武漢理工大學水處理管網(wǎng)課程設計

1、武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書第一篇 設計說明書1 概述1.1 設計依據(jù)1.1.1 自然概況1.1.1.1 地質(zhì)地貌某地區(qū)地處東經(jīng)113° 41 113°56，北緯 31° 16，位于市域中部府河東岸，其南距孝感50km，東南距武漢110km，西北距襄樊 220km，漢丹鐵路南北向經(jīng)過城區(qū)中部， 316 國道于城區(qū)東部南北向穿過。該地區(qū)地貌由府河沖積平原與河流一、二級階地及崗地組成， 城區(qū)地面高程一般在 38.00 40.50m 之間，地勢較平坦。地震設防烈度為度。( 人口數(shù)量按學號依次增加 0.1 萬，即第一個人用3 萬、 5 萬；第二個人用3.1 萬

2、、 5.1 萬。地區(qū)地面高程最低點依次增加0.1m，最高點 40.5m 不變，即第一個人用38.00 40.5m，第二個人用 38.1 40.5m。降雨強度老師沒給，自己查資料。)4.9 6.939.940.51.1.1.2 氣象該地區(qū)屬亞熱帶季風氣候，具有四季分明、春秋短、冬夏長，兼有南北氣候特點。多年平均氣溫 16，最高氣溫 40.5（1970 年 7 月），最低零下 15.3（1977年 1 月），多年平均降水量1067mm，年最大降雨量1722.8mm（1954 年）最小降雨量 652.9mm（ 1978 年）。 風向隨季節(jié)變化明顯，全年主導風向為NNW ，次主導風向為 SEE，年平均

3、風速 2.7m/s，常受臺風襲擊。1武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書1.1.1.3 水文某河流：（黃海高程）歷年最高水位： 41.42m歷年最低水位： 35.88m歷年平均水位： 32.13m歷年最大流量： 7570 立方米 /秒歷年最小流量： 0 立方米 /秒歷年平均流量： 58.5 立方米 /秒1.1.2 城市總體規(guī)劃概況某地區(qū)人口 2012 年統(tǒng)計為 5 萬人，到 2015 年預計人口達到8 萬人。區(qū)塊C2 有一排污企業(yè)，污水排放量1000 噸/d， Kz=1.45。平均徑流系數(shù)采用 =0.65.城區(qū)供水方式為城市水廠供水。表 1-2 單位人口污水量一覽表項目年限2012 年20

4、20 年單位人口用水量（L/人 ）150180.d單位人口污水量（ L/ 人 .d）112.5135表 1-2 單位建設用地污水量一覽表項目年限2011 年2020 年單位建設用地用水量（ m3/ha.d）120100單位建設用地污水量（ m3/ha.d）90751.1.3 其他情況1.1.3.1 排水工程現(xiàn)狀該區(qū)暫無完善的排水管網(wǎng)。2武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書1.1.3.2 最小埋深設計污水管最小埋深取2.0 米，雨水管最小埋深取1.50 米，暫不考慮污水管和雨水管的交叉問題。1.1.4 國家有關(guān)方針、政策、法規(guī)水污染控制監(jiān)督管理的依據(jù)是配套的法規(guī)和標準，沒有噶貴和標準作為準則

5、，水污染控制就成了抽象的條文。為此國家制定了 中華人民共和國環(huán)境保護法、中華人民共和國水污染防治法等法規(guī)。在建設項目環(huán)境管理制度上還提出了“三同時”規(guī)定，即“建設項目需要配置建設的環(huán)境保護設施，必須與主體工程同時設計，必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)使用”的規(guī)定，從而達到控制新污染源產(chǎn)生、加快老污染治理、 保護生態(tài)環(huán)境的目的。 對于已有的工業(yè)污染源，實行“一控雙達標”管理，即“控制污染總量，是環(huán)境功能區(qū)達標，所有工業(yè)污染源排放物達標” 。在排污收費方面，國家環(huán)境保護總局還公布了排污費資金收繳使用管理辦法 ，通過經(jīng)濟杠桿，強化水環(huán)境污染控制。1.1.4.1 我國的環(huán)境保護立法我國的水污

