給排水管網(wǎng)系統(tǒng)講解

1、污水管網(wǎng)課程設(shè)計 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) 污水管網(wǎng)課程設(shè)計 班級：給排水16 學(xué)號：3061212119 姓名：李尕良目錄一.設(shè)計任務(wù)2二.設(shè)計資料3三.管道定線4四.設(shè)計計算7五.總結(jié)12六.參考資料12一.設(shè)計任務(wù)1.1 排水管渠系統(tǒng)課程設(shè)計指導(dǎo)書、總體要求（1）在設(shè)計過程中，要發(fā)揮獨立思考工作的能力（2）本課程設(shè)計的重點是污水管道系統(tǒng)的設(shè)計計算和總體方案的布置（3）設(shè)計計算說明書，應(yīng)內(nèi)容完整（包括計算草圖），簡明扼要，文句通順，字跡端正。、排水管渠系統(tǒng)布置原則： 城市排水渠系統(tǒng)是城市的一項重基礎(chǔ)設(shè)施，是城市建設(shè)的重要組成部分，同時也是控制水污染、改善和保護(hù)水環(huán)境的重要工程措施。在進(jìn)行城鎮(zhèn)排水管

2、渠系統(tǒng)的規(guī)劃和布置時，通常應(yīng)遵循以下原則： （1）排水管道系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)符合城市總體規(guī)劃，并應(yīng)與其它單項工程建設(shè)密切配合，相互協(xié)調(diào)。（2）經(jīng)濟(jì)合理地確定管網(wǎng)密度，排水管渠盡量分散，避免集中，排水路線盡量短捷。（3）干管盡可能布置在河巖或水體附近較低處，以便于干管接入。（4）城鎮(zhèn)污水管渠應(yīng)考慮城市工業(yè)廢水的接入，滿足排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢水直接排入下水道，不滿足標(biāo)準(zhǔn)的在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理后排入下水道。 （5）排水管渠應(yīng)盡量避免穿越不易通過的地帶和構(gòu)筑物；也不宜穿越有待規(guī)劃和發(fā)展的大片空地，以避免影響整塊地的功能和價值。 （6）排水管渠系統(tǒng)應(yīng)與地形地勢變化相適應(yīng)，順坡排水，盡量使污水重力排除

3、，不設(shè)或少設(shè)中途提升泵站。（7）合理比較和選擇整個排水系統(tǒng)的控制點及控制點標(biāo)高，以使整個管網(wǎng)系統(tǒng)埋深與投資合理。 、設(shè)計步驟和水力計算 1設(shè)計步驟 （1）管道定線，根據(jù)管道規(guī)劃設(shè)計原則和污水廠位置，依次確定主干管，干管和支管的走向和位置。（2）劃分干管和支管的服務(wù)面積，進(jìn)行編號并計算出面積的大小。 （3）確定干管和支管的檢查井位置和編號，并計算設(shè)計管段長度和管渠總長度。 （4）列表計算各設(shè)計管段的設(shè)計流量：每一個設(shè)計管段的污水設(shè)計流量由三部分組成，即本段流量q1、轉(zhuǎn)輸流量q2和集中流量q3。其中本段流量q1可通過比流量q0計算，而比流量q0可由污水量標(biāo)準(zhǔn)和人口密度求得；轉(zhuǎn)輸流量q2是從上游管段

4、和旁側(cè)管段流來的污水量；集中流量q3則是指工業(yè)企業(yè)或大污水量的公共建筑流入管網(wǎng)的污水量。要注意的是：每一個設(shè)計管段的總變化系數(shù)Kz應(yīng)根據(jù)該管段的本段流量q1和轉(zhuǎn)輸量q2的合計平均值確定，計算出該設(shè)計管段的生活污水設(shè)計流量后再加上集中流量，即為該設(shè)計管段的設(shè)計流量。 （5）列表進(jìn)行水力計算：根據(jù)計算出的設(shè)計管段的設(shè)計流量，進(jìn)行管渠的水力計算。 2水力計算污水管渠按非滿流設(shè)計一般規(guī)定： （1）最小管徑與最小坡度。街道污水管量小管徑為300mm，相應(yīng)的最小坡度為0.003；街坊內(nèi)污水管最小管徑為200mm，相應(yīng)的最小坡度為0.004。 （2）最大流速與最小流速。金屬管最大流速為10m/s，非金屬管為

