排水管网课程设计说明书

1、.前言3排水管网设计说明书41总论41.1 设计依据41.2 规划区域概况原始资料41.3 设计原则61.4 设计范围和任务62方案选择和确定72.1 排水体制的确定72.2 工业废水与城市排水系统的关系选择82.3 污水处理方式的选择93污水管网工程设计103.1 污水管网定线103.2 污水设计流量123.2 计算举例153.3 街区编号及面积计算153.4工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算183.5 污水管道的水力计算194 污水处理厂的工艺设计285参考书籍29心得体会30前言水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源，科学用水和排水是人类社会发展史上最重要

2、的社会活动和生产活动内容之一。特别是在近代历史中，随着人类居住和生产的程式化进程，给水排水工程已经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施，成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。给水排水系统是为人们的生活、生产、和消防提供用水和排除废水的设施的总称。它是人类文明进步和城市化聚集居住的产物，是现代化城市最重要的基础设施之一，是城市社会文明、经济发展和现代化水平的重要标志。尤其是在面临全球水资源极其缺乏的今天，给排水管网的作用显得尤为重要。由于城市给排水系统在新的时期赋予了新的内涵，与人们的生产和生活息息相关。看似平凡的规划设计却有着不平凡的现实意义，在满足规范和其它技术要求的条件

3、下，根据城市的具体情况，科学规划设计城市给排水管网系统是一个非常重要的课题。课程设计是学习计划的一个重要的实践性学习环节，是对前期所学基础理论、基本技能及专业知识的综合应用。通过课程设计调动了我们学习的积极性和主动性，培养我们分析和解决实际问题的能力，为我们走向实际工作岗位，走向社会打下良好的基础。排水规划设计是给排水工程规划设计的主要内容，通过技术经济分析，选择技术可行、经济合理的最佳方案。根据输配水管网布置的原则，选择管网控制点，进行平差和水力计算，确定输配水干管的直径、走向，并布置沿线的主要附件；绘制管道平面图和纵断面图。排水管网设计根据确定的设计方案， 在适当比例的总体布置图上划分排水

4、流域，布置管道系统；根据设计人口数污水量标准，计算污水设计流量；进行污水管道水力计算，确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度；确定污水管道在道路横断面上的位置；绘制管网平面图和管道纵断面图。排水管网设计说明书1总论1.1 设计依据1.1.1 主要规范(1)城市排水工程规划规范(GB50318-2000)，国家质量技术监督局、建设部(2)室外排水设计规范(GB50014-2006)，国家计委、建设部(3)泵站设计规范(GB/T50265-97)，国家质量技术监督局、建设部1.1.2 主要标准(1)污水综合排放标准(GB8978-1996)(2)污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)1

5、.2 规划区域概况原始资料（1）城地区地理位置及自然条件该地区位于四川盆地中南部，冷暖江的中下游。城区分为、两个行政区，江南为区，江北为区。该地区的地貌属丘陵地区，海拔标高一般为310350m。 气象条件气候温和湿润。湿度：年平均17.9；最热月平均27.1，极端最高41.1；最冷月平均7.1，最低3。年平均相对湿度80%，年平均降水量1044.2mm。平均气压973.1毫巴（730mm汞柱高）。常年主导风向为北风和西北风。夏季主导风向为北风。夏季平均风速1.6m/s；冬季平均风速1.4m/s。水文资料冷暖江历史最高洪水位315.458；二十年一遇洪水位310.400；95%保证率的枯水位30

6、1.750m；常水位306.420m。河床底标高为295.050m。95%保证率的枯水期流量60m3/s，最大流量3650m3/s，多年平均流量400.6m3/s，平均流速0.53.8m/s；平均水面比降1.8；平均水温19.2。 地质资料城区地质情况良好，为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，厚度为4.511m，地基承载能力均在1kg/cm2，地震烈度小于6度。（2）总体规划概况该地区土地肥沃，气候温和湿润，盛产甘蔗、棉花等经济作物，制糖、纺织等工业较发达，市区较大的工厂有锻压设备厂、棉纺织厂、制糖厂等。水陆交通方便，有两条铁路干线、三条公路与外界相连，冷暖江可通航。该地区是以发展制糖工业为主的轻工

