西安建筑科技大學(xué)管網(wǎng)排水課程設(shè)計(jì)

1、西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)目錄一、設(shè)計(jì)概要31.1設(shè)計(jì)題目31.2設(shè)計(jì)內(nèi)容31.3原始資料3二、排水系統(tǒng)概論42.1排水體制42.2排水體制分類52.3排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃原則72.4排水體制的選擇7三、污水設(shè)計(jì)93.1街坊分區(qū)及計(jì)算面積93.2污水流量計(jì)算103.3排水管道定線103.4管道流量計(jì)算113.5管道設(shè)計(jì)123.6水力計(jì)算123.7管網(wǎng)平面圖繪制15四、雨水設(shè)計(jì)164.1城市總體概況164.2管網(wǎng)匯水面積劃分及布線164.3管道水力計(jì)算174.4雨水管網(wǎng)平圖繪制21五、排水管材215.1管材選用215.2排水管道接口與基礎(chǔ)的選擇22六、存在問題24七、心得體會(huì)24八、參考文獻(xiàn)2

2、4附錄125附錄226附錄329附錄430附錄531一、設(shè)計(jì)概要1.1設(shè)計(jì)題目陜西某縣城市排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)主要包括污水、雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算，具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）排水體制的選擇；（2）污水、雨水量的計(jì)算；（3）污水、雨水管網(wǎng)定線；（4）管段流量計(jì)算；（5）管網(wǎng)水力計(jì)算；（6）管道剖面圖繪制；1.3原始資料（1）地理資料該城市位于兩條河流的交匯處，南臨洛河，西臨玉泉河，平均海拔750米，西北高，東南低，高差約5.0米。（2）工程資料街坊：共29個(gè)，人口密度為 115人/104 m2生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為128L/人日，街坊排出管埋深不大于1.50米。工廠：共四個(gè)，生產(chǎn)污水

3、經(jīng)局部處理后與生活污水一起排出，排出口位置見平面圖，排出管埋深不大于1.80米。各工廠的排水設(shè)計(jì)流量如下：啤酒廠：35.5L/ s；肉類加工廠：48.5L/s；皮革廠：36.8L/ s；印染廠：51.5L/ s。（3）氣象資料氣溫：年平均氣溫 14.2，最熱月平均 36.5，最冷月平均 -10.8。土壤最大冰凍深度：0.55 米。常年主導(dǎo)風(fēng)向：西北。降雨資料q=600.1(1+0.61 lgP)(t+19)0.92 (L/sha)= 0.50（4）水文資料根據(jù)歷年來的水文資料，兩條河的水位如下：河 流多年平均洪水位（米）常水位（米）水面比降洛 河744.60742.300.20%玉泉河746.

4、40744.100.30%（5）地質(zhì)資料該城市所在地區(qū)表土層1.2米厚，土質(zhì)松散，成分復(fù)雜；下部為亞粘土，厚度4.0 15.0米，允許載重1.02.0 kg/ cm2。二、排水系統(tǒng)概論2.1排水體制排水體制是指排水系統(tǒng)對生活污水、生產(chǎn)廢水和降水所采取的不同收集和排除方式。2.2排水體制分類針對污水和雨水的合與分而言，一般分為合流制和分流制兩種類型。2.2.1合流制排水系統(tǒng)合流制排水系統(tǒng)是指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水收入同一套排水管渠內(nèi)排除的排水系統(tǒng)，又可分為直排式合流制排水系統(tǒng)和截流式合流制排水系統(tǒng)。直排式合流制排水系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng)，是將欲排除的混合污水不經(jīng)處理就近直接排入天然水

5、體。因污水未經(jīng)無害化處理而直接排放，會(huì)使受納水體遭受嚴(yán)重污染。國內(nèi)外許多老城市幾乎都是采用這種排水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)所造成的污染危害很大，現(xiàn)在一般不再采用。截流式合流制排水系統(tǒng)是在鄰近河岸的街坊高程較低側(cè)建造一條沿河岸的截流總干管，所有主干排水管的混合污水都將接入截流總干管中，合流污水由截流總干管輸送至下游的排水口集中排出或進(jìn)入污水處理廠。由于雨水流量的瞬時(shí)值可能很大（取決于雨水設(shè)計(jì)采用的重現(xiàn)期、排雨水區(qū)域地面硬化情況和建筑密度以及當(dāng)?shù)氐慕涤炅康龋?，合流制截流總干管在管徑確定方面通常只考慮截流非雨水污水量（稱為合流制排水管道的旱流量）一定倍數(shù)的雨水量，而不是把所有雨水量都截流在截流總干管中。為此，

