排水管网设计说明书 - pxg.doc

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1、排水管网系统课程设计说明书 姓 名：彭湘格 学 号： 班 级：1201班指导教师：邓洁、基础资料一、城市总平面图一张，比例13000。二、城市基础资料1、城市位于中国西南地区重庆，给水水源位置见城市总平面图。2、城区地质情况良好，土壤为砂质粘土，冰冻深度不加考虑，地下水位距地表8m；该市的地貌属丘陵地区，海拔标高一般为270320m。3、城市居住区面积115公顷，老城区占人口2.1万，新城区占人口3.4万。给水人口普及率为95%，污水收集率90。4、暴雨强度公式：选用如下暴雨强度公式。)；5、城市常年主导风向为北风和西北风，夏季平均风速1.6m/s；冬季平均风速1.4m/s。6、本市附近某江穿

2、城而过，在支流与干流交汇处，河流历史最高洪水位283.4m，二十年一遇洪水位281.8m，95%保证率的枯水位278.2m，常水位279.5m，河床标高277.8m，平均水面坡降3。7、老城区中有部分合流制管渠，但多为石砌暗沟，设在人行道下面，盖板裸露地面。由于断面较小，加以年久失修，有的已堵塞或断裂。新城区中建有一些分流制排水管网，但未真正分流。由于排水管道长度短，覆盖率低，城区中未有形成排水管网，致使城区污水未经处理就排入水体，对某江造成严重污染。为了保护环境，防止某江水质的进一步恶化，推进该市经济的持续发展，因此要求建设排水管渠，对该市污水进行收集、处理，以适应市政建设发展的需要。、排水

3、管网计算及设计说明一、 污水管网计算及设计说明1、确定排水系统的体制某城地形较为平坦，在东北方向较西南方向地势稍高，总体相差不大。水为由西南方流向东北方的河流B，城镇傍河而建，河流在城市南方蜿蜒曲折，与企业1和企业2距离较近。风向主要北风为主，夏季主导风为南风；因该区域年平均降水量为1025.5mm，因而降雨充沛。综合上述因素，考虑到污水需要集中处理，而雨水量大，可以就近排放于水体，同时配合该市整合城乡位置，统筹城乡发展的政策，以建立大型而繁荣的基础聚居区为出发点与立足点，因此该市采用完全分流制排水系统。2、考虑工业废水与城市生活污水有无合并处理的可能性。经过实地水质监测与跟踪结果，杨柳镇工厂

4、污水经局部处理后，其水质符合最新污水排入城市下水道水质标准，因此与城市生活污水合并进行处理工业废水与城镇生活污水集中在一起处理。3、根据城市污水是分散处理或集中处理，确定污水厂、出水口的位置。东北方向水环境较为脆弱，而且城市污水分散处理污水处理厂投资大，回报周期长，无太大的必要性。根据上述环境保护的要求和经济技术条件，选定城市污水集中处理的处理方式。污水厂及出水口位置选在水体下游且地势较低的位置，杨柳镇的水体污染大户是造纸厂，而造纸厂所处地区较为偏远，环保监测和执法力度鞭长莫及，为了防止造纸厂只专注于经济利益铤而走险，将工业废水直接排放到水体的局面产生，因此将污水厂建在造纸厂附近（如图1所示）

5、，以便造纸厂的污水可以直接排入污水厂，这样也可以减少这部分污水对城市污水管道的侵蚀和破坏；根据杨柳镇的风向，在该位置见污水处理厂不会影响主要区域的生态环境。5、污水管道的布置和定线根据地形划分排水流域。因杨柳镇地形变化较显著，因此排水区域按分水线划分。应使干管在最大的合理埋深情况下，流域中污水的绝大部分能靠重力流排出，不设泵站或少设泵站。 污水管道的布置和定线遵循了如下原则：（1） 管道系统布置符合地形趋势，一般顺坡排水，取短捷路线，每段管道对应适当的服务面积，汇水面积主要依据地形确定。（2） 尽量减少或避免管道穿越不易通过的地带和构筑物，如高地、地质不良地带等。如必须穿越，要采取必要的处理措

