城區(qū)給水排水管網(wǎng)綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)

西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄TOC\o"1-3"\h\u9329摘要 38250前言 5290431污水部分 67833 6141351.1.1給水排水系統(tǒng)的功能 610511.1.2排水管道工程 6134151.1.3排水體制 733371.1.4.影響排水布管的主要因素 7315551.1.5分流制排水系統(tǒng) 7271721.1.6完全分流制排水系統(tǒng) 719200 8208361.2.1設(shè)計(jì)城市概況 8284181.2.2管道系統(tǒng)的布置形式 8165701.2.3污水管道布管原則 9217751.2.4污水管道布管內(nèi)容 981951.2.5設(shè)計(jì)流量計(jì)算 10312251.2.6水力計(jì)算 169151.3水力計(jì)算步驟 1921771.3.1污水干管的水力計(jì)算 1971571.3.2主干管水力計(jì)算 2093582雨水部分 2212402.1雨水布管原則 22278842.2雨水布管內(nèi)容 23297642.3設(shè)計(jì)計(jì)算 25205272.3.1基礎(chǔ)計(jì)算 2552553.3.2水力計(jì)算： 28300563.3.3水力計(jì)算表計(jì)算 32262343給水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3416337 34141023.1.1管網(wǎng)線路的選擇與布置要求 34278083.1.2配水管網(wǎng)布置 35190443.1.3配水管與構(gòu)筑物或管道的間距 3611803.1.4閥門、消火栓、給水栓的布置原則 36121213.1.5確定管網(wǎng)計(jì)算工況 3726409 37179743.2.1最高日生活用水量 3725532 38251833.4.1沿線流量的計(jì)算 3811583.4.2節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算 4063503.4.3給水管網(wǎng)流量初步分配及管徑的確定 40114993.3.4給水管網(wǎng)平差 41312703.5給水管網(wǎng)校核 43164943.5.1消防校核 43173113.5.2事故校核 4522558結(jié)論 468158總結(jié)與體會(huì) 4723192謝辭 4820331參考文獻(xiàn) 49摘要本工程為陳橋鎮(zhèn)城區(qū)給水排水管網(wǎng)綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)，城區(qū)占地約1600公頃，城市居住房屋衛(wèi)生設(shè)施完善，用水普及率高。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括給水工程系統(tǒng)方案及管網(wǎng)設(shè)計(jì)、污水工程系統(tǒng)方案及管網(wǎng)設(shè)計(jì)和雨水工程系統(tǒng)方案及管網(wǎng)設(shè)計(jì)。給水工程系統(tǒng)方案及管網(wǎng)設(shè)計(jì)包括給水管網(wǎng)的平面布置，管網(wǎng)水力計(jì)算和消防、事故校核；污水工程系統(tǒng)方案及管網(wǎng)設(shè)計(jì)包括排水體制的選擇、污水管網(wǎng)的平面布置，污水管網(wǎng)水力計(jì)算及校核；雨水工程系統(tǒng)方案及管網(wǎng)設(shè)計(jì)包括雨水管網(wǎng)平面布置，雨水計(jì)算參數(shù)的確定，雨水水力計(jì)算及校核。關(guān)鍵詞：管網(wǎng)規(guī)劃、平面布置、水力計(jì)算AbstractThisprojectistheintegratedplanningofPingAncitywatersupplyanddrainagenetworkdesign,thecitycoversanareaof??about1600hectares,Urbanlivingroomsanitationarecomplete,waterpenetrationishigh.Thedesignelementsincludethepipenetworkdesignofwatersupplyengineeringsystemsprogram,pipenetworkdesignofthesewageworkssystemsolutions,stormwaterengineeringsystemsprogramandpipenetworkdesign.Watersupplypipenetworkofengineeringsystemsolutionsdesignincludingthelocationofthewaterworks,layoutofthewatersupplynetwork,pipenetworkhydrauliccalculationsandfire,accidentcheck.Thepipenetworkdesignofthesewageworkssystemsolutions,includingthechoiceofdrainagesystem,thelayoutofthesewagepipenetwork,sewagepipenetworkhydrauliccalculationandchecking.Stormwaterengineeringsystemsprogramandpipenetworkdesign,includingstormwaterpipenetworklayout,stormwatercalculationstodetermineparameters,rainhydrauliccalculationandchecking.Keywords：Pipelinenetworkplanning；Layout；Hydrauliccalculation前言在社會(huì)主義的今天，我過(guò)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的實(shí)力逐步增強(qiáng)，人們物質(zhì)生活水平與精神生活水品逐步提高，更舒適更智能的高端建筑物逐漸得到人們的青睞，也正逐步取代那些落后的舊式古老建筑。為進(jìn)一步滿足人們追求現(xiàn)代化建筑物的熱潮，我國(guó)的建筑行業(yè)也如雨后春筍般迅速發(fā)展，與此同時(shí)，對(duì)現(xiàn)代化建筑設(shè)備的性能與設(shè)計(jì)水平的要求也越來(lái)越高，尤其是設(shè)計(jì)技術(shù)的水平高低能直接影響該建筑物的使用性能與使用年限。在現(xiàn)代化建設(shè)中，人們更加傾向于節(jié)能減排的新型建筑，尤其是對(duì)生活住宅的減少能耗和能源的利用、管線技術(shù)、環(huán)境及其廚衛(wèi)設(shè)計(jì)有更高的要求，而這一系列都與建筑給排水設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念與創(chuàng)作路線息息相關(guān)。水是人們生活不可或缺的重要元素，沒(méi)有足夠的水資源，人們是無(wú)法從事正常的生產(chǎn)活動(dòng)的，也談不上更加高端的追求與享受。環(huán)保問(wèn)題已成為全世界共同關(guān)注的焦點(diǎn)，環(huán)保理念已滲透各行各業(yè)，這便決定了建筑業(yè)在今后的發(fā)展方向。節(jié)水，節(jié)能，減少污染，合理利用資源才是實(shí)線環(huán)保的具體手段，而低能耗，高效率的現(xiàn)代化建筑也將逐步走向社會(huì)。1污水部分給水排水系統(tǒng)的功能向各種不同類別的用戶供應(yīng)滿足不同需求的水量、水質(zhì)、水壓，同時(shí)承擔(dān)用戶排除廢水的收集、輸送和處理。集城市用水的取水、凈化、輸送，城市污水的收集、處理、綜合利用、降水的匯集、處理、排放以及城區(qū)的御洪、防澇、排漬為一體的系統(tǒng)工程。排水管道工程設(shè)計(jì)污水、廢水的匯集、輸送、貯存、調(diào)節(jié)、提升和排放；要求污水有組織及時(shí)的進(jìn)入污水處理構(gòu)筑物，符合排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水排入水體，保證暢通迅速，避免中途污染。排水體制污水采用一個(gè)管渠系統(tǒng)來(lái)排除還是采用兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立的管道系統(tǒng)來(lái)排除，生活污水、生產(chǎn)污水、將水的這種不同排水方式所形成的排水方式稱為排水體制。在同一排水區(qū)域內(nèi)，既有污水管道系統(tǒng)，又有雨水管道系統(tǒng)，生活污水核工業(yè)廢水通過(guò)污水排水系統(tǒng)送至污水處理廠，經(jīng)過(guò)處理后再排入水體。雨水則通過(guò)雨水管道系統(tǒng)直接排入水體，這種排水系統(tǒng)比較符合環(huán)境保護(hù)的要求，但是城市排水管道系統(tǒng)的一次性投資較大。.影響排水布管的主要因素城市地形：應(yīng)該充分利用地形，形成重力流進(jìn)行布管；水文地質(zhì)條件：控制著管段的埋深和流速等條件；城市的遠(yuǎn)景規(guī)則：確定管段布置時(shí)候預(yù)留發(fā)展的余地；修建順序：可以有目的的進(jìn)行管段的鋪設(shè)；排水體制：決定布管形式和布管的路線；污水廠的位置：決定主干管的走向和主要路線；工業(yè)企業(yè)及建筑的分布：一般管段鋪設(shè)照顧集中流量區(qū)域；街道的寬度：解到的修建和管道的鋪設(shè)應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行；交通狀況：交通量以及道路承載量決定管段的最小埋深；地下管線和障礙物的分布：需要協(xié)調(diào)與其他管段的關(guān)系，節(jié)省工量。分流制排水系統(tǒng)將生活污水、生產(chǎn)廢水、和降水分別在兩種或兩種以上管道系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)稱為分流制排水系統(tǒng)。排水生活、工業(yè)污水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排放系統(tǒng)。完全分流制排水系統(tǒng)在同一排水區(qū)域內(nèi)，既有污水管道系統(tǒng)，又有雨水管道系統(tǒng)，生活污水和工業(yè)廢水通過(guò)污水排水系統(tǒng)送至污水處理廠，經(jīng)處理后再排入水體。雨水是通過(guò)雨水排水系統(tǒng)直接排入水體。