6、在合流干管與截流總干管相交前或相交處需設(shè)置溢流井。溢流井的作用是，當(dāng)進(jìn)入管道的城市污水和雨水的總量超過管道的設(shè)計(jì)流量時(shí)，多余的雨水（實(shí)際上是城市污水和雨水的混合物）就會(huì)經(jīng)溢流井排出，而不能向截流總干管的下游轉(zhuǎn)輸。截流總干管的下游通常是市政污水處理廠。由于雨天初降雨的匯集量較小，一般都在截流總干管的設(shè)計(jì)雨水截流能力范圍內(nèi)，故晴天的城市污水和雨天的初降雨都會(huì)排送至污水廠，經(jīng)處理后排入水體。當(dāng)降雨過程延續(xù)，進(jìn)入管道的混合污水流量超過截流總干管的設(shè)計(jì)輸水能力后，就有部分混合污水經(jīng)溢流井溢出直接排入水體。截流式合流制排水系統(tǒng)是國內(nèi)外改造舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)常用的方式。這種系統(tǒng)比直排式合流制排水系統(tǒng)有所進(jìn)

7、步，但仍有部分混合污水未經(jīng)處理直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染。2.2.2分流制排水系統(tǒng)分流制排水系統(tǒng)是指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠系統(tǒng)內(nèi)排除的排水體制。排除生活污水、工業(yè)廢水或城市污水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)，排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。根據(jù)排除雨水方式的不同，又分為完全分流制和不完全分流制排水系統(tǒng)。完全分流制排水系統(tǒng)具有相互完全獨(dú)立的污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)，污水排至污水處理廠處理后排放，雨水就近排入水體。不完全分流制是指只有污水排水系統(tǒng)，而未建雨水排水系統(tǒng)，雨水沿街道邊溝、水渠、天然地面等原有雨水渠道系統(tǒng)排泄，或者在原有渠道系統(tǒng)輸水能力不足

8、之處修建部分雨水管道，待城市進(jìn)一步發(fā)展后再修建完整獨(dú)立的雨水排水系統(tǒng)，逐步改造成完全分流制排水系統(tǒng)。在一些大城市中，由于各區(qū)域的自然條件存在差異，同時(shí)排水系統(tǒng)的建設(shè)是逐步進(jìn)行和完善的，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)混合制排水系統(tǒng)，即既有分流制也有合流制的排水系統(tǒng)?；旌现婆潘到y(tǒng)在原為合流制的城市進(jìn)行排水系統(tǒng)的改造擴(kuò)建時(shí)常常出現(xiàn)。2.3排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃原則為了更加合理的設(shè)計(jì)規(guī)劃排水系統(tǒng)，應(yīng)遵循以下幾方面原則：（1）排水系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應(yīng)與城市工業(yè)企業(yè)中期他單項(xiàng)工程建設(shè)密切配合，相互協(xié)調(diào)，該現(xiàn)成的道路規(guī)劃、建筑界限、設(shè)計(jì)規(guī)模對排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很大的影響。（2）排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要與鄰近區(qū)域的污水和

9、污泥處理和處置協(xié)調(diào)。（3）考慮污水的集中處理與分散處理。（4）設(shè)計(jì)排水區(qū)域內(nèi)需考慮污水排水問題與給水工程的協(xié)調(diào)，以節(jié)省總投資。（5）排水工程的設(shè)計(jì)應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計(jì)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。（6）排水工程設(shè)計(jì)師考慮原有管道系統(tǒng)的使用可能。（7）在規(guī)劃設(shè)計(jì)排水工程時(shí)必須認(rèn)真觀測執(zhí)行國家和地方有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。2.4排水體制的選擇排水系統(tǒng)體制應(yīng)根據(jù)城市及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求、污水利用情況、原油排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、等條件確定。2.4.1從環(huán)境保護(hù)方面來看如果采用合流制將污水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理，然后再排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的，但這時(shí)截流主

10、干管很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)增加。采用截流是合流制時(shí)，雨天有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，水體受到污染。分流制排出污水和雨水，初雨徑流未加處理就直接排入水體，對城水體也會(huì)造成污染，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，故應(yīng)采用分流制。2.4.2從維護(hù)管理方面來看晴天時(shí)污水在合流制管道中只是部分流，雨天時(shí)才接近滿管流，因而雨天時(shí)合流制管道內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀。但據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管中的沉淀易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維護(hù)費(fèi)用可降低。但是，晴天和雨天時(shí)流入污水廠的水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運(yùn)行管理的復(fù)雜性。而分流制系統(tǒng)可以保證管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時(shí)，流入

11、污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運(yùn)行易于控制。2.4.3從造價(jià)方面來看合流制排水管道的造價(jià)比分流制一般要低20%40%，可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價(jià)要高。綜合考慮各個(gè)因素，為了更好的保護(hù)環(huán)境，適應(yīng)以后的發(fā)展，且便于污水廠的運(yùn)行管理，采用分流制排水系統(tǒng)，即采用兩個(gè)（雨水、污水）管道系統(tǒng)。三、污水設(shè)計(jì)3.1街坊分區(qū)及計(jì)算面積為了更加準(zhǔn)確地計(jì)算出該地區(qū)污水排出量與合理布置污水管道，本次設(shè)計(jì)采用對其進(jìn)行分區(qū)的方案進(jìn)行計(jì)算，如圖：圖3.1 街坊分區(qū)圖將29個(gè)街坊分為76個(gè)街區(qū)，各個(gè)街區(qū)面積計(jì)算如下表：表3.1 街區(qū)面積計(jì)算表街區(qū)編號(hào)123456789街區(qū)面積Ai(ha)12.4

