排水管道設(shè)計(jì)說明書

1、目錄目錄1第一節(jié) 設(shè)計(jì)說明書2一、工程任務(wù)及設(shè)計(jì)圍2二、設(shè)計(jì)原始資料2第二節(jié) 污水設(shè)計(jì)計(jì)算說明書4一、在平面圖上不只污水管道4二、計(jì)算街區(qū)面積4三、劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量4四、污水水力計(jì)算6五、雨水水力計(jì)算8六、倒虹管計(jì)算11參考文獻(xiàn)12附錄附表一污水街區(qū)面積表附表二污水干管設(shè)計(jì)流量水力計(jì)算表附表三污水主干管水力計(jì)算表附表四雨水干管水力計(jì)算表第一節(jié) 設(shè)計(jì)說明書一、工程任務(wù)及設(shè)計(jì)圍運(yùn)用已學(xué)的排水管網(wǎng)的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行 A城新區(qū)污水管網(wǎng)工程的擴(kuò)大初步 設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)原始資料1 .某城市平面規(guī)劃圖（1: 10000）該新城區(qū)的規(guī)劃如圖一所示。南部瀕 臨河流，流向自東向西，主要的工業(yè)企業(yè)集中在城區(qū)的

2、東南部，等高線較為平 緩，自城區(qū)自北向南逐步降低，城區(qū)無明顯的起伏地勢(shì)。圖一2、人口密度：區(qū)號(hào)人口密度（人/104 m2 ）I300R3003、各區(qū)的衛(wèi)生設(shè)備情況:區(qū)號(hào)房屋衛(wèi)生設(shè)備情況I室后給排水設(shè)備，但無淋浴設(shè)備。n室有給排水設(shè)備和淋浴設(shè)備。4、城市位于：地區(qū)。5、工業(yè)企業(yè)生活污水情況：（1）甲工廠（總?cè)藬?shù)2000）工人數(shù)： 一班 800、二班 600、三班600、 其中每班人數(shù)中 30% 在熱車間工作。淋浴職工人數(shù)（占本車問人數(shù)%)車間特征70熱臟車間30一般車間（2）乙工廠（總?cè)藬?shù)2000）工人數(shù)：一班800、二二班 600、600、其中每班人數(shù)中_30%在熱車間工作。淋浴職工人數(shù)（占本

3、車問人數(shù)%)車間特征70熱臟車間30一般車間6、工業(yè)企業(yè)工業(yè)廢水情況：企業(yè)名稱日廢水量（川/日）最大班排水量（m3/班）甲2000800乙30001200三班7、公共建筑排水情況名 稱排水量（m3 /日）A1500B2000C2500上述工業(yè)企業(yè)所產(chǎn)生的廢水經(jīng)局部處理后，水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996所規(guī)定的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后，排入城市污水管網(wǎng)，由污水管道統(tǒng)收集后排入城市污水處理廠進(jìn)行集中處理，達(dá)標(biāo)排放。各企業(yè)排水口的管底埋設(shè)深度不小于2.0米。設(shè)計(jì)街區(qū)的污水管道最小埋深不小于1.5米8、市區(qū)復(fù)蓋情況:草地路面（混凝土瀝青）土地35.5 %10.0 %30.5 %24.0 %9、氣

4、象資料：該市的雨量公式:C市：Q1220 1 0.75 gPt 5 0.85夏季主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)10、水交、地質(zhì)資料：下水道鋪設(shè)地區(qū)的土壤為：土壤的冰凍深度為：1.1地下水位：92水體的最高水位：98最低水位：94常水位：96 米。第二節(jié)污水設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1、 在平面圖上布置污水管道從設(shè)計(jì)區(qū)總平面圖可知該區(qū)地勢(shì)自北向南逐漸降低，坡度較小，等高線較 為平緩。街道支管布置在街區(qū)地勢(shì)較低一側(cè)的道路下，干管基本上與等高線垂 直布置，主干管布置在設(shè)計(jì)區(qū)南部，基本上與等高線平行。本工程即屬于新建 地區(qū)的排水系統(tǒng)，并結(jié)合該市的地形、 氣候、原有排水設(shè)施的狀況等因素考慮, 本市的排水系統(tǒng)的體制選擇完全分流制（

