給排水設計ppt課件

1、城市給水系統(tǒng)的設計年限,應符合城市總體規(guī)劃,近遠期結合,以近期為主.普通近期宜采用510年,遠期規(guī)劃年限宜采用1020年. 給水系統(tǒng)設計時,首先須確定該系統(tǒng)在設計年限內到達的用水量.設計用水量由以下各部項組成: (1)綜合生活用水,包括居民生活用水和公共建筑及設備用水; (2)工業(yè)企業(yè)消費用水和任務人員生活用水; (3)消防用水; (4)澆灑道路和綠地用水; (5)未估計水量及管網漏失水量.1 給水管網工程設計.11 設計用水量及其調理計算111 最高日設計用水量1最高日設計用水量定額1居民生活用水 居民生活用水定額和綜合生活用水定額包括公共設備生活用水量見2工業(yè)企業(yè) 1.2)3消防用水：按執(zhí)

2、行 4其他用水 1澆灑道路：12 L/m2 次，每日232綠化：1.54 L/m2 d.2最高日設計用水量計算Qd1城市最高日綜合生活用水量包括公共設備 生活用水量2工業(yè)企業(yè)消費用水量.3工業(yè)企業(yè)職工生活用水和淋浴用水量 .4澆灑道路和綠化用水量.最高日設計用水量5未預見水量和管網漏失量.3消防用水量校核時運用.112 設計用水量變化及其調理計算1設計用水量變化規(guī)律確實定 可用變化系數粗略或變化曲線比較準確。無詳細資料時，可供參考。1最高日城市綜合用水的時變化系數Kh宜采用 1.31.6，日變化系數Kd 1.11.5；2工業(yè)企業(yè)職工生活用水時變化系數為2.53.0。3工業(yè)消費用水可均勻分配。.

3、2調理容積計算1請水池的容積.2水塔的容積.12 設計流量分配與管徑設計121 節(jié)點流量分配計算1沿線流量 是指沿線分配給用戶的流量。 管網配水情況比較復雜，頂峰流量各異。計算時加以簡化。比流量法，假定小用水戶的流量沿線均勻分布。1長度比流量 假定水量沿管網長度均勻流出。管線單位長度上的配水流量，稱為長度比流量，記作qcb。 .那么每一計算管段沿線流量記作qy為：.2面積比流量 假定沿線流量均勻分布在整個供水面積上。管線單位面積上的配水流量，稱為面積比流量，記作qmb。 那么每一計算管段沿線流量記作qy為：. 每一管段所負擔的供水面積可按分角線法和對角線法劃分。.留意：1面積比流量思索了沿線供

4、水面積人數多少對管線配水的影響，計算結果更接近實踐配水情況，但計算較費事。當供水區(qū)域的干管分布比較均勻時，二者相差很小。這時，用長度比流量較好。2當供水區(qū)域內各區(qū)衛(wèi)生設備或人口密度相差較大時，各區(qū)的比流量應分別計算。3同一管網，比流量的大小隨用水量變化而變化。各種工況下需分別計算。.2節(jié)點流量1集中流量2沿線流量劃成節(jié)點流量.122 管段設計流量分配目的：確定各管段中的流量，進而確定管段直徑。流量分配要堅持水流的延續(xù)性，每一節(jié)點必需滿足節(jié)點流量的平衡條件：流入任一節(jié)點的流量等于流離該節(jié)點的流量，假設以流入為“一，流離為“+，那么Q=0。1. 枝狀網 水流方向獨一，流量分配獨一，任一管段的流量等

5、于以后一切節(jié)點流量總和。.2. 環(huán)狀網 流量分配有多種組合方案根本原那么：滿足供水可靠性前提下，兼顧經濟性。.方法和步驟：確定控制點位置，管網主導流向；參照主導流向擬定各管段水流方向，以最短間隔供水到大用戶或遙遠地域；盡量使平行的主要干管分配相近的流量防止某些管段負荷過重，銜接納要少分配流量，滿足沿線配水為限主要作用是干管損壞時轉輸流量各干管經過的流量沿主要流向逐漸減少，不要忽多忽少；可以起端開場或從末端，滿足節(jié)點流量的平衡條件。此分配值是預分配，用來選擇管徑，真正值由平差結果定。.主要內容污水管道系統(tǒng)設計雨水管道系統(tǒng)設計合流制管渠系統(tǒng)設計排水管渠要求及附屬構筑物-污水管道的設計步驟及 本卷須

