黃岡城區(qū)污水管道系統(tǒng)改造初步設(shè)計(jì)

1、摘要 本設(shè)計(jì)以黃岡市老城區(qū)污水管道系統(tǒng)為對象進(jìn)行改造，采用雨、污水分流制排水體制來遏制環(huán)境惡化。根據(jù)已知資料，水文地質(zhì)檔案作出出城區(qū)改造處污水管道系統(tǒng)平面布置圖，計(jì)算出設(shè)計(jì)污水量，比流量，涉及到的管段設(shè)計(jì)流量以及具體參數(shù)的數(shù)據(jù)。通過降低污水管道的設(shè)計(jì)坡度，減小整個(gè)污水管網(wǎng)埋深以減少經(jīng)濟(jì)壓力。關(guān)鍵詞 排水體制；雨、污水分流制；污水管道改造Abstract The design of the old city of Huanggang City sewer system object transformation, using rainwater and sewage drainage syste

2、m triage system to curb environmental degradation. According to the known data, hydrogeological archives to the urban transformation of the sewer system floorplan design sewage flow is calculated over flow, related to the pipe design and the specific parameters of the data flow. By reducing the desi

3、gn of sewer pipe slope, reducing the overall depth of the sewage pipe network to reduce the economic pressure.Keywords Drainage system; rain, sewage diversion system;Sewers transformation目錄摘要IAbstractIIKeywordsII1緒論11.1水循環(huán)11.2水污染11.3水污染的控制12設(shè)計(jì)與計(jì)算部分22.1設(shè)計(jì)要求22.2污水排水系統(tǒng)的平面布置22.3城市人口居住情況22.4居民生活污水量的計(jì)算32.

4、5管端流量分配42.6管段參數(shù)設(shè)計(jì)52.6.1設(shè)計(jì)充滿度52.6.2設(shè)計(jì)流速52.6.3最小管徑52.6.4最小設(shè)計(jì)坡度62.6.5污水管道埋設(shè)深度62.6.6管段銜接方式62.6.7管段主干管水力計(jì)算63設(shè)計(jì)總結(jié)與結(jié)論113.1結(jié)論113.2設(shè)計(jì)總結(jié)11致謝12參考文獻(xiàn)13131緒論 1.1水循環(huán)萬物生長都離不開水的滋育，水是工農(nóng)業(yè)城市發(fā)展不可或缺的資源。地球上的水主要以連續(xù)狀態(tài)存在，但水卻不是靜止的而是出于不斷地循環(huán)運(yùn)動(dòng)也就是我們所說的水循環(huán)。自然循環(huán)，社會(huì)循環(huán)是水循環(huán)兩大形式。 1.2水污染 污染物進(jìn)入水體，超過了水體的自我凈化能力，破壞了水體中原有的生態(tài)系統(tǒng)，致使水體功能出現(xiàn)問題成為水

5、污染。水體污染多種多樣，污染后治理方法也隨之改變，做好提前防治減少之后治理的繁瑣。水體污染后會(huì)產(chǎn)生很多危害，不僅是對人體健康的危害，同時(shí)會(huì)降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，影響漁業(yè)及工業(yè)的發(fā)展，加速生態(tài)環(huán)境退化，對整個(gè)生物系統(tǒng)產(chǎn)生極大影響。 1.3水污染的控制 人類及其賴以生存的生態(tài)環(huán)境都需要清潔的水源才能達(dá)到可持續(xù)發(fā)展，所以水污染的防治工作就顯得尤為重要。通過制定一系列法律法規(guī)，采取必要的措施嚴(yán)格控制水污染的程度，最終達(dá)到水污染全面降低實(shí)現(xiàn)純凈的水資源可持續(xù)性。 1.4排水系統(tǒng)的選擇 生活及工業(yè)污水可以采用一套或者兩套及以上的灌渠系統(tǒng)，各自相互獨(dú)立地排除，這樣就產(chǎn)生了不同的排水系統(tǒng)，又可以成為排水機(jī)制

