給排水課程設(shè)計(jì)精校版

1、課程設(shè)計(jì)說明書題目: 淮南市給水排水管道工程設(shè)計(jì) 院 系： 地球與環(huán)境學(xué)院 專業(yè)班級： 環(huán)境工程10-2班 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 劉 少 敏 2013 年 6 月 10 日安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 地球與環(huán)境學(xué)院 院系 環(huán)境工程 教研室學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)（班級）環(huán)境工程10-2設(shè)計(jì)題目淮南市給水排水管道工程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)1.城市總平面圖1張，比例1:30000。2.城市各區(qū)人口密度，共4個(gè)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域5000人，。3.城市工廠企業(yè)2個(gè)，每個(gè)廠40L/s。4.城市消防用水15L/s ，2個(gè)小時(shí)。5.城市澆灑的路面寬度為20m，綠化面積占總面積30%。6.城市排水量為用

2、水量的80%。設(shè)計(jì)要求1.城市給水管網(wǎng)的定線。2.計(jì)算用水量、給水管網(wǎng)水力計(jì)算，管網(wǎng)平差校核。 3.城市排水體制的選擇，排水管網(wǎng)的定線。4.計(jì)算排污量，污水管網(wǎng)水力計(jì)算。5.繪制給水管網(wǎng)水力平面分析圖、排水管網(wǎng)平面布置圖和污水管網(wǎng)主干管縱剖面圖。工作量1.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份；2.圖紙2張；3.設(shè)計(jì)成果打印并裝訂好，與圖紙一起放入專門的牛皮紙袋中。工作計(jì)劃1.資料收集與整理2天；2.設(shè)計(jì)計(jì)算4天；3.繪制有關(guān)圖紙3天；4.編寫設(shè)計(jì)說明書2天參考資料1. 淮南市地圖2. 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)3. 淮南市地圖GB38382002境影響評價(jià)，北京：高等教育出版社，2001（2009重?。┲笇?dǎo)教師簽字教研室

3、主任簽字 年 月 日 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專業(yè)班級： 環(huán)境工程10-2 課程設(shè)計(jì)題目： 淮南市給水排水管道工程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評語： 成績： 指導(dǎo)教師： 年 月 日目 錄 1. 引言- 4 -2. 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算- 6 -2.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址- 6 -2.2 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算- 6 - 2.2.1最高日用水量計(jì)算- 6 - 2.2.2 工業(yè)用水量- 6 - 2.2.3 市政用水量- 6 - 2.2.4 未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量- 6 - 2.2.5 最高日和最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量 2.3 管網(wǎng)水力計(jì)算- 6 -2.3.1 集中流量2.3.2 比流量計(jì)算2.3.3 沿線流量計(jì)算 2.3.4

4、 節(jié)點(diǎn)流量 2.4 管網(wǎng)平差- 6 - 2.4.1 環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計(jì)算 2.4.2 流量分配及管網(wǎng)平差 2.4.3 水頭計(jì)算3. 截流式合流制管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算- 6 -3.1排水系統(tǒng)體制的確定- 6 -3.2 排水管網(wǎng)布置原則和形式- 6 - 3.3 污水管網(wǎng)布置 3.4 污水設(shè)計(jì)流量 3.5 不完全分流制管道水力計(jì)算 3.5.1 設(shè)計(jì)要求- 6 - 3.5.2 水力計(jì)算4. 設(shè)計(jì)總結(jié)- 6 -5. 參考文獻(xiàn)41 1.引言課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)計(jì)劃的一個(gè)重要的實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是對前期所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本技能及專業(yè)知識的綜合應(yīng)用。通過課程設(shè)計(jì)調(diào)動了我們學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)我們分析和解決實(shí)際問題的能力

