武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)

1、武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書第一篇 設(shè)計(jì)說明書1 概述1.1 設(shè)計(jì)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?xùn)|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(shè)防烈度為度。( 人口數(shù)量按學(xué)號依次增加 0.1 萬，即第一個(gè)人用3 萬、 5 萬；第二個(gè)人用3.1 萬

2、、 5.1 萬。地區(qū)地面高程最低點(diǎn)依次增加0.1m，最高點(diǎn) 40.5m 不變，即第一個(gè)人用38.00 40.5m，第二個(gè)人用 38.1 40.5m。降雨強(qiáng)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(fēng)氣候，具有四季分明、春秋短、冬夏長，兼有南北氣候特點(diǎn)。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(fēng)向隨季節(jié)變化明顯，全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹NW ，次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?SEE，年平均

3、風(fēng)速 2.7m/s，常受臺風(fēng)襲擊。1武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)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(jì)為 5 萬人，到 2015 年預(yù)計(jì)人口達(dá)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(xiàng)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(shè)用地污水量一覽表項(xiàng)目年限2011 年2020 年單位建設(shè)用地用水量（ m3/ha.d）120100單位建設(shè)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書1.1.3.2 最小埋深設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)，沒有噶貴和標(biāo)準(zhǔn)作為準(zhǔn)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(hù)法、中華人民共和國水污染防治法等法規(guī)。在建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理制度上還提出了“三同時(shí)”規(guī)定，即“建設(shè)項(xiàng)目需要配置建設(shè)的環(huán)境保護(hù)設(shè)施，必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)，必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用”的規(guī)定，從而達(dá)到控制新污染源產(chǎn)生、加快老污染治理、 保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。 對于已有的工業(yè)污染源，實(shí)行“一控雙達(dá)標(biāo)”管理，即“控制污染總量，是環(huán)境功能區(qū)達(dá)標(biāo)，所有工業(yè)污染源排放物達(dá)標(biāo)” 。在排污收費(fèi)方面，國家環(huán)境保護(hù)總局還公布了排污費(fèi)資金收繳使用管理辦法 ，通過經(jīng)濟(jì)杠桿，強(qiáng)化水環(huán)境污染控制。1.1.4.1 我國的環(huán)境保護(hù)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(shí)施細(xì)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(shè)施環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理辦法 、飲用水源保護(hù)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(gè)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(yán)格保護(hù)生活飲用水原則等。(1)關(guān)于國務(wù)院有關(guān)部門和地方各級人民政府水污染防治職責(zé)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)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(zé)任的規(guī)定。1.1.4.2 我國水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)隨著我國環(huán)境保護(hù)立法工作的不斷完善，有關(guān)部門和地方制定了較詳細(xì)的水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，供規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、監(jiān)測部門遵循。已有的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)有：1.水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)我國已有的水環(huán)境質(zhì)量：地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ GB 38382002），海水水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ GB 30971997），地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T 1484893），農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB 508492），景觀娛樂用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) （GB 1294191），漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（ GB 1160

8、789），生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（ GB 5792005）。廣泛使用的是國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB 89781996）。2.污水排放標(biāo)準(zhǔn)（1）一般排放標(biāo)準(zhǔn)：一般排放標(biāo)準(zhǔn)有城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （ GB 189182002）、大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB 162971996），污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB 8978 1996），農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)（ GB 4284 84）等。（2）行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，因此課程設(shè)計(jì)不涉及工業(yè)污水，所以不加以說明。1.1.5 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)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(yīng)布局合理，表達(dá)正確清晰，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。1.2 設(shè)