這種排水系統(tǒng)比較符合環(huán)境保護(hù)的要求，但城市的一次性投資較大。本設(shè)計(jì)按照完全分流制來(lái)設(shè)置該城鎮(zhèn)排水管道系統(tǒng)，所以就需要對(duì)污水和雨水管道進(jìn)行分別的布置和計(jì)算，之后的設(shè)計(jì)內(nèi)容將按照這兩個(gè)方面分別展開(kāi)討論。完全分流制排水系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖1。圖1設(shè)計(jì)城市概況假設(shè)本設(shè)計(jì)為河南省某中小城市的排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，有明顯的排水界限，分為河南區(qū)與河北區(qū)，坡度變化較大。河流為其城市的地面標(biāo)高的最低點(diǎn)，由河流開(kāi)始向南、向北地面標(biāo)高均有不同程度的增加，且城市人口主要集中河北區(qū)，城區(qū)基本出去擴(kuò)建狀態(tài)中，發(fā)展空間巨大，需要結(jié)合城市的近遠(yuǎn)期規(guī)劃進(jìn)行管網(wǎng)布置。城市的布局還算合理，區(qū)域劃分明顯，交通發(fā)達(dá)，對(duì)于布管具有相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)便性。管道系統(tǒng)的布置形式對(duì)比各種排水管道系統(tǒng)的布置形勢(shì)，本次設(shè)計(jì)的污水管鋪設(shè)采用截留式，在地勢(shì)向水體適當(dāng)傾斜的地區(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(shè)主干管，將各個(gè)干管的污水截留送至污水廠，截流式的管道布置系統(tǒng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，有利于污水和雨水的迅速排放，同時(shí)對(duì)減輕水體污染，改善和保護(hù)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)布置示意圖見(jiàn)圖2。11—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—出水口圖2污水管道布管原則按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置排水管道，并對(duì)多種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；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(yīng)按主干管、干管、支管的順序進(jìn)行布置；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??；協(xié)調(diào)好與其他地下管線和道路工程的關(guān)系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；規(guī)劃時(shí)要考慮使管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便；規(guī)劃布置時(shí)應(yīng)該近遠(yuǎn)期結(jié)合，考慮分期建設(shè)的可能性，并留有充分的發(fā)展余地。污水管道布管內(nèi)容確定排水區(qū)界、劃分排水流域本設(shè)計(jì)中有很明顯的排水區(qū)界，一條河流自東向西流動(dòng)，將整個(gè)城鎮(zhèn)劃分為河南區(qū)與河北區(qū)；同時(shí)降排水區(qū)域分為四個(gè)部分，分別有四條干管收集污水，同一進(jìn)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(shè)計(jì)中河流流向?yàn)樽詵|向西，同時(shí)該城鎮(zhèn)的夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，所以污水處理廠應(yīng)該設(shè)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(gè)污水處理廠足以實(shí)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(jìn)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(shí)，應(yīng)該充分利用地形，使污水走向按照地面標(biāo)高由高到低來(lái)進(jìn)行，主干管敷設(shè)在地面標(biāo)高較低的河堤處，管道敷設(shè)不宜設(shè)在交通繁忙的快車道和狹窄的道路下，一般設(shè)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(gè)污水排放系統(tǒng)可將該系統(tǒng)穿過(guò)其他街區(qū)并與所穿過(guò)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(diǎn)和泵站的設(shè)置地點(diǎn)管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)為兩個(gè)企業(yè)和每條管道的起點(diǎn)，這些點(diǎn)決定著管道的最小埋深，由于整個(gè)管道的敷設(shè)過(guò)程中，埋深一直滿足最實(shí)用條件，且對(duì)于將來(lái)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(guān)系，污水和雨水管道應(yīng)該敷設(shè)在給水管道的下面，處理管道的原則為：未建讓已建的，臨時(shí)性管讓永久性管，小管讓大管，有壓管讓無(wú)壓管，可彎管讓不可彎管。根據(jù)以上分析，對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行布管，干管盡量與等高線垂直，主干管沿河堤進(jìn)行布置，基本上與等高線平行，整個(gè)城鎮(zhèn)的管道系統(tǒng)呈現(xiàn)截流式布置，布管方式見(jiàn)附圖。（污水管道系統(tǒng)的總體平面布置圖）。設(shè)計(jì)流量計(jì)算按照遠(yuǎn)期規(guī)劃，城市街坊人口密度規(guī)劃在350人/公頃。。 (1)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110-180L/（人·d），取其平均生活用水量定額為150L/（人·d）。假定該城市的給水排水的完善程度為一般地區(qū)，則綜合生活污水量定額去綜合生活用水量的80%。于是綜合生活污水量定額為150×80%=120L/（人·d），則生活污水比流量在河南區(qū)與河北區(qū)分別為：(2)排水區(qū)域的面積及流量共有四十五塊居民區(qū)，給各個(gè)小區(qū)編號(hào)（編號(hào)方式見(jiàn)污水管道系統(tǒng)的平面布置圖），同時(shí)求得各個(gè)區(qū)域面積，并結(jié)合比流量求得各區(qū)域污水流量（見(jiàn)表2）。編號(hào)面積（ha）污水定額（L/S）編號(hào)面積（ha）污水定額（L/S）119220321422523724825926103271128122914301531163217331834表2各個(gè)區(qū)域的面積、流量(3)工業(yè)企業(yè)的集中流量計(jì)算工廠排除的工業(yè)廢水作為集中流量經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理符合排放標(biāo)準(zhǔn)后排入城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)，可以根據(jù)兩個(gè)工廠的不同班次不同車間的人數(shù)求出各個(gè)工廠的污水流量，計(jì)算按照最大使用量的班次來(lái)進(jìn)行，兩個(gè)工廠的工人人數(shù)（見(jiàn)表3）。表3工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料表企業(yè)污水最職工人數(shù)(人)污水管出口管底埋深(米)平均日(米3/日)時(shí)變化系K時(shí)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)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)職工人數(shù)I3000300100400110280903801002007025070II25002008023070250110300901506018050根據(jù)表3可以計(jì)算工廠的污水排放量：企業(yè)I：生活污水：根據(jù)其工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料來(lái)計(jì)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。所以企業(yè)I的污水量為：企業(yè)II：生活污水：根據(jù)其工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料來(lái)計(jì)算企業(yè)的生活污水產(chǎn)生量：工業(yè)生產(chǎn)污水：本企業(yè)的總變化系數(shù)為1.4，所以其工業(yè)污水量為：所以企業(yè)II的污水量為：劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量根據(jù)布管方式計(jì)算出主干管和所有干管的各個(gè)管段的長(zhǎng)度，列表如下：管段計(jì)算長(zhǎng)度編號(hào)核算長(zhǎng)度L/m編號(hào)核算長(zhǎng)度L/m編號(hào)核算長(zhǎng)度L/m編號(hào)核算長(zhǎng)度L/m8-949516-333621-2225731-74129-153517-1822322-56051-218910-142518-1936626-275002-318811-1212819-432127-62933-419312-1331923-2450328-292924-524013-257024-2531929-62205-632014-1532225-531933-71586-733015-1618520-2122230-313897-8226表4各個(gè)管段的計(jì)算長(zhǎng)度各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量應(yīng)列表進(jìn)行計(jì)算。