某小区排水管网毕业设计

1、 .PAGE30 / NUMPAGES30某小区排水管网设计目录摘要3引言污水部分设计 1 设计概要 1.1 设计原始资料 1.2 排水系统概论1.2.1排水系统的功能 1.2.2排水管道工程1.2.3排水系统规划设计原则1.2.4排水体制与选择1.3 排水管网系统规划布置1.3.1 排水管网布置原则1.3.2排水管网布置形式1.3.3排水管道的衔接方式1.4污水管道定线2污水设计流量计算2.1街坊编号并计算其面积与流量计算2.2居住区生活污水计算2.3 企业污水流量计算2.4 污水管道设计参数2.4.1设计充满度2.4.2设计流速2.4.3 最小设计坡度2.4.4最小管径2.4.5 不计算管

2、段2.4.6最小坡度2.4.7污水管道的衔接2.5管段水力计算2.6污水管道平面图和干管纵剖面图绘制3雨水部分设计3.1雨水设计原则3.2 雨水布管原则3.3设计管段与沿线汇水面积的划分3.3.1 设计管段3.3.2沿线汇水面积3.4雨水设计流量计算3.4.1 雨水流量计算与径流系数值3.4.2暴雨强度公式与各参数的取值3.5 雨水管道水力计算3.5.1 雨水管道设计参数3.5.2 雨水管道的衔接3.5.3 管道水力计算3.6 雨水管道平面图和干管纵剖面某城市居住区排水管道设计作 者迪丽莎指导教师阿曼达摘要：这次的排水管网的课程设计采用的是分流制的排水体系，是对某城市居住区进行的污水管网与雨水

3、管网的设计，这次设计充分考虑到了地形天气等课程设计任务书上所提供的各种数据与材料，并结合了书本里面所给出的数据与公式进行设计与计算，其中包括污水和雨水干管与主干管的排水管网布置，首先在所提供的城市平面图上进行排水管网的初步设计，通过自己的校核与老师的检查后，选择最长的一条管段进行水力计算，其中包括各设计管段的管长、设计流量、管道数据的选取（流量、流速、管径、充满度）、管道输水能力、标高（地面、管水面、管底）、以与管道埋深等，再而校核数据对不合理的地方进行修改（比如流速不符合的可以增加管径或坡度，对埋深过大的地方采用加泵）。最后绘制污水管网和雨水管网的干管纵剖面图关键词：污水管网；雨水管网；水力

4、计算City residential area drainage pipeline designAbstract: thecurriculum design ofdrainage pipe networkthisis theseparatedischargesystem,is the design ofsewage pipe networkandrainwater pipe networkofa residentialareain our country,thedesign fully into accountall kinds of dataand materialsprovided by

5、theweatherandterraincurriculum designtaskbook,and a combination ofdata andthe bookis given by theformulafordesign and calculation,including thesewageand rainwaterdrainagepipe networklayout ofpipe andmain pipe,preliminary designfirstdrainage pipe networkincityplanprovidedbytheschool,andthe teachers o

6、wnnucleartests,apipe section,select the longestfor hydraulic calculation,including theselection ofpipe length,designflow,design ofpipelinedata of eachpipe sectionof the(flow,velocity,diameter,fullness),pipelinecapacity,elevation(groundwaterpipe,tube,bottom),andthe buried depth of pipeline,and thench

7、eckthe dataonthe unreasonable placechanges(such asvelocitydoes not conform to thecan increase thediameteror the slope,thedepth ofthepumpis too large.).Finallydraw thesewageandrainwater pipe networkpipeprofile .Keywords: Sewage pipe network;rainwater pipe network ;hydraulic calculation引言近年来,随着人们生活质量的

8、不断提高,环保意识的不断加强,对生活用水的水质要求也越来越高,更多的人了解了污水是生活用水的主要污染源。在城市的市政系统当中,给水排水系统是非常关键的一个环节。其中,排水系统是直接关系民生的问题,由于污废水不与时排放或拥堵等原因,会给当地的环境造成很大污染，所以排水系统的设计格外重要。课程设计是学习计划的一个重要的实践性学习环节，是对前论、基本技能与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。通过毕业设计使我们具备调查研究、文献检索、综合分析与总体规划设计和细部深入设计的能力，对学科发展新动向

9、有所了解，并在设计过程中，提高图纸表达能力，熟练掌握工具书的应用，计算机的使用，并能进行外语翻译，从而使我们具备独立工作和进行工程设计的能力。本次课程设计的容是为某城市居住区设计一套完整的市政排水设施，在国家有关室外排水设计规的指导下，以与在指导老师的帮助下对该市进行了排水管网系统的设计。设计容包括排水管网的布设以与各设计管段的水力计算。因此本设计书包括该地区实际情况与设计原始资料，污水与雨水水管网设计的详细计算过程，以与详细数据表格等容 主要成果包括污水管网平面布置图，设计管段的设计流量计算表，污水主干管的水力计算表，污水主干管的纵坡面图，雨水管网的平面布置图，各设计管段的设计流量表，雨水干

