排水工程課程設計

1、吉林師范大學 環(huán)境科學與 工程 學 院課程設計報告課程名稱：排水工程設計題目：某城市排水管網(wǎng)初步設計姓名：傅浩然專業(yè)：環(huán)境工程班級：二班學號：指導教師：劉浩2016年11月7日設計題目某城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)初步設計學生姓名傅浩然專業(yè)環(huán)境工程學號6班級二班指導教師劉浩成績評語：指導教師簽字：年月日教研室意見：簽字：年 月日學院意見：簽字：年 月日摘 要：本次的排水管網(wǎng)課程設計任務是進行某城鎮(zhèn)的污水管網(wǎng)的初步設計。 根據(jù)課程設計任務書上所提供的各種數(shù)據(jù)及材料，并結合參考文獻上的公式和經(jīng) 驗數(shù)據(jù)，本次設計采用雨水污水分流制排放體系。具體內容包括污水干管及主干 管的排水管網(wǎng)布置，首先在所提供的城市平面上進行排

2、水管網(wǎng)的初步設計，此時 需要考慮流量要求、施工條件、成本節(jié)約等因素。其后確定管網(wǎng)排布設計無誤后, 進行排水設計管段的水力計算，其中包括各設計管段的管長、設計流量、管道數(shù) 據(jù)的選?。髁?、流速、管徑、充滿度）、管道輸水能力、標高（地面、管內水 面、管內底）、以及管道埋深等等。關鍵詞：主干管干管支管1 設 計 任 務 及 設 計 資料 1課程設計任務 112課 程 設 計 原 始 資料 11.2.1城 市 規(guī) 劃 資料 112.2課程設計原始資料 112.3課程設計原始資料 213課 程 設 計 原 始 資料 21 .課程設計原始資料 21.3.2 課程設計原始資料 31.3.3 課程設計原始資料

3、 32 污 水 管 道 設 計 計在小區(qū)平面圖上布置污水管道 4街區(qū)編號并計算其面積 4劃分設計管段，計算設計流量 4水力計算 72.4.1水力計水力計2.4.3水力計算82.4.4水力計算82.4.5水力計算82.4.6水力計算9見附103 繪 制 管 道 平 面 圖 和 縱 剖 面 圖4結論 10參考文獻11附錄 121設計任務及設計資料課程設計任務某城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)初步設計。課程設計原始資料城市規(guī)劃資料（1）我國某地區(qū)城市規(guī)劃圖。（2）人口分布，房屋建筑，衛(wèi)生設備狀況（見表）表 人口分布，房屋建筑，衛(wèi)生設備狀況街坊人口密居民生活污水定度額衛(wèi)生情況（人/公頃）(L/(capd)室內有給水排水衛(wèi)

4、470115生設備和淋浴設備（3）工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料（見表）。表工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料企污水量職工人數(shù)污染管出平第一班第二班第三班業(yè)均Kh一般車一般車熱車一般車口底熱車間熱車間日間間間間埋深m （4）各工業(yè)企業(yè)的污水經(jīng)局部處理后允許排入城市下水道。122氣象資料 土壤水凍深度-0.35m ； 常年主風向：西北風；夏季主風向：南風。1.2.3水文與水文地質資料（1） 區(qū)域內河流水位：最高水位 57m最低水位50m平均水位53m（2）地下水位：離地面 6-7m； 地質：沙質粘土。課程設計成果/d職淋職淋職淋職淋職淋職淋 （m工浴工浴工浴工浴工浴工浴 ）人人人人人人人人人人人人數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)251

5、0301110381019722I80700000000000202125113016617n8070905000000000浴300池火車250站1.3.1 設計計算主要內容1. 設計方案確定（ 1）確定排水系統(tǒng)的體制根據(jù)該城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃， 各類污水的水質和水量資料， 結合城鎮(zhèn)地形、 氣候、水體等因素，采用分流制排水體制情況下，且工業(yè)廢水與城市污水 可合并處理。確定污水廠、出水口的位置。設計中根據(jù)環(huán)境保護的要求和 經(jīng)濟技術條件，可提出幾個不同方案，經(jīng)比較后確定一個最優(yōu)方案。（2）污水管道布置和定線 首先，根據(jù)地形劃分排水流域。若地形變化較顯著可按分水線劃分； 若地形較平坦或向一方傾斜時，可根

6、據(jù)面積劃分。應使干管在最大的合理 埋深情況下，流域中污水的絕大部分能靠重力流排除，盡量不設泵站或少 設泵站。其次街道支管，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，并考慮設置泵站的合理位置。布置管線是確定污 水管道系統(tǒng)總體布置的重要步驟。在定線時應考慮地形等因素的影響力流 排除一般應將主干管和流域干管設置在較平坦的集水線上，讓污水盡量以 重污水干管與主干管應盡量避免和障礙物相交，如遇特殊地形時應考慮采 取特殊措施 （ 如跨越河道的倒虹管等 ） ，并應在圖上標明。2. 污水管道設計計算（1）污水管道設計流量計算 劃分設計管段：根據(jù)管道平面布置，劃分設計管段（定出檢查的位

