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文档简介

1、给排水管道系统综合设计给排水管网综合设计说明书目录第一篇给排水管网综合设计说明书第1章 设计原始资料与设计任务第2章给水管道设计设计方案比较给水系统的体制及选择二泵站供水方案设计给水管道设计管道定线给水管道的水力计算基础数据电算方法一:运用LOO刑序进行平差计算最高日最大时供水时最大转输校核消防校核事故校核方法二:运用鸿业软件进行平差计算最高日最大时供水时最大转输校核消防校核事故校核给水管道的管材及接口第3章排水管道设计设计方案比选排水系统的体制及选择工业废水的处理与排放污水处理厂个数和厂址的选择给排水管道系统综合设计检查井的设置原则污水管道设计管道定线污水管道的水力计算污水干管的敷设方式、管

2、材、接口及基础污水主干管主要工程量表雨水管渠设计管渠定线管渠水力计算雨水管渠的敷设方式、管材及接口雨水管渠主要工程量表第4章给排水管道综合设计.管网综合设计的原则.设计范围及内容.各管线现状各管网布置方案、管道材料及主要设计参数管线综合平面布置管线综合断面布置第二篇管网设计计算书第1章给水管网计算水量计算综合生活用水量工业企业用水量浇洒道路和绿地用水量管网漏损水量未预计水量消防用水量二泵站供水及及清水池,水塔容积计算二级泵站供水方案设计给排水管道系统综合设计分时用水量计算表清水池,水塔容量计算管网定线管网水力计算基础数据电算方法一:运用LOO程序进行平差计算最高日最大时供水时最大转输校核消防校

3、核事故校核方法二:运用鸿业软件进行平差计算最高日最大时供水时最大转输校核消防校核事故校核确定水塔高度,二泵站扬程及管网各节点的水压第2章排水管网计算污水管网设计量取街区面积,制作街区面积表生活污水设计流量计算工厂生活污水及生产废水设计污水量计算公共建筑设计流量表划分设计管段及计算设计流量污水管道水力计算其他,如污水管过江方法的选择和计算雨水管网设计计算各设计管段的汇水面积雨水管道径流系数也单位面积径流量3给排水管道系统综合设计雨水管道的水力计算结束语参考文献给排水管道系统综合设计第一篇给排水管网综合设计说明书第一章设计原始资料与设计任务学生课程设计任务书课程设计题目某城镇给排水管道系统综合设计

4、学院城市建设与环境工程学院专业 给水排水工程年级 2009级已知参数和设计要求:(一)城市(含工业区)总平面图一张,比例1 : 5000,等高线间距100米。(二)城市基础资料.城市位于青藏高原,某江的上游;给水水源位置见城市总平面图。.城区地质情况良好,土壤为砂质粘土,冻土层厚度 1.5米,地下水位距地表14m; 该市的地貌属高原地区,海拔标高在4280m左右,地势平坦。.城市居住区面积见图纸,给水人口普及率为100%,污水收集率95%;城市总人口见附表(每位同学设计人口数不同)。.居住区建筑为六层及六层以下的混合建筑;城市卫生设备情况,室内有给排水设 备和淋浴设备。.暴雨强度公式:三个不同

5、的城镇分别选用如下不同的暴雨强度公式。1255.6(1 0.63lg p)(t 6.52严(L/s ha);1272.8(1 0.63lg p)(t 6.64)0.56(L/s ha);1260.8(1 0.63lg p)(t 6.60)0.56(L/s ha);城市常年主导风向为西南风,多年平均风速 3m/s,极端风速23 m/s。.本城镇附近某河流穿城而过,河流历史最高洪水位4280m,二十年一遇洪水位 4260, 95%保证率的枯水位 4244m,常水位4250m,河床标高4238m,平均水面坡降1.4%。.由城市管网供水的工厂为造纸厂,生产能力为2吨/日(每吨纸耗水量为 500m3),