5、，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(jì)使我們具備調(diào)查研究、文獻(xiàn)檢索、綜合分析及總體規(guī)劃設(shè)計(jì)和細(xì)部深入設(shè)計(jì)的能力，對學(xué)科發(fā)展新動向有所了解，并在設(shè)計(jì)過程中，提高圖紙表達(dá)能力，熟練掌握工具書的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)的使用，并能進(jìn)行外語翻譯，從而使我們具備獨(dú)立工作和進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。本設(shè)計(jì)為平頂山市給排水管道工程設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)包括兩大部分:給水管道設(shè)計(jì)、污水管道設(shè)計(jì)。給水管道的設(shè)計(jì)主要包括管網(wǎng)的布置及選址、流量的設(shè)計(jì)計(jì)算、清水池容積的確定、管網(wǎng)的水力計(jì)算、管網(wǎng)平差和消防校核。排水體制確定為截流式合流制，污水和雨水共用一條管道。主要包括排水體制的確定、設(shè)計(jì)流量計(jì)算和設(shè)計(jì)水力計(jì)算。2.給

6、水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址2.1.1 水源地瓦埠湖瓦埠湖水域遼闊，水質(zhì)優(yōu)良，盛產(chǎn)銀魚、瓦蝦，其中銀魚最為有名，在清代被列為貢品，現(xiàn)出口歐美、東南亞等許多國家，成為享譽(yù)世界的名菜佳肴。瓦埠湖水質(zhì)優(yōu)良，湖邊居民經(jīng)常直接飲用，湖水淡淡的微甜。瓦埠湖位于淮河右岸。壽縣境內(nèi)，東淝河的中游，河湖一體，為河道擴(kuò)展的湖泊。受南北不均勻升降運(yùn)動，黃河南泛河口段被淤，洼地積水逐漸形成。瓦埠街（現(xiàn)為瓦埠鎮(zhèn)）濱其右，故名。湖面跨壽縣、長豐兩縣及淮南市，主要在壽縣境內(nèi)。湖區(qū)南起白洋淀，北至錢家灘，長52公里，東西平均寬約5公里。正常水位18.0米，水面積156平方公里，湖底高程15.5米，相應(yīng)容積為

7、2.2億立方米。 主要來水南有東淝河，流域呈扇形，屬丘陵區(qū)。西自龍穴山，東北至吳山廟江淮分水嶺以北的來水，分兩支匯入瓦埠湖，一支源出肥西的大潛山，一支出六安的龍穴山，兩支于董鋪匯合后進(jìn)入平原，至白洋淀進(jìn)入湖區(qū)；東有瓦埠河，亦稱沿河，即古閻澗水；西有陡澗河。湖水經(jīng)東淝河下段于壽縣北五里廟，過東淝河閘（1951年建），北流至趙臺子注入淮河?？偪刂泼娣e4200平方公里。 1951年治淮工程中，瓦埠湖被列為淮河中游四處蓄洪區(qū)之一，計(jì)劃蓄洪水位22.0米，總蓄水量12.9億立方米，水面積386平方公里。1954年大水，未進(jìn)洪前湖內(nèi)最高水位已達(dá)23.29米，蓄洪存在不少困難，1954年以后從未進(jìn)過洪。 東

8、淝河閘進(jìn)洪退水兩用，另有船閘（1992年建）溝通淮河。水源選擇前，必須進(jìn)行水源的勘察必須先對水源進(jìn)行詳細(xì)勘察和可靠性綜合評價(jià)。如當(dāng)?shù)氐乃摹⑺牡刭|(zhì)、工程地質(zhì)、地形、衛(wèi)生、施工等方面條件。應(yīng)確定可利用的水資源量，避免與工農(nóng)業(yè)用水及環(huán)境用水發(fā)生矛盾；興建水庫作為水源時(shí)，應(yīng)對水庫韻匯水面積進(jìn)行勘察，確定水庫的蓄水量。水源的選用應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合考慮確定，水源選擇必須在對各種水源進(jìn)行全面分析研究，掌握其基本特征的基礎(chǔ)上，綜合考慮各方面因素，結(jié)合城市遠(yuǎn)近期規(guī)劃和工業(yè)總體布局，從整個(gè)給水系統(tǒng)的安全（取水、輸水、水處理設(shè)施），并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。水質(zhì)良好，水量充沛、便于防護(hù)；作為生活飲用水的水