6、染防治立法主要有 中華人民共和國水污染防治法 及其實施細則、淮河流域水污染防防治暫行條例 、水污染物排放許可證管理暫行辦法 、污水處理設施環(huán)境保護監(jiān)督管理辦法 、飲用水源保護區(qū)污染防治管理規(guī)定等。其基本內(nèi)容可以概括為一下幾個方面：關(guān)于水污染防治原則的規(guī)定。包括水污染防治與水資源開發(fā)利用相結(jié)合原則、水污染防治與企業(yè)的整頓和技術(shù)改造相結(jié)合原則、 嚴格保護生活飲用水原則等。(1)關(guān)于國務院有關(guān)部門和地方各級人民政府水污染防治職責的規(guī)定。(2)關(guān)于水污染防治監(jiān)督管理體制的規(guī)定。(3)關(guān)于水污染防治監(jiān)督管理制度的規(guī)定。3武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書(4)關(guān)于綜合性水污染防治措施的規(guī)定。(5)

7、關(guān)于防治地表水污染的規(guī)定。(6)關(guān)于防治地下水污染的規(guī)定。(7)關(guān)于防治內(nèi)河船舶和造船、拆船作業(yè)污染水環(huán)境的規(guī)定。(8)關(guān)于法律責任的規(guī)定。1.1.4.2 我國水環(huán)境標準隨著我國環(huán)境保護立法工作的不斷完善，有關(guān)部門和地方制定了較詳細的水環(huán)境質(zhì)量標準，供規(guī)劃、設計、管理、監(jiān)測部門遵循。已有的水環(huán)境標準有：1.水環(huán)境質(zhì)量標準我國已有的水環(huán)境質(zhì)量：地表水環(huán)境質(zhì)量標準（ GB 38382002），海水水質(zhì)量標準（ GB 30971997），地下水質(zhì)量標準（ GB/T 1484893），農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準（GB 508492），景觀娛樂用水水質(zhì)標準 （GB 1294191），漁業(yè)水質(zhì)標準（ GB 1160

8、789），生活飲用水衛(wèi)生標準（ GB 5792005）。廣泛使用的是國家污水綜合排放標準（ GB 89781996）。2.污水排放標準（1）一般排放標準：一般排放標準有城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 （ GB 189182002）、大氣污染物綜合排放標準（ GB 162971996），污水綜合排放標準（ GB 8978 1996），農(nóng)用污泥中污染物控制標準（ GB 4284 84）等。（2）行業(yè)排放標準，因此課程設計不涉及工業(yè)污水，所以不加以說明。1.1.5 圖紙設計圖紙：完成污水管網(wǎng)平面布置圖一張（1 號圖）和主干管截面圖1 張（2號圖），圖面應布局合理，表達正確清晰，符合制圖標準。1.2 設

9、計范圍某市規(guī)劃的城區(qū)范圍。 根據(jù)給予的城市總平面圖和設計原始資料，獨立完成該城市排水管道系統(tǒng)的設計。包括：繪制排水管道總平面圖一張，污水、雨水主4武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書干管縱斷面圖一張，說明書、計算書一份。2 排水管網(wǎng)的設計2.1 設計原則執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護的政策，符合國家有關(guān)規(guī)范和標準的要求，在城市總體布局的基礎上， 結(jié)合地形和環(huán)境保護要求統(tǒng)一規(guī)劃城市排水管道系統(tǒng)。既技術(shù)先進，又切合實際，安全適用，具有良好的環(huán)境效益，經(jīng)濟效益和社會效益。做到技術(shù)可靠，經(jīng)濟合理2.1.1 排水系統(tǒng)的體制及選擇在城市和工業(yè)企業(yè)中，通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水。合理地選擇排水體制，是城市和工