5、5m/s，在設(shè)計充滿度下的最小流速為0.6m/s。（3）最大設(shè)計充滿度。如表所示。污水管渠最大設(shè)計充滿度管徑或渠高（mm）最大設(shè)計充滿度管徑或渠高（mm）最大設(shè)計充滿度200-3000.55500-9000.70350-4500.6510000.75 （4）覆土。在車行道上最小覆土為0.7m，最大一般不宜大于6m，在滿足連接等各方面要求的前提下，較理想的覆土深度為1-2m。有冰凍時，管內(nèi)底可埋設(shè)在冰凍線以上0.15m。 （5）連接，管道在檢查井內(nèi)連接，不管采用什么連接方式，在任何情況下，下游管內(nèi)底標(biāo)高不得高于上游管內(nèi)底標(biāo)高。 （6）非計算管段。流量很小又較平坦的上游支管，可采用非計算管段，即最

6、小管徑井按最小坡度控制。計算步驟： （1）從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計管段的長度。 （2）將各設(shè)計管段的設(shè)計流量列入水力計算表中。 （3）計算各設(shè)計管段的地面坡度。 （4）根據(jù)設(shè)計流量和一般規(guī)定，查水力計算圖表，求得各管段的管徑、坡度、流速和充滿度。 （5）計算各管段的降落量和管內(nèi)水深。 （6）根據(jù)確定的管渠起點埋深，計算第一條管渠的上下游管內(nèi)底標(biāo)高及埋深。（7）根據(jù)管渠在檢查井內(nèi)的連接方式，計算各下游管段的管內(nèi)底標(biāo)高和埋深。二.設(shè)計資料2.1 設(shè)計題目：石河子市西區(qū)排水管網(wǎng)工程設(shè)計2.2基礎(chǔ)資料：（1）城市平面圖一張 1：2850（2）居住區(qū)情況： 人口密度 400人/公頃 用水量標(biāo)準(zhǔn) 1

7、10L/d3）工業(yè)區(qū)情況工廠工業(yè)廢水設(shè)計流量(L/S)職 工 人 數(shù) （人）生產(chǎn)污水生產(chǎn)廢水第 一 班第 二 班第 三 班使用淋浴人數(shù)（%）熱車間一般車間熱車間一般車間熱車間一般車間熱車間一般車間八 棉24162504002504002503807535造紙廠18242203802204002203802030糧油廠18242203802204002203802030（4）公共建筑物集中流量情況 賓館（包括金融大廈） 污水量為3.2L/S 市場 污水量為1.8L/S 中學(xué) 污水量為2.4L/S醫(yī)院 污水量為4.8L/S電影院 污水量為1.6L/S公園 污水量為2.4L/S（5）其他資料：冰凍線

8、：1.45m 地下水位：8.5m2.3設(shè)計內(nèi)容；（1）對管網(wǎng)布設(shè)方案的說明（2）對污水管道系統(tǒng)的設(shè)計2.4設(shè)計成果設(shè)計計算說明書一份三.管道定線3.1排水管網(wǎng)布置原則1）按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況布置排水管網(wǎng)，要進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；2）先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，應(yīng)按從干管道支管的順序進(jìn)行布置；3）充分利用地形，采用重力排除污水和雨水，并使管線最短、埋深最小；4）協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；5）規(guī)劃時要考慮到使灌渠的施工、運行和維護(hù)方便；6）遠(yuǎn)近期規(guī)劃相結(jié)合，考慮發(fā)展，盡可能安排分期實施。3.2 管網(wǎng)布置形式排水管網(wǎng)一般布置

9、成樹狀網(wǎng)，根據(jù)地形不同，可采用兩種基本布置形式平行式和正交式。平行式布置適應(yīng)于城市地形坡度很大時，可以減少管道的埋深，避免設(shè)置過多的跌水井，改善干管的水力條件。正交式適應(yīng)于地形平坦略像一邊傾斜的城市。根據(jù)該城市地形特點是平坦略向一邊傾斜，所以選擇排水干管與地形等高線垂直相交，而主干管與等高線平行敷設(shè)的正交式管網(wǎng)布置形式。3.3.排水管網(wǎng)定線 3.3.1污水管網(wǎng)布置（1）污水管網(wǎng)布置的主要內(nèi)容污水干管布置的主要內(nèi)容有：確定排水區(qū)界，劃分排水流域；選擇污水廠和出水口的位置；擬定污水干管及主干管的路線；確定需要提升的排水區(qū)域和設(shè)置泵站的位置等。污水管道平面布置，一般按先確定主干管、再確定干管、最后確

10、定支管的順序進(jìn)行。（2）定線的主要原則應(yīng)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。在一定條件下，地形一般是影響管道定線的主要因素。在整個排水區(qū)域較低處敷設(shè)主干管及干管，這樣便于支管的污水自流接入，而橫支管的坡度盡可能與地面坡度一致。宜使干管與等高線垂直，主干管與等高線平行敷設(shè)。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。 a.在一定條件下，地形一般是影響管道定線的主要因素。定線時應(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，

