雨水管網(wǎng)布置課程設計

雨水管網(wǎng)布置課程設計雨水管網(wǎng)布置課程設計雨水管網(wǎng)布置課程設計雨水管網(wǎng)布置課程設計編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:蘭州理工大學《城市給排水管道工程》課程設計設計計算說明書姓名設計題目雨水排水規(guī)劃與管道布置所屬系部環(huán)境工程系班級環(huán)境工程2學號09100201指導教師雨水排水規(guī)劃與管道布置摘要：本設計的題目是G鎮(zhèn)雨水管網(wǎng)工程規(guī)劃，為了保護環(huán)境，防止污水將自然水體的進一步惡化，推進該地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，所以采用的是雨污分流體制。因此要求建設排水管渠，對該地區(qū)的原有管道進行改造，對雨水進行收集、處理，以適應市政建設發(fā)展，居民日常生活的需要。關鍵詞：雨水管網(wǎng)雨污分流保護環(huán)境市政發(fā)展目錄摘要 2關鍵詞 21概述 4設計任務 4設計依據(jù) 4雨水管道設計一般規(guī)定 4城市概況及自然條件 5地理位置 5地形地貌 5地質 5水文地質 5地下水 6氣候 6現(xiàn)有給排水工程概況 62方案比選 7工程規(guī)模 7系統(tǒng)/體制選擇 7管道定線 83構筑物 10檢查井 10跌水井 10雨水口 11倒虹管 11出水口 114雨水管網(wǎng)設計計算 11劃分設計管段 11主要設計參數(shù) 12雨水干管水力計算 12雨水出水口 165工程概算 166設計總結 177參考文獻 181概述設計任務G鎮(zhèn)雨水管網(wǎng)工程規(guī)劃設計依據(jù)雨水管道設計一般規(guī)定充滿度：一般按滿流計算流速：《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定污水灌渠在設計充滿度下的最小設計流速為s。最大設計流速是保證管道不被沖刷損壞的流速，該值與管材有關，非金屬管道最大設計流速為5m/s。最小管徑、坡度：①雨水支干管最小管徑300mm，最小設計坡度；②雨水口連絡最小管徑200mm，設計坡度不小于。覆土或挖深：小覆土在車行道下一般不小于局部條件不允許時，須對管道進行包封加固最大埋深不超過7~8米管渠連接與構筑物的連接：①管道在檢查井內(nèi)連接，一般采用管頂平接。②相同管徑的管段可以采用水面平接；不同斷面管道必要時也可采用局部管段管底平接。③在任何情況下，進水管底不得低于出水管底。城市概況及自然條件地理位置城鎮(zhèn)位于江蘇省西北部，地處蘇、魯、皖三省交界，介于北緯340°24′37″～340°56′9″、東經(jīng)116°21′16″～116°51′52″之間地形地貌城區(qū)屬黃泛沖擊平原，地勢低洼平坦。地面高程一般在365—385m之間，西南略低于東北，地面坡降為5/1000—15/1000。地質城區(qū)大地構造位于山東臺背斜與河淮臺向斜交界部位。構造屬黃河下游蘇、魯、豫、皖一帶新生界凹陷區(qū)邊緣。按國家地震裂度區(qū)劃分，城區(qū)基本烈度為7度。最大凍土層深度24c水文地質主城區(qū)一般桃汛在3月中旬至4月底出現(xiàn)，雨量一般在40mm左右，入汛一般在6月底至7月中旬。出汛一般在8月底至9月中旬。汛期雨量大小不等，汛期天數(shù)長短不等，少則20多天，多則150多天。根據(jù)水文站多年測報資料：河流常年平均水位218m，二十年一遇水位232m，低于規(guī)劃主城區(qū)。河流最大流量350立方米/秒，最大流速米/秒，洪水頻率百年一遇542毫米、五十年一遇458毫米、二十年一遇349毫米、十年一遇266毫米、五年一遇185毫米，最大含沙量公斤/立方米（1965年統(tǒng)計），最小含沙量公斤/立方米（1968年統(tǒng)計）。由于河床高，水位低，流程短，只在豐水期作季節(jié)性通航。暴雨強度公式：地下水主城區(qū)海拔較低，平均在～左右，地下水位較淺，但水質差。地下水源主要分布于松散沉積層，該沉積層較厚，深度達300m以上，共分五個承壓含水組，儲水量為15～20m3/Km2，可供開采的是第二、三層承壓含水巖組，深埋分別為80～120m和200m左右，地下水流向為東北至北西南。氣候屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，四季分明，日照充足，年平均氣溫在15℃左右，最冷月（一月）平均氣溫零下℃左右；最熱月（七月）平均氣溫℃左右。年平均降水量左右，無霜期200天左右現(xiàn)有給排水工程概況城區(qū)中有部分合流制管渠，但多為石砌暗溝，設在人行道下面，蓋板裸露地面。由于斷面較小，加以年久失修，有的已堵塞或斷裂。新發(fā)展區(qū)域中建有一些分流制排水管道，但為真正分流。