7、业城市。规划城市道路分主干道、次干道和支道三种，主干道红线宽度2630场面（人行道67m，车行道1416m），次干道红线宽度18.522m（人行道3.55m，车行道11.512m）；支道红线宽度1216m（人行道2.53.5m，车行道79m）。城市排水现状是：城区中有部分合流制管渠，但多为石砌暗沟，设在人行道下面，盖板裸露地面。由于断面较小，加以年久失修，有的已堵塞或断裂。新发展区域中建有一些分流制排水管道，但为真正分流。由于排水管道长度短，覆盖率低，城市中未形成排水管网，致使城区污水未经处理就排入水体，对冷暖江造成严重污染。为了保护环境，防止冷暖江水质的进一步恶化，推进该地区经济的持续发展，

8、因此要求建设排水管渠，对该地区污水进行收集、处理，以适应市政建设发展的需要。（3）工业废水城区主要工厂的工业废水量及职工人数见表1。表1 主要工厂的工业废水量工厂名称最大班职工人数（人）淋浴人数（%）生产污水量（m3/d）总变化系数KZ一般车间热车间一般车间热车间棉纺印染厂1258390457080001.4锻压设备厂220486506516501.2制糖厂520564507024001.5医疗器械厂22014440506801.2（4）公共建筑该地区的主要大型公共建筑主要有火车站、医院、县医院、公园和机务段等，其集中流量见表2。表2 公共建筑设计流量公共建筑设计流量（m3/d）火车站20医院

9、100县医院50公园10机务段10(5) 城市（包括工业区）总平面图一张，比例为1：10000，等高线间距1m。1.3 设计原则执行国家关于环境保护的政策，符合国家有关规范和标准的要求，在城市总体布局的基础上，结合地形和环境保护要求统一规划城市排水管道系统。既技术先进，又切合实际，安全适用，具有良好的环境效益，经济效益和社会效益。做到技术可靠，经济合理。1.4 设计范围和任务某市规划的城区范围。根据给予的城市总平面图和设计原始资料，独立完成该城市排水管道系统的设计。包括：绘制排水管道总平面图一张，污水主干管纵断面图一张，污水处理厂图一张，说明书、计算书一份。2方案选择和确定2.1 排水体制的确

10、定在城市和工业企业中，通常有生活污水、工业废水和雨水。合理地选择排水体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用和维护管理费用。通常排水系统体制的选择是一项很复杂的很重要的工作。排水体制的选择应该根据城镇及工业企业的规划，环境保护的要求，污水利用的状况，原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提之下，通过技术经济比较，综合考虑确定。排水系统的体制一般分为合流制和分流制。二者的优缺点比较见表2.1。表2.1 合

11、流制和分流制的比较合流制分流制直流分散式截留式完全分流式不完全分流式环保角度排污口多，水未处理，不满足环保要求晴天污水可以全部处理，雨天存在溢流污水全部处理，初降雨水未处理，但可以采取收集措施污水全部处理，初降雨水未处理，但不易采取收集措施工程造价角度低管渠系统低，泵站污水厂高，管渠系统高，泵站污水厂低初期低，长期高，灵活管理角度不便，费用低管渠管理简便，费用低，污水厂泵站管理不便容易容易通过上述比较，完全分流制体系工程造价虽然稍高，但是环保效果好，管理方便，对于该市本身来讲，只有一条B江流过，其对该市以后发展的意义很大，必须保护好江水资源，环保要求高；又由于市内无任何污水处理设施，市区内原有

