排水管网课程设计计算书.doc

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1、山东农业大学课程设计任务书题 目齐河县开发I区污水、雨水管网设计学 院水利土木工程学院专 业给排水科学与工程学生姓名卞晓彤班 级2013级3班指导教师姜瑞雪指导教师签字教研室主任签字下发日期2015年12月7日目录目录2第一章：设计任务41、1设计资料41、1、1条件图4齐河县开发区规划图一张（含地形标高）。41、1、2城市概况41、1、3气候条件41、1、4水文及地质51、1、5主要工业企业51、1、6其它参数51、2设计原则51、3 设计任务6第2章 方案选择与确定72、1 排水体制得确定72、2 工业废水与城镇排水系统得关系选择72、3 污水处理方式得选择8第3章 污水管网工程设计83、

2、1 污水管网定线83、1、1污水管道定线得基本原则93、1、2污水管道定线考虑得因素93、1、3 排水流域得划分103、1、4 污水主干管定线103、1、5 污水干管定线103、1、6 出水口得形式103、2污水设计流量113、2、1划分设计管段113、2、2污水管道设计流量计算123、3 污水管道得水力计算133、3、1水力计算公式143、3、2 设计参数143、3、3污水管道水力计算193、4污水管网平面布置图203、5 污水管网主干管剖面图20第4章 雨水管网工程设计204、1 雨水管网定线204、1、1 雨水管道定线得基本原则204、1、2 划分排水流域与雨水管道定线考虑因素214、1

3、、3 雨水管道定线214、1、4 出水口得形式214、2 雨水设计流量224、2、1 雨水计算公式224、3 雨水管道得水力计算234、3、1 水力计算公式234、3、2 设计参数244、3、4 雨水管道水力计算254、4污水管网平面布置图274、5污水管网主干管剖面图28第五章设计总结28参考文献29第一章：设计任务1、1设计资料1、1、1条件图齐河县开发区规划图一张（含地形标高）。1、1、2城市概况齐河县位于山东省省会济南市市西，黄河北岸，与济南市隔河相望。根据齐河县开发区总体规划，2015年人口密度达400人/10000m2。1、1、3气候条件齐河县属暖温带半湿润大陆性季风气候，平均气温

4、13、4，多年平均降水量622mm，雨热同期，四季分明，气候温与，热量充足，适宜多种农作物生长。主导风向为西南风，次为西北风。1、1、4水文及地质齐河县城除黄河外均属海河流域徒骇河水系，河网密布，境内流长326、24公里。齐河县由于靠近黄河，水源充足，平时流量较大，枯水期有时断流。本县内最长得河流就是赵牛河，汇入徒骇河。赵牛河50年一遇最高洪水位20、00米,常水位18、00m；最低水位16、50m，河床高程15、00m。齐河县现成地质条件很好，地下土壤为砂质粘土，地下水水位深度在45m，最大冻土深度为0、40m。1、1、5主要工业企业齐河县开发区主要排污企业位置已标在县城规划图纸上。各排污企

5、业排污量见下表。主要工业企业排污量一览表序号企业名称流量(m3/d)变化系数1酒厂15001、22制药厂15001、33屠宰厂30001、24造纸厂45001、25化肥厂45001、36化工厂30001、21、1、6其它参数综合生活污水定额160L/人d，街道污水管起点埋深1、50m。暴雨强度公式：1、2设计原则执行国家关于环境保护得政策，符合国家有关规范与标准得要求，在城镇总体布局得基础上，结合地形与环境保护要求统一规划城镇排水管道系统；既技术先进，又切合实际，安全适用，具有良好得环境效益，经济效益与社会效益；做到技术可靠，经济合理。1、3 设计任务根据给予得城镇总平面图与设计原始资料，独立