6、该厂按三班制工作,每班人数为300人,每班淋浴人数 25%;该厂建筑物耐火等级为三级,厂房火灾危险性为丙级,建筑物体积约为2500m3;对水压无特殊要求,个别生产车间压力不足,自行加压解决。.城市管网供水的长途客运车站用水量280米3/日;.未预见水及管漏系数取 K=1.2。.老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。新城区中建有一些分流制排水 管网,但未真正分流。由于排水管道长度短,覆盖率低,城区中未有形成排水管网,致 使城区污水未经处理就排入水体,对某江造成严重污染。为了保护环境,防止某江水质 的进一步恶化,推进

7、该市经济的持续发展,因此要求建设排水管渠,对该市污水进行收 集、处理,以适应市政建设发展的需要。.城区主要工厂的工业废水量及职工人数见表1,污水水质见表2。工厂污水经局部处理后,其水质符合 CJ18-86污水排入城市下水道水质标准 ,可 与城市生活污水合并进行处理,或经局部处理后,其水质符合GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准的规定,可直接排入水体。表1主要工厂的工业废水量工厂 名称工业废水 设计污水流量职工人数生产 污水生产 废水第一班第二班第三班淋浴人数 百分比5给排水管道系统综合设计(m目前资料收集情况(含指定参考资料):参考资料:1.中国市政工程西南设计研究院主编,给水

8、排水设计手册(第二版)第1册常用资料,北京:中国建筑工业出版社,2000 2.中国市政工程西南设计研究院主编,给水排水设计手册(第二版)第3册城镇给水,北京:中国建筑工业出版社,2000 .北京市政工程设计研究总院主编,给水排水设计手册(第二版)第5册城镇排水,北京:中国建筑工业出版社,2000/d)(m3/d)热车 间一般车间热车间一般车 间热车 间一般车 间热车 间一般车间甲厂45643864862974403204408445乙厂30522992782484602604607232丙厂23402543412303452103807141表2主要工厂污水水质工厂项目甲厂(制糖厂)乙厂(造纸

9、厂)丙厂(锻压厂)BOD5 (mg/l)600-1200110030-80SS (mg/l400COD (mg/l)1200-240060060-16012. 主要大型公共建筑主要有火车站、公园、医院、旅馆等,具体集U口流里见表3。表3公共建筑设计流量公共建筑汽车站公园医院旅馆设计流量280m3/d7.8l/s6.4 l/s6.8 l/s13.城市地面覆盖种类见表 4。表4城市地面覆盖种类地面不类/%屋面混凝土路面碎石路面绿地非铺砌路面老城区(I区)3020122018新城区(口区)3215182510注:以城市的面积为100%计算。学生应完成的工作:.设计计

10、算(1)计算各种用水量,编制城市逐时合并用水量图表。(2)进行给水管网定线布置,确定水厂及水塔(或高位调节水池)位置。(3)拟定水泵工作制度,确定计算管网的几种情况,进行管网计算。(4)决定水塔高度和二泵站扬程。(5)计算管网各节点的自由水头。(6)划分污水及雨水汇集面积,进行污水管、雨水管和合流制管道的定线布置(7)计算各种污水管道、雨水管道及合流制管道设计流量(8)完成各种排水管道的水力计算.编写设计计算说明书一份说明书中应列举作为设计根据的资料、详细阐述方案选择的理由及全部计算过程, 并附有必要的草图(可用单线表示注明尺寸)。说明书要求计算正确,叙述清楚,简明扼 要,文字通顺,篇幅 30

11、页左右。.绘制下列设计图各一张(1)城市给水管网平面布置图;(2)城市排水管网平面布置图;(3)给水干管节点详图;(4)污水主干管纵断面图及雨水干管纵剖面图;(5)城市给排水综合管网平面及断面布置图。给排水管道系统综合设计给水排水设计手册(第二版)第6册工业排水,.北京市政工程设计研究总院主编, 北京:中国建筑工业出版社,2000(第二版)第7册城镇防1册给水工程,北京:中2册排水工程,北京:中GB50013-2006 ,北京:中国计GB50014-2006 ,北京:中国计GB/T50106-2001 ,北京:中国.中国市政工程东北设计研究院主编,给水排水设计手册 洪,北京:中国建筑工业出版社

