排水工程課程設(shè)計

1、吉林師范大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與 工程 學(xué) 院課程設(shè)計報告課程名稱：排水工程設(shè)計題目：某城市排水管網(wǎng)初步設(shè)計姓名：傅浩然專業(yè)：環(huán)境工程班級：二班學(xué)號：指導(dǎo)教師：劉浩2016年11月7日設(shè)計題目某城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)初步設(shè)計學(xué)生姓名傅浩然專業(yè)環(huán)境工程學(xué)號6班級二班指導(dǎo)教師劉浩成績評語：指導(dǎo)教師簽字：年月日教研室意見：簽字：年 月日學(xué)院意見：簽字：年 月日摘 要：本次的排水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)是進(jìn)行某城鎮(zhèn)的污水管網(wǎng)的初步設(shè)計。 根據(jù)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)合參考文獻(xiàn)上的公式和經(jīng) 驗(yàn)數(shù)據(jù)，本次設(shè)計采用雨水污水分流制排放體系。具體內(nèi)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(jìn)行排

2、水管網(wǎng)的初步設(shè)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(shè)計無誤后, 進(jìn)行排水設(shè)計管段的水力計算，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(biāo)高（地面、管內(nèi)水 面、管內(nèi)底）、以及管道埋深等等。關(guān)鍵詞：主干管干管支管1 設(shè) 計 任 務(wù) 及 設(shè) 計 資料 1課程設(shè)計任務(wù) 112課 程 設(shè) 計 原 始 資料 11.2.1城 市 規(guī) 劃 資料 112.2課程設(shè)計原始資料 112.3課程設(shè)計原始資料 213課 程 設(shè) 計 原 始 資料 21 .課程設(shè)計原始資料 21.3.2 課程設(shè)計原始資料 31.3.3 課程設(shè)計原始資料

3、 32 污 水 管 道 設(shè) 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(shè)計管段，計算設(shè)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(jié)論 10參考文獻(xiàn)11附錄 121設(shè)計任務(wù)及設(shè)計資料課程設(shè)計任務(wù)某城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)初步設(shè)計。課程設(shè)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(shè)備狀況（見表）表 人口分布，房屋建筑，衛(wèi)生設(shè)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(nèi)有給水排水衛(wèi)

4、470115生設(shè)備和淋浴設(shè)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(fēng)向：西北風(fēng)；夏季主風(fēng)向：南風(fēng)。1.2.3水文與水文地質(zhì)資料（1） 區(qū)域內(nèi)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(zhì)：沙質(zhì)粘土。課程設(shè)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(shè)計計算主要內(nèi)容1. 設(shè)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(zhì)和水量資料， 結(jié)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(shè)計中根據(jù)環(huán)境保護(hù)的要求和 經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(yīng)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(shè)泵站或少 設(shè)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(shè)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(yīng)考慮地形等因素的影響力流 排除一般應(yīng)將主干管和流域干管設(shè)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(yīng)盡量避免和障礙物相交，如遇特殊地形時應(yīng)考慮采 取特殊措施 （ 如跨越河道的倒虹管等 ） ，并應(yīng)在圖上標(biāo)明。2. 污水管道設(shè)計計算（1）污水管道設(shè)計流量計算 劃分設(shè)計管段：根據(jù)管道平面布置，劃分設(shè)計管段（定出檢查的位