7、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） ，用箭 頭表示污水流向。 污水管道設計流量的計算：可根據(jù)各區(qū)的污水量標準和人口密度求 出各區(qū)的生活污水平均比流量；工業(yè)企業(yè)及公共建筑的污水量作為集中流 量計算，各設計管段的設計流量應列表計算。（2）污水干管的水力計算水力計算的目的在于合理、經(jīng)濟的確定管徑、流速、充滿度及坡度， 進一步求出管道的埋深。水力計算應列表進行，管底標高及管道坡度計算 至小數(shù)后三位，而地面標高與管底埋深計算至小數(shù)后二位。水力計算中的 數(shù)值 u、 h/D、 D、 i

8、 應符合規(guī)范關于設計流速、最大設計充滿度、最小管 徑、最小設計坡度的規(guī)定。1.3.2 對圖紙和說明書的要求1. 說明書編制說明書應包括下列基本內容：（1）城市概況和設計任務；（2）污水管道設計。污水管道布置和定線說明： 泵站位置及污水廠位置的選擇，污水設計流量計算表：主干管水力計 算表并說明基本控制數(shù)據(jù)的選擇。2. 圖紙要求（1）繪制污水排水管道總平圖 管道總平面圖在所給的城鎮(zhèn)總平面上繪制或另外繪制 污水管道用粗線條表示，同時注明如：“主干管”，“北區(qū)干管”，“干管N01等等。干管上的檢查井用小圓圈表示并編號。在所計算的干管上標明長度、管徑和坡度，泵站用圓圈表示并注明“總泵站”，泵站幾NO1等

9、。標明污水處理廠、倒虹管等位置?？偲矫鎴D上應有圖例，主要管線和構筑物一覽表和工程量表。 （2）繪制污水主干管的縱斷面圖 干管的縱斷面圖應繪制地面線、管線和檢查井，并注明管線與其它障礙物交叉的位置和標高。在下方注明檢查井號、管段長區(qū)、地面標高、管 底標高、管徑、坡度及采用的管材、基礎型式。也可將Q、 u、 h/D 等數(shù)據(jù)標注出來。其它有關內容參見給水排水制圖標準GBJ 106-87。比例尺：水平方向 1:5000，1:10000，1:2000 均可，垂直方向 1:200 ，1:100 ， 1:50 均可。1.3.3 設計成果1. 設計計算書一份，約 5000-10000 字；2. 設計圖紙2張（

10、1號圖，要求均用 CAD繪圖）。2 某城市污水管網(wǎng)初步設計計算說明書在圖例上布置污水管道從圖例可看出該地區(qū)勢自西向東傾斜，坡度較小，無明顯分水線，可整理 為一個排水流域。街道支管布置在街區(qū)地勢較低一側的道路下，干管基本 上沿等高線順勢布置，主干管則沿圖例東面河岸布置，基本與等高線相平 行。街區(qū)編號并計算其面積把各街區(qū)編上號碼，并按照各街區(qū)的平面范圍計算街區(qū)的面積，列入表2-1中。并用箭頭標出污水排出的方向。街區(qū)面積表2-1街區(qū)編號123456789街區(qū)面積（公 頃）4街區(qū)編號101112131415161718街區(qū)面積 （公頃）街區(qū)編號192021222324252627街區(qū)面積（公 頃）劃分

11、設計管段，計算設計流量根據(jù)設計管段的定義和劃分方法，將各干管和主干管中有本段流量進入的點，集中流量及旁側支管進入的點，一齊作為設計管段的起點的檢查 井并編上號碼。比如，主干管長1280m根據(jù)設計流量變化的情況，可以劃分為12，23， 34， 45，四個設計管段。在初步設計中只計算干管和主干管的設計流量，見表2-2 o本段流量qi qo F （F代表本段街區(qū)面積）（式）轉輸流量q2 qo F （ F代表轉輸街區(qū)面積）（式）合計平均流量q qi q2 （式）總變化系數(shù)Kz2.7Q0'11（式）C平均日平均時污水流量（Ls）當 C>1000L s 時，KZ 1.3當 C<5L s

12、 時，Kz 2.3;1.生活污水設計流量Q1 q Kz （式）工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水的設計流量AB1K1 AjB2 K23600TCQ C2D23600（式）Q2 工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量（L. s）般車間生活污水量時變化系數(shù)，以計K2 熱車間生活污水量時變化系數(shù)，以計T每班工作時數(shù)（h）A一般車間最大班職工人數(shù)（cap）A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B2熱車間職工生活污水定額，以35（L cap班）計G 般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)C2熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)Di一般車間的淋浴污水定額，以45計D2高溫、污染嚴重車間的

