污水管道设计计算书.doc

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1、污水管道系统的设计计算污水管道系统的设计计算 （一）污水设计流量计算（一）污水设计流量计算一综合生活污水设计流量计算一综合生活污水设计流量计算各街坊面积汇总表街坊编号123456789101112 街坊面积/ha8.6811.788.548.728.5211.886.0410.6222.0913.5110.097.16街坊编号131415161718192021222324 街坊面积/ha6.697.1310.0914.427.0511.2212.3910.888.178.799.1010.50街坊编号252627282930313233合计 街坊面积/ha7.2714.0220.5616.2

2、313.389.0310.6610.8414.70360.75居住区人口数为 300 360.75=108225 人则综合生活污水平均流量为 150 108225/24 3600L/s=187.89L/s用内插法查总变化系数表，得 KZ=1.5故综合生活污水设计流量为 Q1=187.89 1.5L/s=281.84L/s二工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算二工业企业生活污水和淋浴污水设计流量计算企业一：一般车间最大班职工人数为 250 人，使用淋浴的职工人数为 80 人；热车间最大班职工人数为 100 人，使用淋浴的职工人数为50 人故工业企业一生活污水和淋浴污水设计流量为Q2（1）=（2

3、50 25 3+100 35 2.5）/3600 8+(80 40+50 60)/3600L/s=2.68L/s企业二：一般车间最大班职工人数 450 人，使用淋浴的职工人数为90 人；热车间最大班职工人数为 240 人，使用淋浴的职工人数为140 人故工业企业二生活污水和淋浴污水设计流量为Q2（2.）=（450 25 3+240 35 2.5）/3600 8+（90 40+140 60）/3600=5.23L/s所以工业企业生活污水和淋浴污水设计流量为Q2=Q2(1)+Q2(2)=(2.68+5.23)L/s=7.91L/s三工业废水设计流量计算三工业废水设计流量计算企业一：平均日生产污水量

4、为 3400m3/d=3.4 106L/d=59.03L/s企业二：平均日生产污水量为 2400m3/d=2.4 106L/d=27.78L/sQ3=(59.03 1.6+27.78 1.7)L/s=141.67L/s四城市污水设计总流量四城市污水设计总流量Q4=Q1+Q2+Q3=(281.84+7.91+141.67)l/s=431.42L/s（二）污水管道水力计算（二）污水管道水力计算一划分设计管段，计算设计流量一划分设计管段，计算设计流量本段流量 q1=FqsKZ式中 q1-设计管段的本段流量（L/s）F-设计管段服务的街坊面积（hm2）qs-生活污水比流量L/(shm2)KZ-生活污水

5、总变化系数生活污水比流量 qs=n/24 3600=300 150/24 3600 L/(shm2)=0.521 L/(shm2)式中 n-生活污水定额或综合生活污水定额L/（人d）-人口密度（人/hm2）污水干管和主干管设计流量计算表污水干管和主干管设计流量计算表居住区生活污水量（或综合生活污水量）集中流量 q3本段流量 q1管段 编号街坊 编号街坊 面积 /ha比流 量 qs/L/(sha)流量 q1 /(L/s )转输 流量 q2 /(L/s)合计 平均 流量 /(L/s)总变 化系 数 KZ生活 污水 设计 流量 /(L/s)本段 /(L/s)转输 /(L/s)设计 流量 /(L/s)

6、123456789101112 1-23110.660.5215.55 5.552.2812.6512.65 11-129.349.342.1720.27 20.27 12-1316.5416.541.9932.91 32.91 13-226.7526.751.9151.09 51.09 2-3309.030.5214.7032.3037.001.8267.34 67.34 3-42913.380.5216.97 37.0043.971.7978.71 78.71 14-158.998.992.1819.60 19.60 15-417.8317.831.9835.30 35.30 4-5281