9、源應(yīng)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于水源的若干規(guī)定；國民經(jīng)濟(jì)各部門的其他用水，應(yīng)滿足其工藝要求。確定水源時(shí)，要統(tǒng)一規(guī)劃，合理分配，綜合利用。符合衛(wèi)生條件的地下水，應(yīng)優(yōu)先作為飲用水源。用地表水作為城市供水水源時(shí)，其設(shè)計(jì)枯水流量的保證率，應(yīng)根據(jù)城市規(guī)模和工業(yè)大用水戶的重要性選定，一般可采用9097。地下水與地表水聯(lián)合使用；確定水源、取水地點(diǎn)和取水量等，應(yīng)取得水資源管理機(jī)構(gòu)以及衛(wèi)生防疫等有關(guān)部門的書面同意。對于水源衛(wèi)生防護(hù)應(yīng)積極取得環(huán)保等有關(guān)部門的支持配合。2.1.2 水廠選址本小組設(shè)計(jì)區(qū)域左側(cè)有一南北向湖泊瓦埠湖，水質(zhì)良好。根據(jù)以上水源地選擇的依據(jù)，瓦埠湖是最佳生活飲用水水源地，并且以上條件基本滿足。

10、該區(qū)域的地勢相對比較平坦沒有太大的起伏變化，區(qū)域的街區(qū)分布比較均勻，區(qū)域中各工業(yè)企業(yè)對水質(zhì)無特殊要求，因而采用統(tǒng)一的給水系統(tǒng)。區(qū)域給水管網(wǎng)的布置取決于區(qū)域的平面布置、水源、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置、大用戶的分布等。考慮要點(diǎn)有以下：（1） 給水系統(tǒng)布局合理；（2） 不受洪水威脅；（3） 有較好的廢水排除條件；（4） 有良好的工程地質(zhì)條件；（5） 有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護(hù)地帶；（6） 少拆遷，不占或少占良田；（7） 施工、運(yùn)行和維護(hù)方便。輸水管線走向應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃要求，沿現(xiàn)有道路鋪設(shè)，有利于施工和維護(hù)。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑1000mm時(shí)）和鑄鐵管。 對水廠廠址的選擇，應(yīng)根據(jù)

11、下列要求，并且通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定：（1） 給水系統(tǒng)布局合理；（2） 不受洪水威脅；（3） 有較好的廢水排除條件；（4） 有良好的工程地質(zhì)條件；（5） 有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護(hù)地帶；（6） 少拆遷，不占或少占良田；（7）施工、運(yùn)行和維護(hù)方便。2.2 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算2.2.1 最高日用水量計(jì)算城市最高日用水量包括綜合生活用水量、工業(yè)用水量、市政用水量、未預(yù)見用水和管網(wǎng)漏失水量?？?cè)丝诘挠?jì)算，根據(jù)原始資料可知，該區(qū)域共有四個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)的人口為5000人，則總?cè)丝诹繛椋?000×4=20000 cap居民生活用水量為居民人口數(shù)乘以每人每天的最高額定用水量： Q1=q1N1i

12、/1000Q1=20000×280/1000=5600 m³/d式中：q1該區(qū)域最高日綜合生活用水量定額：280 L/（capd）N1i設(shè)計(jì)人口數(shù)2.2.2 工業(yè)用水量工業(yè)用水量包括工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量和工作人員生活用水量，本次課程設(shè)計(jì)我組所計(jì)算的區(qū)域共有2個(gè)工廠，為了計(jì)算方便，將生產(chǎn)用水流量和工作人員生活用水流量合計(jì)為40L/sQ2=nq2 /1000Q2=40×2×24×3600/1000=6912 m³/d。式中：q2該區(qū)域最高日各工業(yè)企業(yè)的用水量定額：40 L/s n工業(yè)企業(yè)個(gè)數(shù)2.2.3 市政用水量市政用水量，主要指道路和綠地