由于排水管道長度短，覆蓋率低，城市中未形成排水管網(wǎng)，致使城區(qū)污水未經(jīng)處理就排入水體，對冷暖江造成嚴重污染。為了保護環(huán)境，防止污水將水質的進一步惡化，推進該地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，因此要求建設排水管渠，對該地區(qū)污水進行收集、處理，以適應市政建設發(fā)展的需要。2方案比選工程規(guī)模該城鎮(zhèn)228萬平方米，若采用合流制，管道必須采用很粗的管徑，投入量非常大，所以采用分流制比較好。系統(tǒng)/體制選擇從該城區(qū)的平面圖和資料知該城區(qū)地形平坦，無明顯分水線，故排水流域按城市主要街道的匯水面積劃分。河流的位置確定了雨水出口的位置在每段街區(qū)的下方。雨水出口位于河岸邊。由于河流的洪水位低于該地區(qū)地面的平均標高，所以雨水可以靠重力排入河流，不用設置雨水泵站。河流的位置確定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸邊，由于該地區(qū)地勢以一定坡度坡向河流，地形對排除雨水有利，擬采用分散出口的雨水管道布置形式，雨水干管基本垂直于等高線，即正交式布置，這樣雨水能以最短距離靠重力流分散就近排入水體。正交式布置的干管長度短、管徑小，因而經(jīng)濟，雨水排出較迅速。雨水管道布置平面圖詳見城市雨水系統(tǒng)總平面圖。雨水管道的設計計算見：雨水管水力計算表注：1、雨水管道各設計管段在高程上采用管頂平接2、出現(xiàn)下游管段的設計流量小于上游管段設計流量的情況，取上一管段的設計流量作為下游管段的設計流量3、在支管與干管相接的檢查井處，會有兩個∑t2值和兩個管底標高值，再繼續(xù)計算相交后的下一個管段時，取大的那個∑t2值和小的那個管底標高值。當雨水管道與污水管道交叉布置時，應小管讓大管，必要時設置倒虹管。管道定線定線原則：應盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。排水管網(wǎng)的布置原則既要使管道工程量為最小，又要使水流暢通節(jié)省能量。支管、干管、主干管的布置要順直，水流不要繞彎。充分利用地形地勢，最大可能采用重力流形式，避免提升。在起伏較大的地區(qū)，應將高區(qū)系統(tǒng)與低區(qū)系統(tǒng)分離，高區(qū)不宜隨便跌水，應直接重力流入污水廠，并盡量減少管道埋深。至于個別低洼地區(qū)應局部提升，做到高水高排。盡量減少中途加壓站的個數(shù)。如果遇山崗盡量采用隧洞方式。若須經(jīng)過土壤不良地段，應根據(jù)具體情況采用不同的處理措施，以保證地基與基礎有足夠的承載能力。當污水管道無法避開鐵路、河流或其它地下建（構）筑物時，管道最好垂直穿過障礙物，并根2，據(jù)具體情況采用倒虹管、管橋或其它工程設施。若各種管線布置發(fā)生矛盾，處理的原則是，新建讓已建的，臨時讓永久的，小管讓大管，壓力管讓重力管，可彎讓不可彎的，檢修次數(shù)小讓檢修次數(shù)多的。具體方案如下圖所示，因方案一只有一個出水口，故最下面的管徑選擇較大的才能滿足設計要求，所以選擇方案二，有三個出水口的設計方案，將城區(qū)劃分為三塊，分別排水，既滿足設計要求，又符合節(jié)省開支的宗旨。方案一：方案二：3構筑物排水管渠上的附屬構筑物包括檢查井、跌水井、倒虹管、雨水口、溢流井、排出口等。檢查井排水系統(tǒng)中設置檢查井，主要用于連接管渠和定期檢查清通。檢查井通常設在管渠交匯、轉彎、尺寸或坡度改變、跌水以及相隔一定距離的直線管渠上檢查井一般采用圓形，由井底、井深和井蓋三部分組成，建筑材料主要有混凝土、磚、石或鋼筋混凝土。跌水井跌水井是設有消能設施的檢查井。跌水井的設置條件：當遇到下列情況且跌差大于1m時應設跌水井：管道中的流速過大，需要加以調節(jié)處理；管道垂直于陡峭地形的等高線布置，按照原定坡度將要露出地面處；接入較底的管道處；管道遇到地下障礙物，必須跌落通過處；當淹沒排放時，在出口前設一個井。雨水口雨水口主要在雨水管渠系統(tǒng)中收集雨水，地面雨水先經(jīng)雨水口流入連接管再流入排水管渠。雨水口一般設在交叉路口、廣場、路側邊溝以及道路低洼地段，以防止雨水漫過道路。雨水口間距一般為25~50m。倒虹管當排水管渠遇到河流或地下構筑物等障礙物時，不能按原有的坡度埋設時，必須設置倒虹管。倒虹管應盡可能與障礙物軸線垂直，并設在地質條件較好處。出水口在江河邊設置出水口時，應保持與取水構筑物，游泳區(qū)及家畜飲水區(qū)有一定距離，同時也應不影響下游居民點的衛(wèi)生和飲用。出水口的位置和形式應取得當?shù)匦l(wèi)生監(jiān)督、水體管理和交通管理等部門同意。污水管渠的出水口一般采用淹沒式，以使污水與水體較好地混合，必要時污水出水口可以長距離分散伸入水體，以使混合更充分，同時要征得航運部門的同意。