7、6.230.5218.46 61.8070.261.70119.44 119.44 5-62720.560.52110.71 70.2680.971.66134.41 134.41 16-1713.4313.432.0527.53 27.53 17-1831.9831.981.8659.48 59.48 18-644.1044.101.7978.94 78.94 6-7125.07125.071.57196.36 97.13293.49 7-83314.70.5217.66 125.07132.731.57208.39 97.13305.52 19-2010.6610.662.1322.71

8、22.71 20-2116.1916.191.9932.22 52.4684.68 21-2228.9628.961.8954.73 52.46107.19 22-2338.4838.481.8470.80 52.46123.26 23-849.5749.571.7787.74 52.46140.2 8-93210.840.5215.65 182.30187.951.51283.80 149.59433.39工厂排出的工业废水作为集中流量，企业一流出水量在检查井 7 处进入污水管道，相应的设计流量为 97.13L/s由管线图和上表可知，设计管段 1-2 为主干管的起始管段，只有本段流量 q1=

9、qsF=0.521 10.66L/s=5.55L/s 流入，故其设计流量为5.55L/s。设计管段 2-3 除了本段流量 q1外，还有包括 1-2 管段流量的转输流量Q2流入。该管段接纳街坊 30 的污水，其街坊面积为 9.03ha，故本段平均流量为 q1= qsF=0.521 9.03L/s=4.70L/s；该管段的转输流量是从旁侧管段 11-12-13-2 流来的生活污水平均流量，其值为q2=5.55 +0.521 (11.88+6.04+6.69+7.13+9.10+10.50)L/s=32.30L/s设计管段 2-3 的合计平均流量为 q1+q2=(4.7+32.03)L/s=37.0

10、0L/s查表 8-1 得 Kz=1.82，故该管段的综合生活污水设计流量为Q1=37.00 1.82L/s=67.34L/s。总设计流量为综合生活污水设计流量与集中流量之和，因集中流量为 0，故 Q=Q1=6.34L/s工厂排出的工业废水作为集中流量，如企业一流出水量在检查井 6处进入污水管道，相应的设计流量为 97.13L/s，则管段 6-7 的总设计流量就为本段集中流量与旁侧管段 5-6 和 16-17-18-6 转输来的综合生活污水设计流量之和。其余各管道设计流量的计算方法与上述方法相同二水力计算二水力计算（1）污水干管的水力计算污水干管的水力计算污水干管水力计算表污水干管水力计算表管段

11、 编号管段 长度设计流 量管道直 径设计 坡度 I设计流 速设计充满度降落 量L/mQ/（L/s ）D/mm/()v/(m/s)h/Dh/mIL/m123456789 11-1224020.27 3003.00.600.500.150 0.720 12-1334032.91 3502.70.730.490.172 0.918 13-235051.09 4002.50.780.520.208 0.875 14-1527019.60 3003.00.600.500.150 0.810 15-451535.30 3502.70.740.510.179 1.391 16-1749027.53 3002

12、.90.700.540.162 1.421 17-1840059.48 4002.50.810.560.224 1.000 18-652078.94 4502.20.830.570.257 1.144 19-2027522.713003.00.600.50.150 0.825 20-2134084.685002.20.840.520.260 0.748 21-22230107.195002.10.870.590.295 0.483 22-23260123.266002.00.890.490.294 0.520 23-8325140.206002.00.910.530.318 0.650 标高/

13、m 地面水面管内底埋设深度/m管段 编号 上端下端上端下端上端下端上端下端 1011121314151617 11-1212.0510.8011.000 10.280 10.85010.131.2000.670 12-1310.809.8510.252 9.334 10.0809.1620.7200.688 13-29.858.009.320 8.445 9.1128.2370.7380.237 14-1511.0510.0510.000 9.190 9.8509.0401.2001.010 15-410.057.709.169 7.778 8.9907.5991.0600.101 16-17

14、12.2011.1511.162 9.741 11.0009.5791.2001.571 17-1811.159.659.703 8.703 9.4798.4791.6751.171 18-69.657.608.686 7.542 8.4297.2851.2210.315 19-2012.4011.6011.350 10.525 11.20010.3751.2001.225 20-2111.6011.2010.435 9.687 10.1759.4271.4251.773 21-2211.2010.609.722 9.239 9.4278.9441.7731.656 22-2310.609.8