11、盡量做到順坡排水，盡可能不設(shè)泵站或少設(shè)泵站。b.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。c.污水主干管的走向取決于污水廠和出水口的位置。 d.采用的排水體制也影響管道定線。 e.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，實在不能避開時應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施。 f.管道定線時還需考慮街道寬度及交通情況。 g.結(jié)合江河走向和規(guī)劃中道路的實施，合理布置管線，以利于減小施工難度。 管道系統(tǒng)的方案確定后，便可組成污水管道平面布置圖。在初步設(shè)計時，污水管道系統(tǒng)的總平面圖包括干管、主干管的

12、位置，走向和主要泵站、污水廠、出水口等的位置。技術(shù)設(shè)計時，管道平面圖應(yīng)包括全部支管、干管、主干管、泵站、污水廠、出水口等的具體位置和資料。本設(shè)計為整體規(guī)劃，因此只確定污水主干管、干管的走向與平面位置。(3)污水主干管定線污水主干管的走向與數(shù)目取決于污水廠和出水口的位置與數(shù)目。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，具體布置請見排水管道設(shè)計布置總平面圖。（4）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)，使每個小區(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。具體布置見排水

13、管道設(shè)計布置總平面圖。(5) 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，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，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，此時應(yīng)設(shè)標(biāo)志，并取得航運管理部門的同意。(6)銜接方式污水排水管渠的銜接方式采用

14、管頂平接。四.設(shè)計計算4.1污水設(shè)計流量計算我國室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定，居民生活污水定額和綜合生活污水定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭捎玫挠盟~，結(jié)合建筑內(nèi)部給水排水設(shè)施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定，可按當(dāng)?shù)赜盟~的80%90%計算，即排放系數(shù)為0.80.9；工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水量、淋雨污水量的確定，應(yīng)與國家現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定協(xié)調(diào)；工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水量及其總變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)工藝特點確定，并與國家現(xiàn)行的工業(yè)用水量有關(guān)規(guī)定協(xié)調(diào)。在計算居民生活污水量或綜合生活污水量時，采用平均日污水量定額和相應(yīng)的總變化系數(shù)。具體計算過程如下：1) 居民生活污水設(shè)計流量居民生活污水設(shè)計流量用下式計算：式中：qli各排水區(qū)域平均日居

15、民生活污水量標(biāo)準(zhǔn)L/(capd)，按平均日人均用水量的80%90%確定;Nli各排水區(qū)域在設(shè)計使用年限終期所服務(wù)的人口數(shù)（cap）；Kz1生活污水量的總變化系數(shù)。根據(jù)城區(qū)規(guī)劃圖可知該城鎮(zhèn)街坊總面積為59.74hm2，(街坊面積詳見附表一)居住人口密度為400cap/ hm2，則服務(wù)總?cè)丝跀?shù)為：59.24400=23696（cap）。居民平均日人均用水定額為110（L/capd），則各排水區(qū)域平均日居民生活污總變化系數(shù)為：=2.3 5 51000=1.3 1000得出： =Kz1=2.327.15=62.45L/s2) 公共建筑污水設(shè)計流量為：Q2=3.2+1.8+2.4+4.8+1.6+2.4

16、=16.2 L/s3) 工業(yè)廢水設(shè)計流量由設(shè)計資料得：工業(yè)廢水的設(shè)計流量Q3=24+16+18+24+18+24=124（L/s）4) 工業(yè)企業(yè)生活污水量和淋浴污水設(shè)計流量工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水的設(shè)計流量用下式計算：式中：各工礦企業(yè)車間職工生活用水量定額L/(capd)，一般車間采用25L/(capd)，污染車間采用35L/(capd)；各工礦企業(yè)車間職工淋浴用水量定額L/(capd)；各工礦企業(yè)車間最高日職工生活用水總?cè)藬?shù)（cap）；各工礦企業(yè)車間最高日職工淋浴用水總?cè)藬?shù)（cap）；各工礦企業(yè)車間最高日每班工作小時數(shù)（h）；各工礦企業(yè)車間最高日職工生活污水量班內(nèi)變化系數(shù)，一般車間采用3.