6、知-雨水管道的設計步驟及 本卷須知-合流制管道的運用條件、 水力計算、改造途徑等 -排水管渠斷面方式、接口、根底、附屬構筑物等 重點2 排水管網工程設計.2.1 污水管道系統(tǒng)設計污水管道系統(tǒng)的設計步驟 設計資料的調查設計方案確實定設計計算設計圖紙的繪制.2.1.1 設計資料的調查及方案確定設計資料調查 設計義務資料：有關的法令、法規(guī)、制度；城市的總 體規(guī)劃及其他根底設備情況 自然資料： 地形資料，包括地形圖、等高線氣候資料，包括氣溫、風向、降雨量等水文資料，受納水體流量、流速、洪水位地質資料，包括地下水位、地耐力、地震等級工程資料： 道路、通訊、供水、供電、煤氣等 設計方案確定 包括排水體制的

7、選擇、排水系統(tǒng)的布置方式，應經過技術、經濟比較，確定最優(yōu)的方案 .2.1.2 污水設計流量的計算污水設計流量 指污水管道及其附屬構筑物能保證經過的最大流量，設計流量包括生活污水量和工業(yè)廢水量。 生活污水設計流量 居住區(qū)生活污水 公共建筑生活污水 工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水 工業(yè)廢水設計流量 .2.1.2 污水設計流量的計算續(xù)11居住區(qū)生活污水量計算 式中：Q1居住區(qū)生活污水設計流量，L/s； n居住區(qū)生活污水量規(guī)范L/(d.人)，按選用，歐洲的典型值為 200L/(d.人)，美國的典型值為250450 L/(d.人)； N設計人口數，按規(guī)劃部門根據統(tǒng)計資料提供 的參數選用； KZ總變化系數，是

8、最大日最大時污水量與平 均日平均時污水量的比值 .居住區(qū)生活污水排水定額衛(wèi)生設備情況室內有給水排水衛(wèi)生設備，但無淋浴設備室內有給水排水衛(wèi)生設備和淋浴設備室內有給水排水衛(wèi)生設備，并有淋浴和集中熱水供應分 區(qū)一二三四五生活污水每人每日排水定額L55-9090-125130-17060-95100-140140-18065-100110-150145-18565-100120-160150-19055-90100-140140-180注：第一分區(qū)包括：黑龍江、吉林、內蒙古的全部，遼寧的大部分，河北、山西、陜西偏北的一小部分，寧夏偏東 的一部分； 第二分區(qū)包括：北京、天津、河北、山東、山西、山西的大部

9、分，甘肅、寧夏、遼寧的南部，河南北部，青海偏東和江蘇偏北的一小部分； 第三分區(qū)包括：上海、浙江的全部，江西、安徽、江蘇的大部分，福建北部、湖南、湖北的東部，河南南部； 第四分區(qū)包括：廣東、臺灣的南部，廣西的大部分，福建、云南的南部； 第五分區(qū)包括：貴州的全部、四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陜西和甘肅在秦嶺以南的地域，廣西偏北的一小部分.2.1.2 污水設計流量的計算續(xù)11居住區(qū)生活污水量計算 式中：Q1居住區(qū)生活污水設計流量，L/s； n居住區(qū)生活污水量規(guī)范L/(d.人)，按選用，歐洲的典型值為 200L/(d.人)，美國的典型值為250450 L/(d.人)； N設計人口數，按規(guī)劃部