6、完成该城镇排水管道系统得设计。包括：（1）了解与熟悉城镇得概况；（2）确定排水系统得体制；（3）考虑工业废水与城镇生活污水有无合并处理得可能性；（4）根据城镇污水就是分散处理或集中处理，确定污水厂、出水口得位置；（5）污水管道得布置与定线；（6）污水管道设计流量计算；（7）污水主干管得水力计算；（8）雨水管渠得布置与定线；（9）雨水管渠得设计流量计算与水力计算； (10)绘制排水管网总平面图； (11)绘制污水主干管及雨水干渠得纵断面图。第2章 方案选择与确定2、1 排水体制得确定 在城镇与工业企业中，通常有生活污水、工业废水与雨水。合理地选择排水体制，就是城镇与工业企业排水系统规划与设计得重

7、要问题。它不仅从根本上影响排水系统得设计、施工、维护管理，而且对城镇与工业企业得规划与环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程得总投资与初期投资费用与维护管理费用。通常排水系统体制得选择就是一项很复杂得很重要得工作。排水体制得选择应该根据城镇及工业企业得规划，环境保护得要求，污水利用得状况，原有排水设施、水质、水量、地形、气候与水体等条件，从全局出发，在满足环境保护得前提之下，通过技术经济比较，综合考虑确定。排水系统得体制一般分为合流制与分流制。二者得优缺点比较见表2、1。表2、1 合流制与分流制得比较合流制分流制直流分散式截留式完全分流式不完全分流式环保角度排污口多，水未处理，不满足环保要求

8、晴天污水可以全部处理，雨天存在溢流污水全部处理，初降雨水未处理，但可以采取收集措施污水全部处理，初降雨水未处理，但不易采取收集措施工程造价角度低管渠系统低，泵站污水厂高，管渠系统高，泵站污水厂低初期低，长期高，灵活管理角度不便，费用低管渠管理简便，费用低，污水厂泵站管理不便容易容易通过上述比较，完全分流制体系工程造价虽然稍高，但就是环保效果好，管理方便，对于该镇本身来讲，只有一条河流过，其对该镇以后发展得意义很大，必须保护好河水资源，环保要求高。我国室外排水设计规范(GB50014-2006)规定，在新建地区排水系统一般采取分流制。综合考虑分析，本工程即属于新建地区得排水系统，并结合该镇得地形

9、，气候，原有排水设施得状况等因素考虑，本镇得排水系统得体制选择完全分流制（雨污分流制）。2、2 工业废水与城镇排水系统得关系选择这就是工业废水与城镇污水就是否合并得问题。当工业企业位于城镇内，应尽量考虑将工业废水直接排入城镇排水系统，利用城镇排水系统统一排除与处理，这就是比较经济得。但并不就是所有得工业废水都能直接排入城镇排水系统，我国室外排水设计规范(GB50014-2006)规定：工业废水接入城镇排水系统得水质，不应影响城镇排水管渠与污水处理厂等得正常运行；不应对养护管理人员造成危害；不应影响处理后出水与污泥得排放与利用，且其水质应按污水排入城镇下水道水质标准(CJ3082-1999)执行

10、。在工业企业中，一般采用分流制排水系统，生产污水与生产废水间彼此不宜混合，多数采用清污分流、分质分流，当生产污水与生活污水得成分与水质同生活污水相似时，可将生活污水与生产污水用同一管道系统来排放；生产废水可直接排入雨水管道或者在生产中重复使用。一般食品厂及肉类加工厂等废水，水质与生活污水相似，当工厂位于镇区内或距镇区较近时，可考虑将这类废水直接排入城镇排水管道。符合排入城镇下水道得工业废水，单独得进行无害化处理后直接排放，一般并不经济合理。本镇目前得工厂有酒厂、制药厂、屠宰厂、造纸厂、化肥厂、化工厂，可以经处理后直接排入城镇排水管道，与生活污水统一处理。工业废水管道接入城镇排水系统时，必须按废

11、水水质接入相应得城镇排水管道。废水管道宜尽量减少出口，在接入城镇排水管道前应设置监测设施。2、3 污水处理方式得选择综合考虑本镇得地形，气候与水体状况以及城镇得发展规划，并经过经济技术比较，采取污水合并集中处理得方式，具体考虑因素如下：(1) 将污水合并处理可以体现规模效益。 (2) 根据水流方向与常年风向，选择污水厂得场址。室外排水设计规范(GB50014-2006)规定，污水厂位置得选择必须在城镇水体得下游，便于处理后出水会用与安全排放；污水厂厂址得选择应该有扩建得可能。具体选址参见该排水管道设计布置总平面图。综上所述，方案确定为：将两区得污水合并收集，并输送至位于河西北区沿河下游得污水处