12、,2000.于尔捷、张杰主编,给水排水工程快速设计手册第 国建筑工业出版社,1996.于尔捷、张杰主编,给水排水工程快速设计手册第 国建筑工业出版社,1996.中华人民共和国国家标准,室外给水设计规范划出版社,2006.中华人民共和国国家标准,室外排水设计规范划出版社,2006.中华人民共和国建设部主编,给水排水制图标准 计划出版社,2002.中华人民共和国国家标准,城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002课程设计的工作计划:1.缶置设计工作2学时2.计算用水量、编制逐时合并用水量图表6学时3.给排水系统方案的确定4学时4.给水管网定线布置、确定水厂及水塔(或高位调节水池)位置6学

13、时5.污水管道的布置和定线4学时6.雨水管渠的布置和定线3学时7.拟定水泵,作制度,进行管网计算8学时8.决定水塔高度和二泵站扬程、计算管网各节点自由水头7学时9.污水管道的设计流量计算4学时10.污水主干管的水力计算6学时11.雨水管渠的设计流量计算及水力计算6学时12.绘制给水及排水营道平囿图12学时13.绘制给水干管水力坡线图、给水干管节点详图和最大用水量管网的等水压线8学时14.绘制污水主干管及雨水十渠的纵断面图6学时15.绘制给水排水管道综合平面及断面图6学时16.整理说明书8学时完成日期一年一月一任务下达日期 年 月 日日指导教师 (签名)小说明:1、学院、专业、年级均填全称,如:

14、城市建设与环境工程学院、给排水工程、2003。2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够,可另附页,给排水管道系统综合设计第二章给排水管道设计设计方案比较给水系统的体制及选择给水系统分为统一给水系统和分系统给水系统(包括分质给水系统、分区给水系统及分压给水系统)。本实例中,该城镇工业用水量占总供水量比例较小,且地形较为平坦, 故可采用单一水质、水压进行统一供水,不必分区、分质或分压供水。另外,从实例的具 体水源情况及铺设管道的距离来看, 该城镇水源为地下水源,且取水点位于城镇中部,较 为经济。综上,本实例选择采用 统一给水系统。二级泵站供水方案设计所给基础资料有:一天中各小时的城市居民用水量

15、所占百分数及一天中各小时的车间 生活用水量所占百分数,该城镇总人口数等。列出分时用水量计算表,最终得出该城镇分 时用水量百分数曲线如下:数分百水用0.001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24时间(h)OOOOOOOO 。 87654321数分百水供站泵二可以由分时用水量百分数曲线看出,该城镇分时用水量总体呈现出“中间多两头少” 的规律(从1时到5时用水量较小,从6时到22时用水量较大,最后从23时至I 24时用 水量再次回落),因此二泵站可以按此规律分两级供水,15时及2324时为一级供水, 二泵站供水量占全

16、日供水量百分数为 2.14%; 622时为二级供水,二泵站供水量占全日 供水量百分数为5.00%。进而可由此绘制出二泵站供水百分数曲线如上图所示。给水管道设计管道定线根据基础资料,该城镇地处平原地区。以使各街区均有接管地点,并能获取足量、安 全的用水为基础,考虑道路建设及城市发展等因素,遵循管网定线的基本原则:.干管应通过两侧负荷较大的用水区,并以最短距离向用户送水。.靠近道路、公路,以便于施工及维修。利于发展,并考虑分期修建的可能性。.干管尽量沿高地布置,使管道内压力较小,而配水管压力则更高些。.注意与其他管线交叉时平面与立面相隔间距的规定与要求。给排水管道系统综合设计对该城镇进行管网定线,

