某小區(qū)排水管網(wǎng)設(shè)計

1、 目錄摘要3引言 污水部分設(shè)計 1 設(shè)計概要 1.1 設(shè)計原始資料 1.2 排水系統(tǒng)概論 1.2.1排水系統(tǒng)的功能 1.2.2排水管道工程1.2.3排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計原則1.2.4排水體制及選擇1.3 排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置1.3.1 排水管網(wǎng)布置原則1.3.2排水管網(wǎng)布置形式1.3.3排水管道的銜接方式1.4污水管道定線2污水設(shè)計流量計算2.1街坊編號并計算其面積及流量計算 2.2居住區(qū)生活污水計算2.3 企業(yè)污水流量計算 2.4 污水管道設(shè)計參數(shù)2.4.1設(shè)計充滿度2.4.2設(shè)計流速2.4.3 最小設(shè)計坡度2.4.4最小管徑 2.4.5 不計算管段2.4.6最小坡度2.4.7污水管道的銜接2.

2、5管段水力計算 2.6污水管道平面圖和干管縱剖面圖繪制3雨水部分設(shè)計3.1雨水設(shè)計原則3.2 雨水布管原則3.3設(shè)計管段與沿線匯水面積的劃分3.3.1 設(shè)計管段3.3.2沿線匯水面積3.4雨水設(shè)計流量計算3.4.1 雨水流量計算及徑流系數(shù)值3.4.2 暴雨強度公式及各參數(shù)的取值3.5 雨水管道水力計算3.5.1 雨水管道設(shè)計參數(shù) 3.5.2 雨水管道的銜接3.5.3 管道水力計算3.6 雨水管道平面圖和干管縱剖面 某城市居住區(qū)排水管道設(shè)計 作 者迪麗莎指導(dǎo)教師阿曼達摘要：這次的排水管網(wǎng)的課程設(shè)計采用的是分流制的排水體系，是對某城市居住區(qū)進行的污水管網(wǎng)與雨水管網(wǎng)的設(shè)計，這次設(shè)計充分考慮到了地形天

3、氣等課程設(shè)計任務(wù)書上所提供的各種數(shù)據(jù)及材料，并結(jié)合了書本里面所給出的數(shù)據(jù)與公式進行設(shè)計與計算，其中包括污水和雨水干管及主干管的排水管網(wǎng)布置，首先在所提供的城市平面圖上進行排水管網(wǎng)的初步設(shè)計，通過自己的校核與老師的檢查后，選擇最長的一條管段進行水力計算，其中包括各設(shè)計管段的管長、設(shè)計流量、管道數(shù)據(jù)的選取（流量、流速、管徑、充滿度）、管道輸水能力、標高（地面、管內(nèi)水面、管內(nèi)底）、以及管道埋深等，再而校核數(shù)據(jù)對不合理的地方進行修改（比如流速不符合的可以增加管徑或坡度，對埋深過大的地方采用加泵）。最后繪制污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)的干管縱剖面圖關(guān)鍵詞：污水管網(wǎng)；雨水管網(wǎng)；水力計算city residentia

4、l area drainage pipeline designabstract: the curriculum design of drainage pipe network this is the separate discharge system, is the design of sewage pipe network and rainwater pipe network of a residential area in our country, the design fully into account all kinds of data and materials provided

5、by the weather and terrain curriculum design task book, and a combination of data and the book is given by the formula for design and calculation, including the sewage and rainwater drainage pipe network layout of pipe and main pipe, preliminary design first drainage pipe network in city plan provid

6、ed by the school, and the teachers own nuclear tests, a pipe section, select the longest for hydraulic calculation, including the selection of pipe length, design flow, design of pipeline data of each pipe section of the (flow, velocity, diameter, fullness), pipeline capacity, elevation(ground water

7、 pipe, tube, bottom), and the buried depth of pipeline, and then check the data on the unreasonable place changes (such as velocity does not conform to the can increase the diameter or the slope, the depth of the pump is too large.). finally draw the sewage and rainwater pipe network pipe profile .k

8、eywords: sewage pipe network; rainwater pipe network ;hydraulic calculation 引言近年來,隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,環(huán)保意識的不斷加強,對生活用水的水質(zhì)要求也越來越高,更多的人了解了污水是生活用水的主要污染源。在城市的市政系統(tǒng)當(dāng)中,給水排水系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。其中,排水系統(tǒng)是直接關(guān)系民生的問題,由于污廢水不及時排放或擁堵等原因,會給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成很大污染，所以排水系統(tǒng)的設(shè)計格外重要。課程設(shè)計是學(xué)習(xí)計劃的一個重要的實踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是對前論、基本技能及專業(yè)知識的綜合應(yīng)用。通過課程設(shè)計調(diào)動了我們學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培