12、512.015.765.7611.525.7912.036.236.80街區(qū)編號(hào)101112131415161718街區(qū)面積Ai(ha)6.8013.607.0314.077.036.126.1212.2410.56街區(qū)編號(hào)192021222324252627街區(qū)面積Ai(ha)10.185.325.3210.635.8212.026.206.276.27街區(qū)編號(hào)282930313233343738街區(qū)面積Ai(ha)12.556.4912.986.495.655.6511.298.6017.91街區(qū)編號(hào)394041424344454647街區(qū)面積Ai(ha)9.318.618.6117.22

13、8.9117.828.917.757.75街區(qū)編號(hào)485051525354555657街區(qū)面積Ai(ha)15.509.2419.159.928.468.4616.918.7517.50街區(qū)編號(hào)585960616263656667街區(qū)面積Ai(ha)8.757.617.6115.2210.078.715.9212.076.15街區(qū)編號(hào)686970717273747576街區(qū)面積Ai(ha)5.005.0010.005.1710.345.174.504.509.003.2污水流量計(jì)算3.2.1平均日生活污水量該市共29個(gè)街坊，街坊面積總計(jì)667.11 ha，人口密度為 115人/104 m2生活

14、污水量標(biāo)準(zhǔn)為128L/人日，計(jì)算出平均日生活污水量：Qd=qi Ni243600=128115667.11243600 = 113.66（L/s）3.2.2工業(yè)廢水量表3.2 各工業(yè)企業(yè)廢水量工業(yè)企業(yè)啤酒廠肉類加工廠印染廠皮革廠合計(jì)工業(yè)廢水（L/s）35.548.536.851.5172.33.3排水管道定線由地理材料分析可知，該城市位于兩條河流的交匯處，南臨洛河，西臨玉泉河，自西北向東南傾斜，坡度較小，無明顯分水線，可劃分為一個(gè)排水流域。污水處理廠位于城市的東南方向的洛河下游，因而其出水口則必定在污水處理廠附近。街道支管布置在街區(qū)地勢較低一側(cè)的道路下，干管基本上與等高線垂直布置，主干管布置在

15、街區(qū)最南方，基本上與等高線平行，整個(gè)管道系統(tǒng)呈正交式布置，具體布置方案如下圖：圖3.2 管道定線圖3.4管道流量計(jì)算3.4.1設(shè)計(jì)管段設(shè)計(jì)流量的確定每一設(shè)計(jì)管段的污水設(shè)計(jì)流量可能包括以下幾種流量： 段流量 q1是從本管段沿線街坊流來的污水量；轉(zhuǎn)輸流量q2是從上游管段和旁側(cè)管段流來的污水量；集中流量 q3是從工業(yè)企業(yè)或其它產(chǎn)生大量污水的公共建筑流來的污水量。3.4.2各干管水力計(jì)算比流量的計(jì)算qA=QdA = 113.66667.11= 0.1704在確定比流量計(jì)算正確基礎(chǔ)上，開始進(jìn)行污水管段設(shè)計(jì)流量的計(jì)算，見附錄1。3.5管道設(shè)計(jì)劃分計(jì)算管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量：（1）設(shè)計(jì)管段：兩個(gè)檢查井之間的管段

16、，如果采用的設(shè)計(jì)流量不變，且采用同樣的管徑和坡度，則稱它為設(shè)計(jì)管段。（2）劃分設(shè)計(jì)管段：只是估計(jì)可以采用同樣管徑和坡度的連續(xù)管段，就可以劃作一個(gè)設(shè)計(jì)管段。根據(jù)管道的平面布置圖，凡有集中流量流入，有旁側(cè)管接入的檢查井均可作為設(shè)計(jì)管段的起止點(diǎn)。3.6水力計(jì)算水力計(jì)算的主要步驟可以分為：（1）從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計(jì)管段的長度。（2）將各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)管段起點(diǎn)檢查井處的地面標(biāo)高列入表。（3）確定起始管道的管徑以及設(shè)計(jì)流速v，設(shè)計(jì)坡度I，設(shè)計(jì)充滿度h/D。（4）確定其它管道的管徑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)量的增加，下一個(gè)管徑一般會(huì)增大一級(jí)或兩級(jí)（50m