6、。本文主要討論的是街坊污水管道系統(tǒng)，它鋪設(shè)在街道下面，是城市管道的軸承，房屋污水管道經(jīng)解放管道系統(tǒng)匯入城鎮(zhèn)污水排水系統(tǒng)。為了控制水污染，選擇正確的排水系統(tǒng)以及適時(shí)對老舊排水機(jī)制進(jìn)行改造尤為重要。根據(jù)不同城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)能力與技術(shù)能力選擇恰當(dāng)?shù)呐潘畽C(jī)制是城區(qū)規(guī)劃的重要一環(huán)，對城市發(fā)展以及人民生活產(chǎn)生不可忽視的影響。 2設(shè)計(jì)與計(jì)算部分 2.1設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)人口定位20萬人。城區(qū)現(xiàn)狀為無完善的排水系統(tǒng)，雨污水用同一管道，環(huán)境污染嚴(yán)重。新城區(qū)建筑以四、五層樓房為主，室內(nèi)有衛(wèi)生設(shè)備。本設(shè)計(jì)中，由工業(yè)給水：生活污水=27：100來確定工業(yè)廢水量，折算成生活污水計(jì)算。城市地理狀況提供地形圖一份（共用），含街坊布置

7、、地面高程等數(shù)據(jù)。城市水文資料自查。 城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括： 1、排水體制的確定； 2、污水排水系統(tǒng)的確定； 3、污水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算； 4、繪出污水管道系統(tǒng)平面布置圖。 重點(diǎn)： （1）選擇適當(dāng)?shù)某鞘信潘w制 （2）根據(jù)地勢走向劃分污水分區(qū)。 本設(shè)計(jì)僅考慮街坊排水管道的平面設(shè)計(jì)不涉及具體鋪設(shè)施工。保證最終埋深小于9m，盡可能節(jié)省成本，排水暢通。 2.2污水排水系統(tǒng)的平面布置 根據(jù)現(xiàn)有黃岡市資料可以確定本次改造的具體內(nèi)容為合流制改為雨污水分流制。根據(jù)黃岡市地形和城區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，本設(shè)計(jì)改造的具體區(qū)域，以先前沿用的合流制污水大概流向?yàn)榛痉较?，現(xiàn)擬定三條主干管 （1）由赤壁大道鋪設(shè)到東門路交

8、叉地區(qū)，污水處理后排入黃婆汊 （2）由東門路另一端鋪設(shè)管道到與黃州大道相接地，污水處 理后向西排入遺愛湖。 （3）黃州大道與赤壁大道交界處東向延中環(huán)路流向污水處理后排入黃婆汊。黃州大道以西中環(huán)路以北處，污水流向黃婆汊。 2.3城市人口居住情況 查詢資料可得如下表格人口居住情況。表2-1城市人口居住情況分區(qū)人口密度（人/）平均樓層給排水設(shè)備淋浴設(shè)備集中熱水供應(yīng)A5004+B5005+表2-2 該城市居住區(qū)每小時(shí)綜合生活用水量變化表時(shí) 間01122334455667788991010111112用水量2.532.452.52.532.573.095.314.925.175.15.215.21時(shí) 間

9、121313141415151616171718181919202021212222232324用水量5.094.814.994.74.624.975.184.894.394.173.122.48 2.4居民生活污水量的計(jì)算流入污水管道的污水量時(shí)時(shí)刻刻都在變化，通常用變化系數(shù)來表示變化程度。-一年中最大日污水量與平均日污水量的比值。-最大日中最大時(shí)污水量與該日平均時(shí)污水量的比值。-最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值，即總變化系數(shù)11。三者關(guān)系： 由室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范可知：平均日生活污水量由設(shè)計(jì)人口，污水流量變化系數(shù)及基礎(chǔ)生活設(shè)施配置決定11。 平均日生活污水量定額； 所服務(wù)的人口量；由

10、表2-2可以計(jì)算出取用水定額為 （L/(capd)。排放系數(shù)a=0.9。將數(shù)據(jù)代入上述公式可得 進(jìn)一步計(jì)算出居民生活污水設(shè)計(jì)流量 代入數(shù)據(jù)可得出生活污水設(shè)計(jì)流量根據(jù)已知工業(yè)給水：生活污水=27：100可以求出工業(yè)污水的設(shè)計(jì)流量為則城市污水設(shè)計(jì)總流量由人口密度，即單位面積上的人口數(shù) 排水區(qū)域面積，經(jīng)調(diào)查居住區(qū)人口密度為則表2-3 街坊匯水面積信息街坊編號匯水面積/135.5219.6317.8431.4525.4617.4720.6842.3921.71041.21134.21240.81313.414 20.51518.2總和400 2.5管端流量分配根據(jù)之前所取得管段服務(wù)面積通過計(jì)算面積比流