9、養(yǎng)我們分析和解決實際問題的能力，為我們走向?qū)嶋H工作崗位，走向社會打下良好的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)設(shè)計使我們具備調(diào)查研究、文獻檢索、綜合分析及總體規(guī)劃設(shè)計和細部深入設(shè)計的能力，對學(xué)科發(fā)展新動向有所了解，并在設(shè)計過程中，提高圖紙表達能力，熟練掌握工具書的應(yīng)用，計算機的使用，并能進行外語翻譯，從而使我們具備獨立工作和進行工程設(shè)計的能力。本次課程設(shè)計的內(nèi)容是為某城市居住區(qū)設(shè)計一套完整的市政排水設(shè)施，在國家有關(guān)室外排水設(shè)計規(guī)范的指導(dǎo)下，以及在指導(dǎo)老師的幫助下對該市進行了排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括排水管網(wǎng)的布設(shè)以及各設(shè)計管段的水力計算。因此本設(shè)計書包括該地區(qū)實際情況與設(shè)計原始資料，污水與雨水水管網(wǎng)設(shè)計的詳細

10、計算過程，以及詳細數(shù)據(jù)表格等內(nèi)容 主要成果包括污水管網(wǎng)平面布置圖，設(shè)計管段的設(shè)計流量計算表，污水主干管的水力計算表，污水主干管的縱坡面圖，雨水管網(wǎng)的平面布置圖，各設(shè)計管段的設(shè)計流量表，雨水干管的水力計算表，雨水干管縱剖面圖各一份。污水部分設(shè)計1設(shè)計概要1.1設(shè)計原始資料 （1）比例尺1：1000的平面圖一張。圖上標有一定間隔的等高線，具體區(qū)域劃分如圖所示。（2）人口密度及居民生活用水、污水定額 表1.1該城區(qū)設(shè)計參數(shù)基本情況人口密度（人/104m2）100最高日生活用水定額（l/cap.d）350平均日居民生活污水定額（l/cap.d）230自來水普及率f=100%經(jīng)調(diào)查，居住區(qū)日用水量變化如

11、下： 表1.2居住區(qū)日用水量在各時段的變化情況時間用水量（%）時間用水量（%）時間用水量（%）011.70896.0016175.75121.679105.8417185.83231.6310115.0718195.62341.6311125.1519205.00452.5612135.1520213.19564.3513145.1521222.69675.1414155.2722232.58785.6415165.5223241.87（3）企業(yè)生活、生產(chǎn)的用水、污水情況企業(yè)生活用水情況 表1.3企業(yè)職工生活及淋浴用水情況生活淋浴企業(yè)名稱班數(shù)每班時數(shù)（h）職工人數(shù)使用淋浴職工人數(shù)日（人）最大班

12、（人）日（人）最大班（人）企業(yè)138一般車間26811414288高溫車間142744629企業(yè)238一般車間34616819096高溫車間24610810648企業(yè)338一般車間194849048高溫車間24210213265企業(yè)438一般車間148699846高溫車間168788640企業(yè)生產(chǎn)用水與廢水（生產(chǎn)用水重復(fù)利用率為60%） 表1.4企業(yè)生產(chǎn)廢水情況企業(yè)名稱平均用水量（l/s）總變化系數(shù)企業(yè)16.453企業(yè)232.12.3企業(yè)359.751.7企業(yè)439.252.7 注:各企業(yè)總排水口管底埋深均不小于1.5m.（4）氣象、水文、地質(zhì)資料該地區(qū)年平均溫度13.6,極端最高溫度38.6

13、,極端最低溫度-17該地區(qū)土壤屬黃土類，最大凍土深度68cm.夏季平均氣壓932毫巴;全年日照60%,冬季63%;夏季室外平均風(fēng)速2.6m/s,冬季室外平均風(fēng)速1.7m/s;該地區(qū)暴雨強度公式： (l/(s.ha) 該小區(qū)相臨河流常年洪水位143.0m，常水位141.0m。1.2 排水系統(tǒng)概論1.2.1排水系統(tǒng)的功能用戶排除廢水的收集、輸送和處理。集城市用水的取水、凈化、輸送，城市污水的收集、處理、綜合利用、降水的匯集、處理、排放以及城區(qū)的御洪、防澇、排漬為一體的系統(tǒng)工程。1.2.2排水管道工程 設(shè)計污水、廢水的匯集、輸送、貯存、調(diào)節(jié)、提升和排放；要求污水有組織及時的進入污水處理構(gòu)筑物，符合排