17、0，高溫車間采用2.5；根據(jù)該城鎮(zhèn)各工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴用水情況表（詳見設(shè)計任務(wù)書），可得：=17.03+11.1+11.1=39.23L/s5) 城市污水設(shè)計總流量 城市污水設(shè)計總流量=+=62.45+16.2+124+39.23=241.88L/s6）計算設(shè)計流量居民生活污水平均日流量按街坊面積比例分配，比流量為：管段設(shè)計流量根據(jù)比流量和街坊面積以及各集中流量進(jìn)行分配，采用列表就行計算，計算結(jié)果見附表一。街坊編號12345678街坊面積（hm）2.90.971.251.591.481.702.162.01街坊編號910111213141516街坊面積（hm）3.131.854.013.5

18、91.341.282.431.43街坊編號1718192021街坊面積（hm）4.092.633.57.751.43 污水管道各管段污水設(shè)計流量計算表 管段編號城市污水日平均流量分配管段設(shè)計流量計算本段轉(zhuǎn)輸流量（L/s）合計流量（L/s）總變化系數(shù)沿線流量（L/s）集中流量設(shè)計流量（L/s）編號面積（ha）比流量（L/s)/ha流量（L/s）本段（L/s）轉(zhuǎn)輸（L/s）1234567891011121-20.460.00 0.00 2.30 0.00 4.24 3.43 7.67 3-40.460.00 1.34 1.34 3.30 4.42 2.40 6.82 2-40.460.00 1.3

19、4 1.34 2.30 3.08 7.67 10.75 5-620.970.460.45 0.45 2.30 1.03 3.20 4.23 6-70.460.00 0.45 0.45 2.30 1.03 4.00 3.20 8.23 4-70.460.00 1.34 1.34 2.30 3.08 10.07 13.15 8-961.70.460.78 0.58 1.36 2.30 3.13 3.13 7-90.460.00 1.78 1.78 2.30 4.09 17.27 21.36 10-1172.160.460.99 0.73 1.72 3.30 5.69 5.69 9-110.460.

20、00 3.14 3.14 2.30 7.22 17.27 24.49 12-1382.010.460.92 0.92 3.30 3.05 3.05 11-130.460.00 4.86 4.86 2.30 11.18 17.27 28.45 13-14161.430.460.66 4.86 5.52 2.30 12.69 17.27 29.96 17-18123.590.461.65 1.84 3.49 2.30 8.03 8.03 18-200.460.00 3.49 3.49 2.30 8.03 8.03 20-220.460.00 3.49 3.49 2.30 8.03 6.60 14.

21、63 22-240.460.00 4.10 4.10 2.30 9.43 9.00 18.43 24-25141.280.460.59 4.10 4.69 2.30 10.78 13.80 24.58 26-270.460.00 0.00 2.30 0.00 2.40 2.40 27-2882.630.461.21 1.21 2.30 2.78 2.40 5.18 28-29208.20.463.77 1.21 4.98 2.30 11.46 2.40 13.86 30-310.460.00 0.00 2.30 0.00 57.03 106.20 163.23 31-32211.430.460

22、.66 0.66 2.30 1.51 163.23 164.74 29-250.460.00 4.98 4.98 2.30 11.46 2.40 13.86 25-140.460.00 9.67 9.67 2.10 20.34 16.20 36.54 14-160.460.00 15.19 15.19 2.30 34.93 33.47 68.40 32-16174.090.461.88 0.66 2.54 2.30 5.84 163.23 169.07 附表一4.2 管網(wǎng)水力計算1) 水力計算參數(shù)及要求在進(jìn)行管道水力計算時，應(yīng)保證管道的設(shè)計充滿度、設(shè)計流速、最小設(shè)計坡度、最小管徑、以及埋深。在

23、設(shè)計污水管道時應(yīng)按非滿流管設(shè)計；根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范規(guī)定污水管渠在設(shè)計充滿度下最小設(shè)計流速為0.6m/s，明渠的最小設(shè)計流速為0.4m/s；另外，為養(yǎng)護(hù)方便規(guī)定采用最小設(shè)計管徑，污水支管最小設(shè)計管徑為200mm，干管最小設(shè)計管徑為300mm。在保證這些要求的同時，還要注意以下幾點：（1）必須細(xì)致研究管道系統(tǒng)的控制點。（2）必須細(xì)致研究管道敷設(shè)坡度與管線經(jīng)過低端的地面坡度之間的關(guān)系。（3）水力計算自上游依次向下游管段進(jìn)行，一般情況下，隨著設(shè)計流量逐段增加，設(shè)計流速也應(yīng)相應(yīng)增加。（4）在地面坡度太大的地區(qū)，為了減小管內(nèi)水流速度，防止管壁被沖刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。（5）水流通過檢查井時，常引起局部水頭損失。（6）在旁側(cè)管與干管的連接點處，要考慮干管的已定埋深是否允許旁側(cè)管接入。2) 水力計算在保證這些水力參數(shù)的情況下對污水主干管及干管進(jìn)行水力分析計算，從控制點開始對各管段列表進(jìn)行計算。污水管道水力計算表見附表二。管段長度L(m）設(shè)計流量q（L/s）管徑（mm)管段坡度I管內(nèi)流速v（m/s）充滿度降落量IL(m）管段編號h/Dh（m）30-3171.25 163.23 600.00 0.0561.15 0.7