12、理厂进行处理。第3章 污水管网工程设计3、1 污水管网定线3、1、1污水管道定线得基本原则充分利用城镇地形、地质、地貌特点，尽可能在管线较短与埋深较小得情况下，让最大区域得污水能自流排出。布置管线就是确定污水管道系统总体布置得重要步骤。在定线时应考虑地形等因素得影响。根据地形，污水厂与出水口位置布置污水管道，依次定出主干管、干管、街道支管，并考虑设置泵站得合理位置。一般应将主干管与流域干管放在较平坦得集水线上，让污水尽量以重力流排送，污水干管与主干管应尽量避免与障碍物相交，如遇特殊地形时应考虑特殊措施（如跨越河道得倒虹管等），在图上标明。3、1、2污水管道定线考虑得因素污水管道定线考虑得因素有

13、：地形与用地布局；排水体制与线路数目；污水厂与出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物得位置；工业企业与产生大量污水得建筑物得分布情况。 在一定条件下，地形一般就是影响管道定线得主要因素。定线时应充分利用地形，利用排水系统得布置形式，使管道得走向符合地形趋势，尽量做到顺坡排水，尽可能不设泵站或少设泵站。 污水支管得平面布置取决于地形及街区建筑特征，并便于用户接管排水。 污水主干管得走向取决于污水厂与出水口得位置。 采用得排水体制也影响管道定线。 考虑到地质条件，地下构筑物以及其它障碍物对管道定线得影响。尽可能回避不良地质条件得地带与障碍。处理好与现状建筑物，构筑物与规划道路得关系，

14、实在不能避开时应采取相应得工程措施。 管道定线时还需考虑街道宽度及交通情况。 管道定线，不论在整个城镇或局部地区都可能形成几个不同得布置方案。应进行方案技术经济比较。 结合江河走向与规划中道路得实施，合理布置管线，以利于减小施工难度。 3、1、3 排水流域得划分定线前首先根据地形划分排水流域。排水流域划分一般根据地形及城镇（地区）得竖向规划进行。在丘陵及地形起伏得地区，地形变化较显著，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无显著分水线得地区，或向一方倾斜时，可依据面积得大小划分，使各相邻流域得管道系统能合理分担排水面积，使干管在最大合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能

15、以自流方式接入。不设泵站或少设泵站。每一个排水流域往往有1个或1个以上得干管，根据流域地势标明水流方向与污水需要抽升得地区。 3、1、4 污水主干管定线 本镇得地形属于丘陵地带，布设排水管段得区域具有明显得坡度走向与分界，又因为河流从两区间通过，为排水创造了很好得条件与可能，经分析，本镇得排水管道采用分流式得排水体制，各区污水经收集后由主干管输送到污水处理厂后集中排放。综合考虑该区得地形，地貌，坡度，污水厂得位置与可能得埋设深度等因素，污水主干管选择临近河边得道路处埋设，走向由高到低。具体布置请参瞧该镇排水管道设计布置总平面图。3、1、5 污水干管定线由于各区具有明显得坡度走向，故各区污水干管

16、得布置宜充分利用这种地形顺坡铺设，使每个小区得污水能够自流排出。各区污水经支管系统进入污水干管收集并经污水主干管汇流至污水处理厂处理达标后排放。具体布置请参瞧该镇排水管道设计布置总平面图。3、1、6 出水口得形式排水管渠排入水体得出水口得位置与形式，应根据污水水质、下游用水情况、水体得水位变化幅度、水流方向、波浪情况、地形变迁与主导风向等因素确定。出水口与水体岸边连接处应采取防冲、加固等措施，一般用浆砌块石做护墙与铺底，在受冻胀影响得地区，出水口应考虑用耐冻胀材料砌筑，其基础必须设置在冰冻线以下。污水排水管渠得出水口通常采用淹没式，见图3、1。以使污水与水体水混合较好，其位置处考虑上述因素外，