14、放水質(zhì)標準的水排入水體，保證暢通迅速，避免中途污染。1.2.3排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計原則（1）排水系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應(yīng)與城市工業(yè)企業(yè)中期單項工程建設(shè)密切配合，相互協(xié)調(diào)，該現(xiàn)成的道路規(guī)劃、建筑界限、設(shè)計規(guī)模對排水系統(tǒng)的設(shè)計有很大的影響；(2) 排水系統(tǒng)設(shè)計要與鄰近區(qū)域的污水和污泥處理和處置協(xié)調(diào)；（3）考慮污水的集中處理與分散處理；（4）設(shè)計排水區(qū)域內(nèi)需考慮污水排水問題與給水工程的協(xié)調(diào)，以節(jié)省總投資；（5）排水工程的設(shè)計應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計考慮遠期發(fā)展；（6）排水工程設(shè)計師考慮原有管道系統(tǒng)的使用可能；（7）在規(guī)劃設(shè)計排水工程時必須認真觀測執(zhí)行國家和地方有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標準

15、、規(guī)范和規(guī)定；1.2.4排水體制及選擇 排水體制是指排水系統(tǒng)對生活污水、生產(chǎn)廢水和降水所采取的不同收集和排除方式，一般分為合流制和分流制兩種類型，是針對污水和雨水的合與分而言的。 (1) 合流制排水系統(tǒng) 合流制排水系統(tǒng)是指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一套排水管道（渠）內(nèi)排除的排水系統(tǒng)，又可分為直排式合流制排水系統(tǒng)和截流式合流制排水系統(tǒng)。 直排式合流制排水系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng)，是將欲排除的混合污水不經(jīng)處理就近直接排入天然水體。因污水未經(jīng)無害化處理而直接排放，會使受納水體遭受嚴重污染。國內(nèi)外許多老城市幾乎都是采用這種排水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)所造成的污染危害很大，現(xiàn)在一般不再采用。 截流式

16、合流制排水系統(tǒng)是在鄰近河岸的街坊高程較低側(cè)建造一條沿河岸的截流總干管，所有主干排水管的混合污水都將接入截流總干管中，合流污水由截流總干管輸送至下游的排水口集中排出或進入污水處理廠。由于雨水流量的瞬時值可能很大(取決于雨水設(shè)計采用的重現(xiàn)期、排雨水區(qū)域地面硬化情況和建筑密度以及當(dāng)?shù)氐慕涤炅康?，合流制截流總干管在管徑確定方面通常只考慮截流非雨水污水量(稱為合流制排水管道的旱流量)一定倍數(shù)的雨水量，而不是把所有雨水量都截流在截流總干管中。為此，在合流干管與截流總干管相交前或相交處需設(shè)置溢流井。溢流井的作用是，當(dāng)進入管道的城市污水和雨水的總量超過管道的設(shè)計流量時，多余的雨水(實際上是城市污水和雨水的混

17、合物)就會經(jīng)溢流井排出，而不能向截流總干管的下游轉(zhuǎn)輸。截流總干管的下游通常是市政污水處理廠。于雨天初降雨的匯集量較小，一般都在截流總干管的設(shè)計雨水截流能力范圍內(nèi)，故晴天的城市污水和雨天的初降雨都會排送至污水廠，經(jīng)處理后排入水體。當(dāng)降雨過程延續(xù)，進入管道的混合污水流量超過截流總干管的設(shè)計輸水能力后，就有部分混合污水經(jīng)溢流井溢出直接排入水體。截流式合流制排水系統(tǒng)是國內(nèi)外改造舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)常用的方式。這種系統(tǒng)比直排式合流制排水系統(tǒng)有所進步，但仍有部分混合污水未經(jīng)處理直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染。 (2) 分流制排水系統(tǒng) 分流制排水系統(tǒng)是指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個

18、以上各自獨立的管渠系統(tǒng)內(nèi)排除的排水體制。排除生活污水、工業(yè)廢水或城市污水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)，排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。根據(jù)排除雨水方式的不同，又分為完全分流制和不完全分流制排水系統(tǒng)。 完全分流制排水系統(tǒng)具有相互完全獨立的污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)，污水排至污水處理廠處理后排放，雨水就近排入水體。在城市中，完全分流制排水系統(tǒng)包括污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)，雨水沿天然地面、街道邊溝、水渠等渠道系統(tǒng)排泄，或者為了補充原有渠道系統(tǒng)輸水能力的不足而修建部分雨水道，待城市進一步發(fā)展后再修建雨水排水系統(tǒng)，使之成為完全分流制排水系統(tǒng)。不完全分流制是指只有污水排水系統(tǒng)，而未建雨水排水系統(tǒng)，雨水沿街道邊

19、溝、水渠、天然地面等原有雨水渠道系統(tǒng)排泄，或者在原有渠道系統(tǒng)輸水能力不足之處修建部分雨水管道，待城市進一步發(fā)展后再修建完整獨立的雨水排水系統(tǒng)，逐步改造成完全分流制排水系統(tǒng)。在工業(yè)企業(yè)中，一般采用分流制排水系統(tǒng)。由于工業(yè)廢水的成分和性質(zhì)很復(fù)雜，不但與生活污水不宜混合，而且不同工業(yè)廢水之間也不宜混合，否則將造成污水和污泥處理復(fù)雜化，以及給廢水重復(fù)利用和回收有用物質(zhì)造成很大困難。所以，在多數(shù)情況下，采用分質(zhì)分流管道系統(tǒng)分別排除。如果生產(chǎn)廢水的成分和性質(zhì)同生活污水類似時，可將生活污水和生產(chǎn)污水用同一管道系統(tǒng)來排放。水質(zhì)較清潔的生產(chǎn)廢水可直接排入雨水道，或循環(huán)重復(fù)利用。生活污水、生產(chǎn)污水、雨水分別設(shè)置獨