11、量，確定每段管段的的管段流量； 由 得比流量 代入數(shù)據(jù)得出比流量表2-4 管段設(shè)計(jì)流量如下表所示居民生活污水平均流量分配管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算管段編號本 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)集中流量街坊編號街坊面積（hm2）比流量流量（L/s）本段(L/s)轉(zhuǎn)輸(L/s)設(shè)計(jì)流量(L/s)1273.70.76056.01256.0121.4481.56.0122380.50.76061.1856.012117.1921.44169117.1923476.40.76058.064117.192175.2561.44252175.2564554.80.76041.64817

12、5.256216.7241.44312216.7246776.30.76057.98857.9881.448447.9887818.20.76013.83257.98871.821.4410371.828920.50.76015.5871.8287.41.4412687.4 2.6管段參數(shù)設(shè)計(jì) 2.6.1設(shè)計(jì)充滿度 污水管渠是按不滿流的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)流量下，管渠中的水深h和管徑D的比值成為設(shè)計(jì)充滿度，設(shè)計(jì)充滿度有一個(gè)最大的限值，即室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的最大設(shè)計(jì)充滿度。表2-5 管徑選擇需要滿足的條件管徑D（mm）最大充滿度h/D2003000.5500 3504500.6500 500

13、9000.7000 10000.7500 2.6.2設(shè)計(jì)流速管渠中流量達(dá)到設(shè)計(jì)流量時(shí)的水流速度即為設(shè)計(jì)流速。設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：管渠的最小設(shè)計(jì)流速為0.6m/s以達(dá)到防止堵塞的目的。污水自上游至下游，速度一般會(huì)慢慢增加。 2.6.3最小管徑 一般情況下，在排水管道上游地區(qū)流量會(huì)相對于其他較小，所以上游相對應(yīng)的選擇管徑也較小。按照規(guī)范要求選擇合理的最小管徑，不僅可以節(jié)省成本，而且可以減少不必要的麻煩，如選擇不恰當(dāng)管徑過小極易產(chǎn)生堵塞，經(jīng)常需要人為疏通，人力耗費(fèi)巨大得不償失。所以根據(jù)具體地形地勢，輸送的污水類型選擇適當(dāng)?shù)淖钚」軓讲攀墙?jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。 2.6.4最小設(shè)計(jì)坡度 最小設(shè)計(jì)坡度與充滿度與管徑大小

14、有關(guān)。一般為了節(jié)省成本，減少工程量，在污水管道設(shè)計(jì)時(shí)盡量使管道鋪設(shè)坡度與地面破基本一致。常用的管徑的最小坡度如下表所示：表2-6常用的管徑的最小坡度管徑D（mm）最小設(shè)計(jì)坡度管徑D（mm）最小設(shè)計(jì)坡度4000.0015 1000 0.0006 5000.0012 1200 0.0006 6000.0010 1400 0.0005 8000.0008 1500 0.0005 2.6.5污水管道埋設(shè)深度 設(shè)計(jì)管段埋深時(shí)應(yīng)考慮到：（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） 防治管壁被車輛造成的活荷重壓壞；（3） 滿足支管在銜接上的要求12。干燥土壤中，管道最大埋深一般不超過7-8m

15、；多水、流沙、石灰?guī)r地層中，一般不超過5m。 2.6.6管段銜接方式管段的銜接方式包括：水面平接、管頂平接、管底平接3；黃岡市地形多丘陵，小地區(qū)坡度比較緩和，可以選擇管底平接方式來連接管道。 2.6.7管段主干管水力計(jì)算根據(jù)上述確定的各項(xiàng)參數(shù)，即設(shè)計(jì)流速，最小管徑，最小設(shè)計(jì)坡度以及管道銜接方式。然后選擇管徑滿足最小設(shè)計(jì)流速同時(shí)也要低于最大充滿度，減少填埋時(shí)的成本。下面收集了計(jì)算時(shí)所需要數(shù)據(jù)：表2-7計(jì)算時(shí)所需要數(shù)據(jù)管段編號管長（m）節(jié)點(diǎn)編號節(jié)點(diǎn)標(biāo)高（m）12500142.1523500241.04341200340.77451200432.4156700545.2067900635.23781