10、管的水力计算表，雨水干管纵剖面图各一份。污水部分设计1设计概要1.1设计原始资料（1）比例尺1：1000的平面图一。图上标有一定间隔的等高线，具体区域划分如图所示。（2）人口密度与居民生活用水、污水定额 表1.1该城区设计参数基本情况人口密度（人/104m2）100最高日生活用水定额（L/cap.d）350平均日居民生活污水定额（L/cap.d）230自来水普与率f=100%经调查，居住区日用水量变化如下： 表1.2居住区日用水量在各时段的变化情况时间用水量（%）时间用水量（%）时间用水量（%）011.70896.0016175.75121.679105.8417185.83231.63101

11、15.0718195.62341.6311125.1519205.00452.5612135.1520213.19564.3513145.1521222.69675.1414155.2722232.58785.6415165.5223241.87（3）企业生活、生产的用水、污水情况企业生活用水情况 表1.3企业职工生活与淋浴用水情况生活淋浴企业名称班数每班时数（h）职工人数使用淋浴职工人数日（人）最大班（人）日（人）最大班（人）企业138一般车间26811414288高温车间142744629企业238一般车间34616819096高温车间24610810648企业338一般车间1948490

12、48高温车间24210213265企业438一般车间148699846高温车间168788640企业生产用水与废水（生产用水重复利用率为60%） 表1.4企业生产废水情况企业名称平均用水量（L/S）总变化系数企业16.453企业232.12.3企业359.751.7企业439.252.7 注:各企业总排水口管底埋深均不小于1.5m.（4）气象、水文、地质资料该地区年平均温度13.6,极端最高温度38.6,极端最低温度-17该地区土壤属黄土类，最大冻土深度68cm.夏季平均气压932毫巴;全年日照60%,冬季63%;夏季室外平均风速2.6m/s,冬季室外平均风速1.7m/s;该地区暴雨强度公式：

13、 (L/(s.ha) 该小区相临河流常年洪水位143.0m，常水位141.0m。1.2排水系统概论1.2.1排水系统的功能用户排除废水的收集、输送和处理。集城市用水的取水、净化、输送，城市污水的收集、处理、综合利用、降水的汇集、处理、排放以与城区的御洪、防涝、排渍为一体的系统工程。1.2.2排水管道工程 设计污水、废水的汇集、输送、贮存、调节、提升和排放；要求污水有组织与时的进入污水处理构筑物，符合排放水质标准的水排入水体，保证畅通迅速，避免中途污染。1.2.3排水系统规划设计原则（1）排水系统规划应符合城市和工业企业的总体规划，并应与城市工业企业中期单项工程建设密切配合，相互协调，该现成的道

14、路规划、建筑界限、设计规模对排水系统的设计有很大的影响；(2) 排水系统设计要与邻近区域的污水和污泥处理和处置协调；（3）考虑污水的集中处理与分散处理；（4）设计排水区域需考虑污水排水问题与给水工程的协调，以节省总投资；（5）排水工程的设计应全面规划，按近期设计考虑远期发展；（6）排水工程设计师考虑原有管道系统的使用可能；（7）在规划设计排水工程时必须认真观测执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规和规定；1.2.4排水体制与选择 排水体制是指排水系统对生活污水、生产废水和降水所采取的不同收集和排除方式，一般分为合流制和分流制两种类型，是针对污水和雨水的合与分而言的。 (1) 合流制排水系

15、统 合流制排水系统是指将生活污水、工业废水和雨水混合在同一套排水管道（渠）排除的排水系统，又可分为直排式合流制排水系统和截流式合流制排水系统。 直排式合流制排水系统是最早出现的合流制排水系统，是将欲排除的混合污水不经处理就近直接排入天然水体。因污水未经无害化处理而直接排放，会使受纳水体遭受严重污染。国外许多老城市几乎都是采用这种排水系统。这种系统所造成的污染危害很大，现在一般不再采用。 截流式合流制排水系统是在邻近河岸的街坊高程较低侧建造一条沿河岸的截流总干管，所有主干排水管的混合污水都将接入截流总干管中，合流污水由截流总干管输送至下游的排水口集中排出或进入污水处理厂。由于雨水流量的瞬时值可能