9、計(jì)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(shè)計(jì)原始資料，獨(dú)立完成該城市排水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書干管縱斷面圖一張，說明書、計(jì)算書一份。2 排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)原則執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，在城市總體布局的基礎(chǔ)上， 結(jié)合地形和環(huán)境保護(hù)要求統(tǒng)一規(guī)劃城市排水管道系統(tǒng)。既技術(shù)先進(jìn)，又切合實(shí)際，安全適用，具有良好的環(huán)境效益，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。做到技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、 施工、維護(hù)管理，而且對城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時(shí)也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費(fèi)用和維護(hù)管理費(fèi)用。通常排水系統(tǒng)體制的選擇是一項(xiàng)很復(fù)雜的很重要的工作。排水體制的選擇應(yīng)該根據(jù)城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃，環(huán)境保護(hù)的要求，污水利用的狀況，原有排水設(shè)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(hù)的前提之下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jià)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(hù)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(shè)施，我國室外排水設(shè)計(jì)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(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 （雨污分流制）。5武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)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(dāng)工業(yè)企業(yè)位于城市內(nèi)， 應(yīng)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(jì)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(shè)計(jì)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(yīng)影響城鎮(zhèn)排水管渠和污水處理廠等的正常運(yùn)行；不應(yīng)對養(yǎng)護(hù)管理人員造成危害；不應(yīng)影響處理后出水和污泥的排放和利用， 且其水質(zhì)應(yīng)按 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (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(dāng)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(shí)， 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(fù)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(dāng)工

13、廠位于市區(qū)內(nèi)或距市區(qū)較近時(shí)， 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(dú)的進(jìn)行無害化處理后直接排放，一般并不經(jīng)濟(jì)合理。工業(yè)廢水管道接入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)時(shí)， 必須按廢水水質(zhì)接入相應(yīng)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(yīng)設(shè)置監(jiān)測設(shè)施。2.1.3 污水處理廠個(gè)數(shù)和廠址選擇污水廠和出水口要設(shè)在城市的下風(fēng)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(yīng)通過環(huán)境影響評價(jià)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(jì)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(jìn)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(gè)城市區(qū)域的污水量并不大，若分開處理建多個(gè)污水處理廠，規(guī)模較小，前期投資及運(yùn)行費(fèi)用大，同時(shí)不方便運(yùn)行管理，消耗人力，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。因此，將污水合并處理設(shè)一個(gè)污水廠較為合理，且多個(gè)污水廠的建設(shè)、運(yùn)6武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書行、管理費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋪設(shè)倒虹管和建設(shè)泵站的費(fèi)用?？紤]到各區(qū)的長遠(yuǎn)發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步， 考慮到未來擴(kuò)建的可能性和經(jīng)濟(jì)性，只建一個(gè)污水廠符合該市的長遠(yuǎn)發(fā)展與城市利益。(2)根據(jù)水流方向和常年風(fēng)向，選擇污水廠的場址。室外排水設(shè)計(jì)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(yīng)該有擴(kuò)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(shè)置原則跌水井設(shè)置一般要求：1、當(dāng)排水管跌水水頭為1.02.0m 時(shí)，宜設(shè)跌水井，跌水水頭 2.0m 時(shí)，應(yīng)設(shè)跌水井。管道轉(zhuǎn)彎處不宜設(shè)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(dāng)淹沒排放時(shí)，在水體前的最后一個(gè)井。2.1.5 檢查井的設(shè)置原則檢查井，主要是為了檢查， 清通和連接管渠而設(shè)置的

16、。檢查井通常設(shè)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(shè)置檢查井，其最大間距在室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范中做了規(guī)定。7武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(diǎn)， 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(shí)應(yīng)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(shè)置泵站的合理位置。 一般應(yīng)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(yīng)盡量避免和障礙物相交，如遇特殊地形時(shí)應(yīng)考慮特殊措施 （如跨越河道的倒虹管等） ，在圖上標(biāo)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(shí)應(yīng)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書排水，盡可能不設(shè)泵站或少設(shè)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(yīng)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(shí)在不能避開時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施。 管道定線時(shí)還需考慮街道寬度及交通情況。 管道定線，不論在整個(gè)城市或局部地區(qū)都可能形