16、350730.00891500824.5410115001043.8011125001143.8011133501243.8013145001335.4414158001431.8415169001524.7517186001640.1818196001732.7014195001835.4419228001930.3022237002130.3023245002235.4524174002335.4527288002626.95282910002726.9529229002828.0022209002930.30 主力干管計(jì)算需要公式： 其他數(shù)據(jù)均由不滿流圓形管道圖根據(jù)地面坡度選擇合適的管內(nèi)

17、坡度，計(jì)算水深需要根據(jù)設(shè)計(jì)流量經(jīng)由不滿流圓形管道查出管徑的充滿度，進(jìn)而計(jì)算出管底降落量等其他數(shù)據(jù)。表2-8 主干管水力計(jì)算結(jié)果管段編號管長L設(shè)計(jì)流量q管徑D(mm)地面坡度管坡i管內(nèi)流速(m/s)充滿度水深降落量h/Dh(m)iL(m)1250020.02300.01760.01501.200.52 0.127.52350023.01950.00200.00131.100.550.110.6534120010.42200.00020.00180.490.450.1021.645120012.02100.00600.00590.730.370.084.686790022.01750.01100.

18、01601.250.540.0914.478135014.31980.00390.00680.800.520.109.1889150013.62400.00360.00320.620.450.114.8101150019.02000.01460.01201.050.550.116111250019.03000.01090.00420.750.390.122.111133509.82000.01450.01300.950.370.074.55141580010.02400.00460.00450.650.340.083.6151690012.02500.00790.00540.700.370.0

19、94.86171860015.01400.01960.00720.850.550.074.32181960013.01300.01250.01200.950.440.057.219228006.91000.00300.00300.500.450.052.4172440024.03500.04130.00280.670.400.141.12222370011.01500.01170.01160.900.380.058.12232450018.02300.00610.00450.750.500.132.25222990024.92000.02560.02001.380.550.1118272880

20、013.02000.07810.07000.820.500.10562829100010.01500.01050.00980.850.400.069.8 表2-9管段埋深計(jì)算結(jié)果高程/m覆土厚度/m地面水面管底管段編號上下上下上下上下1250.9542.1549.5739.5349.4539.411.272.512342.1541.0439.5539.4239.4439.312.521.543441.0440.7739.4437.6339.3437.531.483.024540.7732.4137.6129.9637.5329.883.032.326745.2035.2343.2331.964

21、3.1431.871.903.197835.2330.0031.2727.1331.1727.033.92.778930.0024.5427.0522.1626.9422.052.822.25101151.1043.8047.6640.9747.5540.863.352.74111252.6543.8049.9540.7449.8340.622.522.88111348.8743.8040.9338.3440.8638.277.815.33141535.4931.8432.3930.0232.3129.942.941.66151631.8424.7529.9321.9229.8421.831.

22、752.67171851.9540.1850.4737.9950.40 37.921.412.12181940.1832.7037.1130.5737.06 30.522.992.05192232.7030.3029.9828.3429.9328.292.671.91172451.9535.4550.5434.8850.4034.741.20.36222338.5030.3034.7128.5234.6628.473.691.68232438.5035.4535.8134.8735.6834.742.590.48222930.3028.0028.5824.3328.4724.221.633.5

23、8272833.2026.9529.7323.9229.6323.823.372.93282928.0026.9524.9824.2824.9224.222.932.58 根據(jù)以上表格隨機(jī)校核兩個(gè)管段結(jié)果如下 （1）管段27-28中在檢查井（28）處的管底標(biāo)高為23.82m，而管段28-29在節(jié)點(diǎn)（28）處的管地標(biāo)高為24.22。所以在檢查井（28）處符合標(biāo)準(zhǔn)，避免干管埋深過大。 （2）管段7-8中在節(jié)點(diǎn)（8）處管底標(biāo)高為27.03m，而管段8-9在節(jié)點(diǎn)（9）處的管底標(biāo)高為22.05m。所以管段7-8在檢查井（18）同樣達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。3設(shè)計(jì)總結(jié)與結(jié)論 3.1結(jié)論通過上述表格數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)最大覆土厚度