6、施。（3） 安排好控制点的高程。一方面应保证汇水面积的水均能排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地；另一方面又应避免照顾个别控制点而增加全线管道的埋深。（4） 管道坡度骤然变陡时，可适当改变最小管径规定，可由大管径变为小管径。当D=200-300mm时，只能按生产规格减小一级；当D400mm时，应根据水力计算确定，但管径减小不得超过两级。（5） 管道最小流速为0.6m/s,管道坡度尽可能徐缓。（6） 当污水管道下游是泵站或处理厂时，为了保证安全排水，在条件允许的情况下，可在处理厂之前设置事故溢流口，但要征得环保部门的同意。 遵照以上原则，设计污水管线、处理厂位置、排水街区划分如下：图1 污水管

7、线、处理厂位置、排水街区示意图6、污水管道设计流量计算（1）街坊排水面积的划分根据所划分的排水区域，求得排水面积，但划分的面积总和只有17公顷，与原始资料当中115公顷的居住面积相差较大，考虑到原始资料用GPS获得的资料可能和实际情况有所出入，因此将计算街区面积乘以了一个修正系数，其中由上可得排水面积如下表：表1 杨柳镇排水面积情况表老城区街区编号1 2 3 4 5 6 7 8 计算街区面积ha0.12 0.19 0.18 0.64 0.41 0.28 0.93 0.19 实际街区面积ha0.78 1.27 1.24 4.29 2.80 1.90 6.27 1.30 街区编号9 10 11 1

8、2 13 14 15 16 计算街区面积ha0.54 0.15 0.48 0.36 0.33 0.29 0.29 0.29 实际街区面积ha3.66 0.98 3.23 2.44 2.24 1.98 1.98 1.94 街区编号17 18 19 20 21 22 23 24 计算街区面积ha0.19 0.30 0.15 1.10 0.38 0.14 0.95 0.09 实际街区面积ha1.25 2.00 0.99 7.40 2.59 0.93 6.44 0.62 街区编号25 26 37 38 39 40 41 42 计算街区面积ha0.08 0.12 0.75 0.15 0.04 0.15

9、0.21 0.18 实际街区面积ha0.56 0.84 5.04 1.04 0.28 0.99 1.42 1.20 街区编号43 44 计算街区面积ha0.09 0.31 实际街区面积ha0.62 2.12 新城区街区编号27 28 29 30 31 32 33 34 计算街区面积ha0.14 0.09 0.30 0.03 0.21 0.79 1.56 0.41 实际街区面积ha0.96 0.58 2.01 0.20 1.43 5.36 10.54 2.79 街区编号35 36 45 46 47 48 计算街区面积ha0.35 0.39 0.09 0.37 0.26 0.99 实际街区面积ha

10、2.39 2.61 0.63 2.51 1.72 6.65 （2）污水管道设计流量的计算求居住区的比流量根据给水管网设计中居民生活污水定额为，因此可得各区的污水量标准由表1可得，老城区的居住区域为，新城区居住面积为，因此可得人口密度，。根据以上数据，可求出各区的生活污水平均比流量q0。即q0老=nN/86400(L/sha)= 202.5115/86400=0.6598 (L/sha)q0新=nN/86400(L/sha)= 202.5321/86400=1.9723 (L/sha)求各集中流量由原始数据表2 主要工厂的工业废水量工厂名称工业废水设计污水流量职工人数生产污水（m3/d）生产废水

11、（m3/d）第一班第二班第三班淋浴人数百分比热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间制糖厂45643864862974403204408445造纸厂30522992782484602604607232锻压厂23402543412303452103807141由以下公式：其中-居住区生活污水设计流量 -工业企业生活污水及淋浴污水设计流量 -居住区生活污水定额 -设计人口数-生活污水量总变化系数 -平均日平均时污水流量-一般车间最大班职工人数-热车间最大职工人数-一般车间职工生活污水定额，以25计-热车间职工生活污水定额，以35计-一般车间生活污水时变化系数，以3.0计-热车间生活