10、業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設計的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設計、 施工、維護管理，而且對城市和工業(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)工程的總投資和初期投資費用和維護管理費用。通常排水系統(tǒng)體制的選擇是一項很復雜的很重要的工作。排水體制的選擇應該根據(jù)城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃，環(huán)境保護的要求，污水利用的狀況，原有排水設施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護的前提之下，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，綜合考慮確定。排水系統(tǒng)的體制一般分為合流制和分流制。通過上述比較，完全分流制體系工程造價雖然稍高， 但是環(huán)保效果好，管理方便，對于該市本身來講， 只有一條府河流過， 其對該市

11、以后發(fā)展的意義很大， 必須保護好江水資源，環(huán)保要求高；又由于市內(nèi)無任何污水處理設施，我國室外排水設計規(guī)范 (GB50014-2006)規(guī)定，在新建地區(qū)排水系統(tǒng)一般采取分流制。綜合考慮分析，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 （雨污分流制）。5武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書2.1.2 工業(yè)廢水的處理與排放這是工業(yè)廢水與城市污水是否合并的問題。 當工業(yè)企業(yè)位于城市內(nèi)， 應盡量考慮將工業(yè)廢水直接排入城市排水系統(tǒng)， 利用城市排水系統(tǒng)統(tǒng)一排除和處理， 這是比較經(jīng)濟的。 但并不是所有的工業(yè)廢水都能直接排入城市

12、排水系統(tǒng)， 我國室外排水設計規(guī)范 (GB50014-2006)規(guī)定：工業(yè)廢水接入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的水質(zhì)，不應影響城鎮(zhèn)排水管渠和污水處理廠等的正常運行；不應對養(yǎng)護管理人員造成危害；不應影響處理后出水和污泥的排放和利用， 且其水質(zhì)應按 污水排入城市下水道水質(zhì)標準 (CJ3082-1999)執(zhí)行。在工業(yè)企業(yè)中， 一般采用分流制排水系統(tǒng)， 生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水間彼此不宜混合，多數(shù)采用清污分流、 分質(zhì)分流，當生產(chǎn)污水與生活污水的成分與水質(zhì)同生活污水相似時， 可將生活污水與生產(chǎn)污水用同一管道系統(tǒng)來排放； 生產(chǎn)廢水可直接排入雨水管道或者在生產(chǎn)中重復使用。 一般食品廠及肉類加工廠等廢水， 水質(zhì)與生活污水相似， 當工

13、廠位于市區(qū)內(nèi)或距市區(qū)較近時， 可考慮將這類廢水直接排入城市排水管道。 符合排入城市下水道的工業(yè)廢水， 單獨的進行無害化處理后直接排放，一般并不經(jīng)濟合理。工業(yè)廢水管道接入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)時， 必須按廢水水質(zhì)接入相應的城鎮(zhèn)排水管道。廢水管道宜盡量減少出口，在接入城鎮(zhèn)排水管道前應設置監(jiān)測設施。2.1.3 污水處理廠個數(shù)和廠址選擇污水廠和出水口要設在城市的下風向，水體的下游，離開居民區(qū)和工業(yè)區(qū)，其間距必須符合環(huán)境衛(wèi)生的要求，應通過環(huán)境影響評價最終確定。綜合考慮本市的地形， 氣候和水體狀況以及城市的發(fā)展規(guī)劃，并經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較，采取將本市污水合并集中處理的方式，而不采用每區(qū)各單建一座污水處理廠分別對各區(qū)的污