17、还应取得当地卫生主管部门得同意。如果需有污水与水体水流充分混合，则出水口可长距离伸入水体分散出口，此时应设标志，并取得航运管理部门得同意。3、2污水设计流量3、2、1划分设计管段根据管道平面布置，划分设计管段（定出检查井得位置并编号），量出主干管得设计管段长度， 街坊排水面积得划分 ，根据污水管道得布置，划分各设计管段服务得街坊排水面积，编上号码并按其平面形状计算面积（以公顷计），用箭头表示污水流向。见表3、1图3、1 淹没式出水口表3、1街坊编号12345678910街坊面ha1、7661、67151、94311、64751、43444、8684、05024、11643、10852、2528

18、街坊编号11121314151617181920街坊面ha3、12082、78233、20312、95392、60393、12643、36342、65572、51172、1758街坊编号21222324252627282930街坊面ha2、38212、36451、96656、43817、064210、01686、33164、82879、77441、9811街坊编号31323334353637383940街坊面ha2、82164、75172、64141、9374、73351、58262、4784、93482、94642、3711街坊编号41424344总面积（ha）157、8537街坊面ha5、

19、52452、45892、43377、73513、2、2污水管道设计流量计算（1） 居住区得比流量根据各区得污水量标准n(L/人d)与人口密度N(人/ha)可求出各区得生活污水平均比流量q0。即q0=nN/86400(L/sha)(2) 各集中流量表3、2集中流量序号企业名称流量(m3/d)流量（L/s）变化系数最高时流量1酒厂150017、361、220、832制药厂150017、361、322、573屠宰厂300034、721、241、674造纸厂450052、081、262、505化肥厂450052、081、367、716化工厂300034、721、241、67（3） 计算设计流量在此镇污

20、水设计中，共有6个集中流量，相应得设计流量分别为20、833333、22、569444、41、666667、62、5、67、708333、41、666667。管段12为主干管得起始管段，则以23 、34、45、56、3837管段为中间主干管管段，以1239为末端管段，以12与23为例进行各管段设计流量计算：在12管段中，无集中流量汇入，无转输流量，本段街坊面积为9、7744ha，故平均日流量为,在23管段中，无集中流量汇入，有三两段居民生活污水转输流量，分别就是3837与3736管段汇入，以及街坊28得生活污水流入，管段23得平均日流量为24、14533L/s，设计流量，则管段12设计流量为1

21、5、723，管段23设计流量为45、93。其她管段设计流量计算结果见表3、3。表3、3污水管段设计流量计算3、3 污水管道得水力计算采用钢筋混凝土管道排水，粗糙系数n0、014，主干管布置位置详见平面布置图。3、3、1水力计算公式流量公式 管段断面面积公式3、3、2 设计参数1) 设计充满度 在设计流量下，污水在管道中得水深h与管道直径D之间得比值称为设计充满度(或水深比)，如图3、4示。表3、4 排水管渠粗糙系数表管渠种类n 值陶土管，铸铁管0、013混凝土与钢筋混凝土，水泥砂浆抹面渠道0、013-0、014石棉水泥管 钢管0、012浆砌砖渠道0、015浆砌块石渠道0、017干砌块石渠道0、

22、020-0、025土明渠（带或不带草皮）0、025-0、030图3、2 充满度示意当1时成为满流，当1时，成为非满流、其中雨水管道按满流设计，污水管道按非满流设计。我国最大设计充满度得规定如表3、5。表3、5 最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大设计充满度（h/D或h/H）2003000、553504500、655009000、7010000、75规定按非满流设计得原因：污水流量时刻在变化，很难精确计算，而且雨水或地下水可能通过检查井盖或管道接口渗入污水管道。因此，有必要保留一部分管道断面，为未预见水量得增长留有余地，避免污水溢出妨碍环境卫生。污水管道内沉积得污泥可能分解析出一些

