污水管網(wǎng)的設計說明及設計計算

1、污水管網(wǎng)的設計說明及設計計算1.設計概況此次設計主要針對衡陽市白沙工業(yè)園工業(yè)、生活污水處理，將園區(qū)內(nèi)的污水收集后進行集中排放，通過提升泵站提升后送到銅橋港污水處理廠，加強了園區(qū)的環(huán)境治理。二根污水干管分別布置于幸福河南北兩側(cè)，在富園路東側(cè)約250米處設倒虹管將北側(cè)管道收集的污水引入南側(cè)干管；污水匯集后進入污水提升泵站將污水通過壓力管道送入工業(yè)大道與富園路交匯處污水井，污水沿工業(yè)大道既有污水管道向東匯流至湘江南路，在湘江南路西側(cè)敷設污水干管，將污水收集匯流至銅橋港污水處理廠。2.污水管道布管(1).管道系統(tǒng)的布置形式對比各種排水管道系統(tǒng)的布置形勢，本設計的污水管鋪設采用截留式，在地勢向水體適當傾

2、斜的地區(qū)，各排水區(qū)域的干管可以最短距離沿與水體垂直相較的方向布置，沿河堤低邊在再敷設主干管，將各個干管的污水截留送至污水廠，截流式的管道布置系統(tǒng)簡單經(jīng)濟，有利于污水和雨水的迅速排放，同時對減輕水體污染，改善和保護環(huán)境有重大作用，適用于分流制的排水系統(tǒng)，將生活污水、工業(yè)廢水及初降廢水經(jīng)處理后排入水體。截流式管道系統(tǒng)布置示意圖如下.1城鎮(zhèn)邊界 2排水流域分界線 3干管 4主干管 5污水廠 6泵站 7出水口(2).污水管道布管原則a.按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況布置排水管道，并對多種方案進行技術經(jīng)濟比較；b.首先確定排水區(qū)界、排水流域和排水體制，然后布置排水管道，應按主干管、干管、支管c.的順

3、序進行布置；d.充分利用地形，盡量采用重力流排除污水，并力求使管線最短和埋深最?。籩.協(xié)調(diào)好與其他地下管線和道路工程的關系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；f.規(guī)劃時要考慮使管渠的施工、運行和維護方便；g.規(guī)劃布置時應該近遠期結(jié)合，考慮分期建設的可能性，并留有充分的發(fā)展余地。(3).污水管道布管內(nèi)容.確定排水區(qū)界、劃分排水流域本設計中有很明顯的排水區(qū)界，一條河流自東向西流動，將整個城鎮(zhèn)劃分為河南區(qū)與河北區(qū)；同時降排水區(qū)域分為四個部分，分別有四條干管收集污水，同一進入位于河堤的主干管，送至污水處理廠。.污水廠和出水口位置的選擇本設計中河流流向為自東向西，同時該城鎮(zhèn)的夏季主導風向為南風，所以污水處理廠

4、應該設置在城市的西北處河流下游，由于該城鎮(zhèn)是中小型城市，所以一個污水處理廠足以實現(xiàn)污水的凈化。.污水管道的布置與定線污水管道的平面布置，一般按照主干管、干管、支管的順序進行。在總體規(guī)劃中，只決定污水主干管、干管的走向和平面布置。定線時，應該充分利用地形，使污水走向按照地面標高由高到低來進行，主干管敷設在地面標高較低的河堤處，管道敷設不宜設在交通繁忙的快車道和狹窄的道路下，一般設在兩側(cè)的人行道、綠化帶或慢車帶下。支管的平面布置形式采用穿坊式，組成的一個污水排放系統(tǒng)可將該系統(tǒng)穿過其他街區(qū)并與所穿過的街區(qū)的污水管道相連接。管道的材料采用混凝土管。.確定污水管道系統(tǒng)的控制點和泵站的設置地點管道系統(tǒng)的控