14、水進行處理，具體考慮因素如下：(1)將污水合并處理可以體現(xiàn)規(guī)模效益，相對來說該規(guī)劃區(qū)域地勢較寬闊。綜合來看， 10 個城市區(qū)域的污水量并不大，若分開處理建多個污水處理廠，規(guī)模較小，前期投資及運行費用大，同時不方便運行管理，消耗人力，經(jīng)濟效益不明顯。因此，將污水合并處理設一個污水廠較為合理，且多個污水廠的建設、運6武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書行、管理費用遠遠大于鋪設倒虹管和建設泵站的費用。考慮到各區(qū)的長遠發(fā)展和社會經(jīng)濟的不斷進步， 考慮到未來擴建的可能性和經(jīng)濟性，只建一個污水廠符合該市的長遠發(fā)展與城市利益。(2)根據(jù)水流方向和常年風向，選擇污水廠的場址。室外排水設計規(guī)范(GB5001

15、4-2006)規(guī)定，污水廠位置的選擇必須在城鎮(zhèn)水體的下游，便于處理后出水會用和安全排放；污水廠廠址的選擇應該有擴建的可能。所以根據(jù)題目要求， 將該區(qū)域的污水集中起來處理，該污水處理廠選址在該區(qū)域位于河西岸的下游地區(qū)。2.1.4 跌水井的設置原則跌水井設置一般要求：1、當排水管跌水水頭為1.02.0m 時，宜設跌水井，跌水水頭 2.0m 時，應設跌水井。管道轉(zhuǎn)彎處不宜設跌水井。2、排水管中流速過大，需要加于調(diào)節(jié)處。3、支管接入高程較低的干管處。4、管道遇地下障礙物，必須跌落通過處。5、當淹沒排放時，在水體前的最后一個井。2.1.5 檢查井的設置原則檢查井，主要是為了檢查， 清通和連接管渠而設置的

16、。檢查井通常設在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管徑或坡度改變以及跌水等處，相隔一定距離的支線灌區(qū)上也設置檢查井，其最大間距在室外排水設計規(guī)范中做了規(guī)定。7武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書表 21 檢查井的最大間距管徑或暗渠凈高 /mm最大間距 /m污水管道雨水（合流）管道20040040505007006070800100080901100150010012016002000120120檢查井由三部分組成：井基、井底、井深、井蓋和蓋座。2.2 污水管道設計2.2.1 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

17、排出。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。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，并考慮設置泵站的合理位置。 一般應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盡量避免和障礙物相交，如遇特殊地形時應考慮特殊措施 （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

18、形一般是影響管道定線的主要因素。定線時應充分利用地形，利用排水系統(tǒng)的布置形式，使管道的走向符合地形趨勢，盡量做到順坡8武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書排水，盡可能不設泵站或少設泵站。 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，實在不能避開時應采取相應的工程措施。 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

19、成幾個不同的布置方案。應進行方案技術(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。(3) 排水流域的劃分定線前首先根據(jù)地形劃分排水流域。 排水流域劃分一般根據(jù)地形及城鎮(zhèn) （地區(qū)）的豎向規(guī)劃進行。在丘陵及地形起伏的地區(qū)， 地形變化較顯著， 可按等高線劃出分水線， 通常分水線與流域分界線基本一致。 在地形平坦無顯著分水線的地區(qū)， 或向一方傾斜時，可依據(jù)面積的大小劃分， 使各相鄰流域的管道系統(tǒng)能合理分擔排水面積， 使干管在最大合理埋深情況下， 流域內(nèi)絕大部分污水能以自流方式接入。 不設泵站或少設泵站。每一個排水流域往往有 1 個或 1 個以上的干管，根據(jù)流域地勢標明水

20、流方向和污水需要抽升的地區(qū)。(4) 污水主干管定線本市的地形北高南低， 布設排水管段的區(qū)域具有明顯的坡度走向和分界，又因為府河從區(qū)域東邊由北向南通過，為排水創(chuàng)造了很好的條件和可能，經(jīng)分析，本市的排水管道采用分流式的排水體制，各區(qū)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深度等因素， 污水主干管選擇遠離江邊的道路處埋設，走向由高到低， 由北9武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書向南。具體布置請參看某市排水管道設計布置總平面圖。(5) 污水干管定線由于各區(qū)具有明顯的坡度走向， 故各區(qū)污水干管的布置宜充分利用這種地形順坡鋪設，使每個小