23、有害气体。此外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液体时，可能形成爆炸性气体。故需留出适当得空间，以利管道得通风，排除有害气体，对防止管道爆炸有良好效果。便于管道得疏通与维护管理。 在计算污水管道充满度时，不包括短时间内突然增加得污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按满流复核。2) 设计流速污水在管内流动缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积；当污水流速增大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道。为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大与最小设计流速范围之内。 根据国内污水管道实际运行情况得监测数据并参考国外经验，污水管道得最小设计流速定为0、6m/s；金属管道得最大设

24、计流速为10 m/s，非金属管道得最大设计流速为5 m/s。3) 最小管径一般在污水管道系统得上游部分，设计污水流量很小，若根据流量计算，则管径会很小。根据养护经验证明，管径过小极易堵塞，比如150mm支管得堵塞次数，有时达到200mm支管堵塞次数得两倍，使养护管道得费用增加。而200mm与150mm管道在同样埋深下，施工费用相差不多。此外，采用较大得管径，可选用较小得坡度，使管道埋深减小。因此，为了养护工作得方便，常规定一个允许得最小管径。厂区内得工业废水管、生活污水管、街坊内得生活污水管200mm城市街道下得生活污水管300mm在进行管道水力计算时，上游管段由于服务得排水面积小，因而设计流

25、量小，按此流量计算得出得管径小于最小管径，此时就采用最小管径值。在这些管段中，当有适当得冲洗水源时，可考虑设置冲洗井。 4) 最小设计坡度在污水管道系统设计时，通常使管道埋设坡度与设计地区得地面坡度基本一致，但管道坡度造成得流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀。这一点在地势平坦或管道走向与地面坡度相反时尤为重要。具体规定见规范。5) 控制点埋深与覆土厚度得确定在污水排水区域内，对管道系统得埋深起控制作用得地点称为控制点。因此控制点埋深得确定对对管道系统得埋深有很大影响。本设计确定控制点埋深为1、86m。为了降低造价，缩短施工期，管道埋设深度愈小愈好。但覆土厚度应有一个最小得限值，

26、否则就不能满足技术上得要求。除考虑管道得最小埋深外，还应考虑最大埋深问题。污水在管道中依靠重力从高处流向低处。当管道得坡度大于地面坡度时，管道得埋深就愈来愈大，尤其在地形平坦得地区更为突出。埋深愈大，则造价愈高，施工期也愈长。荷载要求：必须防止管壁因地面荷载而受到破坏；最小覆土在车行道下不 小于0、7m。冰冻要求：必须防止管道内污水冰冻与因土壤冻胀而损坏管道 无保温措施时，管内底科埋设在冰冻线以上0、15m 有保温措施或水温较高得管道，可根据经验埋得较浅一些必须满足街区污水连接管衔接得要求 最大覆土：不宜大于78m，理想覆土：12m减小埋深采取得措施：加强管材强度；填土提高地面高程以保证最小覆

27、土厚度；设置泵站提高管位等方法，减小控制点管道得埋深，从而减小整个管道系统得埋深，降低工程造价。 6) 检查井最大间距检查井通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离得直线管渠段上。直线段上得最大间距见表3、6。当排水管管径（街道排水管）大于800mm时，可不设检查井，而设连接暗井。表3、6 检查井最大间距管径或暗渠净高(m)污水管道最大间距(m)200400405007006080010008011001500100160020001207) 采用得管材采用钢筋混凝土圆管排水，粗糙系数n0、014。8) 控制点得确定控制点可能得位置： 各条管道得起点大都就是这条管道

28、得控制点； 这些控制点中离出水口最远得一点，通常就就是整个系统得控制点； 具有相当深度得工厂排出口或某些低洼地区得管道起点，也可能成为整个管道系统得控制点。控制点确定得原则：确定控制点得标高，一方面应根据城市得竖向规划，保证排水区域内各点得污水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统得埋深。计算控制点时，主要就是考察所选点对指定点得埋深得影响程度。所选定得可疑控制点一般为最远点，集中流量排入点等，将这些点进行比较，对整个系统得埋深起决定作用得点则为控制点。确定控制点后，才能确定系统得主干管，进行系统管网得计算。9) 管道衔接方式得确定污水管