17、并给各节点及管段编号,具体定线方式如所附1#大图所示给水管道的水力计算基础数据首先准备进行管道平差所需基础数据,即管段沿线流量计算表和节点流量计算电算方法一:运用LOO刑序进行平差计算最高日最大时供水时进入LOO严序后,出现界面:选择“C”创建一个新文件,即进入下一界面: LOOP工程名称(TITLE)命名为“zuidashi ;管段数(NO. OF PIPES输入98;节点数 NO. OF NODES输入69;高峰因子(PEAK FACTQR俞入1;最大水力坡度(MAX HL/KM 输入8;最大流量修正值(MAX UNBALANC输入0.001。给排水管道系统综合设计输入完毕回车即进入下一界

18、面:管段编号(PIPE NO.)输入1;起始节点编号(FROM NOD獭入1 ;终到节点编号 (TO NODE输入2;管段长度(LENGTH(M)输入378;管段直径(DIA(MM)输入400;海曾-威廉系数(HWC:由给水工程教材41页表5-5查得旧铸铁管的海曾-威廉系数 为100。以此类推,直至将98条管段输入完毕。输入完毕后进入下一界面:节点编号(NODEJO.)输入1;节点流量给定方式(FIX)输入0 (跳过,无值);节 点流量(FLOW(LPS)输入-6.78 ;节点地面高程(ELEV(M)输入4280.7。依此类推,直 至将69个节点均输入完毕。输入完毕后即进入下一界面:10给排水

19、管道系统综合设计节点编号(NODNO.)输入1(水厂处节点);已知的节点水头海拔标高(GRADELINE) 设为4308.7 (1节点地面标高加上28米自由水头)。输入完毕后,保存即可执行“ Run”(运行)命令,根据所得数据进行调试(调节输 入的各管段管径DIA),直至输出符合要求的流速(VELOCITY)及水力坡度(HEADLOSS);同时应对先前选定的控制点进行调整,使该点对应自由水头最小(28.00m),其余各点保证在4060m范围内,最高不超过80m最后对输出的结果截屏,粘贴到 Excel中。最大转输校核通过计算得出转输时管网进入水塔的流量为42.02 L/s ,转输时城市用水量为2

20、02.22 L/s ,二泵站供水量为 244.23L/S ,最大时城市用水量为 344.08 L/s 。最大转输时,管网中除水厂、水塔节点外,各节点流量均减小,因而高峰因子应设 置为0.59(转输时城市用水量/最大时城市用水量),同时水厂、水塔节点流量应固定(将 节点流量给定方式(FIX)置为1)。此时执行“ Run”(运行)命令即可得出最大转输时的 各数据。观察数据,看是否满足所有水压大于等于28m,出厂水压不超过最大时,水塔水压大于最大时水塔水压,若不满足则调整管网,直至满足为止。消防校核消防时,在最大时基础上加消防,查得同一时间内的火灾次数为2次,一次灭火用水量为35L/s ,将一处置于

21、控制点66,另一处置于20节点,在20节点流量基础上加上 35L/s,将控制点的节点水头调节为地面高程加 10m,再执行“ Run”(运行)命令。若输 出结果中出厂压力不高于最大时压力则通过;若略高则调整部分管径;若高出太多则设消 防泵0事故校核事故时,设某一管段遭到破坏,此时各未破坏的管段须保证正常供水时流量的 70% 因此删除破坏管段,将各未破坏管段节点流量均乘以高峰因子 0.7,执行“Run”(运行) 命令即可得出事故时的各所需数据。若最不利点 28m水厂出水压力和水塔压力均不高于11给排水管道系统综合设计最大时则通过。2.2.2.2.2方法二:运用鸿业软件进行平差计算本次我运用鸿业市政