17、m 為一級(jí)），或者保持不變，這樣便可據(jù)流量的變化情況確定管徑；然后根據(jù)設(shè)計(jì)流速的隨著設(shè)計(jì)流量的增大而逐段增大或保持變的規(guī)律設(shè)定設(shè)計(jì)流速，根據(jù)Q和V即可在確定D的那張水力計(jì)算圖或表中查出相應(yīng)的h/D,I值；若 h/D 和I值符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,說明水力計(jì)算合理，將計(jì)算結(jié)果填入表中，管段編號(hào)如下圖：圖3.3 管段編號(hào)圖（5）計(jì)算各管段上端，下端的水面、管內(nèi)底標(biāo)高及其埋設(shè)深度（管段起點(diǎn)埋深取2m）：根據(jù)設(shè)計(jì)管段長度和管段坡度求降落量；根據(jù)管徑和充滿度求管段的水深；求設(shè)計(jì)管段上、下端的管內(nèi)底標(biāo)高、水面標(biāo)高及埋設(shè)深度，管段上、下端水面標(biāo)高等于相應(yīng)點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高加水深；根據(jù)管段再檢查井處來用的銜接方法，可確

18、定下游管段的管內(nèi)底標(biāo)高；（6）在本設(shè)計(jì)中,干管與主干管同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，再干管與主干管相接的減除井處，必然會(huì)有兩個(gè)管內(nèi)底標(biāo)高值。再繼續(xù)計(jì)算相交后的下一個(gè)管段時(shí)，應(yīng)采用小的那個(gè)管內(nèi)底標(biāo)高值，校核直到滿足為止。（7）本設(shè)計(jì)要求采用管頂平接的銜接方法，示意圖如下：圖3.4 管頂平接示意圖（8）注意問題：1）最小設(shè)計(jì)流速即為和設(shè)計(jì)充滿度、設(shè)計(jì)流量相應(yīng)的流速。污水管道采用重力流排水，流速過小泥沙沉積，而流速過大則產(chǎn)生管道沖刷，為不使上面兩種現(xiàn)象發(fā)生，需對流速進(jìn)行限制。規(guī)定管內(nèi)最低設(shè)計(jì)流速為0.6m/s，最小不可低于該值。規(guī)定金屬管最高設(shè)計(jì)流速為10m/s，非金屬管道最高流速為5m/s，不可高于該值。2）最小

19、管徑上游污水流量小，但若管徑太小則容易發(fā)生管道堵塞，且埋深加大，為了整個(gè)管網(wǎng)的污水順利排出以及埋深不致很深，因而對最小管徑有一定限制。規(guī)定在廠區(qū)和街區(qū)內(nèi)的最小管徑為200mm，在街道下面為300mm。3）最小坡度即當(dāng)管內(nèi)流速為最小設(shè)計(jì)流速時(shí)的管道坡度。規(guī)定管徑為200 mm的管道最小設(shè)計(jì)坡度為0.004，管徑為300mm的管道最小設(shè)計(jì)坡度為0.003。4）最小埋深最小埋深的確定要考慮三個(gè)因素：必須防止管道內(nèi)污水冰凍和土壤凍脹而損壞管道，因而對于沒有保溫措施的管道其管底不能高于冰凍線以上0.15m；必須防止管壁因地面載荷而損壞，因而最小覆土厚度不可小于0.7m；必須滿足街區(qū)年接管的要求。只有三個(gè)

20、條件必須都得滿足，即在取值的時(shí)候去用三者之中最大的。5）當(dāng)管道敷設(shè)地區(qū)的地面坡度很大時(shí)，為調(diào)整管內(nèi)流速所采用的管道坡度將會(huì)小于地面坡度；為了保證下游管段的最小覆土厚度和減少上游管段的埋深，可根據(jù)地面坡度采用跌水連接。6）在旁側(cè)管道與干管交匯處，若旁側(cè)管道的管內(nèi)底標(biāo)高比干管的管內(nèi)底標(biāo)高相差1m以上時(shí)，為保證干管有良好的水力條件，最好在旁側(cè)管道上先設(shè)跌水井后再與干管相接。7）對于逆坡和平坡應(yīng)先確定流速v，而對于順坡應(yīng)先確定I。以上計(jì)算均應(yīng)列表計(jì)算，各節(jié)點(diǎn)的高程、各管段長度及水力計(jì)算表見附錄2。3.7管網(wǎng)平面圖繪制 （1）污水管道總平面布置圖，見藍(lán)圖。（2）污水主干管及干管縱剖面圖繪制，見2號(hào)圖。四

21、、雨水設(shè)計(jì)4.1城市總體概況由圖可以看出，該市自西北向東南傾斜，正西面緊鄰玉泉河，正南緊鄰洛河，坡度較小，無明顯分水線，則西北部分街區(qū)可利用玉泉河進(jìn)行雨水的匯流與排出，而東邊主要街區(qū)可利用南方的洛河進(jìn)行排出。4.2管網(wǎng)匯水面積劃分及布線4.2.1劃分排水流域由城市地形圖和相關(guān)資料可知，該地區(qū)地形比較均勻，無明顯的排水分界線，故排水流域按城市主要街道的匯水面積劃分，匯水區(qū)域劃分如下圖：圖4.1 匯水面積劃分圖各節(jié)點(diǎn)匯水面積見附錄4。4.2.2管道定線據(jù)地理?xiàng)l件確定雨水走向，該市地勢自北向南傾斜，坡度較小，應(yīng)采用分散出水口的雨水管道布置形式，雨水干管與等高線基本垂直，管末端連接接納管渠，雨水支管一