12、零星合流制排水管渠，但断面太小，损坏严重，没有必要利用原来的排水设施，应该重新施工。我国室外排水设计规范(GB50014-2006)规定，在新建地区排水系统一般采取分流制。综合考虑分析，本工程即属于新建地区的排水系统，并结合该市的地形，气候，原有排水设施的状况等因素考虑，本市的排水系统的体制选择完全分流制（雨污分流制）。2.2 工业废水与城市排水系统的关系选择这是工业废水与城市污水是否合并的问题。当工业企业位于城市内，应尽量考虑将工业废水直接排入城市排水系统，利用城市排水系统统一排除和处理，这是比较经济的。但并不是所有的工业废水都能直接排入城市排水系统，我国室外排水设计规范(GB50014-2

13、006)规定：工业废水接入城镇排水系统的水质，不应影响城镇排水管渠和污水处理厂等的正常运行；不应对养护管理人员造成危害；不应影响处理后出水和污泥的排放和利用，且其水质应按污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)执行。在工业企业中，一般采用分流制排水系统，生产污水与生产废水间彼此不宜混合，多数采用清污分流、分质分流，当生产污水与生活污水的成分与水质同生活污水相似时，可将生活污水与生产污水用同一管道系统来排放；生产废水可直接排入雨水管道或者在生产中重复使用。一般食品厂及肉类加工厂等废水，水质与生活污水相似，当工厂位于市区内或距市区较近时，可考虑将这类废水直接排入城市排水管道。符合排入城

14、市下水道的工业废水，单独的进行无害化处理后直接排放，一般并不经济合理。本市目前的工厂有皮毛厂、针织厂、棉纺厂、食品厂、化工厂，大部分都位于市区内。其中，食品厂、皮毛厂的废水水质与生活污水相似，可以经处理后直接排入城市排水管道，与生活污水统一处理；针织厂、棉纺厂污水符合污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)，可直接排入污水管道；化工厂的污水水质含有大量的有毒有害物质，必须在厂内设置废水的局部处理除害设施，以满足排入城市排水管道的标准，然后再排入污水管道；医院的废水必须经过严格消毒之后才能排放。工业废水管道接入城镇排水系统时，必须按废水水质接入相应的城镇排水管道。废水管道宜尽量减少出

15、口，在接入城镇排水管道前应设置监测设施。2.3 污水处理方式的选择该市污水处理可有分散式和集中式两种选择方式，即江北区和南岸区各单建一座污水处理厂分别对各区的污水进行分散处理以及通过过江倒虹管将污水合并到南岸区或江北区进入同一污水厂的集中处理。综合考虑本市的地形，气候和水体状况以及城市的发展规划，并经过经济技术比较，采取将本市江北区和南岸区的污水合并集中处理的方式，而不采用每区各单建一座污水处理厂分别对各区的污水进行处理，具体考虑因素如下：(1) 将污水合并处理可以体现规模效益，虽然目前南岸区的污水流量较江北区大，但分析南岸区的地形和发展现状，南岸区的发展已经受到限制，相对来说江北区具有较大的

16、发展前景，并且地势较宽阔。综合来看，两岸的污水量并不大，若分开处理建两个污水处理厂，规模较小，前期投资及运行费用大，同时不方便运行管理，消耗人力，经济效益不明显。因此，将两岸污水合并处理设一个污水厂较为合理，且两个污水厂的建设、运行、管理费用远远大于铺设倒虹管和建设泵站的费用。考虑到各区的长远发展和社会经济的不断进步，考虑到未来扩建的可能性和经济性，南北合建污水厂符合该市的长远发展与城市利益。 (2) 根据水流方向和常年风向，选择污水厂的场址。室外排水设计规范(GB50014-2006)规定，污水厂位置的选择必须在城镇水体的下游，便于处理后出水会用和安全排放；污水厂厂址的选择应该有扩建的可能。