5、雨污分流制）。2、 計(jì)算街區(qū)面積按各街區(qū)的平面圍計(jì)算它們的面積，列入街區(qū)面積表。并在草圖上用箭頭 標(biāo)出各街區(qū)的污水排出的方向。見附表一。三、劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量根據(jù)設(shè)計(jì)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)和旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)，作為設(shè)計(jì)管段的起訖點(diǎn)，并給檢查并編上。各設(shè)計(jì)管短的設(shè)計(jì)流量應(yīng)列表計(jì)算。在初步設(shè)計(jì)階段只計(jì)算干管和主干管 的設(shè)計(jì)流量。見附表二污水干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表。該城區(qū)人口密度為300cap/ha, I區(qū)、II區(qū)污水量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分別為 90L/(cap d)、180L/(cap d),則每公頃街區(qū)面積的生活污水平均流量(比流 量)為：300 90Q= 86400

6、 =0.3125L/ (s ha)300 180Q2= 86400 =0.625L/ (s ha)總變化系數(shù)的確定:K . 2.7z - 0.11Q(qi+q2)Kz等于生活污水設(shè)計(jì)流20-21為主干管的起始管段，除有轉(zhuǎn)輸流量q2流入，還有本段流量q流入,q產(chǎn)q° F。合計(jì)平均流量為q-q2,計(jì)算出Kz。量Q。所以，設(shè)計(jì)流量等于 Q加上集體流量。見附表二污水干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表。集中流量計(jì)算說明:甲：Q 甲= 600 25 3 200 35 2.5 + 150 40150 60 +最大班排水量=38.32L/s3600 83600560 25 3 240 35 2.5 158 40 4

7、02 60 E乙：Q乙=+最大班排水量=52.31L/s3600 83600A:_3Q=1500m /d=17.36L/sB:Q=2000m3/d=23.15L/sC:Q=2500m3/d=34.72L/s四、污水水力計(jì)算在確定設(shè)計(jì)流量后，便可以從上游管段開始依次進(jìn)行主干管各設(shè)計(jì)管段的水力計(jì)算。列表進(jìn)行計(jì)算，如附表三所示。1 .從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度，列入表中。2 .將各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)管段起訖點(diǎn)檢查井處的地面標(biāo)高列入表中。3 .計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度（地面坡度地.7差），作為確定管道坡 距離度時(shí)參考。4 .確定起始管段的管徑以及設(shè)計(jì)流速最小v=0.60m/s ,

8、設(shè)計(jì)坡度最小 1=0.0030 ,設(shè)計(jì)充滿度h/Do首先擬采用最小管徑300mm即查排水工程（第四版）上冊(cè)附圖4水力計(jì)算圖。在這計(jì)算圖中，管徑 D和管道粗糙 系數(shù)n為已知，其于4個(gè)水力因素只要知道2個(gè)即可求出另外2個(gè)。現(xiàn)已 知設(shè)計(jì)流量，另1個(gè)可根據(jù)水力計(jì)算設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)定設(shè)定。本城鎮(zhèn)由于管 段的地面坡度很小，為了不使整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深過大，宜采用最小設(shè)計(jì)坡度為設(shè)定數(shù)據(jù)。將所確定的管徑 D管道坡度I、流速v、充滿度h/D分 別列入附件三中。5 .確定其它管段的管徑 D設(shè)計(jì)流速v、設(shè)計(jì)充滿度h/D和管道坡度I。通常 隨著設(shè)計(jì)流量的增加，下一個(gè)管段的管徑一般會(huì)增大一級(jí)或兩級(jí)（50mm為一級(jí)），或者保持