22、般設(shè)在街坊較低側(cè)的道路下，如下圖：圖4.2 雨水管道定線圖由于該地區(qū)由北向南適當(dāng)傾斜于市內(nèi)河流，且城市建筑也南北向布局，因此本設(shè)計(jì)采用正交式布置方式，這種正交式雨水管道布置方式干管長度短、管徑小，比較經(jīng)濟(jì)，雨水排除也比較迅速。為了便于雨水匯集和平時(shí)管理，在雨水管道上應(yīng)設(shè)置檢查井，根據(jù)雨水管道的布置規(guī)定，每個(gè)檢查井之間的距離按規(guī)定設(shè)置（本次設(shè)計(jì)適當(dāng)標(biāo)出）。4.3管道水力計(jì)算4.3.1雨水設(shè)計(jì)流量相關(guān)計(jì)算公式及參數(shù)確定（1）暴雨強(qiáng)度公式q=600.1(1+0.61 lgP)(t+19)0.92 (L/sha)（2）設(shè)計(jì)重現(xiàn)期 即達(dá)到或超過某值暴雨強(qiáng)度可能出現(xiàn)一次的平均時(shí)間間隔。設(shè)計(jì)重現(xiàn)期：P=1a

23、（3）徑流系數(shù) 地表徑流與降雨量的比值，隨地面種類的不同而變化。=0.50（4）地面集水時(shí)間 式中： 地面集水時(shí)間，取=10min m折減系數(shù)（容積利用系數(shù)） 管內(nèi)雨水流行時(shí)間 L各管段的長度（m） v各管段滿流時(shí)的水流速度（m/s）（5）折減系數(shù)m折減系數(shù)或管道調(diào)蓄利用系數(shù)，一般暗管取2.0，渠道取1.2。本次設(shè)計(jì)取m=2.0(6）設(shè)計(jì)流量（L/s）式中： Q雨水設(shè)計(jì)流量（L/s） 徑流系數(shù)， F匯水面積（ha） q設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（L/（s.ha） 4.3.2雨水管道水力計(jì)算進(jìn)行雨水管道設(shè)計(jì)流量及水力計(jì)算時(shí)，采用列表來進(jìn)行計(jì)算，先從管段起端開始，然后依次向下游進(jìn)行。（1）在計(jì)算中，假定管段中雨

24、水流量均從管段的起點(diǎn)進(jìn)入，將各管段的起點(diǎn)為設(shè)計(jì)斷面。因此，各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量按管段起點(diǎn)，即上游管段終點(diǎn)的設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)，進(jìn)行計(jì)算的。也就是說，在計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的暴雨強(qiáng)度時(shí)，所采用的集水時(shí)間t值是上游各管段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間之和。圖4.3 雨水干管各管段節(jié)點(diǎn)編號(hào)圖（2）求單位面積徑流流量q。q為某設(shè)計(jì)管段上游管段雨水流行時(shí)間之和的函數(shù)，只要知道各設(shè)計(jì)管段內(nèi)雨水流行時(shí)間t2，即可求出該設(shè)計(jì)管段的單位面積徑流量q。 用各設(shè)計(jì)管段的單位面積徑流量q。乘以該管段的總匯水面積A得該管段的設(shè)計(jì)流量Q。（3）根據(jù)求得各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量，參考地面坡度，查滿流水力計(jì)算圖。鋼筋混凝土圓管（滿流 n=0.013）計(jì)

25、算圖，確定出管段的設(shè)計(jì)管徑、坡度、流速，并計(jì)算出管道的輸水能力Q，它是指經(jīng)過調(diào)整后的流量值，也就是在給定的 D，I，和 V 的條件下，雨水管道的實(shí)際過水能力。（4）根據(jù)設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流速求本管段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間。（5）求降落量。由設(shè)計(jì)管段的長度L乘以該管段的坡度I得到該管段的坡度得到該管段的降落量。（6）確定管道埋深及銜接。在滿足最小覆土厚度的條件下，考慮冰凍情況，承受荷載的要求，確定管道起點(diǎn)的埋深或標(biāo)高,本次設(shè)計(jì)雨水管道各設(shè)計(jì)管段在高程上采用管頂平接。（7）求各設(shè)計(jì)管段上、下端的管內(nèi)的標(biāo)高。用起點(diǎn)地面標(biāo)高減去該點(diǎn)管道的埋深，得到該點(diǎn)的管內(nèi)的標(biāo)高。（8）再劃分各設(shè)計(jì)管段的匯水面積時(shí)，應(yīng)盡可能