13、澆灑用水量。在本次課程設(shè)計(jì)中，綠地澆灑用水量由城市綠化覆蓋面積乘以每單位面積綠地所用額定澆灑水量計(jì)算得到。根據(jù)資料顯示，淮南山南新區(qū)的綠化覆蓋面積為30%Q3=q3afab+q3bS×30%/1000Q3=（12240×20×1×2+4104000×30%×2）/1000=2952 m³/d式中：q3a該區(qū)域澆灑道路用水量每平方米路面每次1.02.0L，此處為1.0L f該區(qū)域澆灑道路次數(shù)，此處為2次 a該區(qū)域澆灑道路的路長12240m b該區(qū)域澆灑道路的路寬20m q3b該區(qū)域綠化用水量1.54.0L/(m2d) S該區(qū)域

14、總面積，綠化面積占總面積的30%2.2.4 未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，未預(yù)見的管網(wǎng)漏失水量一般為城市生活用水量、工業(yè)用水量和市政用水量總和的0.15至0.25倍。所以：Q4=（0.150.25）（Q1+ Q2+ Q3） Q4=0.2×11864=2372.8 m³/d2.2.5 最高日和最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量在一日內(nèi)，每小時(shí)用水量的變化可以用時(shí)變化系數(shù)表示，最高時(shí)用水量與平均時(shí)用水量的比值，稱為時(shí)變化系數(shù)。根據(jù)指導(dǎo)老師的建議，本次課程設(shè)計(jì)的時(shí)變化系數(shù)的取值為1.4，即：Kh=1.4。在上述中，在設(shè)計(jì)年限以內(nèi)城鎮(zhèn)最高日設(shè)計(jì)用水量Qd為： Qd=Qi =18556.8

15、m³/dQh=KhQd/24=1.4×18556.8/24=1082.48m³/d=300.69 L/s2.3 管網(wǎng)水力計(jì)算2.3.1 集中流量 用水戶分為兩類，一類稱為集中用水戶，另一類稱為分散用水戶。所謂集中用水戶是從管網(wǎng)中一個(gè)點(diǎn)取得用水，且用水流量較大的用戶，其用水量稱為集中流量，如工業(yè)企業(yè)、事業(yè)單位、大型公共建筑等用水均可作為集中流量。本次課程設(shè)計(jì)中，集中流量主要是工業(yè)企業(yè)用水量，由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)流出，所以：qn= 40×2×1.4=112 L/s2.3.2 比流量計(jì)算比流量是用于計(jì)算沿線流量的，根據(jù)比流量的計(jì)算結(jié)果，再乘以管段配水長度即

16、可得沿線流量。需要指出的是，在實(shí)際工程中，配水長度并不一定是實(shí)際管長，只有當(dāng)管段兩側(cè)全部配水時(shí)管段的配水長度才等于其實(shí)際長度。比流量：qs=( Qh -qn)/ L=（300.69-112.00）/12240=0.01542 L/(sm)式中：Qh為最高時(shí)最大用水量L/s;qn為大用戶集中流量 L/sL管網(wǎng)總的有效長度m2.3.3 沿線流量計(jì)算分散用水戶是從管段沿線取得用水，且流量較小的用戶，其用水量稱為沿線流量，如居民生活用水、道路澆灑或綠化用水等。沿線流量一般按管段配水長度計(jì)算，或按配水管段的供水面積分配計(jì)算，在本次課程設(shè)計(jì)中，我組才用呢管段配水長度計(jì)算沿線流量計(jì)算數(shù)據(jù)見下表：表2-1 沿

17、線流量計(jì)算表管段編號管長（m）配水系數(shù)有效長度（m）比流量L/(s.m)沿線流量（雙側(cè)配水）L/s11020110200.0154215.73296019600.01542 14.8031020110200.01542 15.73496019600.0154214.8051260112600.0154219.43696019600.0154214.8071260112600.0154219.43 884018400.0154212.95 91260112600.0154219.43 1084018400.0154212.95 111020110200.0154215.731284018400.