12、污水时变化系数，以2.5计-一般车间最大班使用淋浴职工人数-热车间最大班使用淋浴职工人数-一般车间的淋浴污水定额，以40计-高温、污染严重车间的淋浴污水定额，以60计-每班工作时数可得如下结果锻压厂流量计算工业废水：（23+40）1000/24/36002.3=1.6771 ,生活污水量：(254+230+210) 352.5/3600/8+（341+345+380）253/3600/8= 4.8845 淋浴污水量：(254+230+210) 0.7160+（341+345+380）0.4140)/3600=13.0686总污水量为1.6771+4.8845+13.0686=19.6302制糖

13、厂流量计算工业废水：（45+64）1000/24/36002.3=2.9016,生活污水量：(386+297+320) 352.5/3600/8+（486+440+440）253/3600/8=6.6046淋浴污水量：(386+297+320) 0.8460+（486+440+440）0.4540)/3600=20.8720总污水量为2.9016+6.6046+20.8720=30.3782造纸厂流量计算工业废水：（30+52）1000/24/36002.3= 2.1829 生活污水量：(299+248+260) 352.5/3600/8+（278+460+460）253/3600/8= 5.

14、5716淋浴污水量：(299+248+260) 0.7260+（278+460+460）0.3240)/3600= 13.9436总污水量为2.1829+5.5716+ 13.9436= 21.6981列表表示如下：表3 工业企业污水量统计表污水分类 工厂分类锻压厂制糖厂造纸厂合计工业废水量1.67712.90162.18296.7616生活污水量4.88456.60465.571617.0607淋浴污水量13.068620.872013.943647.8842合计19.630230.378221.698171.7065计算设计流量工业企业及公共建筑的污水量作为集中流量计算。表3 公共建筑设计

15、流量公共建筑车站公园医院中学设计流量480m3/d7.8L/s6.4 L/s6.8 L/s由以上数据可得各管段设计流量如下表：表4 各管段设计流量情况表检查井编号服务街区编号街区面积ha街区流量q1(L/s)转输面积ha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Q1（L/s）集中流量总流量设计（L/s）本段（L/s）转输（L/s）11、22.04 1.349 0.00 0.000 1.3 2.3 3.103 0.000 0.000 3.103 2390.28 0.184 0.00 0.000 0.2 2.3 0.424 0.000 0.000 0.424 337、3

16、86.08 4.010 0.28 0.184 4.2 2.3 9.646 0.000 0.000 9.646 43、4、86.84 4.513 2.04 1.349 5.9 2.2 13.029 55.556 0.000 68.584 55、64.70 3.101 15.24 10.056 13.2 2.0 26.755 0.000 55.556 82.310 67、99.92 6.547 19.94 13.157 19.7 1.9 38.327 0.000 55.556 93.883 8100.98 0.647 0.00 0.000 0.6 2.3 1.487 0.000 0.000 1.4

17、87 7113.23 2.131 30.84 20.350 22.5 1.9 43.101 0.000 55.556 98.656 420.00 0.000 0.00 0.000 0.0 0.0 0.000 19.630 0.000 19.630 10171.25 0.827 0.00 0.000 0.8 2.3 1.903 0.000 0.000 1.903 11161.94 1.281 1.25 0.827 2.1 2.3 4.849 0.000 19.630 24.479 9122.44 1.608 37.27 24.589 26.2 1.9 49.387 0.000 75.186 12

18、4.572 12141.98 1.303 39.70 26.197 27.5 1.9 51.567 0.000 75.186 126.753 1313、154.21 2.781 41.68 27.500 30.3 1.9 56.183 6.400 75.186 137.769 17250.56 0.368 0.00 0.000 0.4 2.3 0.847 0.000 0.000 0.847 18260.84 0.555 0.56 0.368 0.9 2.3 2.124 0.000 0.000 2.124 16240.62 0.407 0.00 0.000 0.4 2.3 0.936 0.000