7、置并編號），量出主干管的設(shè)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(shè)計管段服務(wù) 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(shè)計流量的計算：可根據(jù)各區(qū)的污水量標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計管段的設(shè)計流量應(yīng)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(jì)的確定管徑、流速、充滿度及坡度， 進(jìn)一步求出管道的埋深。水力計算應(yīng)列表進(jìn)行，管底標(biāo)高及管道坡度計算 至小數(shù)后三位，而地面標(biāo)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(yīng)符合規(guī)范關(guān)于設(shè)計流速、最大設(shè)計充滿度、最小管 徑、最小設(shè)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(yīng)包括下列基本內(nèi)容：（1）城市概況和設(shè)計任務(wù)；（2）污水管道設(shè)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(shè)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(biāo)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(biāo)明污水處理廠、倒虹管等位置。總平面圖上應(yīng)有圖例，主要管線和構(gòu)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(yīng)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(biāo)高。在下方注明檢查井號、管段長區(qū)、地面標(biāo)高、管 底標(biāo)高、管徑、坡度及采用的管材、基礎(chǔ)型式。也可將Q、 u、 h/D 等數(shù)據(jù)標(biāo)注出來。其它有關(guān)內(nèi)容參見給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計成果1. 設(shè)計計算書一份，約 5000-10000 字；2. 設(shè)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(shè)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(cè)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(biāo)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(shè)計管段，計算設(shè)計流量根據(jù)設(shè)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(jìn)入的點(diǎn)，集中流量及旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)，一齊作為設(shè)計管段的起點(diǎn)的檢查 井并編上號碼。比如，主干管長1280m根據(jù)設(shè)計流量變化的情況，可以劃分為12，23， 34， 45，四個設(shè)計管段。在初步設(shè)計中只計算干管和主干管的設(shè)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(zhuǎn)輸流量q2 qo F （ F代表轉(zhuǎn)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(dāng) C>1000L s 時，KZ 1.3當(dāng) C<5L s

12、 時，Kz 2.3;1.生活污水設(shè)計流量Q1 q Kz （式）工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水的設(shè)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(shè)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(yán)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(diǎn)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(shè)計流量計算表如下污水干管設(shè)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(shè)計流量L/s本段流量轉(zhuǎn)輸流量q2合計平均流量總變化系Kz生活污水設(shè)計流量Q1本段L/s轉(zhuǎn)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(dāng)確定設(shè)計流量后，就能從上游管段幵始，依次進(jìn)行主干管個設(shè)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(shè)計管段的長度，并分別列入各區(qū)的污 水主干管，進(jìn)行水力計算（表 2-4 ）中第 2 項(xiàng)。設(shè)計流量與地面標(biāo)高將各設(shè)計管段的設(shè)計流量列入（表2-4 ）中第 3 項(xiàng)。設(shè)計管段起訖點(diǎn)檢查井處的地面標(biāo)高列入（表 2-4 ）的第 10、11 項(xiàng)。I ，設(shè)計流速 v ，設(shè)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。現(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。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(shè)計坡度為設(shè)定數(shù)據(jù)。此設(shè)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(shè)計確定 12管段的 管徑D管道坡度I。相應(yīng)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(xiàng)。244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（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(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

16、在確定D,并在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，說明水力計算合理，將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存在一個試 算過程。其中設(shè)計充滿度由于管徑的不同，存在相應(yīng)的最大設(shè)計充滿度。 根據(jù)表2-3將試算結(jié)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(shè)管坡流充滿度降標(biāo)高（m）埋設(shè)深中的第4、5、6、7項(xiàng)表2-3最大設(shè)計充滿度管徑（D）或暗渠高（H） （ mm最大設(shè)計充滿度（）D200-300 350-450 500-900，列如下表h/Dh m地面水面管內(nèi)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(yīng)注意的一些問題:必須詳細(xì)研究控制點(diǎn)在管道系統(tǒng)。這些控制點(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)更深層次的研究。(2) 必須詳細(xì)研究表面的斜率和斜率管道敷設(shè)后管。確保斜率，在保證最低的前提下設(shè)計速度、管道埋深太大，促進(jìn)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(shè)計過程。增加,流動設(shè)計也相應(yīng)增加。如流量保持不變，速度不應(yīng)減少。只有在籃球電加。管徑的設(shè)計 , 設(shè)計應(yīng)分段增加 , 但當(dāng)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(dǎo)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(dāng)?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(xì)。(5) 當(dāng)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(yīng) 嚴(yán)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(diǎn) , 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(cè)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(shè)計包括總平面圖和排水系統(tǒng)設(shè)置主干管縱向剖面 , 以及設(shè)計計算表