15、59.138 8.618 8.8448.3241.7561.526 23-89.858.458.642 7.992 8.3247.6741.5260.7761. 将设计管段编号填入上表中第 1 项，从污水管道平面布置图上按比例量出污水干管每一设计管段的长度，填入上表第 2 项。2. 将污水干管各设计管段的设计流量填入上表的第 3 项。设计管段起止点检查井的地面标高填入上表第 10、11 项。各检查井处的地面标高根据地形图的等高线标高值，按内插法计算。3. 计算每一设计管段的地面坡度，作为确定管道坡度时的参考值。例如，设计管段 11-12 的地面坡度为（12.05-10.80）/240=0.00

16、52.4. 根据设计管段 11-12 的设计流量，参照地面坡度估算管径，根据估算的管径查水力计算图得出设计流速、设计充满度和管道的设计坡度。本例设计管段 11-12 的设计流量为 20.27L/s，而室外排水设计规范规定城市街道下污水管道的最小管径为 300mm，它在最小设计流速和最大设计充满度条件下的设计流量为 26L/s。所以本管段为不计算管段，不再进行水力计算，直接采用最小管径300mm、与最小管径相应的最小设计坡度 0.003、最小设计流速0.6m/s、设计充满度 h/D=0.5.其他各设计管段的计算方法与此相同。5. 根据设计管段的管径和设计充满度计算设计管段的水深。如设计管段 11

17、-12 的水深为（h/D）D =0.5 300mm=150mm=0.15m，将其填入上表中第 8 项。6. 根据设计管段的长度和管道设计坡度计算管段标高降落量。如设计管段 11-12 的标高降落量为 IL=0.003 240=0.720m，将其填入上表中的第 9 项。7. 求设计管段上、下端的管内底标高和埋设深度。首先要确定管道系统的控制点。本例中各条干管的起点都是该条管道的控制点，已知各条干管起点的埋设深度均为 1.2m。于是 11-12 管段 11 点的埋设深度为 1.2m，将其填入上表中第 16项。11 点的管内底标高等于 11 点的地面标高减 11 点的埋设深度，即：（12.05-1.

18、2）m=10.85m，将其填入上表中第 14 项。12 点的管内底标高等于 11 点的管内底标高减 11-12 管段的标高降落量，即：（10.85-0.72）m=10.13m，将其填入上表中第 15 项。12 点的埋设深度等于 12 点的地面标高减 12 点的管内底标高，即：（10.80-10.13）m=0.67m，将其填入上表第 17 项。8. 求设计管段上、下端的水面标高。管段上、下端的水面标高等于相应点的管内底标高加水深。如管段 11-12 中 11 点的水面标高为（10.850+0.150）=11.000m，将其填入上表第 12 项。12 点的水面标高为(10.130+0.15)m=1

19、0.280m，将其填入上表中第 13 项。12 点的水面标高也可用 11 点的水面标高减 11-12 管段的标高降落量，即：（11.000-0.72）m=10.280m。其余各管段的计算方法与此相同。（2）污水主干管的水力计算污水主干管的水力计算污水主干管水力计算表污水主干管水力计算表设计充满度管段 编号管段 长度 L/m设计流 量 Q/（L/s ）管道直 径 D/mm设计 坡度 I /()设计流 速 v/(m/s)h/Dh/m降落 量 IL/m123456789 1-228512.653003.00.600.500.150 0.855 2-325067.344502.00.770.540.2

20、43 0.500 3-430578.714501.90.780.600.270 0.580 4-5290119.446001.70.830.520.312 0.493 5-6505134.416001.70.850.550.330 0.859 6-7385293.498001.61.030.550.440 0.616 7-8525305.528001.61.040.570.456 0.840 8-9290 433.399001.41.070.610.549 0.406 标高/m 地面水面管内底埋设深度/m管段 编号 上端下端上端下端上端下端上端下端 1011121314151617 1-28.