9、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(jì)流速隨著設(shè)計(jì)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(jì)流速。根據(jù)Q和v即可在確定D那水力計(jì)算圖中查出相應(yīng)的h/D和I值，若 h/D和I值，若h/D和I值符合設(shè)計(jì)規(guī)的要求，說明水力計(jì)算合理， 將計(jì)算 結(jié)果填入表中相應(yīng)的項(xiàng)中。最大設(shè)計(jì)充滿度口 ,，、一h管徑（D）或暗渠高（H） （mm最大設(shè)計(jì)充滿度（一）D200-3000.55350-4500.65500-9000.70>10000.756 .計(jì)算各管段上端、下端的水面、管底標(biāo)高及其埋設(shè)深度：1)根據(jù)設(shè)計(jì)管段和管道坡度求降落量。2)根據(jù)管徑和充滿度求管段的水深。3)確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控

10、制點(diǎn)。該城鎮(zhèn)離污水廠最遠(yuǎn)的干管起點(diǎn)有 1、26、及43點(diǎn)，對(duì)主干管起決定作用的控制點(diǎn)是1點(diǎn)。20點(diǎn)是主干管的起始點(diǎn)，它的埋深考慮到管道污水冰凍，地面荷載， 覆土厚度等各因素，因此將1點(diǎn)定位1.5m。4)求設(shè)計(jì)管段上、下端的管底標(biāo)高，水面標(biāo)高及埋設(shè)深度。1點(diǎn)的管低標(biāo)高等于1點(diǎn)管低標(biāo)高減1點(diǎn)埋深。2點(diǎn)的管低標(biāo)高等于1點(diǎn)管低標(biāo)高減1點(diǎn)的降落量。2點(diǎn)埋設(shè)深度等于2點(diǎn)的地面標(biāo)高減2點(diǎn)的管低標(biāo)高。管段上下端水面標(biāo)高等于相應(yīng)點(diǎn)的管低標(biāo)高加水深。根據(jù)管段在 檢查并處采用的銜接方法，可確定下游管段的管低標(biāo)高。例如，管段 1-2, 2-3 管徑相同，可采用水面平接，即1-2, 2-3管段的中的2點(diǎn)水面標(biāo)高相同。管

11、段 2-3, 3-4管徑不同，采用管頂平接，即2-3, 3-4中的3點(diǎn)標(biāo)高為 103.261+0.300-0.350=103.211。然后用2點(diǎn)的水面標(biāo)高減去降落量， 求的3點(diǎn) 的水面標(biāo)高。將2, 3點(diǎn)的水面標(biāo)高減去水深求出相應(yīng)點(diǎn)的管底標(biāo)高。進(jìn)一步求 出2, 3點(diǎn)的埋深。見附表三污水主干管水力計(jì)算表。在進(jìn)行管道水力計(jì)算時(shí)應(yīng)注意下列問題：(1)必須進(jìn)行深入細(xì)致地研究慎重地確定管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。(2)必須細(xì)致研究管道敷設(shè)坡度與管線經(jīng)過地段的地面坡度之間的關(guān)系，使確定的管道敷設(shè)坡度，在滿足最小設(shè)計(jì)流速要求的前提下，既不使管道的埋深 過大，又便于旁側(cè)支管順暢接入。(3)在水力計(jì)算自上游管段依次向下游管

12、段進(jìn)行時(shí)，隨著設(shè)計(jì)流量的逐段增加設(shè)計(jì)流速也應(yīng)相應(yīng)增加。如流量保持不變，流速也不應(yīng)減小。只有當(dāng)坡度大 的管道接到坡度小的管道時(shí)，如下游管段的流速已大于lm/s(陶土管)或 1.2m/s(混凝土、鋼筋混凝土管)設(shè)計(jì)流速才允許減小。設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè) 計(jì)管徑也應(yīng)逐段增大，如設(shè)計(jì)流量變化不大，設(shè)計(jì)管徑也不能減小但當(dāng)坡度小 的管道接到坡度大的管道時(shí)管徑可以減小。 但縮小的圍不得超過50-100mmw時(shí) 不得小于最小管徑的要求。(4)在地面坡度太大的地區(qū)，為了減小管水流速度，防止管壁遭受沖刷，管 道坡度往往需要小于地面坡度。這就有可能使下游管段的覆土厚度無法滿足最 小限值的要求，甚至超出地面因此應(yīng)在適當(dāng)