26、使各設(shè)計(jì)管段的匯水面積均勻增加，否則會(huì)出現(xiàn)下游管段的設(shè)計(jì)流量小于上一管段的設(shè)計(jì)流量的情況。這是因?yàn)橄掠喂芏蔚募畷r(shí)間大于上一管段的集水時(shí)間，故下游管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度小于上一管段的暴雨強(qiáng)度，而總匯水面積只有很小增加的緣故，若出現(xiàn)與這種情況，應(yīng)取上一管段的設(shè)計(jì)流量作為下游管段的設(shè)計(jì)流量。（9）本設(shè)計(jì)中只進(jìn)行了雨水干管水力計(jì)算。但在實(shí)際工程計(jì)算中干管與支管是同時(shí)進(jìn)行計(jì)算的，在支管與干管相接的檢查井處，必然會(huì)有兩個(gè)t2值和兩個(gè)管內(nèi)底標(biāo)高值。再繼續(xù)計(jì)算相交后的下一個(gè)管段時(shí)，應(yīng)采用大的那一個(gè)t2值和小的那個(gè)管內(nèi)底標(biāo)高值。具體雨水干管水力計(jì)算表見附錄5。4.3.3水力計(jì)算表說明（1）充滿度對于雨水排水系統(tǒng)，

27、所有的管道都是按照滿流設(shè)計(jì)，即h/D=1.0。（2）設(shè)計(jì)流速 雨水管渠的最小設(shè)計(jì)流速應(yīng)大于污水管道，滿流時(shí)管道內(nèi)最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s，金屬管最大流速為10m/s，非金屬管最大流速為5m/s。（3）最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度 雨水管道的最小管徑為300mm,相應(yīng)的最小坡度為0.003，雨水口連接管徑為200mm,最小坡度為0.01。（4）覆土厚度在計(jì)算過程中所有管端節(jié)點(diǎn)處均用管頂平接，在多根管道的節(jié)點(diǎn)處取埋深最大的節(jié)點(diǎn)計(jì)算，最后的埋設(shè)深度要符合要求，覆土厚度應(yīng)不小于0.7m。 4.4雨水管網(wǎng)平圖繪制具體繪制結(jié)果見藍(lán)圖。五、排水管材5.1管材選用一般可用于排水管道工程的管材主要分為：金屬管材、

28、普通的鋼筋混凝土管材、加強(qiáng)的鋼筋混凝土管材、玻璃鋼夾砂管材、合成材料管材等，本次設(shè)計(jì)主要選用混凝土管和鋼筋混凝土管，其適用于排除雨水，污水，可在專門的工廠預(yù)制，也可以在現(xiàn)場澆制，可分為混凝土管，輕型鋼筋混凝土管，重型鋼筋混凝土管三種，管口通常有承插式，企口式，平口式。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)很多，除了能合理地利用鋼筋和混凝土兩種材料的特性外還有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)制成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。（2）整體性好：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性較好，設(shè)計(jì)合理時(shí)具有良好的抗震、抗爆和抗振動(dòng)的性能。（3）耐久性好：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的耐久性。正常使用條件下不需

29、要經(jīng)常性的保養(yǎng)和維修。（4）耐火性好：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相比具有較好的耐火性。（5）易于就地取材：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用比重較大的砂、石材料易于就地取材，且可有效利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣有利于保護(hù)環(huán)境。缺點(diǎn)：抵抗酸堿侵蝕及抗?jié)B性能差，管節(jié)短，接頭多，施工復(fù)雜，自重大，搬運(yùn)不便。表5.1 管材選用一覽表名稱污水管雨水管材料鋼筋混凝土規(guī)格型號(hào)DN300DN500DN350DN600DN400DN700DN500DN800DN600DN900DN700DN1000DN800DN1100DN900DN1200DN1000DN1300DN1100DN14005.2排水管道接口與基礎(chǔ)的選擇排水管道接口需

30、滿足足夠的強(qiáng)度，不透水，抗腐蝕、浸蝕、具有一定的彈性等特點(diǎn)，在排水管道之間起連接作用；排水管道基礎(chǔ)是支撐或穩(wěn)固管道的結(jié)構(gòu)物。5.2.1接口的分類（1）柔性接口：允許有3-5mm的縱向交錯(cuò)或較小的角度。適用于地基軟硬不一、受力不均勻，震區(qū)等地。但施工復(fù)雜，造價(jià)高。如瀝青卷材、橡膠圈剛性接口：不允許有相對的位移。適用于地基條件好的地區(qū)，施工簡單，應(yīng)用廣泛，如水泥砂漿接口。（2）半柔半剛性接口：介于柔性和剛性之間，如石棉水泥接口。5.2.2基礎(chǔ)的分類（1）砂土基礎(chǔ)：適用于土壤條件非常好、無地下水的地區(qū)，管道直徑小于600mm，管頂覆土厚度在0.7-2.0m之間的管道，不在車行道下的次要管道及臨時(shí)性管