20、立的管道系統(tǒng)。初期雨水通過截留管道進入污水處理廠。含有特殊污染物質(zhì)的有害生產(chǎn)污水，不容許與生活或生產(chǎn)污水直接混合排放，應(yīng)在車間附近設(shè)置局部處理設(shè)施。冷卻廢水經(jīng)冷卻后在生產(chǎn)中循環(huán)使用。在條件許可的情況下，工業(yè)企業(yè)的生活污水和生產(chǎn)污水應(yīng)直接排入城市污水管道。 在一座城市中，由于各區(qū)域的自然條件存在差異，同時排水系統(tǒng)的建設(shè)是逐步進行和完善的，有時會出現(xiàn)混合制排水系統(tǒng)，即既有分流制也有合流制的排水系統(tǒng)?；旌现婆潘到y(tǒng)在原為合流制的城市進行排水系統(tǒng)的改造擴建時常常出現(xiàn)。在大城市中，因各區(qū)域的自然條件以及城市發(fā)展可能相差較大，因地制宜地在各區(qū)域采用不同的排水體制也是合理的。 合理的選擇排水系統(tǒng)的體制，是城

21、市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工、維護管理，而且城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護影響深遠，同時也影響排水系統(tǒng)的建設(shè)投資費用和運行管理費用。據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗，合流制排水管道的造價比完全分流制一般要低20%40%，但是合流制的泵站和污水處理廠卻比分流制的造價要高。從初期投資來看，不完全分流制因初期只建污水排水系統(tǒng)，因而可節(jié)省初期投資費用，又可縮短施工期，發(fā)揮工程效益快。因為合流制和完全分流制的初期投資均比不完全分流制要大，所以，我國過去很多新建的工業(yè)基地和居住區(qū)在建設(shè)初期經(jīng)常采用不完全分流制排水系統(tǒng)。在維護管理方面，晴天時污水在合流制管道中只占一小部分過水

22、斷面，雨天時才接近滿管流，因而晴天時合流制管內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀。但據(jù)經(jīng)驗，管中的沉淀物易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維護管理費用可以降低。但是，晴天和雨天時流入污水廠的水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)中的污水廠運行管理的復(fù)雜性。而分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制穩(wěn)定很多，污水廠的運行易于控制。我國室外排水設(shè)計規(guī)范（gb500142006）規(guī)定，排水制度（分流制或合流制）的選擇，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設(shè)施、污水處理程度和處理后出水利用等綜合考慮后確定。同一城鎮(zhèn)的不同地區(qū)可采用不同

23、的排水制度。新建地區(qū)的排水系統(tǒng)宜采用分流制。合流制排水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置污水截留設(shè)施。對水體保護要求較高的地區(qū)，可對初期雨水進行截留、調(diào)蓄和處理。在缺水地區(qū)，宜對雨水進行收集、處理和綜合利用。排水系統(tǒng)體制應(yīng)根據(jù)城市及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護的要求、污水利用情況、水質(zhì)、水量、地形、對條件確定。（1）從環(huán)境保護方面來看如果采用合流制將污水和雨水全部截流送往污水廠進行處理，然后再排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的，但這時截流主干管很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費用也相應(yīng)增加。采用截流式合流制時，雨天有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，水體受到污染。分流制排出污水和雨水，初雨徑流未加處理就直接排入水體，

24、對城水體也會造成污染，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會發(fā)展的需要，故應(yīng)采用分流制。（2）從造價方面來看合流制排水管道的造價比分流制一般要低20%-40%，可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價要高。（3）從維護管理方面來看雨天時污水在合流制管道中才接近滿流，因而晴天時合流制管道內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀。但據(jù)經(jīng)驗，管中的沉淀易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維護費用可降低。但是，晴天和雨天時流入污水廠的水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運行管理的復(fù)雜性。而分流制系統(tǒng)可以保證管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運行易于控制。綜合考慮各個因素，為了

25、更好的保護環(huán)境，適應(yīng)以后的發(fā)展，且便于污水廠的運行管理，采用分流制排水系統(tǒng)，即采用兩個（雨水、污水）管道系統(tǒng)。1.3 排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置1.3.1 排水管網(wǎng)布置原則（1）按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況布置排水管網(wǎng)，要進行多方案的技術(shù)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(yīng)按從干管到支管的順序進布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線最短、埋深最??；（4）協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系，考慮好與工業(yè)企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；（5）規(guī)劃時要考慮到使管渠的施工、運行和維護方便；（6）遠近期規(guī)劃相結(jié)合，考慮發(fā)展，盡可能安排分期實施。觀測執(zhí)行國家和地方