21、區(qū)的污水能夠自流排出。各區(qū)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。具體布置請參看某市排水管道設計布置總平面圖。(6) 泵站和倒虹管的設置根據(jù)室外排水設計規(guī)范 (GB50014-2006)中的相關(guān)規(guī)定：通過河道的倒虹管，一般不宜少于兩條，當排水量不大不能達到設計流量時，其中一條作為備用。 但根據(jù)題目要求，此次設計不需要倒虹管。(7) 出水口的形式排水管渠排入水體的出水口的位置和形式， 應根據(jù)污水水質(zhì)、下游用水情況、水體的水位變化幅度、 水流方向、波浪情況、地形變遷和主導風向等因素確定。出水口與水體岸邊連接處應采取防沖、 加固等措施，一般用漿砌塊石做護墻和鋪底，

22、在受凍脹影響的地區(qū)， 出水口應考慮用耐凍脹材料砌筑， 其基礎必須設置在冰凍線以下。污水排水管渠的出水口通常采用淹沒式，見圖 3.1。以使污水與水體水混合較好，其位置處考慮上述因素外， 還應取得當?shù)匦l(wèi)生主管部門的同意。 如果需有污水與水體水流充分混合， 則出水口可長距離伸入水體分散出口， 此時應設標志，并取得航運管理部門的同意10武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書2.2.2 污水管道水力設設計圖 2.1 淹沒式出水口水力計算的目的在于合理、 經(jīng)濟地確定管道斷面尺寸、 坡度和埋深。 由于這種計算是根據(jù)水力學規(guī)律， 所以又叫做管道的水力計算。 為簡化計算， 目前排水管道的水力計算采用均勻流公式

23、。在遵循設計充滿度、設計流速、最小管徑、最小設計坡度一級最小埋深的原則下進行水力計算。 計算時污水的設計流量為已知值，和粗糙系數(shù)，在選擇管徑后，通過水力計算表，確定流速和充滿度。在計算時應畫出相應管段的草圖，計算過程、數(shù)據(jù)詳見計算書。2.2.3 污水干管的敷設方式、管材、接口及管道銜接污水干管以埋地方式敷設，采用圓形斷面的管渠，圓形斷面有較好的水力性能，在一定坡度下， 指定的斷面面積具有最大的水力半徑，因此流速大、流量大。此外，圓形管便于預制，使用材料經(jīng)濟，對外壓力的抵抗力較強。當管徑小于等于 800mm 時，從施工和建設經(jīng)濟性方面考慮，宜采用 HDPE 雙壁波紋管，可以減輕管道重量，而且不漏

24、水，抗腐蝕性能好。此種塑料管采用橡膠圈的柔性接頭，11武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書由于塑料管材具有一定的伸縮性，因此其基礎可以直接采用砂土基礎。從工程總體造價來看并不比混凝土管高， 并且它便于施工能縮短工期近50%。當管徑大于800mm 時可以采用鋼筋混凝土管，但是由于鋼筋混凝土管管節(jié)短，接頭多，自重較大所以其接口宜采用水泥砂漿抹帶接口，企口管、平口管、承插管均可以采用此種接口。若地基土質(zhì)較好，則可以采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹帶接口。排水管道基礎一般由地基、 基礎和管座 3 部分組成。 對于鋼筋混凝土管， 其基礎要求比較夯實，因此常采用混凝土帶狀基礎。管座按形式不同可以分為90°