16、很大(取决于雨水设计采用的重现期、排雨水区域地面硬化情况和建筑密度以与当地的降雨量等)，合流制截流总干管在管径确定方面通常只考虑截流非雨水污水量(称为合流制排水管道的旱流量)一定倍数的雨水量，而不是把所有雨水量都截流在截流总干管中。为此，在合流干管与截流总干管相交前或相交处需设置溢流井。溢流井的作用是，当进入管道的城市污水和雨水的总量超过管道的设计流量时，多余的雨水(实际上是城市污水和雨水的混合物)就会经溢流井排出，而不能向截流总干管的下游转输。截流总干管的下游通常是市政污水处理厂。于雨天初降雨的汇集量较小，一般都在截流总干管的设计雨水截流能力围，故晴天的城市污水和雨天的初降雨都会排送至污水厂

17、，经处理后排入水体。当降雨过程延续，进入管道的混合污水流量超过截流总干管的设计输水能力后，就有部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体。截流式合流制排水系统是国外改造旧城区合流制排水系统常用的方式。这种系统比直排式合流制排水系统有所进步，但仍有部分混合污水未经处理直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染。 (2) 分流制排水系统 分流制排水系统是指将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠系统排除的排水体制。排除生活污水、工业废水或城市污水的系统称为污水排水系统，排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据排除雨水方式的不同，又分为完全分流制和不完全分流制排水系统。 完全分流制排水系统

18、具有相互完全独立的污水排水系统和雨水排水系统，污水排至污水处理厂处理后排放，雨水就近排入水体。在城市中，完全分流制排水系统包括污水排水系统和雨水排水系统，雨水沿天然地面、街道边沟、水渠等渠道系统排泄，或者为了补充原有渠道系统输水能力的不足而修建部分雨水道，待城市进一步发展后再修建雨水排水系统，使之成为完全分流制排水系统。不完全分流制是指只有污水排水系统，而未建雨水排水系统，雨水沿街道边沟、水渠、天然地面等原有雨水渠道系统排泄，或者在原有渠道系统输水能力不足之处修建部分雨水管道，待城市进一步发展后再修建完整独立的雨水排水系统，逐步改造成完全分流制排水系统。在工业企业中，一般采用分流制排水系统。由

19、于工业废水的成分和性质很复杂，不但与生活污水不宜混合，而且不同工业废水之间也不宜混合，否则将造成污水和污泥处理复杂化，以与给废水重复利用和回收有用物质造成很大困难。所以，在多数情况下，采用分质分流管道系统分别排除。如果生产废水的成分和性质同生活污水类似时，可将生活污水和生产污水用同一管道系统来排放。水质较清洁的生产废水可直接排入雨水道，或循环重复利用。生活污水、生产污水、雨水分别设置独立的管道系统。初期雨水通过截留管道进入污水处理厂。含有特殊污染物质的有害生产污水，不容许与生活或生产污水直接混合排放，应在车间附近设置局部处理设施。冷却废水经冷却后在生产中循环使用。在条件许可的情况下，工业企业的

20、生活污水和生产污水应直接排入城市污水管道。 在一座城市中，由于各区域的自然条件存在差异，同时排水系统的建设是逐步进行和完善的，有时会出现混合制排水系统，即既有分流制也有合流制的排水系统。混合制排水系统在原为合流制的城市进行排水系统的改造扩建时常常出现。在大城市中，因各区域的自然条件以与城市发展可能相差较大，因地制宜地在各区域采用不同的排水体制也是合理的。 合理的选择排水系统的体制，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的建设投资费用和运行管理费用。据国外经验，合流制排水管道的

21、造价比完全分流制一般要低20%40%，但是合流制的泵站和污水处理厂却比分流制的造价要高。从初期投资来看，不完全分流制因初期只建污水排水系统，因而可节省初期投资费用，又可缩短施工期，发挥工程效益快。因为合流制和完全分流制的初期投资均比不完全分流制要大，所以，我国过去很多新建的工业基地和居住区在建设初期经常采用不完全分流制排水系统。在维护管理方面，晴天时污水在合流制管道中只占一小部分过水断面，雨天时才接近满管流，因而晴天时合流制管流速较低，易于产生沉淀。但据经验，管中的沉淀物易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护管理费用可以降低。但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统中的

22、污水厂运行管理的复杂性。而分流制系统可以保持管的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制稳定很多，污水厂的运行易于控制。我国室外排水设计规（GB500142006）规定，排水制度（分流制或合流制）的选择，应根据城镇的总体规划，结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等综合考虑后确定。同一城镇的不同地区可采用不同的排水制度。新建地区的排水系统宜采用分流制。合流制排水系统应设置污水截留设施。对水体保护要求较高的地区，可对初期雨水进行截留、调蓄和处理。在缺水地区，宜对雨水进行收集、处理和综合利用。排水系统体制应根据城市与工业企业的规