5、制點為兩個工廠和每條管道的起點，這些點決定著管道的最小埋深，由于整個管道的敷設過程中，埋深一直滿足最實用條件，且對于將來的發(fā)展留有空間，所以不需要提升泵站，全部依靠重力流排水。確定污水管道在街道下的具體位置充分協(xié)調(diào)好與其他管段的關系，污水和雨水管道應該敷設在給水管道的下面，處理管道的原則為：未建讓已建的，臨時性管讓永久性管，小管讓大管，有壓管讓無壓管，可彎管讓不可彎管。根據(jù)以上分析，對整個區(qū)域進行布管，干管盡量與等高線垂直，主干管沿河堤進行布置，基本上與等高線平行，整個城鎮(zhèn)的管道系統(tǒng)呈現(xiàn)截流式布置，布管方式見附圖。（污水管道系統(tǒng)的總體平面布置圖）。3. 管段設計計算：設計流量計算：按照遠期規(guī)劃

6、，城市街坊人口密度遠期規(guī)劃在河南區(qū)與河北區(qū)分別為400人/公頃以及500人/公頃。為了能夠滿足遠期城市的規(guī)劃，本設計將按照遠期的規(guī)劃人口密度進行流量核算（見表1）。表1 人口分布、房屋建筑、衛(wèi)生設備狀況表區(qū)域名稱街坊人口密度(人/公頃)房屋建筑屋 數(shù)衛(wèi)生情況近期遠期河南區(qū)2504003室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設備和淋浴設備河北區(qū)3505005室內(nèi)有給水排水衛(wèi)生設備和淋浴設備生活污水的比流量查綜合生活用水量定額可知，本類城市的綜合生活用水量定額為 170280L/（人d），取其平均生活用水量定額為200L/（人d）。假定該城市的給水排水的完善程度為一般地區(qū)，污水排放系數(shù)按0.9計算。則綜合生活污水量定

7、額為20090%=180 L/（人d），河北區(qū)： cap L/s總變化系數(shù)為：則比流量： (L/s)/hm2河南區(qū)： cap L/s總變化系數(shù)為：則比流量： (L/s)/hm2排水區(qū)域的面積及流量共有四十塊街坊，給各個小區(qū)編號（140）（具體編號見污水管道系統(tǒng)的平面布置圖），同時求得各個區(qū)域面積，并結(jié)合比流量求得各區(qū)域污水流量（見下表）。各個區(qū)域的面積、流量 、工業(yè)企業(yè)的集中流量計算工廠排除的工業(yè)廢水作為集中流量經(jīng)過簡單處理符合排放標準后排入城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)，可以根據(jù)兩個工廠的不同班次不同車間的人數(shù)求出各個工廠的污水流量，計算按照最大使用量的班次來進行，兩個工廠的工人人數(shù)見下表。時變化系數(shù)職

8、工 人 數(shù)第 一 班第 二 班第 三 班熱車間一般車間熱車間一般車間熱車間一般車間職工人數(shù)淋浴人數(shù)職工人數(shù)淋浴人數(shù)職工人數(shù)淋浴人數(shù)職工人數(shù)淋浴人數(shù)職工人數(shù)淋浴人數(shù)職工人數(shù)淋浴人數(shù)1.33001004001102809038010020070250701.42008023070250110300901506018050工廠I：生活污水：根據(jù)其工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料來計算企業(yè)的生活污水產(chǎn)生量：工業(yè)生產(chǎn)污水： 一般情況下，工業(yè)廢水量的日變化不大，其日變化系數(shù)可取為1，所以工廠的總變化系數(shù)為1.3。所以工廠I的污水量為：工廠II：生活污水：根據(jù)其工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料來計算企業(yè)的生活污水產(chǎn)生量：工業(yè)生產(chǎn)污水：本企