19、 0.000 0.936 1518、19、2010.38 6.850 2.02 1.331 8.2 2.1 17.529 0.000 0.000 17.529 290.00 0.000 0.00 0.000 0.0 0.0 0.000 30.378 0.000 30.378 280.00 0.000 0.00 0.000 0.0 0.0 0.000 0.000 30.378 30.378 27352.39 4.705 0.00 0.000 4.7 2.3 10.821 0.000 0.000 10.821 260.00 0.000 2.39 4.705 4.7 2.3 10.821 0.000

20、 30.378 41.199 30471.72 3.400 0.00 0.000 3.4 2.3 7.821 0.000 0.000 7.821 310.00 0.000 1.72 3.400 3.4 2.3 7.821 0.000 0.000 7.821 2533、3413.33 26.291 4.11 8.105 34.4 1.8 62.930 0.000 30.378 93.308 22311.43 2.826 0.00 0.000 2.8 2.3 6.499 0.000 0.000 6.499 23325.36 10.575 1.43 2.826 13.4 2.0 27.196 0.0

21、00 0.000 27.196 24280.58 1.142 24.23 47.797 48.9 1.8 86.130 0.000 30.378 116.508 21300.20 0.402 0.00 0.000 0.4 2.3 0.925 0.000 0.000 0.925 20292.01 3.974 0.20 0.402 4.4 2.3 10.066 0.000 0.000 10.066 440.00 0.000 2.22 4.376 4.4 2.3 10.066 0.000 0.000 10.066 19270.96 1.902 27.03 53.315 55.2 1.7 95.898

22、 0.000 30.378 126.276 1421、239.03 5.955 86.29 56.934 62.9 1.7 107.671 0.000 105.564 213.235 430.00 0.000 0.00 0.000 0.0 0.0 0.000 7.800 0.000 7.800 3222、363.54 5.322 95.32 187.991 193.3 1.5 292.507 6.800 113.364 412.671 3445、463.15 6.206 0.00 0.000 6.2 2.2 13.708 0.000 0.000 13.708 330.00 0.000 102.

23、00 201.184 201.2 1.5 303.083 0.000 113.364 416.447 35486.65 13.120 102.00 201.184 214.3 1.5 320.613 0.000 113.364 433.977 41442.12 1.397 0.00 0.000 1.4 2.3 3.213 0.000 0.000 3.213 360.00 0.000 110.77 218.479 218.5 1.5 326.166 0.000 113.364 439.530 40411.42 0.935 0.00 0.000 0.9 2.3 2.150 0.000 0.000

24、2.150 39400.99 0.655 1.42 0.935 1.6 2.3 3.656 0.000 0.000 3.656 3842、431.82 1.199 2.41 1.590 2.8 2.3 6.413 0.000 0.000 6.413 370.00 0.000 115.00 226.814 226.8 1.5 337.217 21.698 113.364 472.280 7、污水主干管的水力计算根据表2和水利计算表，可得干管38-37-36-34-33、32-31-30-27、14-13-12-8-6-5-2合理、经济的管道的管径、流速、充满度及坡度，进一步求定管道的埋深。考虑到

25、环境卫生的需要，将出水口设在杨柳镇常年枯水位以下，同时也将该点作为埋深控制点，在出水口上游设一个污水泵站，以防发生特大洪水时洪水位高于处理厂标高而引起倒灌。污水干管水力计算表见附表1二、雨水管网计算及设计说明1、 划分排水区域正如前所述，杨柳镇地势不平、河流众多，而且常年水位低于地面平均标高，因此该城镇适合就近排放雨水，根据地形趋势及水体位置，划分排水区域如下图：图2 雨水排水区域划分图各区域面积统计如下表：表5 雨水区域面积统计表面积编号12345678面积0.438 0.244 0.794 0.775 0.260 1.041 0.153 0.332 面积编号910111213141516面