24、為7.81m。滿足在干燥土壤中，管道最大埋深不超過7-8m的規(guī)定。由于本設(shè)計(jì)的城市黃岡市屬于南方城市，則不受冰凍影響。 上述計(jì)算僅僅對于主干管及比較長的管道進(jìn)行了計(jì)算，其余較小的管道按照最小管徑進(jìn)行鋪設(shè)，不需要計(jì)算8。所以本設(shè)計(jì)基本合格。 3.2設(shè)計(jì)總結(jié) 這次設(shè)計(jì)之后，我對于之前學(xué)習(xí)過的水污染控制工程（上）有了進(jìn)一步的了解，更加深入的理解了排水管道系統(tǒng)所要注意的事項(xiàng)，所需要做的工作，以及對之前學(xué)習(xí)不用功導(dǎo)致設(shè)計(jì)初期陷入了很大的難題的反思。之后做設(shè)計(jì)需要注意事項(xiàng) （1）根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)力，地形地貌，氣候環(huán)境選擇適合城市整體發(fā)展進(jìn)度的方法機(jī)制，注重實(shí)際才能達(dá)到最好的效果，因地制宜。 （2）缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃的

25、思想，開始的設(shè)計(jì)做的很亂，提前做好準(zhǔn)備，保證有條不穩(wěn)定的完成設(shè)計(jì)。 （3）最大的問題就是之前學(xué)習(xí)書本不深入，淺嘗輒止。并沒有深層次的理解學(xué)習(xí)，導(dǎo)致做設(shè)計(jì)時(shí)基本給書重新讀了一遍發(fā)現(xiàn)之前根本沒有注意到的知識。不過此次設(shè)計(jì)對于我在管道設(shè)計(jì)方面給了極大的幫助。致謝 經(jīng)過了三個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落了。三個(gè)月時(shí)間不長不短，我收獲了太多。本設(shè)計(jì)論文是在導(dǎo)師張艷的悉心指導(dǎo)下完成的。雖然具體設(shè)計(jì)人是我，但在初期老師無論在任何環(huán)節(jié)都給了我莫大的幫助。設(shè)計(jì)初期，我在態(tài)度，努力度等方面都出現(xiàn)了問題，老師的包容與教誨都牢牢記在我的心思，讓我以后的工作會(huì)以老師為榜樣。另外在此我還要感謝張振闖同學(xué)，他自己在作自己

26、設(shè)計(jì)的同時(shí)還得兼顧我這個(gè)差生，在我不懂的時(shí)候幫我答題解惑，給我很大的建議與幫助。在作圖與后期表格計(jì)算方面都與我一起共同復(fù)習(xí)，幫我修正實(shí)驗(yàn)思路，指導(dǎo)畢業(yè)論文的編撰，他給我很大的信心，也讓我的設(shè)計(jì)做得比較順暢，得到了許多收獲。 畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，隨之而來的就是我的大學(xué)生活即將結(jié)束了。四年的時(shí)間，我長大了，經(jīng)歷了許多，也懂事了。不再是之前那個(gè)一心知道玩的孩子。江大是個(gè)不錯(cuò)的學(xué)校，不論是學(xué)校環(huán)境，食宿質(zhì)量以及師資力量，學(xué)校給了我們良好的條件去探求知識，教會(huì)我們?nèi)ニ伎甲约旱奈磥怼＿€要感謝環(huán)境與工程學(xué)院，雖然不是非常喜歡工科，但學(xué)院是個(gè)很有凝聚力的小家庭。大家都很團(tuán)結(jié)，共同攻克很多難題。 最后，我要對所有支持

27、我的朋友老師親人說一聲謝謝。參考文獻(xiàn)1 段永康.淺談市政污水管網(wǎng)工程的施工管理J.當(dāng)代經(jīng)濟(jì),2011(9):58-59.2 蒲進(jìn)，盧齊齊.市政污水管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題及對策J.中國高新技術(shù)企業(yè),2009(19):196.3 林海，蘭儒，柯真山，菅小東，李建波.市政污水管網(wǎng)中汞污染來源行業(yè)淺析J.環(huán)境科學(xué)與管理,2007(1):9-12.4 李曄，李利蓉，何培弘等.淺述山區(qū)城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.中國市政工程,2004,(6):37-395 趙娟娟.污水過江管道工程設(shè)計(jì)與施工探討J.湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,24(4):75-786 曾祥文，熊昌貴.排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中管材的選擇J.工業(yè)安全與環(huán)保,

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