13、淋浴污水定額，以65計通過計算，可知由5、11、16、23點通過排污口排入河流集中流量有企業(yè)1: s企業(yè)2:s浴池：s火車站：s列污水干管設計流量計算表如下污水干管設計流量計算表（表 2-2）管 段 編 號居住區(qū)生活污水量Q1集中流量設計流量L/s本段流量轉輸流量q2合計平均流量總變化系Kz生活污水設計流量Q1本段L/s轉輸L/s街區(qū)編號街區(qū)面積僦量qqb流量q112767788991010111112317,21121313141415151616171723445181919202042122222323242425255水力計算當確定設計流量后，就能從上游管段幵始，依次進行主干管個設計管

14、段的水力計算。 （見表 2-4 ），具體步驟如下：管段長度從管道平面布置圖上量出每一設計管段的長度，并分別列入各區(qū)的污 水主干管，進行水力計算（表 2-4 ）中第 2 項。設計流量與地面標高將各設計管段的設計流量列入（表2-4 ）中第 3 項。設計管段起訖點檢查井處的地面標高列入（表 2-4 ）的第 10、11 項。I ，設計流速 v ，設計充滿度 h/ D首先擬采用比最小管徑大的 350mm管徑，之后查水力計算圖。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)已知設計流量，另 1 個可根據(jù)水力計算設計數(shù) 據(jù)的規(guī)定設定。本城鎮(zhèn)由于管段的地

15、面坡度很小，為了不使整個管道系統(tǒng) 的埋深過大，宜采用最小設計坡度為設定數(shù)據(jù)。此設計污水主干管起始管 段12段的最小管徑為350mm最小坡度為。分別設計確定 12管段的 管徑D管道坡度I。相應查水力計算圖，確定流速 v、充滿度h/D分別列 入污水主干管水力計算表 2-3 中的第 4、 5、 6、 7 項。244確定其它管段的管徑 D設計流速v、設計充滿度h/D和管道坡度I 通常隨著設計流量的增加，下一個管段的管徑一般會增大一級或兩級（50mn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)設計流速隨著設計流量的增大而逐段增大或保持不變的規(guī)律 設定設計流速。根據(jù) Q和v即可

16、在確定D,并在水力計算圖中查出相應的h/D和I值，若h/D和I值符合設計規(guī)范的要求，說明水力計算合理，將各水力因素之間存在相互制約的關系，因此在查水力計算圖時存在一個試 算過程。其中設計充滿度由于管徑的不同，存在相應的最大設計充滿度。 根據(jù)表2-3將試算結果的各個水力計算值分別列入污水主干管水力計算表管管設管坡流充滿度降標高（m）埋設深中的第4、5、6、7項表2-3最大設計充滿度管徑（D）或暗渠高（H） （ mm最大設計充滿度（）D200-300 350-450 500-900，列如下表h/Dh m地面水面管內底上端下端上端下端上端下端上端下端1234567891011121314151617

17、123143502233713503428440045316450表2-4管道水力計算，應注意的一些問題:必須詳細研究控制點在管道系統(tǒng)。這些控制點通常位于區(qū)域或最低的地方，至于最低控制該地區(qū)的污水管道埋深。各種管道的起點，低洼地區(qū)和個人污水出口工業(yè)企業(yè)或公共建筑在控制點更深層次的研究。(2) 必須詳細研究表面的斜率和斜率管道敷設后管。確保斜率，在保證最低的前提下設計速度、管道埋深太大，促進分支連接。(3) 從上游到下游水力計算的一部分，在一般情況下，給出了設計過程。增加,流動設計也相應增加。如流量保持不變，速度不應減少。只有在籃球電加。管徑的設計 , 設計應分段增加 , 但當管道坡度突然增加

18、, 下游段管徑可 以減少 ,但不超過 50 100 毫米狹窄的范圍。(4) 表面的坡度太大 , 為了減少管道流 , 清潔 , 防止管壁斜率比斜率。這可 能會導致下游部分上覆土厚度不滿足最低限制 ,甚至出地面 , 所以適當?shù)?時間可以少 , 使用降落區(qū)之間的聯(lián)系。水井施工在第六章中詳細。(5) 當水流通過檢查井 ,常引起局部水頭損失。把損失減小到最低限度 , 應 嚴格檢查井使用線性直管部門 , 肘部采用對稱的曲線。直線檢測通常不考 慮一些損失。(6) 在支管和要點 , 主要是埋藏深度考慮是否允許橫向管道連接。如果管 接頭的埋深大于埋深 , 需要的主要發(fā)展 , 為了使側管可以獲得良好的水力 條件 , 有所規(guī)定。3 繪制管道平面圖和縱剖面圖 見附錄額外的設計包括總平面圖和排水系統(tǒng)設置主干管縱向剖面 , 以及設計計算表