在初步設(shè)計(jì)中，只計(jì)算干管和主干管的設(shè)計(jì)流量；在技術(shù)設(shè)計(jì)和施圖設(shè)計(jì)圖中，要計(jì)算所有的管段的設(shè)計(jì)流量。本設(shè)計(jì)為初步設(shè)計(jì)，故只計(jì)算主干管和干管的設(shè)計(jì)流量，如表5所示：計(jì)算說(shuō)明：總變化系數(shù)的確定按照以下規(guī)則：當(dāng)當(dāng)當(dāng)管段的設(shè)計(jì)流量應(yīng)該按該式計(jì)算：；—本段的設(shè)計(jì)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)。（污水管道系統(tǒng)的平面布置圖所示）1—2管段：1—2為整個(gè)主干管的起點(diǎn)，這個(gè)階段只有8-1干管流量進(jìn)入，故其設(shè)計(jì)流量為10.73L/s。2—3管段：設(shè)計(jì)管段2—3段除了1—2管段的轉(zhuǎn)輸流量，還包括9-2,9號(hào)街區(qū)流量。所以本段的流量計(jì)算為：轉(zhuǎn)輸流量：從1—2管段轉(zhuǎn)輸?shù)牧髁繛椋核栽O(shè)計(jì)管段2—3段的合計(jì)平均流量為：由于q>5L/s，所以；生活污水設(shè)計(jì)總流量為：；由于本段沒(méi)有集中流量，所以計(jì)算所得的生活污水總流量即為本段的設(shè)計(jì)流量，即為32.42L/s。5—6管段：由于本段有集中流量的加入，計(jì)算本段具有代表性，本段包括1-2，2—3，3-4,4-5管段的轉(zhuǎn)輸流量以及19-20,20-21,21-22,22-5,16-17,17-18,18-5干管流量，還有工廠2的集中流量，分別計(jì)算可得：轉(zhuǎn)輸流量：從4-5管段轉(zhuǎn)輸?shù)牧髁繛椋核栽O(shè)計(jì)管段5—6段的合計(jì)平均流量為：由于q>5L/s，所以；生活污水設(shè)計(jì)總流量為：；所以本段的設(shè)計(jì)流量為：。其他管段的設(shè)計(jì)依照這兩個(gè)管段的計(jì)算進(jìn)行，數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5管段編號(hào)居住區(qū)生活污水量（綜合生活污水量）集中流量設(shè)計(jì)流量/(L/s)本段流量轉(zhuǎn)輸流量q2/(L/s)總變化系數(shù)KZ合計(jì)平均流量/(L/s)生活污水設(shè)計(jì)流量/(L/s)本段/(L/s)轉(zhuǎn)輸/(L/s)街坊編號(hào)街坊面積/ha比流量qs/L/(S·ha)流量q1/(L/s)1234567891011128-118-2.3010.73--10.731-22.3010.73--10.739-212.2113.64--13.642-3910.841.9916.3332.42--32.42--10-11312.305.20-11-12322.2212.97-12.9712-33-4191.8751.90-13-14333.76-3.7614-152915-4262.3011.32-11.324-52032.6262.69-16-1723.067.04--17-1873.062.158.06--17.3018-511,1019-20工廠220-21342.30-21-22302.30-22-5275-621,14723-253,4-24-258,122.30--25-6--6-715-2227-7282.30-26-757-污16,23,工廠1-表5水力計(jì)算 (1)設(shè)計(jì)充滿度充滿度是在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的實(shí)際水深h與管徑D的比值，為了具體運(yùn)行時(shí)方便，污水管段一般充滿度都不會(huì)使用滿流，同時(shí)行業(yè)中有最大以及最小的設(shè)計(jì)充滿度（見(jiàn)表6）。表6污水管道的最大、最小設(shè)計(jì)充滿度最大管徑或渠道高度（mm）最大設(shè)計(jì)充滿度最小條件最小設(shè)計(jì)充滿200－300建議350－450500－900一般≥1000這樣設(shè)計(jì)的原因是：(1).調(diào)節(jié)水量變化；(2).保持通風(fēng)；(3).便于維修和管理。所以在本設(shè)計(jì)中，充滿度統(tǒng)一按照0.5來(lái)計(jì)算。(2)設(shè)計(jì)流速與設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相對(duì)應(yīng)的水流平均速度成為設(shè)計(jì)流速。設(shè)計(jì)流速過(guò)小，污水流動(dòng)緩慢，其中的懸浮物容易沉淀淤積；反之，設(shè)計(jì)流速過(guò)高，產(chǎn)生對(duì)管壁的沖刷，使得管材損壞嚴(yán)重，管道的使用壽命降低。一般規(guī)定：最小設(shè)計(jì)流速：、雨污合流0.75m/s。最大設(shè)計(jì)流速：金屬管10m/s、非金屬5m/s、明渠查表。壓力管流速：建議0.7－1.5m/s。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流速全部都控制在—5m/s之間。(3)最小設(shè)計(jì)坡度在污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常使管道敷設(shè)坡度與地面坡度一致，這對(duì)降低管道系統(tǒng)的造價(jià)非常有利。但相應(yīng)于管道敷設(shè)坡度的污水流速應(yīng)該等于或大于最小設(shè)計(jì)流速，這在地勢(shì)平坦地區(qū)或管道逆坡敷設(shè)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(shè)計(jì)坡度。我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》一般規(guī)定：在設(shè)計(jì)充滿度為0.5時(shí)，管徑為200mm時(shí)，最小設(shè)計(jì)坡度為0.004；管徑為300mm時(shí)，最小設(shè)計(jì)坡度為0.003。街坊廠區(qū)內(nèi)為0.004；街道為0.003。(4)最小管徑一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，污水設(shè)計(jì)流量很小，若根據(jù)設(shè)計(jì)流量計(jì)算，則設(shè)計(jì)管徑會(huì)很小。根據(jù)管徑養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)證明，管徑過(guò)小容易堵塞，從而增加管道清淤次數(shù)，并給用戶帶來(lái)不便。采用較大的管徑可采用較小的設(shè)計(jì)坡度，從而使管道的埋深減小，降低工程造價(jià)。我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：污水管道到在街坊和廠區(qū)內(nèi)的最小設(shè)計(jì)管應(yīng)為200mm，在街道下的最小設(shè)計(jì)管徑為300mm。本設(shè)計(jì)中的所有管段均滿足以上要求。(5)不計(jì)算管段在污水管道的設(shè)計(jì)過(guò)程中，若某設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量小于其在最小管徑、最小設(shè)計(jì)流速、最小設(shè)計(jì)充滿度條件下管道通過(guò)的流量，則這樣的管段稱為不計(jì)算管段。設(shè)計(jì)時(shí)不再進(jìn)行水力計(jì)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(lái)核算。(6)最小埋設(shè)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(shù)要求而提出最小覆土厚度：防止冰凍膨脹而損壞管道防止管壁因地面負(fù)載而破壞滿足街坊污水連接管銜接的要求根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：防凍—無(wú)保溫時(shí)為冰凍線上0.15m；防負(fù)載—車行道下最小覆土0.7m；銜接—建筑物出戶管0.5－0.6m。所以就需要考慮管段控制點(diǎn)（大流量用戶和管道的起點(diǎn)）的最小埋深，以確定整個(gè)管道的埋深，同時(shí)還要考慮地下埋深，考慮地下地質(zhì)和地下水以及工程造價(jià)情況，一般規(guī)定，在干燥土壤中不超過(guò)7—8m；在多水、流砂、石灰?guī)r地層中不超過(guò)5m。當(dāng)埋深超過(guò)最大埋深使，可以考慮采用提升泵站，以提高下游管段的管位，減少下游管道的埋設(shè)深度。本設(shè)計(jì)中考慮地質(zhì)條件，全部埋深都在0.7-5m之間，符合要求。(7)污水管道的銜接在污水管道系統(tǒng)中，為了滿足管道銜接和養(yǎng)護(hù)管理的要求，通常在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方設(shè)置檢查井。在檢查井中必須考慮上下游管道銜接時(shí)的高程關(guān)系。管道銜接時(shí)應(yīng)遵循一下兩個(gè)原則：盡可能提高下游管道的高程，以減少管道的埋深，見(jiàn)底造價(jià)；避免在上游管段中形成回水而造成淤積。常見(jiàn)的銜接方式有：管頂平接、水面平接、設(shè)跌水井的方式。本設(shè)計(jì)采用水面平接進(jìn)行管道的敷設(shè)。1.3水力計(jì)算步驟各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量確定以后，即可從上游管段開(kāi)始依次進(jìn)行各設(shè)計(jì)管段的水力計(jì)算。本例為初步設(shè)計(jì)，只進(jìn)行污水干管和主干管的水力計(jì)算，其結(jié)果見(jiàn)表7、表8。先進(jìn)行污水的干管的水力計(jì)算，在污水干管水力計(jì)算的基礎(chǔ)上在進(jìn)行污水主干管的水力計(jì)算。污水干管的水力計(jì)算將設(shè)計(jì)管段編號(hào)填入表7中第1項(xiàng)，從污水管道平面布置圖上按比例量出污水干管每一設(shè)計(jì)段的長(zhǎng)度，填入表3中第2項(xiàng)。將污水干管各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量填入表7中的第3項(xiàng)。設(shè)計(jì)管段的起止點(diǎn)檢查井的地面標(biāo)高填入表7中第10、11項(xiàng)。各檢查井處的地面標(biāo)高根據(jù)地形圖上等高線標(biāo)高值確定。