29、道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入得地方都需要设置检查井。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时得高程关系问题。管道在衔接时应遵循两个原则：尽可能提高下游管段得高程，以减少管道埋深，降低造价；避免上游管段中形成回水而造成淤积。 管道衔接得方法，通常有水面平接与管顶平接两种。如图3、3所示。水面平接就是指在水力计算中，使上游管段终端与下游管段起端在指定得设计充满度下得水面相平，即上游管段终端与下游管段起端得水面标高相同。一般同管径时采用。优点：能减少下游管段得埋深。缺点：容易在上游管段形成回水。管顶平接就是指在水力计算中，使上游管段终端与下游管段起端得管顶标高相同。一般不同管径时采

30、用。优点：不致于在上游管段产生回水。缺点：下游管段得埋深将增加。污水管道衔接总原则：无论采用哪种衔接方法，下游管段起端得水面与管底标高都不得高于上游管段终端得水面与管底标高。 本次设计得管道平接方式采用水面平接。跌水连接：当管道敷设地区得地面坡度很大时，为了调整管内流速所采用得管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段得最小覆土厚度与减少上游管段得埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。如图3、4所示。 图3、3 管道得衔接方式(1) 水面平接；(2)管图3、4 管段跌水连接1管段；2跌水井3、3、3污水管道水力计算水力计算得目得在于合理经济地确定管道得管径、流速、充满度及坡度，进一步求定管道得埋深

31、。水力计算应列表进行，水力计算中得数值V、h/D、i、D应符合规范关于设计流速、最大设计充满度、最小管径、最小设计坡度得规定。为减少错误，在计算得同时绘制管道纵断面草图，以便进行核对。从水力计算表中摘录主干管得管段编号、管长、管径、充满度、流速、坡度、埋深（上、下端）列成表格，现在从节点1开始，从上游管段依次向下游管段进行水力计算，计算过程详见下表。具体计算过程如下所示：1、首先根据初设图纸与设计流量分布表格把管段编号、长度、设计流量、上下端地面标高等已知数据分别填入表格中得格列中。 2、确定管段起点埋深，节点1得埋深为1、5米，将起点埋深填入表中，同时计算起点管内底标高24、50-1、50=

32、23、00m，填入表中。3、设计12管段：根据设计流量，城市街道下得 要求最小管径，最小流速与最大充满度，通过查询水力计算表，选择适宜得管径、流速及相应得坡度与充满度。对应于12管段而言，设计流量为15、72L/s，通过查询水力计算表可知，管径300mm，相应坡度I=3、00，流速为0、62m/s，充满度就是38、8%，以上数据分别填入下表中得相应位置。4、设计管段12衔接处 根据管径与充满度计算管内水深H=0、30、388=0、12m，上端水面标高为23、00+0、12=23、12m，根据坡度与管长计算管段降落量IL=2943、00=0、88m，下端水面标高为23、12-0、88=22、24

33、 m，管内底标高22、24-0、12=22、12m,下端管道得埋深就是23、90 -22、12=1、78 m，以上数据分别填入下表中得相应位置。 管段12与管段23采用管顶平接，即令管段12终点得管顶标高与管段23起点得管顶标高相等。最后，依照上述得设计计算方法继续进行计算，直到完成表格中得所有项目，则完成了所有得水力计算。计算结果见表3、7表3、7 污水管网主干管水力计算3、4污水管网平面布置图详见图纸3、5 污水管网主干管剖面图详见图纸第4章 雨水管网工程设计4、1 雨水管网定线4、1、1 雨水管道定线得基本原则雨水管渠得布置遵循以下原则：充分利用地形，以最短得距离，靠重力流就近排入水体。

34、根据城市规划布置雨水管道。合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定。设置排洪沟排除设计地区以外得雨洪径流。4、1、2 划分排水流域与雨水管道定线考虑因素根据地形划分排水流域，划分干渠得集水面积，注意面积划分时汇水面积得增加应大致均匀。标出水流方向，布置管渠、雨水管渠布置时应充分利用地形，使雨水能以最短距离就近排入水体。一般情况下，当地形坡度较大时，雨水干管宜垂直于等高线布置在地形低处或溪谷上，地形平坦时，雨水干管宜布置在排水流域得中间。雨水管渠系统宜采用正交式布置形式，分散布置雨水出水口。此外，应充分考虑采用明渠得可能性。4、1、3 雨水管道定线该市得雨