18、01542 12.95 2.3.4 節(jié)點(diǎn)流量:管段中任一點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量等于該點(diǎn)相連各管段的沿線流量總和的一半 0.5，再加上該節(jié)點(diǎn)的集中流量。計(jì)算結(jié)果見表2-4：表 2-4 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表節(jié)點(diǎn)編號節(jié)點(diǎn)連接管段節(jié)點(diǎn)流量(L/s)集中流量(L/s)節(jié)點(diǎn)總流量(L/s)11、215.26 15.26 21、4、524.98 24.98 35、617.11 17.11 42、3、1221.74 5677.74 53、4、7、1031.46 5687.46 66、7、823.59 23.59711、1214.3414.34 89、10、1124.06 24.06 98、916.19 16.19 2.4 管

19、網(wǎng)平差2.4.1 環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計(jì)算根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量進(jìn)行管段的流量分配分配步驟：（1）按照管網(wǎng)的主要方向，初步擬定個(gè)管段的水流方向，并選定整個(gè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。（2）為可靠供水，從二級泵站到控制點(diǎn)之間選定幾條主要的平行干管線，這些平行干管中盡可能均勻的分配流量，并且滿足節(jié)點(diǎn)流量平衡的條件。（3）與干管線垂直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時(shí)起一些輸水作用，有時(shí)只是就近供水到用戶，平時(shí)流量不大，只有在干管損壞時(shí) 才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以較少的分配流量。分配應(yīng)遵循的原則：1.從一個(gè)或多個(gè)水源出發(fā)進(jìn)行管段設(shè)計(jì)流量分配，使供水流量沿較短的距離輸送到整個(gè)管網(wǎng)的所有節(jié)點(diǎn)上，體現(xiàn)供水的目

20、的性。2.在遇到要向兩個(gè)及以上方向分配設(shè)計(jì)流量時(shí)，要向主要供水方向分配較多流量，向次要方向分配較少流量，特別注意不要出現(xiàn)逆流，體現(xiàn)供水的經(jīng)濟(jì)型。3.應(yīng)確定兩條或以上平行的主要供水方向，使得主要供水方向上管段損壞時(shí)，流量可通過這些管段繞道通過，體現(xiàn)供水可靠性。2.4.2 流量分配及管網(wǎng)平差(取逆時(shí)針為正方向） 表2-7 哈代克羅斯法平差計(jì)算表環(huán)號管段編號流量初分配1000il（m）q(L/s)h(m)s|q|0.85212.83 102030.44 2.89 94.94 22.38 96045.70 2.28 49.89 1-38.131020-133.77 -8.92 61.97 -410.6

21、0 960-9.49 -10.18 1072.71-13.3 1279.50 410.60 9609.49 10.18 1072.71 59.88 126014.95 12.45 832.77 2-66.82 960-2.15 -6.55 3046.51 -77.38 1260-27.79 -9.30 334.65 6.78 5286.64 38.13 1020133.77 8.29 61.97 109.63 8409.03 8.09 895.9 3-117.87 1020-29.15 -8.03 275.43 -122.10 840-43.49 -1.76 40.47 6.59 1273.8

22、1 77.38 126027.79 9.30 334.6587.98 8402.05 6.70 3268.29 4-97.60 1260-10.97 -10.97 776.90 -109.63 840-8.09 -8.09 895.90 1.00 5275.74 環(huán)號管段編號第次平差1000il（m）q(L/s)h(m)s|q|0.85213.83102036.05 3.91 108.46 27.3096051.31 7.01 136.62 1-37.191020-125.37 -7.33 58.47 -44.47960-3.19 -4.29 1344.83 0.72 1648.38 44.4

23、79603.19 4.29 1344.83 52.15126014.26 2.71190.04 2-63.60960-2.84 -3.46 1218.31 -72.581260-28.79 -3.25 112.89 0.292866.07 37.191020125.37 7.33 58.47 101.818405.93 1.52 256.32 3-113.091020-31.94 -3.15 98.62 -126.64840-46.28 -5.07 109.55 0.63 522.96 72.58126028.79 3.25 112.89 82.608402.36 2.18 923.73 4-

24、92.081260-13.81 -2.62 189.72 -101.81840-5.93 -1.52 256.32 1.29 1482.66 環(huán)號管段編號第次平差1000il（m）q(L/s)h(m)s|q|0.85211.55102036.28 1.58 43.5527.3096051.54 7.61 147.65 1-36.961020-124.49 -7.10 57.03 -41.23 960-2.84 -1.18 415.49 0.31 663.72 41.23 9602.84 1.18 415.49 52.15 126014.14 2.71 191.65 2-61.30 960-2.