計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度，作為確定管段設(shè)計(jì)坡度時(shí)的參考值，例如管段8-1的地面坡度為。根據(jù)設(shè)計(jì)管段8-1的設(shè)計(jì)流量，參照地面坡度估計(jì)管徑和設(shè)計(jì)充滿度，根據(jù)估算的管徑查水力計(jì)算圖得出設(shè)計(jì)流速和管道的設(shè)計(jì)坡度。本例設(shè)計(jì)管段8-1的設(shè)計(jì)流量為10.73L/s，城市街道下的污水管道的最小管徑為300mm，它在最小設(shè)計(jì)流速和最大設(shè)計(jì)充滿度條件下的設(shè)計(jì)流量為26L/s。所以本管段為不計(jì)算管段，直接采用最小管徑300mm，及其相應(yīng)的最小設(shè)計(jì)坡度0.003，最小設(shè)計(jì)流速0.6m/s，設(shè)計(jì)充滿度全部為0.5。填入相應(yīng)的表格。根據(jù)設(shè)計(jì)管段的管徑和設(shè)計(jì)充滿度計(jì)算設(shè)計(jì)管段的水深。如設(shè)計(jì)管段8-1的水深為，將其填入表7的第8項(xiàng)。根據(jù)設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度和管道設(shè)計(jì)坡度計(jì)算管段標(biāo)高降落量。如設(shè)計(jì)管段8-1的標(biāo)高降落量為，將其填入表7的第9項(xiàng)。求設(shè)計(jì)管段上、下端管內(nèi)底標(biāo)高和埋設(shè)深度。首先要確定管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。本例中各條干管的起點(diǎn)都是該條管道的控制點(diǎn)，假設(shè)各條干管的起點(diǎn)均為1.0m-2.0m，第四條干管的起點(diǎn)為大型工業(yè)企業(yè)，其最小埋深已經(jīng)確定為2.0m。8點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高兩等于8點(diǎn)的地面標(biāo)高減去8點(diǎn)的埋設(shè)深度，即：（100.0-1.0）m=99.00m，將其填入表7中的第14項(xiàng)。8點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高等于8點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高量減8-1管段的標(biāo)高降落量，即（99.00-0.64）m=98.34m，將其填入表7中的第15項(xiàng)。1點(diǎn)的埋設(shè)深度即為1點(diǎn)的地面標(biāo)高減去1點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高量，即：（100.5-98.34）m=2.14m，將其填入表7中的第17項(xiàng)。求設(shè)計(jì)管段上、下游端的水面標(biāo)高。管段上、下端的水面標(biāo)高等于管內(nèi)底標(biāo)高加水深。如管段8-1中8點(diǎn)的水面標(biāo)高為（99.00+0.15）m=99.15m，將其填入表7的第12項(xiàng)。1點(diǎn)的水面標(biāo)高為（98.34+0.15）m=98.49m，將其填入表7中的第13項(xiàng)。其余各個(gè)管段的計(jì)算方式依照8—1管段的水力計(jì)算進(jìn)行，將余者填滿整個(gè)表。主干管水力計(jì)算主干管的水力計(jì)算與干管的類似，計(jì)算方法在此不再贅述。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附表表1。其注意事項(xiàng)：必須進(jìn)行深入細(xì)致的研究，慎重的確定管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。這些控制點(diǎn)常常位于設(shè)計(jì)區(qū)域的最遠(yuǎn)或最低點(diǎn)，他們的埋設(shè)深度控制該設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)污水管道的最小埋深。所以本設(shè)計(jì)的控制點(diǎn)為每條管道的起始點(diǎn)和兩個(gè)大型企業(yè)的污水出口。必須細(xì)致研究管道敷設(shè)坡度與管線經(jīng)過(guò)地段的地面坡度的關(guān)系，使確定的管道敷設(shè)坡度，在滿足最小設(shè)計(jì)流速要求的前提下，既不使管道的埋深過(guò)大，又便于旁側(cè)支管的順利接入。在水力計(jì)算自上游管道依次向下游管段進(jìn)行時(shí)，隨著設(shè)計(jì)流量的逐段增加，設(shè)計(jì)流速也應(yīng)相應(yīng)增加，即使流量不變，流速也不應(yīng)減小。在地面坡度太大的地區(qū)，為了減小管內(nèi)的水流速度，防止管壁遭受沖刷，管道坡度一般小于地面坡度。這就有可能使下游的覆土厚度無(wú)法滿足最小限制的要求，所以在應(yīng)該在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置跌水井銜接。水流經(jīng)過(guò)檢查井時(shí)，常引起局部水頭損失，為了降低這項(xiàng)損失，檢查井底部在直線管段上要嚴(yán)格采用直線，在管道轉(zhuǎn)彎處要采用勻稱的曲線。在旁側(cè)支管與干管的連接點(diǎn)上，要保證干管的已定埋深允許旁測(cè)支管接入，同時(shí)，為避免旁側(cè)支管和干管產(chǎn)生逆水和回水，旁側(cè)支管中的設(shè)計(jì)流速不應(yīng)大于干管中的設(shè)計(jì)流速。2雨水部分城市雨水管渠系統(tǒng)的布置與污水管道的布置相近，但也有自己的特點(diǎn)。雨水管渠規(guī)劃布置的主要內(nèi)容有：確定排水流域與排水方式，進(jìn)行雨水的管渠的定線；確定雨水泵房、雨水調(diào)節(jié)池、于是排放口的位置。2.1雨水布管原則充分利用地形，就近排入水體。規(guī)劃雨水管線時(shí)，首先按照地形劃分排水區(qū)域，進(jìn)行管線布置。根據(jù)分散和直接的原則，盡量利用自然地形坡度，多采用正交式布置，以最短的距離重力流排入附近的河流、湖泊等會(huì)匯水區(qū)域。一般不設(shè)泵站。根據(jù)街區(qū)及道路規(guī)劃布置雨水管道。通常應(yīng)根據(jù)建筑物的分布、道路的布置以及街坊或小區(qū)內(nèi)部的地形、出水口的位置等布置雨水管道，是街坊和小區(qū)內(nèi)大部分雨水以最短的距離排入雨水管道。所以就需要對(duì)某一排水區(qū)域進(jìn)行劃分，使其匯水更加的方便和直接。合理布置雨水口，保證路面雨水舒暢排除。雨水口的布置應(yīng)根據(jù)地形和匯水面積確定，以使雨水不至漫過(guò)路口。一般在道路交叉口的匯水點(diǎn)、低洼地段均應(yīng)設(shè)置雨水口。采用明渠與暗管相結(jié)合的方式。在城市市區(qū)，建筑密度較大、交通頻繁地區(qū)。應(yīng)采用暗管排除雨水，盡管造價(jià)高，但是衛(wèi)生情況好，養(yǎng)護(hù)方便，不影響交通；在城市郊區(qū)或建筑密度低、交通量小的地方可采用明渠，以節(jié)省工程費(fèi)用。出水口的位置。當(dāng)匯水水體離流域很近，水體的水位變化不大，洪水位低于流域地面標(biāo)高，出水口的建筑費(fèi)用不大時(shí)，宜采用分散出口，使雨水盡快排放，反之，則應(yīng)該采用集中出口排放方式，本設(shè)計(jì)中采用分散出口排放。調(diào)蓄水體的布置。充分利用地形，選擇適當(dāng)?shù)暮雍孀鳛檎{(diào)蓄池，以調(diào)節(jié)洪峰流量，減低溝道設(shè)計(jì)流量減少泵站的設(shè)計(jì)數(shù)量。排洪溝的設(shè)置。城市中靠近山麓建設(shè)的中心區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)，除了應(yīng)設(shè)雨水管道外，還應(yīng)考慮在規(guī)劃地區(qū)周圍設(shè)置排洪溝。2.2雨水布管內(nèi)容確定排水區(qū)域與排水方式：本設(shè)計(jì)中有很明顯的排水區(qū)界，一條河流自東向西流動(dòng)，將整個(gè)城鎮(zhèn)劃分為河南區(qū)與河北區(qū)；同時(shí)將雨水排水區(qū)域分為五個(gè)個(gè)部分，分別有五條干管收集污水，由于該城鎮(zhèn)為中小型城鎮(zhèn)，且其大氣污染不是很嚴(yán)重，酸雨等不嚴(yán)重，同時(shí)我們的排水管道的設(shè)計(jì)采用雨污完全分流制的排水，所以收集的雨水以最快的方式直接排入水體，減少城市的積水，沿著河堤自動(dòng)往西共有五個(gè)排水口。污水廠和出水口位置的選擇本設(shè)計(jì)城市為河南的一個(gè)中小型城市，采用雨污完全分流制排水，雨水收集后不用處理直接排放，對(duì)水體的影響不是很大，所以雨水收集過(guò)程中不用設(shè)置污水處理廠來(lái)專門處理雨水，浪費(fèi)資源，出水口的位置分散在河堤處，河南區(qū)有一個(gè)，河北區(qū)有四個(gè)，共同完成城市的雨水排除工作。污水管道的布置與定線雨水管道的平面布置，一般按照干管、支管的順序進(jìn)行，雨水的管道這只過(guò)程中沒(méi)有主干管，干管直接把雨水引入水體。在總體規(guī)劃中，只決定雨水干管的走向和平面布置。定線時(shí)，應(yīng)該充分利用地形，使污水走向按照地面標(biāo)高由高到低來(lái)進(jìn)行，干管敷設(shè)在沿地面標(biāo)高到低從一個(gè)至高點(diǎn)排至水體，最短卻是最快的匯水方式，管道敷設(shè)不宜設(shè)在交通繁忙的快車道和狹窄的道路下，一般設(shè)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，同時(shí)將原有的各個(gè)匯水區(qū)域進(jìn)行劃分，使原來(lái)的各個(gè)區(qū)域排入不同的管網(wǎng)，從而以最快的速度減少了匯水時(shí)間，從而以最少的時(shí)間減少地面的積水。