10、門根據統(tǒng)計資料提供 的參數選用； KZ總變化系數，是最大日最大時污水量與平 均日平均時污水量的比值 .Kd日變化系數，是最大日污水量與平均日污水量的比值 Kh時變化系數，是最大日最大時污水量與最大日平均時 污水量的比值 KZ=Kd Kh生活污水量總變化系數污程度均日流量L/s總變化系數KZ52.3152.0401.8701.71001.62001.55001.410001.3.2.1.2 污水設計流量的計算續(xù)22公共建筑生活污水量計算 式中：Q2公共建筑生活污水設計流量，L/s； S公共建筑生活污水量規(guī)范L/(d.人)，普通按 引薦的參 數選用，排水量大的建筑也可以經過調查或參 考相近建筑選用

11、。 Kh時變化系數，是最大日最大時污水量與最大日 平均時污水量的比值 .2.1.2 污水設計流量的計算續(xù)33工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水量計算 式中：Q3工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量，L/s； A1普通車間最大班職工人數，人； A2熱車間最大班職工人數，人； B1普通車間職工生活污水量規(guī)范，為25(L/(人.班)； B2熱車間職工生活污水量規(guī)范，為35(L/(人.班)； K1普通車間生活污水量時變化系數，以3.0計； K2熱車間生活污水量時變化系數，以2.5計； C1普通車間最大班運用淋浴的職工人數，人； C2熱車間最大班運用淋浴的職工人數，人； D1普通車間的淋浴污水量規(guī)范，為40(L/

12、(人.班)； D2熱車間的淋浴污水量規(guī)范，為60(L/(人.班)； T每班任務時數，h。 .2.1.2 污水設計流量的計算續(xù)44工業(yè)廢水設計流量計算 式中：Q4工業(yè)廢水設計流量，L/s； m消費過程中每單位產品的廢水量規(guī)范， L/單位產品； M產品的平均日產量； T每日消費時數； KZ總變化系數，與工業(yè)企業(yè)性質有關。 .2.1.2 污水設計流量的計算續(xù)5Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q滲 Q滲指地下水滲入量，普通以單位管道延伸米或單位效力面積公頃計算，日本規(guī)定采用閱歷數據，按每人每日最大污水量的10%-20%。.2.1.3 污水管道的水力計算污水管道內水質特點： 污水管道內水流特點 重力流非滿流

13、近似均勻流周玉文、趙洪賓著.2.1.3 污水管道的水力計算續(xù)1水力計算的根本公式 式中：Q流量，m3/s； 過水斷面面積，m2； v流速，m/s； R水力半徑過水斷面積與濕周的比值，m； I水力坡度即水面坡度，等于管底坡度； C流速系數，或謝才系數。C值普通按曼寧公式計算，即n管壁粗糙系數 .2.1.3 污水管道的水力計算續(xù)2污水管道水力計算的設計數據 設計充溢度h/D設計流速v最小管徑D最小設計坡度i.設計充溢度h/D指設計流量下，管道內的有效水深與管徑的比值。h/D =1時，滿流h/D 1時，非滿流規(guī)定，最大充溢度為：管徑D或暗渠高H mm 最大充溢度h/D 200300350450500

14、9001000 0.55(0.60)0.65(0.70)0.70(0.75)0.75(0.80) hD.為什么要做最大設計充溢度的規(guī)定？1、預留一定的過水才干，防止水量變化的沖擊， 為未預見水量的增長留有余地；2、有利于管道內的通風；3、便于管道的疏通和維護管理。.設計流速與設計流量和設計充溢度相應的污程度均流速。最小設計流速：是保證管道內不發(fā)生淤積的流速，與污水中所含雜質有關；國外很多專家以為最小流速為0.6-0.75m/s，我國根據實驗結果和運轉閱歷確定最小流速為0.6m/s。最大設計流速：是保證管道不被沖刷破壞的流速，與管道資料有關；金屬管道的最大流速為10m/s，非金屬管道的最大流速為