25、96 -1.25 422.30 -72.49 1260-28.44 -3.13 110.06-0.49 1139.50 36.96 1020124.49 7.10 57.03101.74 8405.75 1.46 253.91 3-113.15 1020-32.59 -3.21 98.50 -126.27 840-46.93 -5.27 112.29 0.08 521.73 72.49 126028.44 3.13 110.06 81.77 8401.89 1.49 788.36 4-92.15 1260-14.28 -2.71 189.78 -101.74 840-5.75 -1.46 25

26、3.910.45 1342.112.4.3 水頭計(jì)算水頭是指單位重量的流體所具有的機(jī)械能。當(dāng)流體受固定邊界限制做均勻流動時(shí)，流動阻力中只有沿程不變的切應(yīng)力，稱為沿程阻力。由沿程阻力產(chǎn)生的水頭損失稱為沿程水頭損失。管段起端的水壓標(biāo)高和終端水壓與該管段的水頭損失存在下列關(guān)系=+節(jié)點(diǎn)水壓標(biāo)高，自由水壓與該處地形標(biāo)高存在下列關(guān) =- 水壓計(jì)算結(jié)果見所附等水壓線圖中的標(biāo)注。節(jié)點(diǎn)水壓計(jì)算見下表2-7：1流量的初分配及設(shè)計(jì)管徑管段編號初分配流量經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算管徑設(shè)計(jì)管徑(L/s)（m/s)（mm)（mm)136.28 0.52298 300251.54 1.05250 2503124.49 1.27353 3

27、5042.84 0.23125 125514.14 0.46198 20062.96 0.25123 125728.44 0.58 250 25081.89 0.2598 100914.28 0.46199 200105.75 0.33 149 1501132.59 0.67249 2501246.93 0.96250 2502 節(jié)點(diǎn)水壓設(shè)計(jì) 要求的自由水壓取30m，假設(shè)節(jié)點(diǎn)9為控制點(diǎn)，則該點(diǎn)節(jié)點(diǎn)水頭等于服務(wù)水頭等于64m。用海曾-威廉公式計(jì)算沿程水頭損失，Cw值取130，計(jì)算結(jié)果如下表，由計(jì)算結(jié)果可知節(jié)點(diǎn)3為實(shí)際控制點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)123456789服務(wù)水頭/m66.00 66.00 66.00 6

28、5.00 65.00 65.00 64.00 64.00 64.00 地面標(biāo)高/m36.00 36.00 36.00 35.00 35.00 35.00 34.00 34.00 34.00 要求自由水壓/m30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 節(jié)點(diǎn)水頭/m67.05 66.05 64.08 72.29 66.65 64.73 67.59 65.59 64 供壓差額1.050.05-1.927.291.65-0.273.591.590節(jié)點(diǎn)水頭調(diào)整68.9767.976674.2168.5766.6569.5167.5165.9

29、2表2-7 節(jié)點(diǎn)水壓計(jì)算表3.污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 排水管網(wǎng)系統(tǒng)體制的確定排水系統(tǒng)的體制主要有合流制和分流制兩種基本方式。其中合流制又分為直排式合流制、截留式合流制和完全合流制，而分流制又分為完全分流制、不完全分流制和半分流制。根據(jù)資料可知，淮南市山南新區(qū)為新建的城區(qū)，應(yīng)先解決污水排放問題，待城市進(jìn)一步發(fā)展，再建雨水排水系統(tǒng)，完成完全分流制的排水系統(tǒng)。所以，在本次課程設(shè)計(jì)中，排水管網(wǎng)系統(tǒng)的體制選擇不完全分流制。這樣可以節(jié)省初期投資，有利于城鎮(zhèn)的逐步發(fā)展，而且見效快，工期短。3.2 排水管網(wǎng)布置原則和形式3.2.1 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?shí)際情況布置排水管網(wǎng)，要進(jìn)行多