31、道?；炷琳砘涸诠艿澜涌谔帯＿m用于土壤條件較好、無地下水的地區(qū)，是一局部基礎(chǔ)。（2）混凝土帶型基礎(chǔ)：沿管道全長敷設(shè)。適用土壤條件差、震區(qū)、重要管道處。按管座的形式，分為90度、135度、180度三種管座基礎(chǔ)。5.2.3接口及基礎(chǔ)材料表本次設(shè)計(jì)采用橡膠圈柔性接口；管道連接方式為承插式連接，因此選擇的基礎(chǔ)為砂石基礎(chǔ) 。（材料表僅包含污水主干管及干管、雨水五條干管）。表5.2 接口及基礎(chǔ)材料表名稱規(guī)格型號(hào)材料單位數(shù)量污水管接口D=2001200鋼筋混凝土承插口管橡膠圈接口橡膠圈個(gè)21污水管基礎(chǔ)D=3003000鋼筋混凝土管150砂石基礎(chǔ)砂土個(gè)-雨水管接口D=2001200鋼筋混凝土承插口管橡膠圈接

32、口橡膠圈個(gè)14D=9001800鋼筋混凝土承插口管橡膠圈接口6雨水管基礎(chǔ)D=3003000鋼筋混凝土管150砂石基礎(chǔ)砂土個(gè)-六、存在問題在完成本次排水課程設(shè)計(jì)以后，我認(rèn)識(shí)到了自己設(shè)計(jì)過程的一些不足：在污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，首先是對其設(shè)計(jì)步驟不太熟悉，細(xì)節(jié)問題考慮不完善，與同學(xué)商量來一同完成，其次是開始設(shè)計(jì)時(shí)沒能考慮到分區(qū)，導(dǎo)致返工，造成許多問題；在雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，一些模棱兩可的問題，我處理的比較簡單，如：分區(qū)時(shí)沒有考慮街道面積、排雨水時(shí)水可能淹橋、檢查井設(shè)置距離沒有按照規(guī)范等情況，但是在設(shè)計(jì)時(shí)我適當(dāng)提高了管道輸水能力，來緩解排雨水時(shí)遇到的問題。七、心得體會(huì)通過這次的排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)，我最直接的收獲就

33、是對課本知識(shí)有了更加熟悉的掌握與靈活的運(yùn)用，另外，由于設(shè)計(jì)需要，不管是計(jì)算能力還是繪圖能力，自己也得到了很好的練習(xí)，當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程也遇到了相當(dāng)多的困難，自己有時(shí)也不能解決，但是在各位老師的指導(dǎo)與同學(xué)之間相互探討下，終于完成了一份自己比較滿意的報(bào)告。最后，對于本次設(shè)計(jì)計(jì)算過程存在的問題，還請老師予以改正，謝謝！八、參考文獻(xiàn)1、室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500142006），中國計(jì)劃出版社2、給水排水設(shè)計(jì)手冊（第5冊），中國建筑工業(yè)出版社，20043、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)，中國建筑工業(yè)出版社，2004附錄1污水管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算表管段編號(hào) 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

34、計(jì)流量(L/s)總變化系數(shù)沿線流量(L/s)集中流量(L/s)設(shè)計(jì)流量(L/s)街區(qū)面積(ha)比流量(L/s)/ha流量 (L/s)本段(L/s)轉(zhuǎn)輸 (L/s)1234567891011128.710.171.481.482.303.413.412351.5051.50897.127.122.1815.4815.4891016.7116.711.9833.0933.09101122.4022.401.9242.9642.96111225.6625.661.8948.4984.00132.4912329.4329.431.8654.7836.8084.00175.58346.150.171.

35、0530.9231.971.8458.96172.30231.26455.000.170.8531.9732.821.8460.35172.30232.6513146.866.862.1814.9814.98141515.4915.492.0030.9430.94151626.5226.521.8849.9249.92161738.4538.451.8169.4869.4817546.9046.901.7782.9382.93565.170.170.8879.7280.601.67134.28172.30306.58674.500.170.7780.6081.371.66135.42172.3

36、0307.7218194.334.332.309.959.95192010.5610.562.0822.0022.00202118.1018.101.9635.5435.54212226.3226.321.8849.5949.5922732.2932.291.8459.4959.49723113.66113.661.60182.32172.30354.62附錄2污水管網(wǎng)干管水力計(jì)算表（1）管段 編號(hào)管段長度L（m）設(shè)計(jì)流量q(L/s)管徑 D(mm)管段坡度I()管內(nèi)流速v(m/s)水深 h(m)充滿度h/D(%)降落量 IL（m）89491.8115.483000.00300.60.1160

37、.3881.475910466.0733.094000.00170.60.1800.4490.7691011610.6942.964500.00140.60.2070.4590.8491112606.6132.497000.00070.60.3900.5570.400123394.74175.588000.00060.60.4510.5640.217標(biāo)高（m）埋設(shè)深度覆土厚度地面水面管內(nèi)底（m）（m）上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端751.80751.10749.92748.44749.80748.322.002.781.702.48751.10750.50748.40747.6474

38、8.22747.462.883.042.482.64750.50749.90747.61746.76747.41746.563.093.342.642.89749.90749.30746.70746.30746.31745.913.593.392.892.69749.30748.30746.26746.04745.81745.593.492.712.691.91污水管網(wǎng)干管水力計(jì)算表（2）管段 編號(hào)管段長度L（m）設(shè)計(jì)流量q(L/s)管徑 D(mm)管段坡度I()管內(nèi)流速v(m/s)水深 h(m)充滿度h/D(%)降落量 IL（m）1314489.6314.983000.00300.60.11