17、3污水管网工程设计3.1 污水管网定线(1) 污水管道定线的基本原则充分利用城市地形、地质、地貌特点，尽可能在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。布置管线是确定污水管道系统总体布置的重要步骤。在定线时应考虑地形等因素的影响。根据地形，污水厂和出水口位置布置污水管道，依次定出主干管、干管、街道支管，并考虑设置泵站的合理位置。一般应将主干管和流域干管放在较平坦的集水线上，让污水尽量以重力流排送，污水干管与主干管应尽量避免和障碍物相交，如遇特殊地形时应考虑特殊措施（如跨越河道的倒虹管等），在图上标明。(2) 污水管道定线考虑的因素污水管道定线考虑的因素有：地形和用地布局；排水体制

18、和线路数目；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。 在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。定线时应充分利用地形，利用排水系统的布置形式，使管道的走向符合地形趋势，尽量做到顺坡排水，尽可能不设泵站或少设泵站。 污水支管的平面布置取决于地形及街区建筑特征，并应便于用户接管排水。 污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。 采用的排水体制也影响管道定线。 考虑到地质条件，地下构筑物以及其它障碍物对管道定线的影响。尽可能回避不良地质条件的地带和障碍。处理好与现状建筑物，构筑物和规划道路的关系，实在不能避开时应采取相应的

19、工程措施。 管道定线时还需考虑街道宽度及交通情况。 管道定线，不论在整个城市或局部地区都可能形成几个不同的布置方案。应进行方案技术经济比较。 结合江河走向和规划中道路的实施，合理布置管线，以利于减小施工难度。 (3) 排水流域的划分定线前首先根据地形划分排水流域。排水流域划分一般根据地形及城镇（地区）的竖向规划进行。在丘陵及地形起伏的地区，地形变化较显著，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无显著分水线的地区，或向一方倾斜时，可依据面积的大小划分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最大合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能以自流方式接入。不设泵站或少设

20、泵站。每一个排水流域往往有1个或1个以上的干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。 (4) 污水主干管定线 本市的地形属于丘陵地带，布设排水管段的区域具有明显的坡度走向和分界，又因为B江从两区间通过，为排水创造了很好的条件和可能，经分析，本市的排水管道采用分流式的排水体制，各区污水经收集后由主干管输送到污水处理厂后集中排放。综合考虑该区的地形，地貌，坡度，污水厂的位置与可能的埋设深度等因素，污水主干管尽量选择临近江边的道路处埋设，走向由高到低，由东向西。具体布置请参看某市排水管道设计布置总平面图。(5) 污水干管定线由于各区具有明显的坡度走向，故各区污水干管的布置宜充分利用这种地形

21、顺坡铺设，使每个小区的污水能够自流排出。各区污水经支管系统进入污水干管收集并经污水主干管汇流至污水处理厂处理达标后排放。具体布置请参看某市排水管道设计布置总平面图。(6) 出水口的形式排水管渠排入水体的出水口的位置和形式，应根据污水水质、下游用水情况、水体的水位变化幅度、水流方向、波浪情况、地形变迁和主导风向等因素确定。出水口与水体岸边连接处应采取防冲、加固等措施，一般用浆砌块石做护墙和铺底，在受冻胀影响的地区，出水口应考虑用耐冻胀材料砌筑，其基础必须设置在冰冻线以下。污水排水管渠的出水口通常采用淹没式，见图3.1。以使污水与水体水混合较好，其位置处考虑上述因素外，还应取得当地卫生主管部门的同

22、意。如果需有污水与水体水流充分混合，则出水口可长距离伸入水体分散出口，此时应设标志，并取得航运管理部门的同意。图3.1 淹没式出水口3.2 污水设计流量1) 划分设计管段根据管道平面布置，划分设计管段（定出检查井的位置并编号），量出主干管的设计管段长度。2) 街坊排水面积的划分根据污水管道的布置，划分各设计管段服务的街坊排水面积，编上号码并按其平面形状计算面积（以公顷计），用箭头表示污水流向。3) 污水管道设计流量计算采用的公式居住区生活污水设计流量按下式计算：式中 Q居住区生活污水设计流量(L/s）；n居住区生活污水定额(L/(cap.d) ，取值参见原始资料；N设计人口数；生活无水量总变化