25、;、 135°、 180°三種管座基礎。不同直徑的管道在檢查井內(nèi)的連接,宜采用管頂平接或水面平接， 水面平接可有效地減少埋深，但是極易造成下游水面高于上游而出現(xiàn)回水現(xiàn)象，管頂平接可有效地避免回水現(xiàn)象，但是會使埋深加大。相同管徑的管道宜采用水面平接，不同直徑宜采用管頂平接。2.2.4 污水主干管主要工程量表表 3-4污水主干管主要工程量表核算長度編號核算長度L/m編號核算長度L/m編號L/m2 154010 9130016153701 36609 1168015179954 3460121193018173503 551011 1352017196956 547014 137

26、2020193005 746013 870519217657 84608 216402122315說明：污水泵站的規(guī)模選擇，參見給水排水設計手冊-第五冊 -城鎮(zhèn)排水的 3.1.3 站址選擇。12武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書2.3 雨水管渠設計2.3.1 管渠定線雨水管渠定線的原則就是充分利用地形，就近排入水體，雨水干管盡量布置在地形低處；地形平坦時，雨水干管宜布置在排水流域的中間。雨水應盡量利用自然地形坡度以最短的距離依靠重力流排入附近的池塘、河流、湖泊等水體中。對于本次實例，則應當將雨水管布置在地形相對較低的街道，對街區(qū)內(nèi)的雨水進行適度的收集后再進行排放。2.3.2 管渠水力計算

27、雨水管與污水管不同，其充滿度為1，即為滿流。利用流量公式q1272.8(1 0.63 lg p)求出單位面積上的雨水的比流量，進而利用最大流量(t6.64) 0.56法求出雨水主干管的流量，從而獲得相應流量下的流速、坡度等水力要素。列表進行各管段的流量和水力計算。詳細過程見設計計算書。2.3.3 雨水管渠的敷設方式、管材及接口合流管道同樣以埋地方式敷設，采用圓形斷面的管渠。當管徑小于等于800mm 時，采用 HDPE 雙壁波紋管，該塑料管采用橡膠圈的柔性接頭，由于塑料管材具有一定的伸縮性，因此其基礎可以直接采用砂土基礎。當管徑大于 800mm 時可以采用鋼筋混凝土管，但是由于鋼筋混凝土管管節(jié)短

28、，接頭多，自重較大所以其接口宜采用水泥砂漿抹帶接口，企口管、平口管、承插管均可以采用此種接口。 若地基土質(zhì)較好，則可以采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹帶接口，若地基沿管道軸向沉陷不均勻，則可以采用石棉瀝青卷材接口。對于鋼筋混凝土管，其基礎要求比較夯實，因此常采用混凝土帶狀基礎。13武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書第二篇 計算書1.排水網(wǎng)計算1.1 排水定額確定根據(jù)題目要求，污水定額由表2-1 和表 2-2 確定表 2-1 單位人口污水量一覽表項目年 限2012 年2020 年單 位人 口 用水 量（ L/ 人 .d ）150180單 位人 口 污水 量（ L/ 人 .d ）112.5135表 2-

29、2 單位建設用地污水量一覽表項目年 限2011 年2020 年單位 建設 用地 用水 量（ m 3/ha.d ）120100單位 建設 用地 污水 量（ m3/ha.d ）9075按長期人口增長來看， 2015 年后年人口增長率設為5%。1.2 污水管網(wǎng)設計1.2.1 設計流量計算居住區(qū)生活污水設計流量按下式計算：QnNK z243600式中Q 居住區(qū)生活污水設計流量(L/s）；n 居住區(qū)生活污水定額 (L/(cap.d) ，取值參見原始資料；N 設計人口數(shù)；14武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書K z 生活無水量總變化系數(shù)；cap“人”的計量單位。也可以采用比流量計算：根據(jù)各區(qū)的污水量