35、水采用管道收集后直接排入就近水体得方式处理，因为各区汇水分界明显，坡度走势清晰，部分区域有逆坡现象，故雨水管道布置采用沿街顺坡布置，使雨水能够被很好得收集与排放。具体雨水管道布置请参瞧某市排水管道设计布置总平面图。4、1、4 出水口得形式雨水排水管得出水口可以采用非淹没式，具体形式见图4、1与图4、2。其底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，以免水体水倒灌。当出口标高比水体水面高出太多时，应考虑设置单级或多级跌水。图4、1 一字式出水口图4、2 八字式出水口4、2 雨水设计流量4、2、1 雨水计算公式(1) 城市、厂矿中雨水管渠由于汇水面积小，属小汇水面积上得排水构筑物，其雨水设计流

36、量可采用下式： 式中 Q 雨水设计流量(L/s)； 径流系数，其值小于1； F 汇水面积(ha)； q 设计暴雨强度(L/s、ha)。 (2) 暴雨强度公式 (L/sha)(3) 设计重现期得选取理由与数值暴雨强度随重现期得不同而不同。在设计中若重现期选用较大，则暴雨强度大，相应得雨水设计流量大，管渠得断面相应大。这样偏安全，有利于防止地面积水，但工程造价高。若重现期选用较低，则暴雨强度小，雨水设计流量小，管渠断面小。这样工程造价低，但可能会发生排水不畅、地面积水，或对城市生活及生产造成危害。 应根据汇水地区性质、地形特点与气候特征等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现

37、期一般选用0、53a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果得地区，一般选用35a，并应与道路设计协调。特别重要地区与次要地区可酌情增减。本设计中选择P=3a。(4) 集水时间选取数值对管道得某一设计断面来说，集水时间t由地面集水时间t1与管内流行时间t2两部分组成：t =t1 + t2 式中 t 降雨历时(min)；t1地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度与地面铺盖情况而定， 一般采用515 min； t2管渠内雨水流行时间(min)。式中 L 各管段得长度(m)； v 各管段满流时得水流速度(m/s)； 60单位换算系数，1min=60s。本设计中选择t1=10min，m=

38、2。(5) 径流系数得计算公式与数值影响径流系数取值得主要因素有1) 降雨条件：包括降雨强度，降雨历时，雨峰位置，前期雨量，强度递减情况，全场雨量，年降雨量等。其中前期雨量对值得影响较为突出。2) 地面条件：包括地面覆盖，地面坡度，地貌，建筑物密度分布，路面铺砌情况，汇水面积及其宽长比，地下水位，管渠疏密等。其中地面覆盖就是主要因素。由于影响因素多，要精确求定值较为困难，本设计采用=0、6。4、3 雨水管道得水力计算4、3、1 水力计算公式雨水管渠水力计算仍按均匀流考虑，其水力计算公式与污水管道相同，但按满流即h/D1计算。在实际计算中，通常采用根据公式制成得水力计算图或水力计算表。（参见排水

39、工程（上册）附录2-2得附图13）在计算中，通常n、Q为已知数值。所求得只有3个未知数D、v及I。在实际应用中，可以参照地面坡度i，假定管底坡度I，从水力计算图或表中求得D及v值，并使所求得得D、v、I各值符合水力计算基本数据得技术规定。4、3、2 设计参数(1) 设计充满度雨水管道设计充满度按满流考虑，即h/D1。明渠则应有等于或大于0、20m得超高。街道边沟应有等于或大于0、03m得超高。按满流设计得原因：雨水中主要含有泥砂等无机物质，不同于污水得性质。暴雨径流量大，而相应较高设计重现期得暴雨强度得降雨历时一般不会很长。(2) 最小设计流速满流时最小流速不得小于0、75m/s。起始管段地形