26、有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標準、規(guī)范和規(guī)定。1.3.2排水管網(wǎng)布置形式排水管網(wǎng)一般布置成樹狀網(wǎng)，根據(jù)地形不同，可采用兩種基本布置形式平形式和正交式。（1）平形式排水干管與等高平行，而主干管則與等高線基本垂直。平行式布置適合城市地形坡度很大時，可以減小管道的埋深，避免設(shè)置過多的跌水井，改善干管的水力條件；（2）正交式排水干管與地形等高線垂直相交，而主干管與等高線平行敷設(shè)。正交式適應(yīng)于地市平坦略向一邊傾斜的城市。1.3.3排水管道的銜接方式由于排水管網(wǎng)一般依靠重力進行排水，管道的連接方式是保證管網(wǎng)中的管徑變化、方向的改變以及管道高程變化，均需要設(shè)置合理的連接方式。排水管道的連接主要采用檢查井和跌水井等

27、連接井方式，通常亦統(tǒng)稱為窨井。檢查井的主要功能是在管道交匯、直線管道中的管徑變化、方向的改變處設(shè)置，保證銜接通暢，方便清通和維護。跌水井的主要功能是管道高程變化的連接和較大水流落差的消能，防止管道被強力沖刷而損壞。為了方便排水管網(wǎng)日常維護和清通，在直線排水管道中，也需要在一定的管道長度上設(shè)置檢查井。檢查井在直線管段的最大間距應(yīng)根據(jù)疏通方法等具體情況確定，按表1.5規(guī)定取值。表1.5檢查井最大間距管徑或暗渠凈高(m)污水管道最大間距(m)20040040500700608001000801100150010016002000120注：接入檢查井的支管（接戶管或連接管）管徑大于300mm時，支管數(shù)

28、不宜超過三條。對于跌水井，我國室外排水設(shè)計規(guī)范（gb 500142006）中規(guī)定管道跌水水頭為1.02.0m時，宜設(shè)跌水井；跌水水頭大于2.0m時，應(yīng)設(shè)跌水井。管道轉(zhuǎn)彎處不宜設(shè)跌水井。跌水井的進水管管徑不大于200mm時，一次跌水水頭高度不得大于6m；管徑為300600mm時，一次跌水水頭高度不宜大于4m。跌水方式可采用豎管或矩形豎槽。管徑大于600mm時，其一次跌水水頭高度及跌水方式應(yīng)按水力計算結(jié)果確定。1.4 污水管道定線(1) 污水管道定線的基本原則充分利用城市地形、地質(zhì)、地貌特點，盡可能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。布置管線是確定污水管道系統(tǒng)總體布置的重要步

29、驟。在定線時應(yīng)考慮地形等因素的影響。根據(jù)地形，污水廠和出水口位置布置污水管道，依次定出主干管、干管、街道支管，并考慮設(shè)置泵站的合理位置。一般應(yīng)將主干管和流域干管放在較平坦的集水線上，讓污水盡量以重力流排送，污水干管與主干管應(yīng)盡量避免和障礙物相交，如遇特殊地形時應(yīng)考慮特殊措施（如跨越河道的倒虹管等），在圖上標明。(2) 污水管道定線考慮的因素污水管道定線考慮的因素有：地形和用地布局；排水體制和線路數(shù)目；污水廠和出水口位置；水文地質(zhì)條件；道路寬度；地下管線及構(gòu)筑物的位置；工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況。 在一定條件下，地形一般是影響管道定線的主要因素。定線時應(yīng)充分利用地形，利用排水系統(tǒng)的

30、布置形式，使管道的走向符合地形趨勢，盡量做到順坡排水，盡可能不設(shè)泵站或少設(shè)泵站。 污水支管的平面布置取決于地形及街區(qū)建筑特征，并應(yīng)便于用戶接管排水。 污水主干管的走向取決于污水廠和出水口的位置。 采用的排水體制也影響管道定線。 考慮到地質(zhì)條件，地下構(gòu)筑物以及其它障礙物對管道定線的影響。盡可能回避不良地質(zhì)條件的地帶和障礙。處理好與現(xiàn)狀建筑物，構(gòu)筑物和規(guī)劃道路的關(guān)系，實在不能避開時應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施。 管道定線時還需考慮街道寬度及交通情況。 管道定線，不論在整個城市或局部地區(qū)都可能形成幾個不同的布置方案。應(yīng)進行方案技術(shù)經(jīng)濟比較。 結(jié)合江河走向和規(guī)劃中道路的實施，合理布置管線，以利于減小施工難度。