23、划、环境保护的要求、污水利用情况、水质、水量、地形、对条件确定。（1）从环境保护方面来看如果采用合流制将污水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的，但这时截流主干管很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应增加。采用截流式合流制时，雨天有部分混合污水经溢流井溢入水体，水体受到污染。分流制排出污水和雨水，初雨径流未加处理就直接排入水体，对城水体也会造成污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，故应采用分流制。（2）从造价方面来看合流制排水管道的造价比分流制一般要低20%-40%，可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。（3）从维护管理方面来

24、看雨天时污水在合流制管道中才接近满流，因而晴天时合流制管道流速较低，易于产生沉淀。但据经验，管中的沉淀易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护费用可降低。但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。而分流制系统可以保证管的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。综合考虑各个因素，为了更好的保护环境，适应以后的发展，且便于污水厂的运行管理，采用分流制排水系统，即采用两个（雨水、污水）管道系统。1.3 排水管网系统规划布置1.3.1 排水管网布置原则（1）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进

25、行多方案的技术经济比较；（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从干管到支管的顺序进布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短、埋深最小；（4）协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与工业企业部管网的衔接；（5）规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护方便；（6）远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。观测执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规和规定。1.3.2排水管网布置形式排水管网一般布置成树状网，根据地形不同，可采用两种基本布置形式平形式和正交式。（1）平形式排水干管与等高平行，而主干管则与等高线基本垂直。平行式布置适合城市地形坡

26、度很大时，可以减小管道的埋深，避免设置过多的跌水井，改善干管的水力条件；（2）正交式排水干管与地形等高线垂直相交，而主干管与等高线平行敷设。正交式适应于地市平坦略向一边倾斜的城市。1.3.3排水管道的衔接方式由于排水管网一般依靠重力进行排水，管道的连接方式是保证管网中的管径变化、方向的改变以与管道高程变化，均需要设置合理的连接方式。排水管道的连接主要采用检查井和跌水井等连接井方式，通常亦统称为窨井。检查井的主要功能是在管道交汇、直线管道中的管径变化、方向的改变处设置，保证衔接通畅，方便清通和维护。跌水井的主要功能是管道高程变化的连接和较大水流落差的消能，防止管道被强力冲刷而损坏。为了方便排水管

27、网日常维护和清通，在直线排水管道中，也需要在一定的管道长度上设置检查井。检查井在直线管段的最大间距应根据疏通方法等具体情况确定，按表1.5规定取值。表1.5检查井最大间距管径或暗渠净高(m)污水管道最大间距(m)20040040500700608001000801100150010016002000120注：接入检查井的支管（接户管或连接管）管径大于300mm时，支管数不宜超过三条。对于跌水井，我国室外排水设计规（GB 500142006）中规定管道跌水水头为1.02.0m时，宜设跌水井；跌水水头大于2.0m时，应设跌水井。管道转弯处不宜设跌水井。跌水井的进水管管径不大于200mm时，一次跌水

28、水头高度不得大于6m；管径为300600mm时，一次跌水水头高度不宜大于4m。跌水方式可采用竖管或矩形竖槽。管径大于600mm时，其一次跌水水头高度与跌水方式应按水力计算结果确定。1.4 污水管道定线(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

29、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；地下管线与构筑物的位置；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与街区建筑特征，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

30、虑到地质条件，地下构筑物以与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工程措施。 管道定线时还需考虑街道宽度与交通情况。 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）污水主干管定线 本设计中从城市贯穿的河流将该城市分为两个排水区域，为污水的排放提供了很大的便由于排水管道采用分流式的排水体制，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

31、能的埋设深度等因素，南岸的污水主干管选择靠近河流的道路处埋设，由于排放口要设置在河流下游，正好地势由东向西逐渐降低，所以干管的走向应该是由东向西敷设。考虑到北岸的干管沿远离河岸的道路敷设，北岸的污水主干管选择在居住区的西边道路敷设，由于地势从低到高，所以后端的主干管埋深较大。具体布置请参看污水管道布置平面图。(4) 污水干管定线由于北岸具有明显的地势走向，故该区污水干管的布置能够充分利用这种地形顺坡铺设，使每个街坊的污水能够利用地势流入干管。而南岸的地势较复杂，所以污水干管应设置在地势较为低的一侧。各个排水流域的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

32、置请参看污水管道布置平面图。(5)污水支管的定线污水支管的平面布置取决于地势和建筑特征，并应便于接管排水。由于本城市的街区面积较小，南岸与北岸的支管均采用低边式布置，具体布置请参看污水管道布置平面图。(6)确定污水管道系统的控制点和泵站的设置地点。2 污水设计流量计算2.1街坊编号并计算其面积与流量计算 将各街坊编上，并按各街坊的平面围计算它们的面积，用箭头标出各街区的污水排出方向。各个街区的面积以与街区的流量见附表一2.2 居住区生活污水计算 （1）生活污水比流量计算q0=式中 n_居住区生活污水定额（L/(capd)p_人口密度（capha）本设计的比流量q0= 2（L/(sha)） （2