30、定額 n(L/cap.d)和人口密度 p(cap/ha)，可求出各區(qū)的生活污水平均流量 q0 。即q0np·ha)(L/s86400式中q0 比流量 (L/(s.ha) ；p人口密度 (cap/ha) ，取值參見原始資料；n居住區(qū)生活污水定額(L/(cap.d)。QFq 0 K z式中Q本段流量 (L/s) ；F 設計管段服務的街區(qū)面積 (ha) ，參見原始資料平面布置圖； q0 比流量 (L/(s ·ha) ；K z 生活污水量總變化系數(shù)。工業(yè)企業(yè)及公共建筑的污水量作為集中流量計算。 生活污水量總變化系數(shù)根據(jù)室外排水設計規(guī)范 (GB50014-2006)相關(guān)部分內(nèi)容， 采

31、用的居住區(qū)生活污水量變化系數(shù)值見表3-1 。生活污水量總變化系數(shù)也可用下式進行計算：2.7K z0.11Q式中Q平均日平均時污水量 (L/s) 。當 Q<5 L/s 時， K 2.3 ；當 Q>1000 L/s ， K =1.3 。zz15武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書表 2-3生活污水量總變化系數(shù)污水平均日流51540701002005001000量(L/s)總變化系數(shù)2.32.01.81.71.61.51.41.3( K z )注： 1 當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。 工業(yè)企業(yè)生活污水及

32、淋浴污水的設計流量按下式計算：A1B1K1 A 2B2K 2 C1D1 C2D2Q36003600T式中Q工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量(L/s)；A 1 一般車間最大班職工人數(shù) (cap)；A 2 熱車間最大班職工人數(shù) (cap) ；B1 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；K 1 一般車間生活污水量的時變化系數(shù)，以3.0 計；K 2 熱車間生活污水量的時變化系數(shù)，以2.5 計；C1 一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù) (cap) ；C2 熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap) ；D1 一般車間的淋

33、浴污水定額，以40(L/(cap 班 ) )計；D 2 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。 5 城市污水設計總流量城市污水總的設計流量是居住區(qū)生活污水，工業(yè)企業(yè)生活污水和工業(yè)廢水設計流量三部分之和。在地下水位較高地區(qū)，因當?shù)赝临|(zhì)、管道及接口材料，施工質(zhì)量等因素的影響， 一般均存在地下水滲入現(xiàn)象， 設計污水管道系統(tǒng)時宜適當考慮地下水滲入量。 由原始資料得知， 地下水位距地表 8 米，設計管段管底標高均高于地下水位，因此該城市污水排水管網(wǎng)設計不考慮地下水入滲量，設計流量為：16武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書QQ1

34、Q2Q3式中Q城市污水設計流量 (L/s) ；Q1 居住區(qū)生活污水設計流量(L/s) ；Q2工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量 (L/s) ；Q3工業(yè)廢水設計流量 (L/s) 。按照遠期規(guī)劃，城市街坊人口密度遠期規(guī)劃為239 人 /公頃。為了能夠滿足遠期城市的規(guī)劃，本設計將按照遠期的規(guī)劃人口密度進行流量核算（見表 3-2）。表 2-4 人口分布、房屋建筑、衛(wèi)生設備狀況表街坊人口密度 ( 人/ 公頃 )街坊數(shù)量衛(wèi)生情況20122020室內(nèi)有給水排水衛(wèi)15632410生設備和淋浴設備由表 - 可知，設計區(qū)域2020 年的綜合生活污水量為135L/ （人· d）。則生活污水比流量為：q01

35、35324 L /( s ha) 0.51L /( s ha)86400表 2-5 單位人口污水量一覽表項目年 限2012 年2020 年單 位人 口 用水 量（ L/ 人 .d ）150180單 位人 口 污水 量（ L/ 人 .d ）112.513517武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書1.2.2劃分設計管段，計算設計流量1.2.2.1 生活污水流量計算此設計對任務區(qū)域進行了排水區(qū)域劃分， 分為 25 個校區(qū)，給各個小區(qū)編號方式見污水管道系統(tǒng)的平面布置圖） ，同時求得各個區(qū)域面積，并結(jié)合比流量求得各區(qū)域污水流量（見表 3-3）。2-6 各區(qū)域污水流量小區(qū)編面 積設計流小區(qū)編面 積設計