21、9008.0007.8506.9957.7006.8451.2001.155 2-38.0007.8506.9386.4386.6956.1951.3051.655 3-47.8507.7006.4655.8856.195 5.6151.6552.085 4-57.7007.9005.7775.284 5.4654.9722.2352.928 5-67.9007.6005.3024.4434.9724.1132.9283.487 6-77.6007.5704.3533.7373.9133.2973.6874.273 7-87.5708.4503.7532.9133.2972.4574.2735

22、.993 8-98.4508.5002.9062.5002.3571.9516.0936.5491. 将设计管段编号填入上表中第 1 项，从污水管道平面布置图上按比例量出污水干管每一设计管段的长度，填入上表第 2 项。2. 将污水干管各设计管段的设计流量填入上表的第 3 项。设计管段起止点检查井的地面标高填入上表第 10、11 项。各检查井处的地面标高根据地形图的等高线标高值，按内插法计算。3. 计算每一设计管段的地面坡度，作为确定管道坡度时的参考值。例如，设计管段 1-2 的地面坡度为（8.90-8.00）/285=0.00314. 根据设计管段 1-2 的设计流量，参照地面坡度估算管径，根

23、据估算的管径查水力计算图得出设计流速、设计充满度和管道的设计坡度。本例设计管段 1-2 的设计流量为 12.65L/s，而室外排水设计规范规定城市街道下污水管道的最小管径为 300mm，它在最小设计流速和最大设计充满度条件下的设计流量为 26L/s。所以本管段为不计算管段，不再进行水力计算，直接采用最小管径300mm、与最小管径相应的最小设计坡度 0.003、最小设计流速0.6m/s、设计充满度 h/D=0.5.其他各设计管段的计算方法与此相同。5. 根据设计管段的管径和设计充满度计算设计管段的水深。如设计管段 1-2 的水深为（h/D）D=0.5 300mm=150mm=0.15m，将其填入

24、上表中第 8 项。6. 根据设计管段的长度和管道设计坡度计算管段标高降落量。如设计管段 1-2 的标高降落量为 IL=0.003 285=0.855m，将其填入上表中的第 9 项。7. 求设计管段上、下端的管内底标高和埋设深度。首先要确定管道系统的控制点。本例中各条干管的起点都是该条管道的控制点，故主干管中 1 点位控制点，埋设深度为 1.2m。 ，将该值填入上表中第 16 项。1 点的管内底标高等于 1 点的地面标高减 1 点的埋深，为（8.90-1.2）m=7.70m，填入上表中的第 14 项。2 点的管内底标高等于 1 点的管内底标高减管段 1-2 的标高降落量，为（7.70-0.855

25、）m=6.845m，填入上表中第 15 项。2 点的埋设深度等于 2 点的地面标高减 2 点的管内底标高为（8.00-6.845）m=1.155m，填入上表中第 17 项。8. 求设计管段上、下端的水面标高。管段上下端的水面标高等于相应点的管内底标高加水深。如管段 1-2 中 1 点的水面标高为（7.70+0.15）m=7.85m，填入上表中的第 12 项。2 点的水面标高为（6.845+0.15）m=6.995m，填入上表中的第 13项。根据管段在检查井处采用的衔接方法，可确定下游管段的管内底标高。例如，管段 1-2 与 2-3 的管径不同，采用管顶平接。即管段 1-2与 2-3 在 2 点处的管顶标高应相同。又如管段 2-3 与 3-4 管径相同，采用水面平接。即管段 2-3 与 3-4 在 3 点处的水面标高应相同。先计算管段 2-3 中 3 点点的水面标高，于是便得到管段 3-4中 3 点的水面标高，然后用管段 3-4 中 3 点的水面标高减去管段3-4 的降落量，便可求得 4 点的水面标高。用 3、4 点的水面标高减去管段 3-4 中的水深便得出相应点的管内底标高，进一步可求出 3、4 点的埋设深度。其他各管段的计算方法与此相同。三绘制管道的平面图和纵剖面图（见图）三绘制管道的平面图和纵剖面图（见图）