15、5m/s。*國內一些城市污水管道長期運轉的情況闡明，超越上述最高限值，并未發(fā)生沖刷管道的景象。.最小管徑1、為什么要規(guī)定最小管徑？ 鄰居管最小管徑為200mm，街道管最小管徑為300mm。2、什么叫不計算管段？ 在管道起端由于流量較小，經過水力計算查得的管徑小于最小管徑，對于這樣的管段可不用再進展其他的水力計算，而直接采用最小管徑和相應的最小坡度，這樣的管段稱為不計算管段。.最小設計坡度相應于最小設計流速的坡度為最小設計坡度，最小設計坡度是保證不發(fā)生淤積時的坡度。123規(guī)定：管徑200mm的最小設計坡度為0.004；管徑 300mm的最小設計坡度為0.003；管徑400mm 的最小設計坡度為0

16、.0015。.2.1.3 污水管道的水力計算續(xù)3污水管道的埋設深度管道的埋設深度有兩個意義：覆土厚度埋設深度決議污水管道最小覆土厚度的要素有哪些？冰凍線的要求地面荷載滿足鄰居管銜接要求地面管道.2.1.3 污水管道的水力計算續(xù)4污水管道水力計算的方法1、需求確定的參數 流量Q、管徑D、坡度I、流速v、充溢度h/D和埋深H。2、確定方法 首先根據知資料，計算出流量Q，根據Q值可初步確定管徑D；然后，根據Q、D值，求I、h/D、v值。在這三個未知數中，還需知道一個參數，才干求得另外兩個，此時可以在三個參數中先假設一個值，比如流速為最小流速，或是坡度為最小坡度，或是充溢度滿足一定要求等，之后進展查表

17、或查圖，就可得出其他兩個未知數；最后要進展校核，假設得出的兩個參數滿足其規(guī)定的要求，那么計算完成，假設不滿足要求，那么需調整假設值，甚至管徑D，重新進展計算。 .2.1.4 污水管道的設計確定排水區(qū)界，劃分排水流域管道定線控制點確定和泵站的設置地點設計管段及設計流量確實定污水管道的銜接污水管道在街道上的位置.確定排水區(qū)界，劃分排水流域排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)設置的界限。排水流域是指在排水區(qū)界內，按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。通常根據等高線劃分排水區(qū)域，在地形平坦地域可按照面積的大小進展劃分。.管道定線在總平面圖上確定污水管道的位置和走向。管道定線的影響要素地形污水廠和出水口的位置所采用的排水

18、體制管道定線時本卷須知主干管布置在鞏固密實土壤中盡量少穿河流、鐵路、山谷和高地防止與地下構筑物交叉不宜敷設在忙碌、狹窄的街道下集中流量盡量排入上游.控制點確定和泵站設置地點對管道系統(tǒng)的埋深起控制造用的地點，通常在管道起點或最低最遠點。泵站設置地點中途泵站部分泵站總泵站.設計管段及設計流量 兩個檢查井之間，設計流量不變，且采用同樣的管徑和坡度的管段，稱為一個設計管段。 普通檢查井的設置位置有：流量匯入的地方、管徑變化的地方、轉彎的地方、或在直管段管徑長度較長時3070m。 設計流量本段流量轉輸流量集中流量1234ABCDq.式中：q1設計管段的本段流量，L/s； F設計管段效力的鄰居面積，公頃；

19、 KZ生活污水量總變化系數； q0單位面積的本段平均流量，即比流量，L/s.公 頃 可用下式求得。式中：n污水量規(guī)范，L/(人.d)； p人口密度，人/公頃。.污水管道的銜接銜接的原那么：盡能夠地提高下游管段的高程，減 小埋深，降低造價；防止上游管段 回水淤積。銜接的方式水面平接管頂平接跌水銜接.污水管道在街道上的位置 與其他管線、構筑物有一定的間隔174頁 與給水管相交時，設于給水管下方 盡量防止敷設在機動車道下，設在人行道下 .2.2 雨水管渠系統(tǒng)設計雨水管渠系統(tǒng)特點：徑流量大、流量變化大、滿流雨水管渠系統(tǒng)組成：雨水口、雨水管渠、檢查井、 出水口雨水管渠系統(tǒng)設計步驟：資料搜集，確定暴雨強度