33、）各街区生活污水设计流量q1=Fq0Kz式中 q1_居住区生活污水设计流量（L/s）；q0_比流量（L/(sha);F_设计管段服务的街区面积(ha)；K z _生活污水量总变化系数 （3）居民生活污水量变化系数根据室外排水设计规(GB50014-2006)相关部分容，采用的居住区生活污水量变化系数值见表2.1。表2.1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。 生活污水量总

34、变化系数也可用下式进行计算：当Q5 L/s时，2.3；当5 L/s Q1000 L/s，=1.3。2.3 企业污水流量计算（1）企业生活污水与淋浴污水的设计流量按下式计算：式中Q工业企业生活污水与淋浴污水设计流量(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

35、，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。经计算得：企业1 Q2=1.98 L/S企业2 Q2=2.63 L/S企业3 Q2=2.15 L/S企业4 Q2=1.59 L/S所企业生活污水和淋浴污水设计总流量为Q2=8.35 L/S（2）企业污水设计流量式中：工业污水设计流量(L/S);生产用水重复利率为60%; q各企业平均用水量（L/S）经计算得各企业污水设计流量计算结果见表2.2表2.2 工业污水设计流量表企业名称平均用水量（L/S）总变化系数工业污水设计量企业16.4537.74企业232.12

36、.329.53企业359.751.740.63企业439.252.742.39 所以总污水设计总流量Q3=120.29+8.35=128.64（L/S）2.4 污水管道设计参数 2.4.1设计充满度充满度是在设计流量下，污水在管道中的实际水深h与管径D的比值如图1，为了具体运行时方便，污水管段一般充满度都不会使用满流，同时管道中有最大设计充满度见表2.3。 图1表2.3 最大设计充满度管径D或渠道高度H（mm）最大设计充满度h/D或h/H200-3000.55350-4500.65500-9000.710000.75这样设计的原因是：(1).调节水量变化；(2).保持通风；(3).便于维修和管

37、理。2.4.2设计流速与设计流量、设计充满度相对应的水流平均速度成为设计流速。设计流速过小，污水流动缓慢，其中的悬浮物容易沉淀淤积；反之，设计流速过高，产生对管壁的冲刷，使得管材损坏严重，管道的使用寿命降低。一般规定：最小设计流速：污水0.6m/s、明渠0.4m/s。最大设计流速：金属管10m/s、非金属5m/s、明渠查表。压力管流速：建议0.71.5m/s。本设计的设计流速全部都控制在0.6m/s左右。2.4.3 最小设计坡度在污水管道系统设计时，通常使管道敷设坡度与地面坡度一致，这对降低管道系统的造价非常有利。但相应于管道敷设坡度的污水流速应该等于或大于最小设计流速，这在地势平坦地区或管道

38、逆坡敷设是尤为重要。为了防止其管道的沉淀淤积，所以行业中有规定最小的设计坡度。我国室外排水设计规一般规定：在设计充满度为0.5时，管径为200mm时，最小设计坡度为0.004；管径为300mm时，最小设计坡度为0.003。街坊厂区为0.004 ；街道为0.003。2.4.4最小管径一般在污水管道系统的上游部分，污水设计流量很小，若根据设计流量计算，则设计管径会很小。根据管径养护经验证明，管径过小容易堵塞，从而增加管道清淤次数，并给用户带来不便。采用较大的管径可采用较小的设计坡度，从而使管道的埋深减小，降低工程造价。我国室外排水设计规规定：污水管道到在街坊和厂区的最小设计管应为200mm，在街道

39、下的最小设计管径为300mm。本设计中的所有管段均满足以上要求。在工程设计中，不同管径的钢筋混凝土的建议最小设计坡度见表2.4表2.4 常用管径的最小设计坡度（钢筋混凝土管非满流）管径（mm）最小设计坡度管径（mm）最小设计坡度4000.001510000.00065000.001212000.00066000.001014000.00068000.000815000.00052.4.5 不计算管段在污水管道的设计过程中，若某设计管段的设计流量小于其在最小管径、最小设计流速、最小设计充满度条件下管道通过的流量，则这样的管段称为不计算管段。设计时不再进行水力计算，直接采用最小管径即可，其他的水力

