toc485282053 （五）管材設計 PAGEREF _Toc485282053 h 11（一）設計概要1.1設計題目1.2設計內(nèi)容（1）繪制CAD圖并計算小區(qū)面積、布設管道、測量出地面標高；（2）完成流量計算并列出污水干管設計流量計算表；（3）完成水力計

6、算，經(jīng)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行標注。1.3設計資料（1）人口密度為400cap/ha；（2）生活污水定額140L/capd；（3）工廠的生活污水和淋浴污水設計流量分別是8.24L/s和6.84L/s,生產(chǎn)污水設計流量為26.4L/s, 工廠排水口地面標高為43.5m，管底埋深不小于2m，土壤冰凍深度為0.8m；（4）沿河岸堤壩頂標高40m。1.4設計參考資料1.排水工程（上冊）（第四版），中國建筑工業(yè)出版社，19992.環(huán)境工程設計趙立軍 陳進富 主編，中國石化出版社（二）排水系統(tǒng)2.1排水體制廢水分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三種類型，它們能夠采

7、用一個排水管網(wǎng)系統(tǒng)來排除，也能夠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)處理直接就進排入水體；后者則是在合流干管與截流干管交接處設置溢流井，超出處理能力的混合污水經(jīng)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：2.2排水體制的選擇根據(jù)設計題目和設計資料來看，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

8、，污染源種類較少。從環(huán)保角度來看，分流制效果較好，可是本地區(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，因此選擇截流式。晴天污水能夠全部處理，工程造價相對較低，管理簡便。（三）管網(wǎng)設計3.1管道定線3.1.1排水管網(wǎng)布置原則（1）按照城市總體規(guī)劃，結合當?shù)貙嶋H情況布置排水管網(wǎng)，要進行多方案技術經(jīng)濟比較；（2）先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，應按從主干管到干管到支管的順序進行布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線

9、最短和埋深最?。唬?）規(guī)劃時要考慮到使渠道的施工、運行和維護方便；3.1.2排水管網(wǎng)定線考慮因素在進行定線時，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。一般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)域較低的地方布設主干管及干管，便于支管的污水自流接入；（2）地形復雜時，布置成幾個獨立的排水系

10、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。結合江河的走向，合理布置管線，減少施工難度，同時對不同的布置方案進行技術經(jīng)濟比較，尋求更為合理的管線布置方法。3.1.3污水主干管定線本地區(qū)布設排水管段的區(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

11、水廠的位置與可能的埋設深度等因素，污水主干管選擇東部道路處埋設。具體布置請參看該地區(qū)排水管道設計布置總平面圖。3.1.4污水干管定線由于各區(qū)具有明顯的坡度走向，故各區(qū)污水干管的布置宜充分利用這種地形順坡鋪設，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標后排放。具體布置請參看該地區(qū)排水管道設計布置總平面圖。地區(qū)排水管道設計布置總平面圖3.2水量計算污水管道的設計流量包括生活污水設計流量和工業(yè)廢水設計流量兩大部分。 一般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）

12、，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)管道平面布置，劃分設計管段（定出檢查井的位置并編號），量出主干管的設計管段長度，街坊排水面積的劃分，根據(jù)污水管道的布置，劃分各設計管段服務的街坊排水面積，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）7.57.518.6666.46.4街坊編號891011121314街坊面積（ha）6.46.46.46.46.46.46.4（1）居住區(qū)比流量根據(jù)生活污水定額n(L/capd)和人口密度N(cap/ha)可求出該地區(qū)

13、區(qū)的生活污水平均比流量q0。即q0=nN/86400(L/sha)式中人口密度N=400cap/ha；生活污水定額n=140L/（capd）。則平均比流量：q0=40014086400=0.648L/（sha）（2）居住區(qū)本段流量q1=q0街區(qū)面積7.50.648=4.86L/s（3）合計平均流量合計平均流量=q1+q2 4.86+0=4.86L/s （4）總變化系數(shù)KK=2.7/Q0.11K=2.7/4.860.11=2.27（5）生活污水設計流量Q1=K合計平均流量Q1=2.274.86=11.03L/s（6）集中流量工廠的生活污水和淋浴污水設計流量分別是8.24L/s和6.84L/s生產(chǎn)

14、污水設計流量為26.4L/s（7）設計流量設計流量=集中流量+生活污水設計流量15.08+26.4=41.48L/s具體計算結果如下表所示：3.3水力學計算3.3.1水力學計算要求（1）設計充滿度在設計流量下，污水在管道中的水深h和管道直徑D之間的比值稱為設計充滿度。當h/D=1時成為滿流，當h/D1時成為非滿流。其中雨水管道按滿流設計，污水管道按非滿流設計。中國最大設計充滿度的規(guī)定如下表：（2）設計流速污水在管內(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，設計流速不宜過小或過大，應在最大和最小設計流速范圍之內(nèi)。

15、根據(jù)國內(nèi)污水管道實際運行情況的監(jiān)測數(shù)據(jù)并參考國外經(jīng)驗，污水管道的最小設計流速定為0.6m/s。（3）最小管徑一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，設計污水流量很小，若根據(jù)流量計算，則管徑會很小。根據(jù)養(yǎng)護經(jīng)驗證明，管徑過小極易堵塞。另外，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，當設計服務面積小于此管徑對應服務面積時，可直接采用最小管徑以及它對應的最小坡度不進行水力計算。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)設計時，一般使管道埋設坡度與設計地區(qū)的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流

16、速應等于或大于最小設計流速，以防止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀。規(guī)定管徑200mm的最小設計坡度為0.004，管徑300mm的最小設計坡度為0.003。（5）污水管道埋設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78m。3.3.2水力學計算過程（1） 根據(jù)流量選擇合適管徑及流速，結合水力學計算表查找相應坡度與充滿度。（2）充滿度h=Dh/D （3）降落量=IL（4）地面標高根據(jù)之前CAD地區(qū)排水管道設置平面圖，經(jīng)過內(nèi)插法求得每條管段兩端的地面標高。（5）

17、埋設深度：先設第一段管上端埋設深度為2.5m，則下端為：第一段管下端地面標高-（第一段管上端地面標高-埋設深度-降落量）40.91-（41.625-2.5-0.616）=2.401m（6）管內(nèi)底標高：管內(nèi)底標高=地面標高-埋設深度41.625-2.5=39.125m（7）水面標高：水面標高=地面標高-管內(nèi)底標高+充滿度41.625-39.125+0.1785=39.3035m具體計算結果如下表所示：（四）圖形繪制管網(wǎng)平面圖縱剖圖（五）管材設計混凝土管與鋼筋混凝土管：預制混凝土管和鋼筋混凝土管的直徑范圍為1502600mm，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。混凝土管與鋼筋混凝土管的管口形狀有平口、企口、承插口等?；炷?/p>