進(jìn)而組成的一個(gè)污水排放系統(tǒng)可將該系統(tǒng)穿過(guò)其他街區(qū)并與所穿過(guò)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雨水管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)和跌水井設(shè)置地點(diǎn)管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)為每條管道的起點(diǎn)和整個(gè)管段的地面標(biāo)高起伏點(diǎn)，這些點(diǎn)決定著管道的最小埋深，由于整個(gè)管道的敷設(shè)過(guò)程中，埋深一直滿足最實(shí)用條件，且對(duì)于將來(lái)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，由于管道坡度小于地面坡度，所以在下游的部分管段不能夠滿足最小的覆土厚度，所以需要設(shè)置跌水井，今本上每個(gè)干管需要設(shè)置一個(gè)跌水井，以滿足埋深和覆土深度的要求。確定雨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(guān)系，污水和雨水管道應(yīng)該敷設(shè)在給水管道的下面，處理管道的原則為：未建讓已建的，臨時(shí)性管讓永久性管，小管讓大管，有壓管讓無(wú)壓管，可彎管讓不可彎管。雨水管道的直徑一般比其他的管道都要大，所以更要協(xié)調(diào)好各個(gè)管道的關(guān)系，明白各個(gè)管段的位置和相對(duì)規(guī)矩，一般雨污水管段要在給水管道的下面。11—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8—匯水水體正交式雨水排水管道設(shè)置系統(tǒng)2.3設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)計(jì)算降落到地面上的雨水并不是全部都流入雨水管道系統(tǒng)的，雨水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量，只是相應(yīng)匯水面積上全部將水量的一部分，所以進(jìn)行一下基本計(jì)算：（1）徑流系數(shù)的確定降落到地面上的雨水，在沿地面流行的過(guò)程中，形成地面徑流，地面徑流的流量稱為雨水地面徑流量。因此將雨水管道系統(tǒng)匯水面積上的地面雨水徑流與總降水量的比值稱為徑流系數(shù)，用符號(hào)ψ表示，即：目前再設(shè)計(jì)計(jì)算中徑流系數(shù)根據(jù)地面覆蓋情況按經(jīng)驗(yàn)來(lái)定，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)徑流系數(shù)的規(guī)定見(jiàn)表9。由于在同一個(gè)匯水面積上，兼有多種地面覆蓋的情況，根據(jù)本設(shè)計(jì)中各中地面的覆蓋情況，用加權(quán)平均的方法可以求出整個(gè)城鎮(zhèn)的平均地表徑流系數(shù)，該城鎮(zhèn)的各種地面的覆蓋率等具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表10。表9徑流系數(shù)ψ值地面種類徑流系數(shù)ψ各種屋面、混凝土和瀝青路面大塊鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石路面級(jí)配碎石路面干砌磚石和碎石路面非鋪砌土路面公園和綠地表10各種性質(zhì)地面所占面積百分率表地面名稱各種屋面砼瀝青路面碎石路面非鋪砌地面瀝青表面處理的碎石路面公園和菜地所占百分比(％)438419620所以本城鎮(zhèn)的平均徑流系數(shù)為：平均徑流系數(shù)為0.5，與國(guó)內(nèi)的部分城市采用的綜合徑流系數(shù)相比，其符合河南城市的基本情況，所以采用本數(shù)值。（2）設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度的確定由于各個(gè)地區(qū)的氣候條件不同，將于的規(guī)律也不同，因此各地的降雨強(qiáng)度公式也不同。雖然，不同地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式各異，但都反映出降雨強(qiáng)度與重現(xiàn)期p和降雨歷時(shí)t之間的函數(shù)關(guān)系。要求的某地區(qū)的暴雨強(qiáng)度，只需求出該地區(qū)的重現(xiàn)度和降雨歷時(shí)即可（3）設(shè)計(jì)重現(xiàn)度p的確定有暴雨強(qiáng)度公式可知，暴雨強(qiáng)度隨著重現(xiàn)度p值的不同而不同，p值越大，暴雨強(qiáng)度越大，p值越小，暴雨強(qiáng)度越小。P值的確定影響著設(shè)計(jì)流量，如果p值采用較高的值的話，計(jì)算的雨水設(shè)計(jì)流量就會(huì)比較大，雨水管道的設(shè)計(jì)斷面相應(yīng)增大，安全性高，但是會(huì)增加工程的造價(jià)；反之，可降低工程造價(jià)，地面積水可能性大，可能發(fā)生排水不暢，不能及時(shí)排除雨水。我國(guó)地域遼闊，各地的重現(xiàn)度差別比較大，同一城市中也可能出現(xiàn)不同的重現(xiàn)度。但是本設(shè)計(jì)的目標(biāo)城市為一個(gè)中小城市，暴雨強(qiáng)度的差別不會(huì)很大，同時(shí)沒(méi)有很多重要的區(qū)域，所以整個(gè)城市采用統(tǒng)一的重現(xiàn)期。結(jié)合國(guó)內(nèi)的各個(gè)城市的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值和對(duì)該城市的具體分析，鄭州、西安、武漢等周邊城市的情況，所以確定該城鎮(zhèn)的重現(xiàn)期為1a。（4）設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)的確定當(dāng)匯水區(qū)域最遠(yuǎn)點(diǎn)到達(dá)回水管道的那一刻，相應(yīng)的設(shè)計(jì)斷面上產(chǎn)生最大的雨水流量。所以集水時(shí)間t是由地面雨水集水時(shí)間和管內(nèi)雨水運(yùn)行時(shí)間兩部分組成，所以降水歷時(shí)可用下式表達(dá)：m-折減系數(shù)；1）地面雨水集水時(shí)間的確定地面雨水集水時(shí)間是指雨水從匯水區(qū)域上最遠(yuǎn)點(diǎn)A到第一個(gè)雨水口a的地面雨水流行時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中，要準(zhǔn)確的確定值較為困難，故通常不予計(jì)算而直接采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：一般采用5—15min。一般匯水面積較小，地形較陡，建筑密度較大，雨水口分布較密的地區(qū)，宜采用較小的值，一般為5—8min左右，其他情況為8—15min。本設(shè)計(jì)符合《規(guī)范》中的第一種情況，匯水面積較小，同時(shí)根據(jù)其周邊城市的情況來(lái)確定，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)值中的鄭州、西安、武漢等城市，最終確定地面集水時(shí)間為8min。2）管內(nèi)雨水流行時(shí)間的確定管內(nèi)雨水流行時(shí)間是指雨水在管內(nèi)從第一個(gè)雨水口流到設(shè)計(jì)斷面的時(shí)間。他與雨水在管內(nèi)流經(jīng)的距離L及管內(nèi)雨水的流行速度v有關(guān)。可用下式計(jì)算：3）折減系數(shù)m值的確定—2.0。本設(shè)計(jì)中的管道全部采用暗管，所折減系數(shù)按照m=2.0計(jì)算。（5）暴雨強(qiáng)度公式綜上所述，當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期、設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)、折減系數(shù)確定以后，計(jì)算雨水管渠的設(shè)計(jì)流量所用的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式可寫(xiě)為：在設(shè)計(jì)要求中，部分參數(shù)已經(jīng)給出,同時(shí)經(jīng)過(guò)前面的確定，帶入相關(guān)參數(shù)進(jìn)去可知：從而確定了暴雨強(qiáng)度公式，需要根據(jù)管段流量確定，當(dāng)進(jìn)行水力計(jì)算后，即可確定流速，才能確定。（6）單位面積徑流量的確定：?jiǎn)挝幻娣e徑流量[L/s·hm2]是暴雨強(qiáng)度q與徑流系數(shù)ψ的乘積，即剩下的工作就只有確定雨水在管段內(nèi)流行時(shí)間即可。相應(yīng)的設(shè)計(jì)雨水徑流量為：F為其相應(yīng)的匯水面積。水力計(jì)算：設(shè)計(jì)充滿度：由于雨水較污水清潔，對(duì)水體及環(huán)境污染小。因暴雨時(shí)徑流量大，相應(yīng)較高設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的降雨歷時(shí)一般不會(huì)很長(zhǎng)。允許雨水灌區(qū)溢流，以減少工程投資。因此，雨水灌區(qū)按漫流來(lái)設(shè)計(jì)，既充滿度。對(duì)于明渠，超高不得小于0.2m。街道邊溝，超高應(yīng)大于等于0.3m。設(shè)計(jì)流速與污水相似，設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相對(duì)應(yīng)的水流平均速度稱為設(shè)計(jì)流速。設(shè)計(jì)流速過(guò)小，雨水流動(dòng)緩慢，其中的懸浮物容易沉淀淤積；反之，設(shè)計(jì)流速過(guò)高，產(chǎn)生對(duì)管壁的沖刷，使得管材損壞嚴(yán)重，管道的使用壽命降低?！妒彝馀潘O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定最小設(shè)計(jì)流速雨水灌渠（漫流時(shí)）的最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s。由于明渠內(nèi)發(fā)生淤積后易于清除、疏通，所以明渠的最小設(shè)計(jì)流速為0.4m/s。最大設(shè)計(jì)流速金屬管道為10m/s，非金屬管道為4m/s，明渠根據(jù)不同材質(zhì)按照設(shè)計(jì)說(shuō)明來(lái)定。最小設(shè)計(jì)坡度與污水管道的設(shè)計(jì)坡度相似，在雨水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常使管道敷設(shè)坡度與地面坡度一致，這對(duì)降低管道系統(tǒng)的造價(jià)非常有利。但相應(yīng)于管道敷設(shè)坡度的雨水流速應(yīng)該等于或大于最小設(shè)計(jì)流速，這在地勢(shì)平坦地區(qū)或管道逆坡敷設(shè)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(shè)計(jì)坡度。