20、公式劃分排水流域，進展管道定線水力計算繪制管渠平面圖及剖面圖.2.2.1 雨量分析與暴雨強度公式雨量分析的要素 降雨量：指降雨的絕對量，用降雨深度mm表示， 也可用單位面積的降雨體積L/ha表示。年平均降雨量：指多年觀測所得的各年降雨量的平均值月平均降雨量：指多年觀測所得的各月降雨量的平均值年最大日降雨量：指多年觀測所得的一年中降雨量最大 一日的絕對量.雨量分析的要素 降雨歷時：是指延續(xù)降雨的時段，可以指一場雨全部 降雨的時間，也可以指其中個別的延續(xù)時 段。用t表示，單位為min或h 暴雨強度：是指某一延續(xù)降雨時段內的平均降雨量， 即單位時間的平均降雨深度，用imm/min 表示 ；在工程上，

21、常用單位時間內單位面積 上的降雨體積qL/s.公頃表示 q=167i .雨量分析的要素 降雨面積：指降雨所覆蓋的面積 匯水面積：指雨水管渠聚集雨水的面積 降雨的頻率：是指等于或大于某值的暴雨強度出現的 次數m與觀測資料總項數n之比的百分數 降雨的重現期：是指等于或大于某值的暴雨強度出現 一次的時間間隔 .2.2.1 雨量分析與暴雨強度公式(續(xù)1)暴雨強度公式式中： q設計暴雨強度，L/s.公頃；P設計重現期，年；t降雨歷時，min； A1,c,b,n地方參數，根據統(tǒng)計方法進展確定。.2.2.2 雨量管渠設計流量確實定雨水管渠設計流量計算公式式中：Q雨水設計流量，L/s； 徑流系數，其數值小于1

22、； F匯水面積，公頃； q設計暴雨強度，L/s.公頃。.2.2.2 雨量管渠設計流量確實定(續(xù)1極限強度法從流域上最遠一點的雨水流至出口斷面的時間稱為流域的集流時間或集水時間 At1t2t3BCDEFG極限強度法，即成認降雨強度隨降雨歷時的增長而減小的規(guī)律性，同時以為匯水面積的增長與降雨歷時呈正比，而且匯水面積的增長速度更快，因此只需當降雨歷時等于集流時間時，全部面積參與徑流，產生最大徑流量 .2.2.3 雨量管渠系統(tǒng)的設計和計算(續(xù)3)雨水管渠系統(tǒng)的設計步驟和水力計算 1搜集、分析資料，劃分排水流域、進展管道定線。2劃分設計管段。 留意：不宜劃分過多；管徑增長要延續(xù)；劃分要從密到疏。3劃分并

23、計算匯水面積。 匯水面積包括綠地、街道等。4計算平均徑流系數。 普通閱歷值為：城市0.50.8；郊區(qū)0.40.6。5確定重現期P、地面集水時間t1。6計算單位面積徑流量q0。7計算各管段的設計流量，并求出Q、D、v、I及埋深等。8繪制圖紙。包括平面圖和剖面圖 .2.3 合流制管渠系統(tǒng)的設計合流制管渠系統(tǒng) 是指在同一管渠內排除生活污水、工業(yè)廢水和雨水的管渠系統(tǒng). 合流制管渠系統(tǒng)特點 構造簡單，管渠總長度小 與分流制相比，截流干管管徑大，泵站和污水處置廠規(guī)模大 雨天徑流時，部分生活污水也溢流到水體，呵斥一定程度的污染 晴天時，管渠內流量小，流速低，易淤積 .合流制管渠系統(tǒng)的運用條件 排水區(qū)域內有水

24、源充沛的水體，足夠大的環(huán)境容 量，使污染程度控制在允許范圍之內 街道比較完善，必需采用暗管排除雨水，而街道又 比較狹窄，管渠的設置位置遭到限制時，可以思索 采用合流制 .合流制管渠布置時留意問題 管渠的布置應能使一切效力面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠，并盡能夠以最短間隔坡向水體 截流干管與水體平行布置，在適當位置設置溢流井 合理控制溢流井的數目和位置 在上游，盡量利用邊溝排除雨水 .合流制排水管渠的設計流量 第一個溢流井上游管渠設計流量式中：Qs生活污水設計流量 Qi工業(yè)廢水設計流量 Qr雨水設計流量 分別為生活污水和工業(yè)廢水的平均流量。稱為旱流流量Qf .溢流井下游管渠的