40、参数则按照最小管径来核算。2.4.6最小埋设深度管道的埋深：地面到壁底的距离。覆土厚度：地面到外壁顶的距离。为了满足如下的技术要求而提出最小覆土厚度：防止冰冻膨胀而损坏管道防止管壁因地面负载而破坏满足街坊污水连接管衔接的要求根据室外排水设计规规定： 防冻无保温时为冰冻线上0.15m；防负载车行道下最小覆土0.7m；衔接建筑物出户管0.50.6m。所以就需要考虑管段控制点（大流量用户和管道的起点）的最小埋深，以确定整个管道的埋深，同时还要考虑地下埋深，考虑地下地质和地下水以与工程造价情况，一般规定，在干燥土壤中不超过78m；在多水、流砂、石灰岩地层中不超过5m。当埋深超过最大埋深使，可以考虑采用

41、提升泵站，以提高下游管段的管位，减少下游管道的埋设深度。本设计中考虑地质条件，全部埋深都在0.7-6m之间，符合要求。2.4.7污水管道的衔接在污水管道系统中，为了满足管道衔接和养护管理的要求，通常在管径、坡度、高程、方向发生变化与支管接入的地方设置检查井。在检查井中必须考虑上下游管道衔接时的高程关系。管道衔接时应遵循一下两个原则：尽可能提高下游管道的高程，以减少管道的埋深，见底造价；避免在上游管段中形成回水而造成淤积。常见的衔接方式有：管顶平接、水面平接、设跌水井的方式。本设计采用水面平接进行管道的敷设。2.5管段水力计算在确定管段设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管各设计管段的水

42、力计算。一般常列表进行计算，水力计算步骤如下： 计算每一设计管段的长度，结果见附表。从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入表中。 将各设计管段的设计流量列入表中。设计管段起讫点检查井处的地面标高列入表中。 计算每一设计管段的地面坡度，作为确定管道坡度时参考。 确定起始管段设计参数 确定起始管段的管径以与设计流速v，设计坡度I，设计充满度h/D。首先拟采用最小管径300mm，即查水力计算图。在这计算图中，管径D和管道粗糙系数n为已知，其于4个水力因素只要知道2个即可求出另外2个。现已知设计流量，另1个可根据水力计算设计数据的规定设定。 确定其他管段设计参数 确定其它管段的管径D、设计流速

43、v、设计充满度h/D和管道坡度I。通常随着设计流量的增加，下一个管段的管径一般会增大一级或两级（50mm为一级），或者保持不变，这样便可根据流量的变化情况确定管径。然后可根据设计流速随着设计流量的增大而逐段增大或保持不变的规律设定设计流速。根据Q和v即可在确定D那水力计算图中查出相应的h/D和I值，若h/D和I值符合设计规的要求，说明水力计算合理，将计算结果填入表中相应的项中。在水力计算中，由于Q、v、h/D、I、D各水力因素之间存在相互制约的关系，因此在查水力计算图时实际存在一个试算过程。首先假定一个水力坡度I,管径根据本管段的流量确定好后，管径为D，由管径D和水力坡度I，得满管流的流速v和

44、流量Q分别如下： 流量公式 式中 流量（）；过水断面面积（）；流速（m/s） 查圆形管渠非满管流水力计算表,用差法算得充满度h/D，所以能求出流速v。若流速满足大于或等于0.6m/s和充满度满足下表的最大设计充满度，说明坡度I满足情况，然后接着计算下一管段。以此类推，直到干管和主干管的坡度全部确定。表2.5 圆形管渠非满流水力计算表y/DA/A0R/R0q/q0v/v00.050.0190.1300.0050.2570.100.0520.2540.0210.4010.150.0940.3720.0490.5170.200.1420.4820.0880.6150.250.1960.5870.13

45、70.7010.300.2520.6840.1960.7760.350.3120.7740.2630.8430.400.3740.8570.3370.9020.450.4360.9320.4170.6540.500.5001.0000.5001.0000.550.5641.0600.5861.0390.600.6261.1110.6721.0720.650.6881.1530.7561.0990.700.7481.1850.8371.1200.750.8041.2070.9121.1330.800.8581.2170.9771.1400.850.9061.2131.0301.1370.900.

46、9481.1921.0661.1240.950.9811.1461.0751.0951.001.0001.0001.0001.000表中：y管道中污水深度（m）； D管道直径（m）； A过水断面面积()； A0 满流过水断面面积()； R水力半径（m）； R0 满流水力半径（m）； q污水流量（m3/s）； q0 满流污水流量（m3/s）； v污水流速（m/s）； v0 污水满流流速（m/s）。2.6污水管道平面图和干管纵剖面图绘制污水管网的平面图和纵剖面图，是污水管网设计的主要图纸。初步设计阶段的管道平面图就是管道总体布置图，通常采用比例尺1:50001:10000，图上有地形、地物、河流、