36、流小區(qū)編面 積設計流號（ ha） 量號（ha） 量號（ha） 量（L/s）（L/s）（L/s）18.5411.871331.5743.88259.4013.0729.5513.271427.6038.362613.7919.1638.7312.141512.2817.072714.1519.6747.5210.451615.3221.29289.8713.7256.128.50176.989.702913.6418.9565.587.76184.816.683010.5014.5975.597.77198.8012.23316.138.5285.077.04207.7210.73329.101

37、2.6593.544.922110.4514.53339.5713.30104.636.43227.4410.35346.218.63118.2711.492319.1326.59356.969.67126.128.502410.6514.811.2.2.2工業(yè)企業(yè)的集中流量計算工廠排除的工業(yè)廢水作為集中流量經(jīng)過簡單處理符合排放標準后排入城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)。區(qū)塊C2 有一排污企業(yè)，污水排放量1000 噸 /d ，Kz=1.45。平均徑流系數(shù)采用 =0.65.1000103q工廠 q K Z1.45 16 .78L / s24360018武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書1.2.3劃分設計管

38、段及計算設計流量根據(jù)布管方式計算出主干管和所有干管的各個管段的長度，列表如下：表 2-7各個管段的計算長度編號核算長度編號核算長度編號核算長度L/mL/mL/m2154010 9130016 153701366091168015 179954346012 1193018 173503551011 1352017 196956547014 1372020 193005746013 870519 217657846082164021 22315污水干管設計流量如表2-819武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書表 2-8 污水干管設計流量計算表居住區(qū)生活污水量Q1集中流量 Q2本段流量管段編號街

39、區(qū)面積街區(qū)編號（ha）轉(zhuǎn)輸流總變化系生活污水設計流量比流量 q流量 q1量 q2合計平均本段流轉(zhuǎn)輸流量0數(shù)設計流量（ L/s ）Q流量（L/s ）量（L/s ）（ L/s ）（ L/(s.ha)）(L/s)(L/s)KZQ1（L/s ）2-129.741.3913.540.0013.542.3031.140.000.0031.141-318.711.3912.114.9717.082.3039.280.000.0039.284-33,513.911.3919.340.0019.342.3044.480.000.0044.483-565.701.397.9244.9852.902.00105.8

40、00.000.00105.806-58,1211.411.3915.860.0015.862.3036.480.000.0036.485-793.611.395.0268.7673.782.00147.560.000.00147.567-8104.721.396.5673.7880.342.00160.690.000.00160.6910-91332.211.3944.770.0044.772.0089.540.000.0089.549-114,1624.541.3934.1144.7778.882.00157.7616.780.00174.5412-1115,19,2132.171.3944

41、.720.0044.722.0089.440.000.0089.4420武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書附表 1：11-137,1810.601.3914.74123.60138.341.80249.010.0016.78265.7914-1317,22,2334.231.3947.580.0047.582.0095.160.000.0095.1613-811,2419.301.3926.83185.91212.751.70361.670.0016.78378.458-21259.591.3913.33293.09306.431.60490.280.0016.78507.0616-15

42、2714.431.3920.060.0020.062.3046.150.000.0046.1515-1714,2838.221.3953.1320.0673.192.00146.380.000.00146.3818-1729,3024.621.3934.230.0034.232.3078.720.000.0078.7217-1920,3114.131.3919.64107.42127.051.80228.700.000.00228.7020-1932,3319.051.3926.480.0026.482.3060.900.000.0060.9019-2126,3420.401.3928.35153.53181.881.80327.390.000.00327.3921-223515.211.3921.14488.31509.451.6815.120.0016.78831.9021武漢理工大學水處理管網(wǎng)工程課程設計說明書