我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》一般規(guī)定：在設(shè)計(jì)充滿度為0.5時(shí)，管徑為200mm時(shí)，最小設(shè)計(jì)坡度為0.01；管徑為300mm時(shí)，最小設(shè)計(jì)坡度為0.003。街坊廠區(qū)內(nèi)為0.004；街道為0.003。最小管徑一般在雨水管道系統(tǒng)的上游部分，雨水設(shè)計(jì)流量很小，若根據(jù)設(shè)計(jì)流量計(jì)算，則設(shè)計(jì)管徑會(huì)很小。根據(jù)管徑養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)證明，管徑過(guò)小容易堵塞，從而增加管道清淤次數(shù)，并給用戶帶來(lái)不便。采用較大的管徑可采用較小的設(shè)計(jì)坡度，從而使管道的埋深減小，降低工程造價(jià)。我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：雨水管道到在街坊和廠區(qū)內(nèi)的最小設(shè)計(jì)管應(yīng)為200mm，在街道下的最小設(shè)計(jì)管徑為300mm。本設(shè)計(jì)中的所有管段均滿足以上要求。不計(jì)算管段在雨水管道的設(shè)計(jì)過(guò)程中，若某設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量小于其在最小管徑、最小設(shè)計(jì)流速、最小設(shè)計(jì)充滿度條件下管道通過(guò)的流量，則這樣的管段稱為不計(jì)算管段。設(shè)計(jì)時(shí)不再進(jìn)行水力計(jì)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(lái)核算。最小埋設(shè)深度具體規(guī)定與污水管道相同，為了滿足如下的技術(shù)要求而提出最小覆土厚度：防止冰凍膨脹而損壞管道防止管壁因地面負(fù)載而破壞滿足街坊雨水連接管銜接的要求根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：防凍—無(wú)保溫時(shí)為冰凍線上0.15m；防負(fù)載—車行道下最小覆土0.7m；銜接—建筑物出戶管0.5－0.6m。所以就需要考慮管段控制點(diǎn)（管道的起點(diǎn)）的最小埋深，以確定整個(gè)管道的埋深，同時(shí)還要考慮地下埋深，考慮地下地質(zhì)和地下水以及工程造價(jià)情況，一般規(guī)定，在干燥土壤中不超過(guò)7—8m；在多水、流砂、石灰?guī)r地層中不超過(guò)5m。當(dāng)埋深超過(guò)最大埋深，可以考慮采用提升泵站，以提高下游管段的管位，減少下游管道的埋設(shè)深度。本設(shè)計(jì)中考慮地質(zhì)條件，地下水位離地面有6—7m，且為砂質(zhì)粘土，本設(shè)計(jì)中全部埋深都在0.7-5m之間，符合要求。污水管道的銜接在污水管道系統(tǒng)中，為了滿足管道銜接和養(yǎng)護(hù)管理的要求，通常在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方設(shè)置檢查井。在檢查井中必須考慮上下游管道銜接時(shí)的高程關(guān)系。管道銜接時(shí)應(yīng)遵循一下兩個(gè)原則：盡可能提高下游管道的高程，以減少管道的埋深，見(jiàn)底造價(jià)；避免在上游管段中形成回水而造成淤積。常見(jiàn)的銜接方式有：管頂平接、水面平接、設(shè)跌水井的方式。本設(shè)計(jì)采用管頂平接進(jìn)行管道的敷設(shè)，管材為圓形的鋼筋混凝土管。（1）計(jì)算步驟：從居住區(qū)地形圖中得知，該地區(qū)坡度較大，有很明顯的分水線，可按照就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積，雨水分散出水口設(shè)在河岸邊，故雨水干管的分布基本方向垂直于河岸線，為保證在暴雨期間排水的可能性，故在雨水干管的終端設(shè)置雨水泵站。根據(jù)地形及管道布置情況，劃分設(shè)計(jì)管段。具體的管道的布置方法見(jiàn)附圖（雨水管道的平面布置圖）。將涉及管段的檢查井依次編號(hào)，冰涼出每一設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度，匯總到表11.確定出檢查井各檢查經(jīng)的地面標(biāo)高填入表12。表11設(shè)計(jì)管道長(zhǎng)度匯總表管段編號(hào)管段實(shí)際長(zhǎng)度/m管段編號(hào)管段實(shí)際長(zhǎng)度/m管段編號(hào)管段實(shí)際長(zhǎng)度/m管段編號(hào)管段實(shí)際長(zhǎng)度/m1-254512-1117523-2420131-322162-326411-135624-2524532-331334-530414-1544725-267634-351965-629116-175826-2721835-363837-825718-1912127-2820836-371468-943920-2131429-3014910-1116121-2212730-31262表12地面標(biāo)高匯總表檢查井編號(hào)地面標(biāo)高檢查井編號(hào)地面標(biāo)高檢查井編號(hào)地面標(biāo)高1102.0014101.2027100.702100.0015100.0028100.003100.0016100.0029102.504103.001730102.005101.5018100.0031101.006100.001932102.207102.2020101.0033100.008100.8021100.4034102.209100.0022100.0035101.2010100.5023103.503611100.0024102.7037100.0012100.00.25101.801326101.50每一設(shè)計(jì)管段所承擔(dān)的匯水面積可按就近排入附近雨水管道的原則劃分，然后將每塊回水面積編號(hào)，計(jì)算數(shù)值。雨水流向顯示在圖中（雨水管道的平面布置圖）。各設(shè)計(jì)管段的匯水面積的計(jì)算數(shù)值見(jiàn)表13（涂黑的為干管，其余的是支管）。計(jì)算管段編號(hào)本段匯水面積ha轉(zhuǎn)輸匯水面積ha總匯水面積ha1-202-33-45-606-77-89-10010-1111-1213-14015-16017-18019-200表13匯水區(qū)域及匯水面積計(jì)算數(shù)值水力計(jì)算表計(jì)算采用列表的方法進(jìn)行雨水管道設(shè)計(jì)流量及水力計(jì)算，計(jì)算的具體結(jié)果見(jiàn)附表2。先從管段的起始端開(kāi)始，然后依次向下游進(jìn)行。附表2中第1項(xiàng)為需要計(jì)算的設(shè)計(jì)管段，應(yīng)從上游向下游一次寫(xiě)出管段的編號(hào)，在第2、3、13、14項(xiàng)，可分別從表11、表13、表12中獲得。在計(jì)算中，假定管段中雨水流量均從管段的起點(diǎn)進(jìn)入，講個(gè)管段的起點(diǎn)作為設(shè)計(jì)斷面。因此，各設(shè)計(jì)管段中雨水的設(shè)計(jì)流量按該管段的起點(diǎn)，即上游管段的終點(diǎn)的設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)進(jìn)行計(jì)算的，也就是說(shuō)，在計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的暴雨強(qiáng)度時(shí)，所采用的值是上游各管段內(nèi)的雨水流行時(shí)間之和。的求得需要根據(jù)上一條管段的水力計(jì)算后，確定了流速才能確定。例如，設(shè)計(jì)管段的1—2是起始管段，故為0，將此值列入表中第4項(xiàng)。設(shè)計(jì)管段的2—3的確定卻是需要等1—2的設(shè)計(jì)流速確定，求出其運(yùn)行時(shí)間，才能計(jì)算得出。該居民區(qū)的平均徑流系數(shù)求單位面積的徑流量，在前面，本設(shè)計(jì)的單位面積的徑流量也已經(jīng)計(jì)算得出。從而確定了暴雨強(qiáng)度公式，需要根據(jù)管段流量確定，當(dāng)進(jìn)行水力計(jì)算后，即可確定流速，才能確定。用各設(shè)計(jì)管段的單位面積徑流量乘以該管段的匯水面積的該管段的設(shè)計(jì)流量，例如，管段1—2的設(shè)計(jì)流量為，依次將計(jì)算值列入附表2中第7項(xiàng)。根據(jù)求得各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量，參考地面坡度，查滿流水力計(jì)算圖，確定出管段的設(shè)計(jì)管徑、坡度和流速。在查水力計(jì)算圖或者水力計(jì)算表時(shí)，Q、V、I、D這四個(gè)水力因素可以相互適當(dāng)調(diào)整，使計(jì)算結(jié)果既符合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)定，又經(jīng)濟(jì)合理。由于該街區(qū)的地面坡度不是很大，為不使管道埋深過(guò)大，管道坡度宜取最小值，但所取的最小坡度應(yīng)能使管內(nèi)水流速度不小于設(shè)計(jì)流速。例如管段1—2的設(shè)計(jì)流量為776.92L/s，按照其最小設(shè)計(jì)坡度，可調(diào)整其管段的實(shí)際輸水能力為950L/s，同時(shí)相應(yīng)的管徑、流速都有擴(kuò)大。根據(jù)設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流速求該管段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間。例如管段1—2的管內(nèi)雨水流行時(shí)間，將其計(jì)算值列入附表2中第5項(xiàng)。求降落量，由設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度及坡度，求出設(shè)計(jì)管段上下端的設(shè)計(jì)高差（降落量）。例如管段1—2的降落量，將此值列入附表2中第12項(xiàng)。確定管道埋深及銜接。在滿足最小覆土厚度的條件下，考慮冰凍情況，承受載荷及管道銜接，并考慮到與其地下管線交叉的可能，確定管道起點(diǎn)的埋深或標(biāo)高。