47、风玫瑰或指南针等。已有和设计的污水管道用粗线条表示，在管线上画出设计管段起末点的检查井并边上，标出各设计管段的服务面积，可能设置的中途泵站，倒虹管与其他的特殊构筑物，污水厂。初步设计的管道平面图中还应将主干管各设计管段的长度、管径和坡度在图上标明。此外，图上应有管道的主要工程项目表和说明。污水管道的纵剖面图反应管道沿线的高程位置，它是和平面图相对应的，图上用单线表示原地面藁城县，用双竖线表示检查井，图中还应标出沿线支管接入处的位置、管径、高程；与其他地下管线、构筑物或障碍物交叉点的位置和高程；沿线地质钻孔位置和地质情况等。在剖面图下方有一表格，表格中列有检查井号、管道长度、管径、坡度、地面高程

48、、埋深、管道材料、接口形式和基础类型等。有时也将流量、流速、充满度等数据表明。采用比例尺，一般横向1:5001:2000，纵向1:501:200，对工程量较小，地形、地物较简单的污水管网，亦可不绘制纵剖面图，只需要将管道的直径、坡度、长度、检查井的高程以与交叉点等注明在平面图上即可。本次设计采用横向1:2000，纵向1:50的比例尺绘制纵剖面图，详见附图。3雨水部分设计3.1雨水设计原则 城市雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物组成的整套工程设施。城市雨水管渠规划布置的主要容有：确定排水流域与排水方式，进行雨水管渠的定线；确定雨水泵房、雨水调节池、雨水排放口的位置。水管渠系

49、统设计的基本要:能通畅、与时地排走城镇或工厂汇水面积的暴雨径流量；尽量利用池塘、河浜受纳地面径流，最大限度地减少雨水管道的设置；利用地形就近排入水体；考虑采用明渠，应结合具体条件确定；避免设置雨水泵。充分利用地形，就近排入水体。包括几方面：地形坡度较大时，雨水干管宜布置在地面标高较低处；地形平坦时，雨水干管宜布置在排水流域的中间，减少支管长度；当雨水管渠接入池塘或河道时，采用分散出水口式的管道布置；当河流水位变化很大时，或管道出口离水体较远，采用集中出水口式的管道布置；地形起伏较大时，雨水干管宜布置在地形低处或溪谷线上；雨水管渠系统宜采用正交式布置形式，分散布置雨水出水口；若雨水出水口距常水位

50、较远，或雨水排水需泵站提升时，雨水出水口宜相对集中；雨水泵站前的适当位置宜设调节池。 根据城市规划布置雨水管道。通常应根据建筑物的分布、道路布置、街区部的地形等布置雨水管道。雨水管道的平面布置与竖向布置应考虑与其它地下构筑物的协调配合。使街区绝大部分雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。平行道路布设，且宜布置在人行道或草地带下，而不宜布置在快车道下。道路宽度大于40m时，可考虑在道路两侧分别设置雨水管道。 平面和竖向布置应考虑与其它地下构筑物(包括各种管线与地下建筑物等)在相交处相互协调。在有池塘、坑洼的地方，可考虑雨水的调蓄。 合理设置雨水口，使地面雨水排除通畅。雨水口应根据地形以与汇水面积

51、确定。一般来说，在道路交叉口的汇水点、低洼地段、道路直线段一定距离处（2550m）均应设置雨水口。雨水管渠应采用明渠或暗管，应结合具体条件确定。在城市市区或工厂，雨水管道采用暗管；在城郊，可考虑采用明渠；在每条雨水干管的起端，应尽可能采用道路边沟排除路面雨水；建筑密度较高，交通量较大，雨水管道一般应采用暗管；地形平坦地区，埋设深度或出水口深度受限制地区，可采用盖板渠排除雨水；建筑密度较低，交通量较小的地方，可考虑采用明渠，以节省工程费用，降低造价。但明渠容易淤积，滋生蚊蝇，影响环境卫生；在每条雨水干管的起端，应尽可能采用道路边沟排除路面雨水；雨水暗管和明渠衔接处需采取一定的工程措施，以保证连接

52、触良好的水力条件。3.2 雨水布管原则(1) 充分利用地形，就近排入水体。规划雨水管线时，首先按照地形划分排水区域，进行管线布置。根据分散和直接的原则，尽量利用自然地形坡度，多采用正交式布置，以最短的距离重力流排入附近的河流、湖泊等会汇水区域。一般不设泵站。(2) 根据街区与道路规划布置雨水管道。通常应根据建筑物的分布、道路的布置以与街坊或小区部的地形、出水口的位置等布置雨水管道，是街坊和小区大部分雨水以最短的距离排入雨水管道。所以就需要对某一排水区域进行划分，使其汇水更加的方便和直接。(3) 合理布置雨水口，保证路面雨水舒畅排除。雨水口的布置应根据地形和汇水面积确定，以使雨水不至漫过路口。一