39、30.3781.4691415463.7230.944000.00170.60.1710.4270.8021516607.6149.925000.00130.60.2190.4380.7661617603.5569.486000.00100.60.2570.4280.610175392.7582.937000.00090.60.2720.3880.357標(biāo)高（m）埋設(shè)深度覆土厚度地面水面管內(nèi)底（m）（m）上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端751.10750.50749.21747.74749.10747.632.002.871.702.57750.50750.10747.70746.90

40、747.53746.732.973.372.572.97750.10749.40746.85746.08746.63745.863.473.542.973.04749.40748.60746.02745.41745.76745.153.643.453.042.85748.60748.10745.33744.97745.05744.703.553.402.852.70污水管網(wǎng)干管水力計(jì)算表（3）管段編號(hào)管段長度L（m）設(shè)計(jì)流量q(L/s)管徑 D(mm)管段坡度I()管內(nèi)流速v(m/s)水深h(m)充滿度h/D(%)降落量IL（m）1819489.639.95 3000.0039 0.60.08

41、4 0.279 1.890 1920463.7222.00 3500.0022 0.60.141 0.402 1.011 2021607.6135.54 4000.0016 0.60.190 0.475 0.954 2122603.5549.59 5000.0013 0.60.218 0.436 0.767 227392.7559.49 6000.0011 0.60.229 0.381 0.448 標(biāo)高（m）埋設(shè)深度覆土厚度地面水面管內(nèi)底（m）（m）上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端750.40749.80748.48746.59748.40746.512.003.291.702.997

42、49.80749.20746.60745.59746.46745.453.343.752.993.40749.20748.60745.59744.64745.40744.453.804.153.403.75748.60747.90744.56743.80744.35743.584.254.323.753.82747.90747.10743.71743.26743.48743.034.424.073.823.47污水管網(wǎng)主干管水力計(jì)算表管段編號(hào)管段長度L（m）設(shè)計(jì)流量q(L/s)管徑 D(mm)管段坡度I()管內(nèi)流速v(m/s)水深 h(m)充滿度h/D(%)降落量IL（m）34864.8923

43、1.268000.00080.740.4770.5960.66245712.72232.659000.00070.710.4610.5120.48056738.98306.5810000.00060.720.5330.5330.42967646.6307.7210000.00060.720.5350.5350.372723388.03354.6211000.00060.740.5530.5030.217標(biāo)高（m）埋設(shè)深度覆土厚度地面水面管內(nèi)底（m）（m）上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端748.30748.30746.78746.11746.30745.642.002.661.201.8

44、6748.30748.10746.00745.52745.54745.062.763.041.862.14748.10747.50745.49745.06744.96744.533.142.972.141.97747.50747.20745.06744.69744.53744.162.973.041.972.04747.20746.50744.61744.39744.06743.843.142.662.041.56注：假設(shè)起點(diǎn)編號(hào)3點(diǎn)埋設(shè)深度2.0m，經(jīng)過計(jì)算此主干管埋設(shè)深度低于其他干管埋設(shè)深度，與實(shí)際情況不符合，因此，適當(dāng)增加起點(diǎn)埋設(shè)深度進(jìn)行校核。污水管網(wǎng)主干管水力計(jì)算校核表管段編號(hào)管段長度

45、L（m）設(shè)計(jì)流量q(L/s)管徑 D(mm)管段坡度I()管內(nèi)流速v(m/s)水深 h(m)充滿度h/D(%)降落量IL（m）34864.89231.268000.00080.740.4770.5960.69245712.72232.659000.00070.710.4610.5120.50656738.98306.5810000.000610.720.5330.5330.45167646.6307.7210000.000610.720.5350.5350.394723388.03354.6211000.00060.740.5530.5030.233標(biāo)高（m）埋設(shè)深度覆土厚度地面水面管內(nèi)底（m

46、）（m）上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端748.30748.30745.68744.98745.20744.513.103.792.302.99748.30748.10744.87744.36744.41743.903.894.202.993.30748.10747.50744.34743.88743.80743.354.304.153.303.15747.50747.20743.89743.49743.35742.964.154.243.153.24747.20746.50743.41743.18742.86742.624.343.883.242.78附錄3各街坊分區(qū)圖各街坊分區(qū)面積

47、表街坊編號(hào)123ABCDABCDABCD街坊面積Ai(ha)6.576.115.686.115.765.765.765.765.586.016.466.01街坊編號(hào)456ABCDABCDABCD街坊面積Ai(ha)6.806.806.806.807.037.037.037.036.126.126.126.12街坊編號(hào)789ABCDABCDABCD街坊面積Ai(ha)5.575.184.825.185.325.325.325.325.646.006.396.00街坊編號(hào)101112ABCDABCDABCD街坊面積Ai(ha)6.276.276.276.276.496.496.496.495.655.655.655.65街坊編號(hào)131415ABCDABCD