26、积0.301 1.317 0.427 1.001 1.150 0.338 0.316 0.665 面积编号1718192021222324面积0.432 0.469 0.715 1.231 0.826 0.699 1.114 1.014 面积编号2526272829303132面积1.216 0.510 0.610 0.374 0.361 0.966 0.923 1.469 面积编号3334353637383940面积0.145 1.301 0.902 1.038 0.844 0.377 0.737 1.083 面积编号4142434445464748面积0.482 1.093 0.928 0

27、.514 0.455 0.334 1.837 2.683 面积编号4950515253545556面积0.955 1.257 0.322 0.684 0.168 1.296 0.362 0.429 面积编号5758596061626364面积0.067 0.796 0.402 0.528 1.245 0.154 0.996 0.377 面积编号6566676869707172面积1.800 0.213 0.802 0.654 0.739 0.954 1.740 0.726 面积编号7374757677787980面积1.194 1.272 2.840 0.393 1.090 0.259 0.5

28、31 0.486 面积编号8182838485868788面积0.269 2.311 0.278 0.987 0.571 0.830 0.573 1.219 面积编号8990919293949596面积1.121 0.815 1.512 0.841 0.573 0.539 0.896 0.604 面积编号979899100101102103104面积1.215 0.543 0.105 0.302 0.253 0.150 1.033 0.453 面积编号105面积0.309 2、 管道定线、划分设计管段管道定线遵循了如下原则： 污水管道定线遵循的原则同样适用于雨水管道定线。 主要居住区采用暗管就

29、近排放雨水，并设置检查井，偏远地区采用明渠就近排放雨水（公园除外）。 雨水管道最小流速0.75m/s，最大流速同污水管道。因此雨水管道定线如下图：图3 雨水干管走向图3、 雨水管道设计流量计算（1）重现期和降雨历时的确定由原始资料可得因杨柳镇地处重庆，降雨充沛，但是不是特别重要的地区，因此取重现期年，降雨历时min。（2）径流系数的确定杨柳镇地面覆盖类型如下图所示：表6 城市地面覆盖种类地面种类/屋面混凝土路面碎石路面绿地非铺砌路面老城区3020122018新城区3215182510根据公式可得杨柳镇平均径流系数如下表：其中-平均径流系数-汇水面积上各类地面的面积-相应于各类地面的径流系数-全

30、部汇水面积表7 杨柳镇平均径流系数计算表地面种类面积采用径流系数径流系数屋面35.9920.90.282混凝土路面19.2700.90.151碎石路面18.2760.40.064绿地26.7300.150.035非铺砌路面14.7320.30.038总计115.0000.569（3）集水时间的确定根据公式，可得每段管段的排水时间。其中-集水时间-降雨历时-折减系数-流行时间-各管段长度-各管段满流时水流速度（4）雨水管道设计流量的计算 根据上述数据及公式，及极限强度原理，可得城市雨水暗管设计流量如下表：表8 杨柳镇雨水暗管设计流量表设计管段编号管长L汇水区域编号本段汇水面积转输汇水面积总汇水面

31、积流行时间单位面积径流量设计流量Q起点终点(m)(ha）（ha)(ha)(L/(s.ha)(L/s)4入河口133.768 10.44 0.00 0.44 0.0 2.7 183.318 80.206 1513125.289 50.26 0.00 0.26 0.0 2.2 183.318 47.658 138218.588 1010.54 0.26 0.80 2.2 2.5 153.696 123.383 812184.784 30.79 0.80 1.60 4.7 2.9 131.837 210.467 1412126.716 61.04 0.00 1.04 0.0 1.8 183.318

32、190.851 12入河口80.670 4、971.99 2.64 4.63 7.6 0.9 114.962 532.032 4A52.690 990.10 0.00 0.10 0.0 1.4 183.318 19.194 6A 167.506 980.54 0.00 0.54 0.0 2.7 183.318 99.505 A入河口13.869 0.00 0.65 0.65 2.7 0.2 147.985 95.820 8975.049 20.24 0.00 0.24 0.0 0.9 183.318 44.703 10974.779 1020.15 0.00 0.15 0.0 1.4 183.