53、般在道路交叉口的汇水点、低洼地段均应设置雨水口。(4) 采用明渠与暗管相结合的方式。在城市市区，建筑密度较大、交通频繁地区。应采用暗管排除雨水，尽管造价高，但是卫生情况好，养护方便，不影响交通；在城市郊区或建筑密度低、交通量小的地方可采用明渠，以节省工程费用。(5) 出水口的位置。当汇水水体离流域很近，水体的水位变化不大，洪水位低于流域地面标高，出水口的建筑费用不大时，宜采用分散出口，使雨水尽快排放，反之，则应该采用集中出口排放方式，本设计中采用分散出口排放。(6) 调蓄水体的布置。充分利用地形，选择适当的河湖水面作为调蓄池，以调节洪峰流量，减低沟道设计流量减少泵站的设计数量。(7) 排洪沟的

54、设置。城市中靠近山麓建设的中心区、居住区、工业区，除了应设雨水管道外，还应考虑在规划地区周围设置排洪沟。3.3 设计管段与沿线汇水面积的划分3.3.1 设计管段雨水管渠的设计管段的划分应使设计管段围地形变化不大，管段上下端流量变化不多，无大流量交汇，一般以100-200m左右为一段，如果管段划得较短，则计算工作量增大，划得太长，设计方案不经济。根据管道的具体位置，在管道转弯处、管径或坡度改变处，有支管接入处或两条以上管道交汇处以与超过一定距离的直线管段上都应设置检查井。两个检查井之间流量没有变化且预计管径和坡度也没有变化的管段定为设计管段，设计管段上下游端点的检查井设为节点。3.3.2沿线汇水

55、面积沿线汇水面积的划分要根据实际地形条件而定。当地形平坦时则根据就近排除的原则，把汇水面积按照周围管渠的布置用等分角线划分；当有适宜的地形坡度时，则按照雨水汇入低侧的原则划分，按地面雨水径流的方向划分汇水面积。 本设计中，南岸与北岸的地势均有适宜的坡度而且向一边倾斜，故按照雨水汇入低侧的原则，按地面雨水径流方向划分汇水面积，考虑到实际施工情况，将设计管段对应的街区与其周围附属街道的总面积作为该管段的汇水面积。具体的雨水管道布置、设计管段的划分以与汇水面积的划分见雨水管道平面布置图。3.4 雨水设计流量计算3.4.1 雨水流量计算与径流系数的取值式中 Q 雨水设计流量(L/s)； 径流系数，其值

56、小于1； F 汇水面积(ha)； q 设计暴雨强度(L/sha)；地面径流系数的值与汇水面积上的地面材料性质、地形地貌、植被分布、建筑密度、降雨历时、暴雨强度与暴雨雨型有关。在雨水管渠的设计中，通常按地面材料性质确定径流系数的经验数值。我国排水设计规中的有关径流系数的取值见表3.1。表3.1 径流系数值地面种类值各种屋面，混凝土和沥青路面0.85-0.95大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面 0.55-0.65级配碎石路面0.40-0.50干砌砖石和碎石路面0.35-0.40非铺砌土路面0.25-0.35公园和绿地0.10-0.20然而汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成，在整个汇水面积上它

57、们各自占有一定的比例，随它们占有的面积比例的变化，值也不同。所以，如果汇水面积由径流系数不同的地面组合而成。整个汇水面积上的平均径流系数值是按各类地面面积用加权平均法计算得出。 式中 汇水面积上各类地面的面积(ha)；相应于各类地面的径流系数； F 全部汇水面积(ha)。实践中，计算平均径流系数时要分别确定总汇水面积上的地面种类与其相应面积，计算工作量较大，而且可能还得不到所需要的准确数据。所以在工程设计中采用 “区域综合径流系数”。区域综合径流系数的建议值见下表3.2。 表3.2区域情况区域综合径流系数值区域情况区域综合径流系数值城市市区0.5-0.8城市市区0.4-0.6本设计取综合径流系

58、数值为0.63.4.2暴雨强度公式与各参数的取值暴雨强度公式：式中 q设计暴雨强度P设计重现期(a)；t降雨历时(min)；，C，b，n地方参数，根据统计方法进行计算确定。本设计采用如下公式计算：（1）设计重现期的选取暴雨强度随重现期变化而变化。重现期大，则暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠的断面相应大，有利于防止地面积水，但工程造价高。反之重现期低，则暴雨强度小，雨水设计流量小，管渠断面小。这样工程造价低，但可能会发生排水不畅、地面积水，或对城市生活与生产造成危害。 根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.53a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用35a，并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。本设计中选择P=3a。（2）集水时间的计算对管道的某一设计断面来说，集水时间t由地面集水时间t1和管流行时间t2两部分组成：t =t1 + mt2 式中 t 降雨历时(min)； t1地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用515 min； m折减系数，暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地区