雨水出水口可以采用非淹沒式，其底標高最好在水體最高水位以上，一般在常水位以上，以避免水體倒灌。4雨水管網(wǎng)設計計算劃分設計管段根據(jù)管道的具體位置，劃分設計管段，將各管段的檢查井依次遍上號碼。主要設計參數(shù)暴雨強度(stormsmear)公式：式中：P為設計重現(xiàn)期（recurrenceperiod）取值一年；t=t1+mt2其中t1為地面匯流時間，匯水時間t1取15min；m為折減系數(shù)。本設計取m=2的系數(shù)乘以用滿流時的流速算出的管內(nèi)雨水時間t2=∑.綜合徑流系數(shù)：ψ=雨水干管水力計算雨水干管設計計算長度及匯水面積匯總管段編號管段長度/m本段匯水面積編號本段匯水面積/ha轉輸匯水面積/ha總匯水面積/ha2-32503、59-101661010-316098-321281、23-41646、411-121623112-4164304-5196295-619128、3213-617436、38、396-720933、377-47362一一一15-16120727-1711411、1516-17202817-1812012、1618-1913713、1719-2023914、1820-21804024-211753421-233533526-2319052、5323-254124828-291581929-301582230-331212531-321502032-331582333-362632634-351502135-361502437-381464138-391654236-392272739-431664340-411984441-421604542-431604643-461964744-451604945-461625046-2212351雨水干管水力計算表設計管段編號管長L/m匯水面積F/ha管內(nèi)雨水流行時間/min單位面積徑流量q_0/L?s-1設計流量Q/L??管徑D/mm坡度D/‰流速v/m?∑t2t2=﹝1﹞﹝2﹞﹝3﹞﹝4﹞﹝5﹞﹝6﹞﹝7﹞﹝8﹞﹝9﹞﹝10﹞2-32500880109-1016606001010-31600800108-321708003-4164160011-1216205001012-4164700104-519616405-61911800313-61740100036-7209200037-473622000315-161200880327172021000171913710501019-20239125020-218012501024-21175060021-23353125026-2319001000323-25412160028-29158060029-301587001030-331218001031-32150050032-331586001033-362638801034-351500800335-361501000337-381460800338-39165900336-392277710001039-4316675317411001040-4119806001041-42160119880342-4316010988043-4619612501044-45160080045-4616290046-22123125010設計管段編號設計地面標高/m設計管內(nèi)底標高/m埋深/m起點終點起點終點起點終點﹝1﹞﹝13﹞﹝14﹞﹝15﹞﹝16﹞﹝17﹞﹝18﹞2-39-1037237010-33703668-33663-4368365311-1237012-43703684-53685-636713-636736526-736736836447-47368360359115-163783752717377374317-1837737318-1919-2036720-2124-2121-23367362526-23367362523-2536736028-2938129-3037930-3338031-3238338232-33382380378233-3638037534-35377377374335-3637737437-3837238-3936936-3936939-4336540-41370367365241-4236736942-43369368364363543-4636836044-4536545-4636536046-223603582雨水干管平面圖以及剖面圖詳見圖紙。雨水出水口雨水出水口可以采用非淹沒式，其底標高最好在水體最高水位232m以上，一般在常水位232m以上，以避免水體倒灌5工程概算此方案中涉及各類型管道和若干跌水井，詳見圖紙及水力計算表。由于本方案設計的是城鎮(zhèn)雨水排污，屬于重力自流，雨水排入自然水體中，無需處理。具體工程造價詳參市場價及甲方工程要求。6設計總結兩周的課程設計，我用了5天時間，其中一半的時間還是浪費掉了，這讓我相當?shù)目鄲馈Ｕn程設計的第一天，我意氣風發(fā)，想要一天搞定，結果現(xiàn)實很殘酷，第一天我只不