33、318 27.471 9入河口27.536 0.00 0.39 0.39 1.4 0.5 162.064 63.807 22入河口85.647 370.84 0.00 0.84 0.0 0.5 183.318 154.773 23入河口138.008 1031.03 0.00 1.03 0.5 1.2 175.780 181.586 1918164.257 8、9、101.95 0.00 1.95 0.0 0.7 183.318 357.454 1816115.212 110.43 1.95 2.38 0.7 0.9 171.494 407.561 1716117.723 1040.45 0.

34、00 0.45 0.0 1.7 183.318 83.009 2416277.980 12,13,14,152.81 0.00 2.81 0.0 3.5 183.318 514.314 16入河口175.437 1050.31 5.21 5.63 1.7 2.4 159.297 897.627 2826117.009 94,961.14 0.00 1.14 0.0 1.5 183.318 209.505 2927103.870 950.90 0.00 0.90 0.0 1.7 183.318 164.300 272567.407 930.57 0.90 1.47 1.7 0.9 159.039

35、 233.728 252697.119 160.67 1.47 2.13 2.6 1.0 148.824 317.722 26入河口85.665 0.00 3.28 3.28 3.6 1.2 139.790 458.194 30入河口161.169 53,54,551.83 0.00 1.83 0.0 0.8 183.318 334.892 3635165.375 85,86,871.97 0.00 1.97 0.0 1.0 183.318 361.850 3837114.617 90,912.33 0.00 2.33 0.0 0.6 183.318 426.714 3735213.381 8

36、91.12 2.33 3.45 0.6 1.2 174.098 600.493 35入河口157.620 881.22 5.42 6.64 1.7 1.3 158.527 1052.958 40入河口133.314 822.31 0.00 2.31 0.0 0.5 183.318 423.619 （5）雨水管道水力计算雨水管道水力计算原理同污水管道。雨水管道水力计算见附表二，由表可得，不需要设跌水井。、排水方案的优缺点分析一、 优点分析该排水方案认真分析实际，比较全面的利用地形，在一些地方适当的做了简化，不会影响工程的精度，因此该方案更加符合实际情况，具有良好的操作性和可行性。二、缺点分析 该

37、方案某些地方赘余，太过详细，而且欠全面，思维较为混乱，前后有不一致的现象。、心得体会现在是凌晨两点四十，思维比较混乱，我斗志昂扬的写下这次课程设计的心得体会。这个设计做的我耗尽心血。自己感觉工作量要比给水管网复杂得多，给水管网不太依托地形，主要靠一二泵站，而排水最好是重力流，因此一定要很好的掌握地形，依地而建，实际性强，因此其复杂性可想而知。这次设计用两个字来形容我的设计心路：纠结。我有各种纠结，首先看到别人的设计全部是傍路而建，其他区域没有管道，我觉得这些欠实际，因为道路标高很高，不利于排水，相反沿河位置地势较低，个人认为具有很大的有利性；其次在设定排水区域时，老师给的参考图中，分区确实特别

38、详细，但是打断了很多山脊线，因此自己又根据地势重新分区；最后管道很明显是逆坡布置，怎么会能够重力输水的同时埋深还不断递减？我更加纠结的是自己和其他人不太一样的数据，污水分了48个区、16段干管；雨水分了105个区，30段干管，这些管段还只是以主要的检查井为节点，而且我还详细的统计出了他们的数据，我的设计里，有些管道设在排水条件很好的集水线即山谷中，但是这些地形往往高差很大，因此我的管道坡度有达千分之三四五十甚至六十的，但查出来的流速是符合规范的，正因为这个原因我的管径相对较小，甚至有两个低于规范要求，虽然最后又在城镇排水规范上找到了我这种做法的依据。这些极不正常的数据是我感觉到一种显而易见的错误，而我却依旧执迷不悟。在做的过程，有一个概念理解错了，到最后才发现这个错误。就是城镇居住面积的概念，在刚开始做的时候，认为只有有人居住的地方才算作居住面积，因此把自己圈出来的面积又自认为独树一帜实际上是画蛇添足的乘以了一个修正系数，最后发现的时候也来不及改了，就一错再错下去了。