23、系数；cap“人”的计量单位。也可以采用比流量计算：根据各区的污水量定额(L/cap.d)和人口密度p(cap/ha)，可求出各区的生活污水平均流量。即 (L/s.ha)式中 比流量(L/(s.ha)；p人口密度(cap/ha)，取值参见原始资料；n居住区生活污水定额(L/(cap.d)。式中 Q本段流量(L/s)； F设计管段服务的街区面积(ha)，参见原始资料平面布置图；比流量(L/(s.ha)；生活污水量总变化系数。工业企业及公共建筑的污水量作为集中流量计算。 生活污水量总变化系数根据室外排水设计规范(GB50014-2006)相关部分内容，采用的居住区生活污水量变化系数值见表3.1。生

24、活污水量总变化系数也可用下式进行计算：式中 Q平均日平均时污水量(L/s)。当Q<5 L/s时，2.3；当Q>1000 L/s，=1.3。表3.1 生活污水量总变化系数污水平均日流量(L/s)51540701002005001000总变化系数()2.32.01.81.71.61.51.41.3注：1 当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内差法求得。2 当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。 工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按下式计算：式中 Q工业企业生活污水及淋浴污水设计流量(L/s)；一般车间最大班职工人数 (cap)；热车间最大班职工人数(cap)；一

25、般车间职工生活污水定额，以25(L/(cap班) )计；热车间职工生活污水定额，以35(L/(cap班) )计；一般车间生活污水量的时变化系数，以3.0计；热车间生活污水量的时变化系数，以2.5计；一般车间最大班使用淋浴的职工人数(cap)；热车间最大班使用淋浴的职工人数(cap)；一般车间的淋浴污水定额，以40(L/(cap班) )计；热车间的淋浴污水定额，以60(L/(cap班) )计；T每班工作时数(h)。（淋浴时间按60min计） 城市污水设计总流量城市污水总的设计流量是居住区生活污水，工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和。在地下水位较高地区，因当地土质、管道及接口材料，施工质

26、量等因素的影响，一般均存在地下水渗入现象，设计污水管道系统时宜适当考虑地下水渗入量。由原始资料得知，地下水位距地表8米，设计管段管底标高均高于地下水位，因此该城市污水排水管网设计不考虑地下水入渗量，设计流量为：式中 Q城市污水设计流量(L/s)；居住区生活污水设计流量(L/s)；工业企业生活污水及淋浴污水设计流量(L/s)； 工业废水设计流量(L/s)。3.2 计算举例已知人口密度：南岸区：人口密度180人/ha；已知居住区生活污水定额：南岸区：250L/cap.d； 以3号街区(南岸区)为例（街区编号参见某市排水管道设计布置总平面图）街区面积F=4.25ha，比流量为： 查表可得=2.3，

27、3.3 街区编号及面积计算将各街区编上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积，街区编号及具体布置见总平面布置图。街区面积计算表格见表1.2。表1.2 污水街区编号和面积汇总表南岸区街区编号街区面积(ha)街区编号街区面积(ha)街区编号街区面积(ha)街区编号街区面积(ha)1火车站5.2 84.76 153.91 225.362制糖厂8.9494.16162.74 234.3534.25 105.46174.42 243.4045.51 113.57182.01 257.375公园6.76124.83192.95 67.60135.88 203.75 7医院6.20144.76214.62