本設(shè)計(jì)的起點(diǎn)埋深為2m或者是2.5m，將此值列入附表2中的第17項(xiàng)。各計(jì)算管段的銜接采用管頂平接。求各設(shè)計(jì)管段上、下端的管內(nèi)底標(biāo)高。用1點(diǎn)地面標(biāo)高減去該點(diǎn)管道的埋深，得到該點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高，即（102.0-2）m=100.0m列入附表2中第15項(xiàng)，再用該值減去該管段的降落量，記得到終點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高值，即（100.0-1.64）m=98.36m，列入附表2中第16項(xiàng)。用節(jié)點(diǎn)2的地面標(biāo)高值減去該店的管內(nèi)底標(biāo)高值得到節(jié)點(diǎn)2的管道埋深，即（100.0-98.36）m=1.64m，經(jīng)此值列入附表2中第18項(xiàng)。由于管段1—2和管段2—3的管徑不同，采用管頂平接，即管段1—2的末端與管段2—3的起端的灌頂標(biāo)高應(yīng)相同，所以計(jì)算得管段2—3的起端管內(nèi)底標(biāo)高應(yīng)為（98.36-0.1）m=98.26m，求出其起端管內(nèi)底標(biāo)高后，可用前面方法求得末端管內(nèi)底標(biāo)高，直到求出全部的數(shù)值。3給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)管網(wǎng)線路的選擇與布置要求輸配水管渠的線路應(yīng)盡量做到線路短、起伏小，土石方工程量少，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，少占農(nóng)田和不占良田。輸配水管渠走向和位置應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃要求，并盡可能沿現(xiàn)有的道路或規(guī)劃路鋪設(shè)，以利于施工和維護(hù)。輸配水管渠應(yīng)盡量避免穿越河谷、山脊、沼澤、重要鐵路和泄洪地區(qū)，并注意避開(kāi)滑坡、塌方以及易發(fā)生泥石流和高侵蝕性土壤地區(qū)。輸水管線應(yīng)盡量充分利用水位高差，當(dāng)條件許可時(shí)，優(yōu)先考慮重力流輸水。應(yīng)盡量考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合和分期實(shí)施的可能。2.輸配水管渠布置的一般要求重力輸水管渠應(yīng)設(shè)檢查井和通氣孔。檢查井間距：當(dāng)管徑（渠寬）在700㎜以下，間距不大于200米；在700—1400㎜時(shí)，間距不大于400米。對(duì)于重力管渠，需控制水位，壓力水管，設(shè)消除水錘的措施。壓力輸水管道隆起點(diǎn)設(shè)進(jìn)氣閥和排氣閥，低凹處設(shè)置泄水管及泄水閥。管道法蘭接口應(yīng)設(shè)于檢查井或地溝內(nèi)，特殊情況需埋土里時(shí)，需加保護(hù)措施。連通管及閥門布置：（1）兩條以上輸水管一般應(yīng)設(shè)連通管，直徑一般相同。（2）設(shè)有連通管的輸水管道上，應(yīng)設(shè)必要閥門，以防事故及檢修時(shí)切換。（3）閥門間距視具體情況而定。根據(jù)以上原則，一泵站之后輸水管采用2根，線路盡量短，二泵站至管網(wǎng)的輸水管宜采用2根。配水管網(wǎng)布置1.管網(wǎng)定線與布置：（1）配水管網(wǎng)應(yīng)根據(jù)用水要求合理分布于全供水區(qū)，盡可能縮短配水管線的總長(zhǎng)度，沿各個(gè)街區(qū)挨個(gè)布置，然后連接成環(huán)。（2）配水管網(wǎng)的布置應(yīng)使干管盡可能以最短距離到達(dá)主要用水地區(qū)。（3）干管的位置，應(yīng)盡可能布置在兩側(cè)均有較大用戶的道路上。（4）配水干管之間應(yīng)在適當(dāng)間距處設(shè)連接管以形成環(huán)網(wǎng)。（5）用以配水至用戶和消火栓的配水支管，一般采用管徑為150—200㎜，負(fù)擔(dān)消防任務(wù)的配水支管不得小于150毫米。（6）城市生活飲用水管網(wǎng)嚴(yán)禁與非生活飲用水管網(wǎng)連接，并嚴(yán)禁與各單位自備的生活飲用水直接連接。（7）按現(xiàn)有的道路規(guī)劃，盡可能減少過(guò)鐵路和過(guò)高級(jí)路面。2.根據(jù)所給的城市市區(qū)平面圖和以確定的水源位置、工廠、公共建筑等大用戶的位置分布考慮一下幾點(diǎn)進(jìn)行管網(wǎng)定線：（1）配水管網(wǎng)應(yīng)根據(jù)用戶要求合理分布于全供水區(qū)。在滿足用戶對(duì)水量、水壓的要求原則下，盡可能縮短配水管線總長(zhǎng)度，一般布置成環(huán)網(wǎng)狀。（2）干管的位置，盡可能布置在兩側(cè)均有較大用戶的道路上，以減少配水支管的數(shù)量。（3）配水干管之間應(yīng)在適當(dāng)間距處設(shè)置連接管，以形成管網(wǎng)。根據(jù)以上幾點(diǎn)原則，結(jié)合平安縣的地形特點(diǎn)，管網(wǎng)定線環(huán)網(wǎng)共18個(gè)，從二級(jí)泵站到節(jié)點(diǎn)1處采用兩根輸水管進(jìn)行輸水。配水管網(wǎng)具體布置見(jiàn)附圖2（管線總平面布置圖）。配水管與構(gòu)筑物或管道的間距1．管道距構(gòu)筑物的最小水平凈距：鐵路：離遠(yuǎn)期路堤坡腳為5米，路坡頂為10米。管徑小于或等于200mm，距建筑紅線最小水平間距為1.0m；管徑大于200mm時(shí)，距建筑紅線最小水平間距為3.0m。煤氣管：低壓為1.0米；中壓為1.0米；次高壓為1.5米；高壓為2.0米。熱力管道為1.5米。通訊照明桿柱為1.0米，高壓電桿支座為3.0米。2．給水管與污水管間距：給水管應(yīng)鋪設(shè)在污水管上面，給水管與污水管交叉時(shí)，管外壁凈距不得小于0.4米，且不準(zhǔn)許有接口重疊。給水管與污水管平行鋪設(shè)時(shí)，管外壁凈距應(yīng)大于1.5米。當(dāng)污水管必須鋪設(shè)在給水管上面時(shí)，給水管必須采用金屬管材，并根據(jù)土壤的滲水性及地下水位情況，確定凈距。3．管道互相交叉時(shí)的凈距：給水管道相互交叉其凈距不得小于0.15米。閥門、消火栓、給水栓的布置原則1．閥門1）配水管網(wǎng)中的閥門布置，應(yīng)能滿足事故段的切斷需要。其位置可結(jié)合連接管及重要供水支管的節(jié)點(diǎn)設(shè)置，干管閥門間距500—1000米。干管上的閥門可設(shè)在連接管的下游，支、干管相接處的支管上。城市管網(wǎng)支干管及重要水管上的消火栓，均應(yīng)在消火栓前設(shè)閥門，支干管上閥門布置不應(yīng)隔斷5個(gè)以上的消火栓。2．消火栓消火栓間距不應(yīng)大于120米。消火栓的接管直徑不小于100毫米。盡可能設(shè)在交叉口和醒目處。消火栓規(guī)定應(yīng)距建筑物不小于5米，距車行道邊不大于2米，一般常設(shè)在人行道邊。3．集中給水栓考慮取水方便，設(shè)排水管溝，寒冷地區(qū)還應(yīng)設(shè)防凍栓。確定管網(wǎng)計(jì)算工況此管網(wǎng)未設(shè)置水塔或高位水池等調(diào)節(jié)構(gòu)筑物，僅依靠二泵房的分級(jí)供水來(lái)達(dá)到用水需要。管網(wǎng)計(jì)算工況有最高用水時(shí)、最高用水加消防時(shí)以及事故時(shí)三種。1．管網(wǎng)按最高日最高時(shí)用水量QS及設(shè)計(jì)水壓HS計(jì)算。生活用水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)水壓（最小自由水頭）應(yīng)根據(jù)建筑物層數(shù)決定，平均層數(shù)是6層，故設(shè)計(jì)水壓是28米。2．根據(jù)具體情況分別用消防、最不利管段發(fā)生故障等校核。消防：采用低壓消防系統(tǒng)，允許控制點(diǎn)降至10米。消防時(shí)同時(shí)考慮2個(gè)地方同時(shí)發(fā)生火災(zāi)時(shí)。事故：考慮事故流量下，水壓仍能滿足設(shè)計(jì)水壓的要求；流量為設(shè)計(jì)用水量的70%。由于本次設(shè)計(jì)平安縣設(shè)計(jì)資料中沒(méi)有特別注明工業(yè)企業(yè)，所以工業(yè)企業(yè)用水集中流量在給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中未考慮。居住區(qū)人口密度取350cap/ha。由設(shè)計(jì)資料測(cè)出街區(qū)總面積為1524.33ha，故居民生活用水定額取為200L/人·d。根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》：城鎮(zhèn)供水的時(shí)變化系數(shù)、日變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)性質(zhì)和規(guī)模、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、供水系統(tǒng)布局，結(jié)合現(xiàn)狀供水曲線和日用水變化分析確定。在缺乏實(shí)際用水資料情況下，最高日城市綜合用水的時(shí)變化系數(shù)宜采用1.2～1.6；日變化系數(shù)宜采用1.1～1.5。取綜合用水日變化系數(shù)為1.3。最高日生活用水量（1）居民生活用水量（用水普及率為90﹪）Q1=q1Nf/24×350××90%=10663.4m3/d式中：q1——最高日生活用水量定額，0.2m3/人·dN——居住區(qū)人口數(shù)，capf——自來(lái)水普及率，%（2）綜合生活用水。Q2×Q1×Kd××=18021.1m3/d（3）澆灑道路和綠化用水噴灑道路：qa=2L/次·㎡，n=3次；綠化：qb=2L/次·㎡,n=2次。Q3=nqS/24=（3×2×200000+2×2×300000）/1000=2400m3／d式中：n——澆灑道路和綠化用水次數(shù)q——每次每平方米用水量，L/次·㎡S——澆灑道路面積、綠化面積，m3（4）未預(yù)見(jiàn)用水量及管網(wǎng)漏水量按最高日的25﹪計(jì)。（5）最高日用水量Qd=1.25(Q2+Q3)×（18021.1+2400）=25526.4m3／d=295.4L／s沿線流量的計(jì)算假定用水量均勻分布在全部干管上，由此算出干管線單位長(zhǎng)度的流量，叫做比流量。