9、業(yè)的總變化系數(shù)為1.4，所以其工業(yè)污水量為：所以工廠II的污水量為：、劃分設計管段，計算設計流量根據(jù)布管方式計算出主干管和所有干管的各個管段的長度，列表如下：各設計管段的設計流量應列表進行計算。在初步設計中，只計算干管和主干管的設計流量；在技術設計和施圖設計圖中，要計算所有的管段的設計流量。本設計為初步設計，故只計算主干管和干管的設計流量?？傋兓禂?shù)的確定按照以下規(guī)則：、管段的設計流量應該按該式計算： ；本段的設計流量；本段流量；轉(zhuǎn)輸流量；集中流量。集中流量一般是指大型工業(yè)企業(yè)或者是火車站等密集地區(qū)。12為整個主干管的起點，這個管段本段流量為轉(zhuǎn)輸流量為1.95 L/s，從工廠I轉(zhuǎn)輸?shù)募辛髁繛?/p>

10、50.04 L/s.則管段的設計流量為沿線流量、集中流量之和為59.48 L/s。其他各管段的計算結(jié)果如下表：4 水力計算：（1）設計要求設計充滿度：充滿度是在設計流量下，污水在管道中的實際水深h與管徑D的比值，為了具體運行時方便，污水管段一般充滿度都不會使用滿流，同時行業(yè)中有最大以及最小的設計充滿度見下表污水管道的最大、最小設計充滿度最大管徑或渠道高度（mm）最大設計充滿度最小條件最小設計充滿 2003000.55建議h/D0.253504500.655009000.7一般h/D0.510000.75充滿度示意圖在本設計中，充滿度統(tǒng)一按照0.5來計算。 、設計流速與設計流量、設計充滿度相對應

11、的水流平均速度成為設計流速。設計流速過小，污水流動緩慢，其中的懸浮物容易沉淀淤積；反之，設計流速過高，產(chǎn)生對管壁的沖刷，使得管材損壞嚴重，管道的使用壽命降低。一般規(guī)定：最小設計流速：污水0.6m/s、明渠0.4m/s、雨污合流0.75m/s。最大設計流速：金屬管10m/s、非金屬5m/s、明渠查表。本設計的設計流速全部按0.6m/s計算。、最小設計坡度在污水管道系統(tǒng)設計時，通常使管道敷設坡度與地面坡度一致，這對降低管道系統(tǒng)的造價非常有利。但相應于管道敷設坡度的污水流速應該等于或大于最小設計流速，這在地勢平坦地區(qū)或管道逆坡敷設是尤為重要。為了防止其管道的沉淀淤積，所以行業(yè)中有規(guī)定最小的設計坡度。

12、我國室外排水設計規(guī)范一般規(guī)定：在設計充滿度為0.5時，管徑為200mm時，最小設計坡度為0.004；管徑為300mm時，、最小設計坡度為0.003。街坊廠區(qū)內(nèi)為0.004 ；街道為0.003。、設計最小管徑：一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，污水設計流量很小，若根據(jù)設計流量計算，則設計管徑會很小。根據(jù)管徑養(yǎng)護經(jīng)驗證明，管徑過小容易堵塞，從而增加管道清淤次數(shù)，并給用戶帶來不便。采用較大的管徑可采用較小的設計坡度，從而使管道的埋深減小，降低工程造價。我國室外排水設計規(guī)范規(guī)定：污水管道到在街坊和廠區(qū)內(nèi)的最小設計管應為200mm，在街道下的最小設計管徑為300mm。本設計中的所有管段均滿足以上要求。、不計算管段在污水管道的設計過程中，若某設計管段的設計流量小于其在最小管徑、最小設計流速、最小設計充滿度條件下管道通過的流量，則這樣的管段稱為不計算管段。設計時不再進行水力計算，直接采用最小管徑即可，其他的水力參數(shù)則按照最小管徑來核算。、最小埋設深度管道的埋深：地面到內(nèi)壁底的距離。覆土厚度：地面到外壁頂?shù)木嚯x。為了滿足如下的技術要求而提出最小覆土厚度：a.防止冰凍膨脹而損壞管道b.防止管壁因地面負載而破壞c.滿足街坊污水連接管銜接的要求根據(jù)室外排水設計規(guī)范規(guī)定：防凍無保溫時為冰凍線上0.15m；防負載車行道下最小覆土0.7m；銜接建筑物出戶管0.50.6m。、污水管道的銜