25、設計流量 式中:n0截流倍數 Q1溢流井下游排水面積上的雨水設計流量 Q2溢流井下游排水面積上的生活污程度均 流量與工業(yè)廢水最大班平均流量之和 .截流倍數 n0溢流井后，不從溢流井泄出的雨水量，通常按旱流流量的指定倍數計算，該指定倍數稱為截流倍數n0 我國規(guī)定采用n0 為15工程實踐中，我國多數城市都采用n0 =3美國、日本等多采用n0 =35.合流制排水管渠的水力計算要點 按滿流進展設計 重現期應適當放大，由于混合污水有污染 應合理確定截流倍數n0 溢流井方式 截流槽式 溢流堰式 騰躍堰式 .2.4 排水管渠及附屬構筑物 排水管渠的斷面方式要求 靜力學上，具有一定的抗荷載才干，鞏固穩(wěn)定， 抗

26、壓抗折，不破裂、不變形 水力學上，盡能夠大的排水才干，不淤積，不沉淀 經濟上，造價低 管理維護上，便于疏通、清洗 .排水管渠的斷面方式 圓形半橢圓形馬蹄形水力特性好排水才干大抗壓才干強便于預制節(jié)省資料 抗壓才干強節(jié)省資料用于污水流量大且變化小管徑大于2m 高度小于寬度可減小埋深造價低、易淤積適用大流量、變化小、出水位置受限制 .排水管渠的斷面方式 矩形水力條件差可現場預制適用于排洪溝等明渠或路面狹窄地域 梯形只適用于明渠 蛋形下部窄流量小時流速也較大不淤積清通養(yǎng)護方便 .排水管渠資料的要求 具有一定的強度，抗壓抗折 抗沖刷、耐磨損 有抗腐蝕，浸蝕才干 不透水 內壁光滑、阻力小 貨源充足、價錢廉

27、價 .常用的排水管渠 混凝土和鋼筋混凝土管陶土管金屬管磚石漿砌或鋼混大型管渠石棉水泥管其他管渠,包括木管,竹管,塑料管,玻璃鋼管等.(1)混凝土和鋼筋混凝土管 優(yōu)點： 制造方便，本錢低，抗壓才干強，適用于大管徑 缺陷： 抗酸、堿和浸蝕才干低；抗浸透性能低；管節(jié) 短，接頭多，施工困難；分量大，搬運不便 乘插式企口式平口式.(2)陶土管特點：內外壁光滑；不透水性能好，耐磨損、抗腐蝕；強度低，抗壓抗折才干差，管徑較小，普通在300mm以下適用條件：居民區(qū)室外排水管、工業(yè)廢水中 .(3)金屬管(鋼管 和鑄鐵管)特點：本錢高，較少采用；抗高壓、抗浸透才干強；內壁光滑，阻力小；長度大，接頭少；抗酸、堿腐蝕

28、和抗地下水浸蝕才干低，需作防腐處置適用條件：震區(qū)，對浸透要求高的地域 .特點：現場澆筑，抗壓、抗震、抗腐蝕才干強，無法預制適用條件：大管徑，管徑大于2.0m (4)磚石漿砌或鋼混大型管渠(5)石棉水泥管特點：外表光滑、不透水；抗腐蝕性強；分量輕；質脆，易折斷，不耐磨損 (6)其他管渠:木,竹,塑料,玻璃鋼等.管渠資料的選擇管渠資料應盡能夠就地取材，便于供應和運輸思索管材的造價根據保送水質情況，進展比較選擇思索管材的適用條件.排水管渠接口的要求 足夠的強度 不透水 抗腐蝕、浸蝕 具有一定的彈性 排水管渠接口的分類柔性接口：允許有3-5mm的縱向交錯或較小的角度。適用于地基 軟硬不一、受力不均勻，震區(qū)等地。但施工復雜，造 價高。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域，施 工簡單，運用廣泛，如水泥砂漿接口半柔