比流量計(jì)算公式為：qs=(Q-∑q）/∑lqs=0.0311L／(s·m)式中：qs—比流量，L／(s·m);Q—管網(wǎng)總用水量，L/s;∑q—大用戶集中用水量總和，L/s;∑l—干管總長(zhǎng)度，m，不包括穿越廣場(chǎng)、公園等無(wú)建筑物地區(qū)的管線；只有一側(cè)配水的管線，長(zhǎng)度按一半計(jì)算。管網(wǎng)圖形是由許多管段組成。沿線流量是指供給該管段兩側(cè)用戶所需流量。從比流量求出各管段沿線流量的公式如下：q1=qsl式中q1—沿線流量，L/s;qs—比流量，L／(s·m);l—該管段的長(zhǎng)度，m。給水管網(wǎng)管段沿線流量見(jiàn)表3—1給水管網(wǎng)管段沿線流量表表3—1管段管段長(zhǎng)度m計(jì)算長(zhǎng)度m比流量L/（s?m）沿線流量L/s1-2775.39387.690.031112.061-10426.480.031113.262-3536.93268.460.03118.352-11568.76568.760.031117.693-4539.70269.850.03118.393-121004.831004.830.031131.254-5971.52485.760.031115.115-6511.56255.780.03117.955-12561.38561.380.031117.466-7430.04215.020.03116.697-12557.84557.840.031117.357-8392.77196.380.03116.118-91243.40621.700.031119.338-13386.82386.820.031112.039-101080.94540.470.031116.8110-11944.95944.950.031129.3911-13901.28901.280.031128.0312-13901.28901.280.031128.03節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算管網(wǎng)中任一管段的流量，由兩部分組成：一部分是沿該管段長(zhǎng)度L配水的沿線流量q1，另一部分是通過(guò)該管段輸水到以后管段的轉(zhuǎn)輸流量qt。轉(zhuǎn)輸流量沿整個(gè)管段不變，而沿線流量由于管段沿線配水，所以管段中的流量順?biāo)鞣较蛑饾u減小，到管段末端只剩下轉(zhuǎn)輸流量。按照用水量在全部干管上均勻分配的假定求出的沿線流量，只是一種近似的方法。如上所述，每一管段的沿線流量是沿管線分配的。對(duì)于流量變化的管段，難以確定管徑和水頭損失，所以有必要將沿線流量轉(zhuǎn)化成從節(jié)點(diǎn)流出的流量。這樣，沿管線不再有流量流出，即管段中的流量不再沿管線變化，就可以根據(jù)該流量確定管徑。沿線流量轉(zhuǎn)化成節(jié)點(diǎn)流量的原理是求出一個(gè)沿線不變的折算流量q，使它產(chǎn)生的水頭損失等于實(shí)際上沿管線變化的流量qx產(chǎn)生的水頭損失。管網(wǎng)中任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量為：qi=α∑q1∑q1即任一節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)流量qi等于與該節(jié)點(diǎn)相連各管段的沿線流量qi總和的一半。給水管網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量見(jiàn)表3—2。給水管網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)流量表表3—2節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量L/S節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量L/S112.66818.74219.05918.07324.001029.73411.751137.55520.261247.0467.321334.04715.07給水管網(wǎng)流量初步分配及管徑的確定確定各管段中的流量，進(jìn)而確定管段直徑。流量分配要保持水流的連續(xù)性，每一節(jié)點(diǎn)必須滿足節(jié)點(diǎn)流量的平衡條件：流入任一節(jié)點(diǎn)的流量等于流離該節(jié)點(diǎn)的流量，若以流入為“一”，流離為“+”，則∑Q=0。確定控制點(diǎn)位置，管網(wǎng)主導(dǎo)流向；參照主導(dǎo)流向擬定各管段水流方向，以最短距離供水到大用戶或邊遠(yuǎn)地區(qū)；盡量使平行的主要干管分配相近的流量（防止某些管段負(fù)荷過(guò)重），連接管要少分配流量，滿足沿線配水為限（主要作用是干管損壞時(shí)轉(zhuǎn)輸流量）各干管通過(guò)的流量沿主要流向逐漸減少，不要忽多忽少；可以起端開(kāi)始或從末端，滿足節(jié)點(diǎn)流量的平衡條件；此分配值是預(yù)分配，用來(lái)選擇管徑，真正值由平差結(jié)果定。確定管網(wǎng)中每一管段的直徑是輸水和配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要課題之一。管段的直徑應(yīng)按分配后的流量確定。在設(shè)計(jì)中，各管段的管徑按下式計(jì)算：式中為管段流量，m3/s；V為管內(nèi)流速，m/s。由上式可知，管徑不但和管段流量有關(guān)，而且還與流速有關(guān)。因此，確定管徑時(shí)必須先選定流速。為了防止管網(wǎng)因水錘現(xiàn)象而損壞，在技術(shù)上最大設(shè)計(jì)流速限定在2.5～3.0m/s范圍內(nèi)；在輸送渾濁的原水時(shí)，為了避免水中懸浮物質(zhì)在水管內(nèi)沉積，最低流速通常應(yīng)大于0.60m/s，由此可見(jiàn)，在技術(shù)上允許的流速范圍是較大的。因此，還需在上述流速范圍內(nèi)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件，考慮管網(wǎng)的造價(jià)和經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用，來(lái)選定合適的流速。給水管網(wǎng)平差管網(wǎng)平差是指在按初步分配流量確定管徑的基礎(chǔ)上，重新分配各管段的流量，反復(fù)計(jì)算，直到同時(shí)滿足連續(xù)性(節(jié)點(diǎn))方程組和能量（環(huán)）方程組的環(huán)狀管網(wǎng)水力計(jì)算過(guò)程。通過(guò)管網(wǎng)平差，為管網(wǎng)管理提供科學(xué)指導(dǎo)，為規(guī)劃設(shè)計(jì)和改造、擴(kuò)建管網(wǎng)提供優(yōu)化方案。平差公式采用海曾威廉公式。通過(guò)各個(gè)管段初步分配的流量和管徑，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行平差，平差結(jié)果見(jiàn)表3—5和表3—6。各個(gè)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)統(tǒng)計(jì)表表3—6管段編號(hào)管徑m長(zhǎng)度m流量L/s流速m/s水力坡度‰水頭損失m1-2500387.69208.881.062.090.811-10350426.4873.730.771.720.732-3400268.46128.571.022.520.682-11300568.7661.260.872.591.473-4300269.8551.720.731.890.513-123001004.8352.850.751.971.984-5250485.7639.970.812.851.395-6200255.7818.990.602.130.555-12100561.386.720.610.1500211.670.663.510.7612-7100557.846.710.612.191.228-7100196.380.290.041.910.379-8200621.7023.270.743.111.938-13100386.827.250.653.891.5010-9250540.4741.340.843.041.6410-11100944.956.660.601.641.5511-13200901.2826.380.843.923.5312-13100901.286.420.602.612.35平差結(jié)果的管段流速經(jīng)校核，管網(wǎng)中有90%以上的管段均處于經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)，滿足要求。在管網(wǎng)平差對(duì)各個(gè)管段分配流量后，環(huán)上各個(gè)管段的水頭損失代數(shù)和，稱之為閉合差△h。閉合差△h越大，說(shuō)明初步分配的流量和實(shí)際流量相差越大。規(guī)范規(guī)定基環(huán)的環(huán)閉合差△h必須小于等于0.5m。通過(guò)計(jì)算，ΔHi滿足計(jì)算收斂條件，管網(wǎng)平差計(jì)算完成。各個(gè)節(jié)點(diǎn)自由水頭表表3—7節(jié)點(diǎn)編號(hào)地面標(biāo)高m已知水壓m已知流量L/s節(jié)點(diǎn)水壓m自由水頭m節(jié)點(diǎn)流量L/s1102.50152.50152.5050.00-282.622100.5019.05151.6951.1919.053102.0024.00151.0149.0124.004103.7011.75150.5046.8011.755101.8020.26149.1247.3220.266100.757.32148.5747.827.327100.2015.07147.8247.6215.078101.0018.74148.1947.1918.749105.2018.07150.1244.9218.0710100.3029.73151.7751.4729.7311100.3037.55150.2249.9237.5512100.2047.04149.0448.8447.0413101.1034.04146.6945.5934.04生活用水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)水壓（最小自由水頭）應(yīng)根據(jù)建筑物層數(shù)決定，此次建筑物的平均層數(shù)是6層，根據(jù)規(guī)范1層設(shè)計(jì)水壓為10m，2層12m，以后每增加一層加4m，故設(shè)計(jì)水壓為28m。經(jīng)過(guò)校核，管網(wǎng)中最不利節(jié)點(diǎn)為6,6節(jié)點(diǎn)的自由水頭大于設(shè)計(jì)水壓，平差結(jié)果符合要求。3.4給水管網(wǎng)校核從前面的設(shè)計(jì)過(guò)程可知，管網(wǎng)的管徑和水泵揚(yáng)程，是按設(shè)計(jì)年限內(nèi)最高