31、 （3）污水主干管定線 本設(shè)計中從城市貫穿的河流將該城市分為兩個排水區(qū)域，為污水的排放提供了很大的便由于排水管道采用分流式的排水體制，污水經(jīng)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，污水廠的位置與可能的埋設(shè)深度等因素，南岸的污水主干管選擇靠近河流的道路處埋設(shè)，由于排放口要設(shè)置在河流下游，正好地勢由東向西逐漸降低，所以干管的走向應(yīng)該是由東向西敷設(shè)?？紤]到北岸的干管沿遠離河岸的道路敷設(shè)，北岸的污水主干管選擇在居住區(qū)的西邊道路敷設(shè)，由于地勢從低到高，所以后端的主干管埋深較大。具體布置請參看污水管道布置平面圖。(4) 污水干管定線由于北岸具有明顯的地勢走向，故該區(qū)污水干

32、管的布置能夠充分利用這種地形順坡鋪設(shè)，使每個街坊的污水能夠利用地勢流入干管。而南岸的地勢較復(fù)雜，所以污水干管應(yīng)設(shè)置在地勢較為低的一側(cè)。各個排水流域的污水經(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。具體布置請參看污水管道布置平面圖。(5)污水支管的定線污水支管的平面布置取決于地勢和建筑特征，并應(yīng)便于接管排水。由于本城市的街區(qū)面積較小，南岸與北岸的支管均采用低邊式布置，具體布置請參看污水管道布置平面圖。(6)確定污水管道系統(tǒng)的控制點和泵站的設(shè)置地點。2 污水設(shè)計流量計算2.1街坊編號并計算其面積及流量計算 將各街坊編上號碼，并按各街坊的平面范圍計算它們的面積，用箭頭標出

33、各街區(qū)的污水排出方向。各個街區(qū)的面積以及街區(qū)的流量見附表一2.2 居住區(qū)生活污水計算 （1）生活污水比流量計算q0=式中 n_居住區(qū)生活污水定額（l/(capd)p_人口密度（capha）本設(shè)計的比流量q0= 2（l/(sha)） （2）各街區(qū)生活污水設(shè)計流量q1=fq0kz式中 q1_居住區(qū)生活污水設(shè)計流量（l/s）；q0_比流量（l/(sha);f_設(shè)計管段服務(wù)的街區(qū)面積(ha)；k z _生活污水量總變化系數(shù) （3）居民生活污水量變化系數(shù)根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范(gb50014-2006)相關(guān)部分內(nèi)容，采用的居住區(qū)生活污水量變化系數(shù)值見表2.1。表2.1生活污水量總變化系數(shù)污水平均日流量(l

34、/s)51540701002005001000總變化系數(shù)()2.32.01.81.71.61.51.41.3注：1 當(dāng)污水平均日流量為中間數(shù)值時，總變化系數(shù)用內(nèi)差法求得。2 當(dāng)居住區(qū)有實際生活污水量變化資料時，可按實際數(shù)據(jù)采用。 生活污水量總變化系數(shù)也可用下式進行計算：當(dāng)q5 l/s時，2.3；當(dāng)5 l/s q1000 l/s，=1.3。2.3 企業(yè)污水流量計算（1）企業(yè)生活污水及淋浴污水的設(shè)計流量按下式計算： 式中q工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計流量(l/s)；一般車間最大班職工人數(shù) (cap)；熱車間最大班職工人數(shù)(cap)；一般車間職工生活污水定額，以25(l/(cap班) )計；熱車間

35、職工生活污水定額，以35(l/(cap班) )計；一般車間生活污水量的時變化系數(shù)，以3.0計；熱車間生活污水量的時變化系數(shù)，以2.5計；一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap)；熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap)；一般車間的淋浴污水定額，以40(l/(cap班) )計；熱車間的淋浴污水定額，以60(l/(cap班) )計；t每班工作時數(shù)(h)。 淋浴時間按60min計。經(jīng)計算得：企業(yè)1 q2=1.98 l/s企業(yè)2 q2=2.63 l/s企業(yè)3 q2=2.15 l/s企業(yè)4 q2=1.59 l/s所企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計總流量為q2=8.35 l/s（2）企業(yè)污水設(shè)計流量式中：工業(yè)

36、污水設(shè)計流量(l/s); 生產(chǎn)用水重復(fù)利率為60%; q各企業(yè)平均用水量（l/s）經(jīng)計算得各企業(yè)污水設(shè)計流量計算結(jié)果見表2.2表2.2 工業(yè)污水設(shè)計流量表企業(yè)名稱平均用水量（l/s）總變化系數(shù)工業(yè)污水設(shè)計量企業(yè)16.4537.74企業(yè)232.12.329.53企業(yè)359.751.740.63企業(yè)439.252.742.39 所以總污水設(shè)計總流量q3=120.29+8.35=128.64（l/s）2.4 污水管道設(shè)計參數(shù) 2.4.1設(shè)計充滿度充滿度是在設(shè)計流量下，污水在管道中的實際水深h與管徑d的比值如圖1，為了具體運行時方便，污水管段一般充滿度都不會使用滿流，同時管道中有最大設(shè)計充滿度見表2.