30、方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jìn)行布置；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，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；5.規(guī)劃時(shí)要考慮到使管道的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便；6.遠(yuǎn)近期結(jié)合，考慮發(fā)展，盡可能安排分期實(shí)施。3.2.2 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，可采用平行式或正交式。平行式：排水干管與等高線平行，而主干管則與等高線基本垂直。平行式布置適應(yīng)于城市地形坡度較大時(shí)，可以減少管道埋深，避免設(shè)置過多的跌水井，改善干管的水力條件正交式：排水干管與地形

31、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)于地形平坦略向一邊傾斜的城市。3.3 污水管網(wǎng)布置在進(jìn)行城市污水管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，先要在城市總平面圖上進(jìn)行管道系統(tǒng)平面布置，也稱定線。主要內(nèi)容有：確定排水區(qū)屆，劃分排水流域；選擇污水廠和出水口的位置；擬定污水干管及主干管的路線；確定需要提升的排水區(qū)域和設(shè)置泵站的位置等。1.劃分排水區(qū)域與排水流域：排水區(qū)屆是排水系統(tǒng)規(guī)劃的界限，在排水區(qū)屆內(nèi)應(yīng)根據(jù)地形和城市的豎向規(guī)劃，劃分排水流域。每一個(gè)排水流域應(yīng)有一根或一根以上的干管，根據(jù)流域高程情況，可以確定干管水流方向和需要污水提升的地區(qū)。2.干管布置與定線：通過干管布置，將各排水流域的污水收集并輸送到污

32、水處理廠或排放口中。污水干管應(yīng)布置成樹狀網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)地形條件，可采用平行式或正交式。3.支管布置與定線：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。3.4 污水設(shè)計(jì)流量污水管道的設(shè)計(jì)流量包括生活污水設(shè)計(jì)流量和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量兩大部分。1.查綜合生活用水定額，淮南市山南新區(qū)平均日綜合生活用水定額取100.又該區(qū)給水排水系統(tǒng)較完善，根據(jù)指導(dǎo)老師的建議，綜合生活污水定額為100×80%=80。由居民區(qū)人口數(shù)為5000×4=20000人，可以推出：居民日生活污水總流量為： Q1=224×20000/1000=4480m³/d=51.85 L/

33、s每個(gè)工廠污水總流量：Q2=40×1.4×0.8=44.8L/s則：Qh=（300.69-80×1.4）×0.8=150.94L/s2.居民生活污水平均日流量按街坊面積比例分配，比流量為：各街坊的詳細(xì)污水流量請見表3-3。3.與給水系統(tǒng)用水量一樣，污水的排放量也隨時(shí)間而變化，同樣有逐日變化和逐時(shí)變化的規(guī)律。污水量的變化可以用總變化系數(shù)來描述。居民生活污水量總變化系數(shù)用如下公式計(jì)算：其中，Qd為平均日污水流量。一般情況下，大部分工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝本身與氣候、溫度關(guān)系不大，因此生產(chǎn)廢水水量比較均勻，日變化系數(shù)較小，多數(shù)情況下，其值可近似取1，本課程設(shè)計(jì)中，工

34、廠的廢水變化系數(shù)為1。各管段的詳細(xì)總變化系數(shù)請見表3-3。3.5 不完全分流制管道水力計(jì)算3.5.1 設(shè)計(jì)要求1. 不完全分流制管道應(yīng)按非滿管流設(shè)計(jì)，最大設(shè)計(jì)充滿度應(yīng)盡量小于0.55。2.設(shè)計(jì)流速：不完全分流制管道的最小設(shè)計(jì)流速為0.60m/s，以防止因流速太小造成管道中雜物堵塞管道；最大設(shè)計(jì)流速，金屬管道為10m/s，非金屬管道為5m/s。3.最小管徑：采用較大的管徑，可以選用較小的管道坡度，使管道埋深減小。因此，為了養(yǎng)護(hù)工作的方便，規(guī)定采用允許的最小管徑。在居住區(qū)和廠區(qū)內(nèi)的污水支管最小管徑為200mm，干管最小管徑為300mm。城鎮(zhèn)道路下的污水管道最小管徑為300mm。4.最小設(shè)計(jì)坡度：將