28、 经计算可得，居住区生活污水设计流量计算见下表。表1.3 居住区生活污水设计流量计算表街区编号街区面积F(ha)设计人口数N比流量(L/(s.ha) 生活污水量总变化系数本段流量Q(L/s)街区编号街区面积F(ha)设计人口数N比流量(L/(s.ha) 生活污水量总变化系数本段流量Q(L/s)1火车站-0.23144.768570.522.35.702制糖厂-40.32153.91 7040.522.34.6934.25 7650.522.35.09162.74 4940.522.33.2945.51 9920.522.36.60174.42 7960.522.35.305公园-0.12182

29、.01 3620.522.32.4167.6013680.522.39.10192.95 5310.522.33.537医院-1.16203.75 6750.522.34.4984.76 8570.522.35.7 214.62 8320.522.35.5494.167490.522.34.99225.369650.522.36.42105.469830.522.36.54234.357830.522.35.22113.576430.522.34.28243.406120.522.34.07124.838700.522.35.80257.3713270.522.38.83135.88 1059

30、0.522.37.0526机务段-0.12旅馆、医院、影剧院、火车站、公园按集中流量处理，其集中流量取值见说明书表1.2。3.4工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算根据说明书表1.1工厂职工人数及工业废水量表，计算工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量。制糖厂生活污水及淋浴污水的设计流量计算如下：A1520，A2564，B125，B235，K13，K22.5，T8， C150%， D140，C270%，D260，带入下式可得： 南岸工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量如下表：工厂名称生产污水(L/s)生活污水和淋浴污水(L/s)污水总设计流量（L/s）制糖厂27.7812.5

31、440.32 该地区的主要大型公共建筑主要有火车站、医院、县医院、公园和机务段等，其集中流量见下表：公共建筑设计流量公共建筑设计流量（m3/d）设计流量（L/s）火车站200.23医院1001.16公园100.12机务段100.123.5 污水管道的水力计算3.5.1水力计算公式1) 流量公式 2) 流速公式 Q流量(m3/s)；A过水断面面积 (m2)；v流速(m/s)；R水力半径(过水断面面积与湿周的比值)(m)；I水力坡度(等于水面坡度，也等于管底坡度)；C流速系数或称谢才系数。C值一般按曼宁公式计算将上面的两式综合可得：3) 排水管槽粗糙系数见表3.2。3.5.2 设计参数1) 设计充

32、满度 在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D之间的比值称为设计充满度(或水深比)，如图3.2示。表3.2 排水管渠粗糙系数表管渠种类n 值陶土管，铸铁管0.013混凝土和钢筋混凝土，水泥砂浆抹面渠道0.013-0.014石棉水泥管 钢管0.012浆砌砖渠道0.015浆砌块石渠道0.017干砌块石渠道0.020-0.025土明渠（带或不带草皮）0.025-0.030图3.2 充满度示意当1时成为满流，当<1时，成为非满流、其中雨水管道按满流设计，污水管道按非满流设计。我国最大设计充满度的规定如表3.3。表3.3 最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大设计充满度（h/D或

33、h/H）2003000.553504500.655009000.7010000.75规定按非满流设计的原因：污水流量时刻在变化，很难精确计算，而且雨水或地下水可能通过检查井盖或管道接口渗入污水管道。因此，有必要保留一部分管道断面，为未预见水量的增长留有余地，避免污水溢出妨碍环境卫生。污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体。此外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液体时，可能形成爆炸性气体。故需留出适当的空间，以利管道的通风，排除有害气体，对防止管道爆炸有良好效果。便于管道的疏通和维护管理。 在计算污水管道充满度时，不包括短时间内突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按满流复核

34、。2) 设计流速污水在管内流动缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积；当污水流速增大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道。为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大和最小设计流速范围之内。 根据国内污水管道实际运行情况的监测数据并参考国外经验，污水管道的最小设计流速定为0.6m/s；金属管道的最大设计流速为10 m/s，非金属管道的最大设计流速为5 m/s。3) 最小管径一般在污水管道系统的上游部分，设计污水流量很小，若根据流量计算，则管径会很小。根据养护经验证明，管径过小极易堵塞，比如150mm支管的堵塞次数，有时达到200mm支管堵塞次数的两倍，使养护管道的费用增加。而