37、3。 圖1表2.3 最大設(shè)計充滿度管徑d或渠道高度h（mm）最大設(shè)計充滿度h/d或h/h200-3000.55350-4500.65500-9000.710000.75這樣設(shè)計的原因是：(1).調(diào)節(jié)水量變化；(2).保持通風(fēng)；(3).便于維修和管理。2.4.2設(shè)計流速與設(shè)計流量、設(shè)計充滿度相對應(yīng)的水流平均速度成為設(shè)計流速。設(shè)計流速過小，污水流動緩慢，其中的懸浮物容易沉淀淤積；反之，設(shè)計流速過高，產(chǎn)生對管壁的沖刷，使得管材損壞嚴重，管道的使用壽命降低。一般規(guī)定：最小設(shè)計流速：污水0.6m/s、明渠0.4m/s。最大設(shè)計流速：金屬管10m/s、非金屬5m/s、明渠查表。壓力管流速：建議0.71.5

38、m/s。本設(shè)計的設(shè)計流速全部都控制在0.6m/s左右。2.4.3 最小設(shè)計坡度在污水管道系統(tǒng)設(shè)計時，通常使管道敷設(shè)坡度與地面坡度一致，這對降低管道系統(tǒng)的造價非常有利。但相應(yīng)于管道敷設(shè)坡度的污水流速應(yīng)該等于或大于最小設(shè)計流速，這在地勢平坦地區(qū)或管道逆坡敷設(shè)是尤為重要。為了防止其管道的沉淀淤積，所以行業(yè)中有規(guī)定最小的設(shè)計坡度。我國室外排水設(shè)計規(guī)范一般規(guī)定：在設(shè)計充滿度為0.5時，管徑為200mm時，最小設(shè)計坡度為0.004；管徑為300mm時，最小設(shè)計坡度為0.003。街坊廠區(qū)內(nèi)為0.004 ；街道為0.003。2.4.4最小管徑一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，污水設(shè)計流量很小，若根據(jù)設(shè)計流量計算，

39、則設(shè)計管徑會很小。根據(jù)管徑養(yǎng)護經(jīng)驗證明，管徑過小容易堵塞，從而增加管道清淤次數(shù)，并給用戶帶來不便。采用較大的管徑可采用較小的設(shè)計坡度，從而使管道的埋深減小，降低工程造價。我國室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定：污水管道到在街坊和廠區(qū)內(nèi)的最小設(shè)計管應(yīng)為200mm，在街道下的最小設(shè)計管徑為300mm。本設(shè)計中的所有管段均滿足以上要求。在工程設(shè)計中，不同管徑的鋼筋混凝土的建議最小設(shè)計坡度見表2.4表2.4 常用管徑的最小設(shè)計坡度（鋼筋混凝土管非滿流）管徑（mm）最小設(shè)計坡度管徑（mm）最小設(shè)計坡度4000.001510000.00065000.001212000.00066000.001014000.000680

40、00.000815000.00052.4.5 不計算管段在污水管道的設(shè)計過程中，若某設(shè)計管段的設(shè)計流量小于其在最小管徑、最小設(shè)計流速、最小設(shè)計充滿度條件下管道通過的流量，則這樣的管段稱為不計算管段。設(shè)計時不再進行水力計算，直接采用最小管徑即可，其他的水力參數(shù)則按照最小管徑來核算。2.4.6最小埋設(shè)深度管道的埋深：地面到內(nèi)壁底的距離。覆土厚度：地面到外壁頂?shù)木嚯x。為了滿足如下的技術(shù)要求而提出最小覆土厚度：防止冰凍膨脹而損壞管道防止管壁因地面負載而破壞滿足街坊污水連接管銜接的要求根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定： 防凍無保溫時為冰凍線上0.15m；防負載車行道下最小覆土0.7m；銜接建筑物出戶管0.50.