13、的位置處設(shè)置跌水井，管段之間采用跌水井銜接。在旁側(cè)支管與干管的交匯處，若旁側(cè)支管的管底標(biāo)高比干管 的管底標(biāo)高大得太多，此時(shí)為保證干管有良好的水力條件，應(yīng)在旁側(cè)支管上先 設(shè)跌水井，然后再與干管相接。反之，則需在干管上先設(shè)跌水井，使干管的埋 深增大后，旁側(cè)支管再接入。(5)水流通過檢查井時(shí)，常引起局部水頭損失。為了盡量降低這項(xiàng)損失，檢 查井底部在直線管段上要嚴(yán)格采用直線，在管道轉(zhuǎn)彎處要采用勻稱的曲線。通 常直線檢查并可不考慮局部水頭損失。(6)在旁側(cè)支管與干管的連接點(diǎn)上，要保證干管的已定埋深允許旁側(cè)支管接 入。同時(shí)，為避免旁側(cè)支管和干管產(chǎn)生逆水和回水，旁側(cè)支管中的設(shè)計(jì)流速不 應(yīng)大于干管中的設(shè)計(jì)流速

14、。(7)為保證水力計(jì)算結(jié)果的正確可靠，同時(shí)便于參照地面坡度確定管道坡度 和檢查管道間銜接的標(biāo)高是否合適等，在水力計(jì)算的同時(shí)應(yīng)盡量繪制管道的縱 剖面草圖。在草圖上標(biāo)出所需要的各個(gè)標(biāo)高，以使管道水力計(jì)算正確。五、雨水水力計(jì)算1 .暴雨強(qiáng)度公式Ai(1 Clg P)(t b)n式中q 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度P設(shè)計(jì)重現(xiàn)期(a);t降雨歷時(shí)(min)；A1 , C, b, n地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算確定。本設(shè)計(jì)采用如下公式計(jì)算：12201 0.75 gPt 5 0.85重現(xiàn)期T=1a2 .雨水管渠的降雨歷時(shí)對(duì)管道的某一設(shè)計(jì)斷面來說，集水時(shí)間 t由地面集水時(shí)間ti和管流行時(shí)間t 2兩部分組成：t =t i +

15、 mt 2式中 t降雨歷時(shí)（min）;ti地面集水時(shí)間（min）,視距離長(zhǎng)短、地形坡度和地面鋪蓋情況而 定，一般采用515 min；m折減系數(shù)，暗管m=2明渠m=1.2,在陡坡地區(qū)，暗管m=1.22;12管渠雨水流行時(shí)間（min）。t2 上60v式中L 各管段的長(zhǎng)度（m）;v各管段滿流時(shí)的水流速度（m/s）;60單位換算系數(shù)，1min=60s。本設(shè)計(jì)中選擇t二10min, m=23 .徑流系數(shù)影響徑流系數(shù)取值的主要因素有1）降雨條件：包括降雨強(qiáng)度，降雨歷時(shí)，雨峰位置，前期雨量，強(qiáng)度遞減 情況，全場(chǎng)雨量，年降雨量等。其中前期雨量對(duì)巾值的影響較為突出。2）地面條件：包括地面覆蓋，地面坡度，地貌，建

16、筑物密度分布，路面鋪 砌情況，匯水面積及其寬長(zhǎng)比，地下水位，管渠疏密等。其中地面覆蓋是主要 因素。由于影響因素多，要精確求定巾值較為困難。因此目前徑流系數(shù)通常采用 按地面覆蓋種類確定的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。徑流系數(shù)也值見表 3.1。表3.1 徑流系數(shù)也值地面種類也值各種屋而，混凝土和瀝青路面大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石路面級(jí)配碎石路面十砌磚石和碎石路面非鋪砌土路面公園和綠地0.85-0.950.55-0.650.40-0.500.35-0.400.25-0.350.10-0.20表中所列為單一覆蓋時(shí)的也值。但匯水面積是由各種性質(zhì)的地面覆蓋所組 成，在整個(gè)匯水面積上它們各自占有一定的比例，隨它們占有的