35、200mm与150mm管道在同样埋深下，施工费用相差不多。此外，采用较大的管径，可选用较小的坡度，使管道埋深减小。因此，为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径。厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管200mm城市街道下的生活污水管300mm在进行管道水力计算时，上游管段由于服务的排水面积小，因而设计流量小，按此流量计算得出的管径小于最小管径，此时就采用最小管径值。在这些管段中，当有适当的冲洗水源时，可考虑设置冲洗井。 4) 最小设计坡度在污水管道系统设计时，通常使管道埋设坡度与设计地区的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀。这一

36、点在地势平坦或管道走向与地面坡度相反时尤为重要。具体规定见规范。5) 控制点埋深和覆土厚度的确定在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。因此控制点埋深的确定对对管道系统的埋深有很大影响。本设计确定控制点埋深为2.5m。为了降低造价，缩短施工期，管道埋设深度愈小愈好。但覆土厚度应有一个最小的限值，否则就不能满足技术上的要求。除考虑管道的最小埋深外，还应考虑最大埋深问题。污水在管道中依靠重力从高处流向低处。当管道的坡度大于地面坡度时，管道的埋深就愈来愈大，尤其在地形平坦的地区更为突出。埋深愈大，则造价愈高，施工期也愈长。荷载要求：必须防止管壁因地面荷载而受到破坏 最小覆土在车

37、行道下不小于0.7m冰冻要求：必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道 无保温措施时，管内底科埋设在冰冻线以上0.15m有保温措施或水温较高的管道，可根据经验埋得较浅一些必须满足街区污水连接管衔接的要求 最大覆土：不宜大于78m，理想覆土：12m减小埋深采取的措施：加强管材强度；填土提高地面高程以保证最小覆土厚度；设置泵站提高管位等方法，减小控制点管道的埋深，从而减小整个管道系统的埋深，降低工程造价。 6) 检查井最大间距检查井通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠段上。直线段上的最大间距见表3.4。当排水管管径（街道排水管）大于800mm时，可不设

38、检查井，而设连接暗井。表3.4 检查井最大间距管径或暗渠净高(m)污水管道最大间距(m)200400405007006080010008011001500100160020001207) 采用的管材采用钢筋混凝土圆管排水，粗糙系数n0.014。8) 控制点的确定控制点可能的位置： 各条管道的起点大都是这条管道的控制点。 这些控制点中离出水口最远的一点，通常就是整个系统的控制点。 具有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点，也可能成为整个管道系统的控制点。控制点确定的原则：确定控制点的标高，一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。另

39、一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。计算控制点时，主要是考察所选点对指定点的埋深的影响程度。所选定的可疑控制点一般为最远点，集中流量排入点等，将这些点进行比较，对整个系统的埋深起决定作用的点则为控制点。确定控制点后，才能确定系统的主干管，进行系统管网的计算。本设计中，检查井1号、7号、4号干管均都可能成为整个系统的控制点。9) 管道衔接方式的确定污水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方都需要设置检查井。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时的高程关系问题。管道在衔接时应遵循两个原则：尽可能提高下游管段的高程，以减少管道埋深，降低造价；避免上游管段中形成回水

40、而造成淤积。 管道衔接的方法，通常有水面平接和管顶平接两种。如图3.3所示。水面平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端在指定的设计充满度下的水面相平，即上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同。一般同管径时采用。优点：能减少下游管段的埋深。缺点：容易在上游管段形成回水。管顶平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同。一般不同管径时采用。优点：不致于在上游管段产生回水。缺点：下游管段的埋深将增加。污水管道衔接总原则：无论采用哪种衔接方法，下游管段起端的水面和管底标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高。 跌水连接：当管道敷设地区的地面坡度很大时，为了调整管内流