35、相應(yīng)于最小設(shè)計(jì)流速的管道坡度稱為最小設(shè)計(jì)坡度。規(guī)范規(guī)定最小管徑對應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度：管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.004；管徑300mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.003.5.最小埋深：一般在干燥土壤中，最大埋深不超過7-8米，污水管道的最小覆土厚度，一般應(yīng)滿足三個(gè)因素的要求：（1）防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤冰凍膨脹而損壞管道（2）防止地面載荷破壞管道（3）滿足街區(qū)污水連接管銜接要求6.管道的銜接:污水管道在檢查井中銜接，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮檢查井的上游管段和下游管段銜接的高程關(guān)系。管道銜接時(shí)要遵守兩個(gè)原則：其一，避免上游管道形成回水，造成淤積；其二，在平坦地區(qū)應(yīng)盡可能提高下游管道的標(biāo)高，以減少埋深。銜接

36、方式有水面平接和管頂平接，在本次課程設(shè)計(jì)中，選擇管頂平接。3.5.2 水力計(jì)算 1.根據(jù)上述污水的設(shè)計(jì)流量列表計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量，見下表3-3： 表3-3 截流式合流干管計(jì)算表管段編號居民生活污水日平均流量分配管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算本段轉(zhuǎn)輸流量（L/s)合計(jì)流量（L/s)總變化系數(shù)沿線流量（L/s)集中流量設(shè)計(jì)流量街坊編號街坊面積（km2）比流量（L/s)/km2流量（L/s)本段（L/s)轉(zhuǎn)輸（L/s)12345678910111278-7.94-7.94-7.9489-7.9416.94-16.9444.80-61.7491-16.9423.831.945.28-44.8090.08121

37、60.21636.787.9423.8331.77-53.22-44.8098.0223170.24336.788.9431.7740.71-62.16-44.80106.961011-14.90-14.90-14.901112-14.9031.78-31.7844.80-76.58123-31.7845.131.7779.88-44.80124.6834180.16236.785.9685.8491.80-148.0-89.60237.645190.2036.787.2091.8099.00-155.2-89.60244.81314-14.90-14.90-14.901415-14.9031

38、.78-31.78-31.78155-31.7844.691.7879.55-79.5556200.2136.787.70178.55186.25-242.45-89.60332.05 2.根據(jù)上表所得的各個(gè)管段的設(shè)計(jì)流量查表確定各管段的管徑、充滿度、坡度，最后確定其埋深。管段編號 管段長度L/m設(shè)計(jì)流量q（L/s）管段直徑/mm管段坡度管內(nèi)流速m/s充滿度降落量IL(m)標(biāo)高（m）埋設(shè)深度(m)h/D（%）h（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785107.942504.50 0.60 32.00 0.08 2.30 35.535.0 34.58 32.29 34.50 32

39、.21 1.00 2.80 8939061.746001.10 0.60 40.00 0.24 0.43 35.0 34.5 32.45 32.02 32.21 31.78 2.80 2.72 9145090.087001.10 0.60 34.00 0.24 0.50 34.5 34.0 32.01 31.52 31.78 31.28 2.72 2.72 1248098.027000.80 0.60 44.00 0.31 0.38 34.0 34.0 31.59 31.21 31.28 30.90 2.72 3.10 23540106.968800.78 0.60 33.00 0.29 0.42 34.0 34.0 31.19 30.77 30.90 30.48 3.10 3.52 34360237.610000.68 0.70 45.00 0.45 0.24 34.0 34.0 30.93 30.68 30.48 30.23 3.52 3.77 45435244.810000.67 0.70 47.00 0.47 0.29 34.0 34.0 30.70 30.41 30.23 29.94 3.77 4.06 56465322.0510000.68 0.75 52.00 0.52 0.32 34.00 34.0 30.46 30.