17、面積比例的變 化，也值也不同。所以，整個(gè)匯水面積上的平均徑流系數(shù)巾av值是按各類地面面 積用加權(quán)平均法計(jì)算得出。Fiav式中Fi匯水面積上各類地面的面積(ha);巾i 相應(yīng)于各類地面的徑流系數(shù)；F全部匯水面積(ha)。市區(qū)地面種類如：屋面占35.5%,混凝土瀝青路面占30.5%, 土地24.0%, 草地占18%根據(jù)市區(qū)地面覆蓋情況av =0.9 X 0.355+0.9 X 0.305+0.24 X 0.3+0.10 X 0.18 =0.604 .雨水管道一般規(guī)定(1)設(shè)計(jì)充滿度按滿流設(shè)計(jì)，即h/D=1。(2)最小設(shè)計(jì)流速滿流時(shí)最小流速不得小于 0.75m/s。起始管段地形平坦，不小于 0.6m

18、/s。明渠最小設(shè)計(jì)流速為0.40m/s 0雨水中往往泥沙含量大于污水，特別是初降雨水，為避免雨水所挾帶的泥 砂等無機(jī)物質(zhì)在管渠沉淀下來而堵塞管道，雨水管渠的最小設(shè)計(jì)流速應(yīng)大于污水管道。(3) 最大設(shè)計(jì)流速雨水管渠的最大設(shè)計(jì)流速規(guī)定為：金屬管最大流速為10m/s；非金屬管最大流速為5m/s；明渠中水流深度為0.41.0m時(shí)，最大設(shè)計(jì)流速宜按規(guī)采用。管渠設(shè)計(jì)流速應(yīng)在最小流速與最大流速圍。(4) 覆土厚度覆土厚度要求同污水管。(5) 劃分設(shè)計(jì)管段和匯水面積、匯水面積編號(hào)根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處，有支管接入處或兩條以上管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上都應(yīng)設(shè)置檢查井。把兩

19、個(gè)檢查井之間流量沒有變化且預(yù)計(jì)管徑和坡度也沒有變化的管段定為設(shè)計(jì)管段。并從管段上游往下游按順序進(jìn)行檢查井的編號(hào)。各設(shè)計(jì)管段匯水面積的劃分應(yīng)結(jié)合地形坡度、匯水面積的大小以及雨水管道布置等情況而劃定。地形較平坦時(shí)，可按就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積；地形坡度較大時(shí)，應(yīng)按地面雨水徑流的水流方向劃分匯水面積。并將每塊面積進(jìn)行編號(hào)，計(jì)算其面積的數(shù)值注明在圖中。匯水面積除街區(qū)外，還包括街道、綠地。詳盡雨水管道水力計(jì)算見附表四。本題的設(shè)計(jì)深度僅為初步設(shè)計(jì)，因此，在水力計(jì)算結(jié)束后依據(jù)計(jì)算所得的管徑、坡度等數(shù)據(jù)繪制污、雨水管道縱剖面圖，見污、雨水管道剖面圖6-2。六、倒虹管計(jì)算已知：管長(zhǎng)：183m 流量：536.43L/S、上游流速：1.35m/s下游流速：1.43m/s倒虹管沿程水力損失值：iL=0.0027 X183=0.494m倒虹管全部水力損失值：Hi=0.494+1.39 2 / (2X9.8) =0.593倒虹管進(jìn)出水位差值：H=H1+0.10=0.593+0.10=0.693參考文獻(xiàn)1 排水工程（上冊(cè)） （第四版）1996 年，中國(guó)建筑工業(yè)2 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)建筑工業(yè)3 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)（ GB50014-2006）排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)說明書班級(jí)： 10 級(jí)水 -3：盧紅亮學(xué)號(hào)：