40、平坦，不小于0、6m/s。明渠内最小设计流速为0、40m/s。雨水中往往泥沙含量大于污水，特别就是初降雨水，为避免雨水所挟带得泥砂等无机物质在管渠内沉淀下来而堵塞管道，雨水管渠得最小设计流速应大于污水管道。(3) 最大设计流速雨水管渠得最大设计流速规定为：金属管最大流速为10m/s；非金属管最大流速为5m/s；明渠中水流深度为0、41、0m时，最大设计流速宜按规范采用。管渠设计流速应在最小流速与最大流速范围内。(4) 最小管径与最小设计坡度最小管径与最小设计坡度见相关规范。(5) 覆土厚度覆土厚度要求同污水管。(6) 检查井最大间距检查井通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及

41、相隔一定距离得直线管渠段上。直线段上得最大间距见表4、2。(7) 采用得管材采用钢筋混凝土圆管排水，粗糙系数n0、014。(8) 起点埋深得确定表4、2 检查井最大间距管径或暗渠净高(m)雨水(合流)管道最大间距(m)20040050500700708001000901100150012016002000120在污水排水区域内，雨水管道起点就是对管道系统得埋深起控制作用得地点。因此起点埋深得确定对对管道系统得埋深有很大影响。本设计确定起点埋深为1、95m。(9) 衔接方式雨水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入得地方都需要设置检查井。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时得高程关

42、系问题。雨水管道一般采用管顶平接。管顶平接就是指在水力计算中，使上游管段终端与下游管段起端得管顶标高相同。一般不同管径时采用。如图3、2所示。污水管道衔接总原则：无论采用哪种衔接方法，下游管段起端得水面与管底标高都不得高于上游管段终端得水面与管底标高。 跌水连接：当管道敷设地区得地面坡度很大时，为了调整管内流速所采用得管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段得最小覆土厚度与减少上游管段得埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。如图3、3所示。4、3、4 雨水管道水力计算水力计算得目得在于合理经济地确定管道得管径、流速、充满度及坡度，进一步求定管道得埋深。水力计算应列表进行，水力计算中得数值V、h/

43、D、i、D应符合规范关于设计流速、最大设计充满度、最小管径、最小设计坡度得规定。为减少错误，在计算得同时绘制管道纵断面草图，以便进行核对。从水力计算表中摘录主干管得管段编号、管长、管径、充满度、流速、坡度、埋深（上、下端）列成表格，由于此城镇采用得完全分流式排水体制，所以现在对节点29到节点32举例进行水力计算，计算过程详见下表。具体计算过程如下所示：1、首先根据初设图纸与设计流量分布表格把管段编号、长度、设计流量、上下端地面标高等已知数据分别填入表格中得格列中。 2、确定管段起点埋深，节点32得埋深为1、50米，将起点埋深填入表中，同时计算起点管内底标高23、38-1、50=21、88m，填

44、入表中第15列。3、设计3231管段：根据设计流量，城市街道下得 要求最小管径，最小流速与最大充满度，通过查询水力计算表，选择适宜得管径、流速及相应得坡度。对应于3231管段而言，由上述设计计算公式可知单位面积净流量为201、405 L/s、ha，汇水面积为1、583 ha，两者相乘可知设计流量为318、744L/s，通过查询水力计算表有关排水满流部分可知，管径550mm，相应坡度I=4、971，流速为1、334m/s，同时知道管长与流速，可知雨水在管道内得流行时间为1、996min，以上数据分别填入下表中得相应位置，根据坡度与管长计算管段降落量IL=1614、971=0、80m，管内底标高21、88-0、80=21、08m，下端管道得埋深就是22、70-21、08=1、62 m，以上数据分别填入下表中得相应位置另外管段2524与之相同，不在累赘说明。 两管段之间管顶平接，雨污水管管顶平接计算方法相同。最后，依照上述得设计计算方法继续进行计算，直到完成表格中得所有项目，则完成了所有得水力计算。雨水管道水力计算结果见表4、3。表4、3雨水管道水力计算4、4污水管网平面布置图详见图纸4、5污水管网主干管剖面图详见图纸第五章