41、6m。所以就需要考慮管段控制點（大流量用戶和管道的起點）的最小埋深，以確定整個管道的埋深，同時還要考慮地下埋深，考慮地下地質(zhì)和地下水以及工程造價情況，一般規(guī)定，在干燥土壤中不超過78m；在多水、流砂、石灰?guī)r地層中不超過5m。當(dāng)埋深超過最大埋深使，可以考慮采用提升泵站，以提高下游管段的管位，減少下游管道的埋設(shè)深度。本設(shè)計中考慮地質(zhì)條件，全部埋深都在0.7-6m之間，符合要求。2.4.7污水管道的銜接在污水管道系統(tǒng)中，為了滿足管道銜接和養(yǎng)護管理的要求，通常在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方設(shè)置檢查井。在檢查井中必須考慮上下游管道銜接時的高程關(guān)系。管道銜接時應(yīng)遵循一下兩個原則：盡可能提

42、高下游管道的高程，以減少管道的埋深，見底造價；避免在上游管段中形成回水而造成淤積。常見的銜接方式有：管頂平接、水面平接、設(shè)跌水井的方式。本設(shè)計采用水面平接進行管道的敷設(shè)。2.5管段水力計算 在確定管段設(shè)計流量后，便可以從上游管段開始依次進行主干管各設(shè)計管段的水力計算。一般常列表進行計算，水力計算步驟如下： 計算每一設(shè)計管段的長度，結(jié)果見附表。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。 將各設(shè)計管段的設(shè)計流量列入表中。設(shè)計管段起訖點檢查井處的地面標高列入表中。 計算每一設(shè)計管段的地面坡度，作為確定管道坡度時參考。 確定起始管段設(shè)計參數(shù) 確定起始管段的管徑以及設(shè)計流速v，設(shè)計坡度i，設(shè)計

43、充滿度h/d。首先擬采用最小管徑300mm，即查水力計算圖。在這張計算圖中，管徑d和管道粗糙系數(shù)n為已知，其于4個水力因素只要知道2個即可求出另外2個?，F(xiàn)已知設(shè)計流量，另1個可根據(jù)水力計算設(shè)計數(shù)據(jù)的規(guī)定設(shè)定。 確定其他管段設(shè)計參數(shù) 確定其它管段的管徑d、設(shè)計流速v、設(shè)計充滿度h/d和管道坡度i。通常隨著設(shè)計流量的增加，下一個管段的管徑一般會增大一級或兩級（50mm為一級），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)計流量的增大而逐段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那張水力計算圖中查出相應(yīng)的h/d和i值，若h/d和i值符合設(shè)計規(guī)范的要求，說

44、明水力計算合理，將計算結(jié)果填入表中相應(yīng)的項中。在水力計算中，由于q、v、h/d、i、d各水力因素之間存在相互制約的關(guān)系，因此在查水力計算圖時實際存在一個試算過程。首先假定一個水力坡度i,管徑根據(jù)本管段的流量確定好后，管徑為d，由管徑d和水力坡度i，得滿管流的流速v和流量q分別如下： 流量公式 式中 流量（）；過水?dāng)嗝婷娣e（）；流速（m/s） 查圓形管渠非滿管流水力計算表,用內(nèi)差法算得充滿度h/d，所以能求出流速v。若流速滿足大于或等于0.6m/s和充滿度滿足下表的最大設(shè)計充滿度，說明坡度i滿足情況，然后接著計算下一管段。以此類推，直到干管和主干管的坡度全部確定。表2.5 圓形管渠非滿流水力計算

45、表y/da/a0r/r0q/q0v/v00.050.0190.1300.0050.2570.100.0520.2540.0210.4010.150.0940.3720.0490.5170.200.1420.4820.0880.6150.250.1960.5870.1370.7010.300.2520.6840.1960.7760.350.3120.7740.2630.8430.400.3740.8570.3370.9020.450.4360.9320.4170.6540.500.5001.0000.5001.0000.550.5641.0600.5861.0390.600.6261.1110.

46、6721.0720.650.6881.1530.7561.0990.700.7481.1850.8371.1200.750.8041.2070.9121.1330.800.8581.2170.9771.1400.850.9061.2131.0301.1370.900.9481.1921.0661.1240.950.9811.1461.0751.0951.001.0001.0001.0001.000表中：y管道中污水深度（m）； d管道直徑（m）； a過水?dāng)嗝婷娣e()； a0 滿流過水?dāng)嗝婷娣e()； r水力半徑（m）； r0 滿流水力半徑（m）； q污水流量（m3/s）； q0 滿流污水流量（m3/s）； v污水流速（m/s）； v0 污水滿流流速（m/s）。2.6污水管道平面圖和干管縱剖面圖繪制污水管網(wǎng)的平面圖和縱剖面圖，是污水管網(wǎng)設(shè)計的主要圖紙。初步設(shè)計階段的管道平面圖就是管道總體布置圖，通常采用比例尺1:50001:10000，圖上有地形、地物、河流、風(fēng)玫瑰或指南針等。已有和設(shè)計的污水管道用粗線條表示，在管線上畫出設(shè)計管段起末點的檢查井并邊上號碼，標出各設(shè)計管段的服務(wù)面積，可能設(shè)置的中途泵站，倒虹管及其他的特殊構(gòu)筑物，污水廠。初步設(shè)計的管道平面圖中還應(yīng)將主干管各設(shè)計管段的長度、管徑和坡度在圖上標明。此外，圖上應(yīng)有管道的主要工程項目表和說明。