19、成幾個(gè)不同的布置方案。應(yīng)進(jìn)行方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 結(jié)合江河走向和規(guī)劃中道路的實(shí)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(jìn)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(shí)，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(dān)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(shè)泵站或少設(shè)泵站。每一個(gè)排水流域往往有 1 個(gè)或 1 個(gè)以上的干管，根據(jù)流域地勢標(biāo)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(shè)排水管段的區(qū)域具有明顯的坡度走向和分界，又因?yàn)楦訌膮^(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(shè)深度等因素， 污水主干管選擇遠(yuǎn)離江邊的道路處埋設(shè)，走向由高到低， 由北9武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書向南。具體布置請參看某市排水管道設(shè)計(jì)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(shè)，使每個(gè)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(jìn)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(dá)標(biāo)后排放。具體布置請參看某市排水管道設(shè)計(jì)布置總平面圖。(6) 泵站和倒虹管的設(shè)置根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)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(dāng)排水量不大不能達(dá)到設(shè)計(jì)流量時(shí)，其中一條作為備用。 但根據(jù)題目要求，此次設(shè)計(jì)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(yīng)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(dǎo)風(fēng)向等因素確定。出水口與水體岸邊連接處應(yīng)采取防沖、 加固等措施，一般用漿砌塊石做護(hù)墻和鋪底，

22、在受凍脹影響的地區(qū)， 出水口應(yīng)考慮用耐凍脹材料砌筑， 其基礎(chǔ)必須設(shè)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(yīng)取得當(dāng)?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(shí)應(yīng)設(shè)標(biāo)志，并取得航運(yùn)管理部門的同意10武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書2.2.2 污水管道水力設(shè)設(shè)計(jì)圖 2.1 淹沒式出水口水力計(jì)算的目的在于合理、 經(jīng)濟(jì)地確定管道斷面尺寸、 坡度和埋深。 由于這種計(jì)算是根據(jù)水力學(xué)規(guī)律， 所以又叫做管道的水力計(jì)算。 為簡化計(jì)算， 目前排水管道的水力計(jì)算采用均勻流公式

23、。在遵循設(shè)計(jì)充滿度、設(shè)計(jì)流速、最小管徑、最小設(shè)計(jì)坡度一級最小埋深的原則下進(jìn)行水力計(jì)算。 計(jì)算時(shí)污水的設(shè)計(jì)流量為已知值，和粗糙系數(shù)，在選擇管徑后，通過水力計(jì)算表，確定流速和充滿度。在計(jì)算時(shí)應(yīng)畫出相應(yīng)管段的草圖，計(jì)算過程、數(shù)據(jù)詳見計(jì)算書。2.2.3 污水干管的敷設(shè)方式、管材、接口及管道銜接污水干管以埋地方式敷設(shè)，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(yù)制，使用材料經(jīng)濟(jì)，對外壓力的抵抗力較強(qiáng)。當(dāng)管徑小于等于 800mm 時(shí)，從施工和建設(shè)經(jīng)濟(jì)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書由于塑料管材具有一定的伸縮性，因此其基礎(chǔ)可以直接采用砂土基礎(chǔ)。從工程總體造價(jià)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(dāng)管徑大于800mm 時(shí)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(chǔ)一般由地基、 基礎(chǔ)和管座 3 部分組成。 對于鋼筋混凝土管， 其基礎(chǔ)要求比較夯實(shí)，因此常采用混凝土帶狀基礎(chǔ)。管座按形式不同可以分為90°