41、速所采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小覆土厚度和减少上游管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。如图3.4所示。 图3.3 管道的衔接方式(1)水面平接；(2)管顶平接图3.4 管段跌水连接1管段；2跌水井3.5.3 污水管道水力计算成果水力计算的目的在于合理经济地确定管道的管径、流速、充满度及坡度，进一步求定管道的埋深。水力计算应列表进行，管底标高及管道坡度计算至小数点后三位，地面标高与管底埋深计算至小数后二位。水力计算中的数值U、h/D、i、D应符合规范关于设计流速、最大设计充满度、最小管径、最小设计坡度的规定。为减少错误，在计算的同时绘制管道纵断面草图，以便进行核对。

42、从水力计算表中摘录主干管的管段编号、管长、管径、充满度、流速、坡度、埋深（上、下端）列成表格，有倒虹管时应在表中注明倒虹管的管段编号，有泵站时应说明泵站的设计流量和扬程以及在表中标明泵站位置所对应的编号，在备注栏注明。污水主干管水力计算结果见下表。 污水主干管水力计算结果表管段编号图中管段长度/mm实际管段长度m设计流量L/s管径D/mm坡度I流速v/（m/s）充满度水深h/Dh/m(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)=(4)*(7)12345.83458.318.843000.00420.750.40.1234565.55655.538.253500.00460.90.50.15

43、561153.06500.696.586000.003910.350.2191163.06630.620.23000.00480.80.40.121112131497.19971.9131.767000.00220.90.40.2814151645.83458.3144.517000.00381.150.350.245161878.94789.4156.477000.0051.30.350.24518污水厂11.45114.5156.597000.0051.30.350.245管段编号降落量iL/m高程地面标高/m水平标高/m管底标高/m上端下端上端下端上端下端（1）（9）=（5）*（2）（1

44、0）（11）（12）=（14）+（8）（13）=（12）-（9）或（15）+（8）（14）=（12）-（8）（15）=（14）-（9）或（13）-（8）1231.92255253254.42252.5254.3252.383453.01253251253.15250.14253249.9956111.95251251251.21249.26251249.059113.03253251253.12250.09253249.9711121314228249.14251248.861415161.74253252253.245251.505253251.2616183.95

45、253253253.245249.295253249.0518污水厂0.57253252253.245252.675253252.43管段编号覆土厚度/m地面坡度I管壁厚度/m上端下端（1）（16）=（10）-（14）-（4）-（19）（17）=（11）-（15）-（4）-（19）（18）=(（10）-（11）)/（2）（19）1231.753.450.0044 0.13451.753.250.0031 0.156111.82.80.0000 0.19111.93.10.0032 0.1111213141.83.2-0.00210.11415161.82.40.0022 0.116181.83

46、0.0000 0.118污水厂1.82.90.0087 0.13.5.5 污水管网工程量统计（1） 污水管网工程量表（只统计主干管），包括管径、管长（相同管径计总和）、管材、检查井数量，检查井:排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直线管渠上。直线管渠上检查井之间的距离如下表： 污水、雨水管道上检查井间距管别管径或暗渠净高（mm）最大间距（m）常用间距（m）污水管道40050090010001400405075203535505060检查井一般采用圆形，由井底、井深和井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土、砖、石或钢筋混凝土。 污水主干管工程数量表管径D(mm)管长L(m)管材检查井数量3001090钢筋混凝土圆管27350660钢筋混凝土圆管16600510钢筋混凝土圆管117002340钢筋混凝土圆管324 污水处理厂的工艺设计处理工艺流程是指对各单元处理技术的优化组合。处理工艺流程的确定主要取决于要求的处理程度、工程规模、污水性质、建设地点的自然条件，厂区面积，工程投资和运行费用等因素。影响污水处理工艺流程选择的主要因素如下： 1、污水的处理程度 污水的处理程度是选择工艺流程的重要因素，通常根据处理后出