25、;、 135°、 180°三種管座基礎(chǔ)。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(shè)計(jì)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書2.3 雨水管渠設(shè)計(jì)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(shí)，雨水干管宜布置在排水流域的中間。雨水應(yīng)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(shí)例，則應(yīng)當(dāng)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(jìn)行適度的收集后再進(jìn)行排放。2.3.2 管渠水力計(jì)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(jìn)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(yīng)流量下的流速、坡度等水力要素。列表進(jìn)行各管段的流量和水力計(jì)算。詳細(xì)過程見設(shè)計(jì)計(jì)算書。2.3.3 雨水管渠的敷設(shè)方式、管材及接口合流管道同樣以埋地方式敷設(shè)，采用圓形斷面的管渠。當(dāng)管徑小于等于800mm 時(shí)，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(chǔ)可以直接采用砂土基礎(chǔ)。當(dāng)管徑大于 800mm 時(shí)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(chǔ)要求比較夯實(shí)，因此常采用混凝土帶狀基礎(chǔ)。13武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書第二篇 計(jì)算書1.排水網(wǎng)計(jì)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(xiàng)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(shè)用地污水量一覽表項(xiàng)目年 限2011 年2020 年單位 建設(shè) 用地 用水 量（ m 3/ha.d ）120100單位 建設(shè) 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(shè)為5%。1.2 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)1.2.1 設(shè)計(jì)流量計(jì)算居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：QnNK z243600式中Q 居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)人口數(shù)；14武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書K z 生活無水量總變化系數(shù)；cap“人”的計(jì)量單位。也可以采用比流量計(jì)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(shè)計(jì)管段服務(wù)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(jì)算。 生活污水量總變化系數(shù)根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)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(jìn)行計(jì)算：2.7K z0.11Q式中Q平均日平均時(shí)污水量 (L/s) 。當(dāng) Q<5 L/s 時(shí)， K 2.3 ；當(dāng) Q>1000 L/s ， K =1.3 。zz15武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)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(dāng)污水平均日流量為中間數(shù)值時(shí)，總變化系數(shù)用內(nèi)差法求得。2 當(dāng)居住區(qū)有實(shí)際生活污水量變化資料時(shí)，可按實(shí)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(shè)計(jì)流量按下式計(jì)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(shè)計(jì)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(jì)；B2 熱車間職工生活污水定額，以35(L/(cap 班 ) )計(jì)；K 1 一般車間生活污水量的時(shí)變化系數(shù)，以3.0 計(jì)；K 2 熱車間生活污水量的時(shí)變化系數(shù)，以2.5 計(jì)；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(jì)；D 2 熱車間的淋浴污水定額，以60(L/(cap班) ) 計(jì)；T每班工作時(shí)數(shù) (h) 。淋浴時(shí)間按 60min 計(jì)。 5 城市污水設(shè)計(jì)總流量城市污水總的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)流量三部分之和。在地下水位較高地區(qū)，因當(dāng)?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(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)時(shí)宜適當(dāng)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(shè)計(jì)管段管底標(biāo)高均高于地下水位，因此該城市污水排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不考慮地下水入滲量，設(shè)計(jì)流量為：16武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書QQ1

34、Q2Q3式中Q城市污水設(shè)計(jì)流量 (L/s) ；Q1 居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量(L/s) ；Q2工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量 (L/s) ；Q3工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量 (L/s) 。按照遠(yuǎn)期規(guī)劃，城市街坊人口密度遠(yuǎn)期規(guī)劃為239 人 /公頃。為了能夠滿足遠(yuǎn)期城市的規(guī)劃，本設(shè)計(jì)將按照遠(yuǎn)期的規(guī)劃人口密度進(jìn)行流量核算（見表 3-2）。表 2-4 人口分布、房屋建筑、衛(wèi)生設(shè)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(shè)備和淋浴設(shè)備由表 - 可知，設(shè)計(jì)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(xiàng)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書1.2.2劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量1.2.2.1 生活污水流量計(jì)算此設(shè)計(jì)對任務(wù)區(qū)域進(jìn)行了排水區(qū)域劃分， 分為 25 個(gè)校區(qū)，給各個(gè)小區(qū)編號方式見污水管道系統(tǒng)的平面布置圖） ，同時(shí)求得各個(gè)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(shè)計(jì)流小區(qū)編面 積設(shè)計(jì)

36、流小區(qū)編面 積設(shè)計(jì)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書1.2.3劃分設(shè)計(jì)管

38、段及計(jì)算設(shè)計(jì)流量根據(jù)布管方式計(jì)算出主干管和所有干管的各個(gè)管段的長度，列表如下：表 2-7各個(gè)管段的計(jì)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(shè)計(jì)流量如表2-819武漢理工大學(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書表 2-8 污水干管設(shè)計(jì)流量計(jì)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(shè)計(jì)流量比流量 q流量 q1量 q2合計(jì)平均本段流轉(zhuǎn)輸流量0數(shù)設(shè)計(jì)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)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(xué)水處理管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)說明書