22、管线6.0-CAD2005软件进行了管网平差计算2.2.2.2.2.1最高日最大时供水时在鸿业软件中打开城镇土地利用规划图,点击“设置”按钮,选择“设工程名”,设置工程名称为“给水设计”,而后弹出以下对话框:给水管道设计善代号:蓄材:球墨铸铁管已有管代号;选择:镀锌钢管 焊接钢管 无缝钢管给水硬聚氯乙烯1 工辗钢筋混凝土管 工1级钢筋混濯土金 高密成素氯乙I薪管线起点最小覆土深度加):选择管材为球墨铸铁管。点击“给水”按钮,选择“交互布管”,而后在图中按设计的方案画出管线;点击“给 水”按钮,选择“节点编号” 一 “主节点编号”,在图中选择给水节点,并输入相应的节 点编号;点击“平差”按钮,选

23、择“平差计算”,出现以下对话框:在“管道参数”中输入管段的起端-末端节点编号、管径、管长(粗糙度将会自动给出,其值为110),在“节点参数”中输入节点编号、地面高程、设计节点流量。点 击“计算”按钮,将会出现所得数据列表;点击“赋回图面”将数据赋到图中;点击“写 计算书”可得到记事本格式的计算数据列表。12给排水管道系统综合设计2.2.2.2.2.2最大转输校核在“平差计算”对话框中选择“平差计算类型”为“最大转输校核”,设置“最大转输时供水系数”为0.59 ,将“节点参数”中水厂及水塔节点(1及61节点)流量更改 为最大转输时对映流量即可进行“计算”、“赋回图面”、“写计算书”等操作。2.2

24、.2.2.2.3消防校核在“平差计算”对话框中选择“平差计算类型”为“消防校核”,设置“最小自由水头”为10.0m,将“节点参数”中水厂及水塔节点(1及61节点)流量更改为消防时对 映流量,在66节点(控制点)及17节点分别加上35L/s的消防流量,即可进行“计算” “赋回图面”、“写计算书”等操作。2.2.2.2.2.4事故校核点击“平差”按钮,选择“定义事故管”,在图中选择事故管,在“平差计算”对话 框中选择“平差计算类型”为“事故校核”,将“节点参数”中水厂及水塔节点(1及6113给排水管道系统综合设计节点)流量更改为事故时对映流量,删去消防流量,将 39管段(通过桥梁)“事故管”选 项

25、选择为“是”,即可进行“计算”、“赋回图面”、“写计算书”等操作。给水管道的管材及接口根据本次任务要求,选择给水管道为球墨铸铁管,其接口形式为承插式接口。根据给 水工程教材102页:承插式接口适用于埋地管线,安装时将插口插入承口内,两口之间 的环形空隙用接头材料填实。第3章排水管道设计设计方案比选排水系统的体制及选择由本次课程设计任务书可知:城市排水现状是,老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。新城区中建有一些分流制排水管网,但未真正分流。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

26、就排入水体, 对某江造成严重污染。.采用直排式合流制排水体制:管渠系统的布置就近坡向水体,分若干个排水口,混合的污水不经处理和复用直接就近排入水体。这样虽然方案简单、极大地降低了管网建设费用,但无法达到任务书中“防止某江水 质的进一步恶化,推进该市经济的持续发展”的目标,因此不选择该种方案。.采用全处理式合流制排水体制:将污水雨水用同一管渠系统收集并全部送入污水处 理厂进行处理。这样虽然将污水全部处理,对环境保护较为有利,但建设费用较高,且这样管渠过水 断面很大,而在晴天时流量小,流速低,往往在管底形成淤积,会给管理、运行、维护带 来诸多不便。城市排水工程规划规范(GB50318-2000)中

27、2.2.4规定:“合流制排水体 制适用于条件特殊的城市,且应采用截流式合流制。”所以不采用以上两种合流制。.采用截流式合流制排水体制:在早期直排式合流制排水系统的基础上, 临河岸边建14给排水管道系统综合设计造一条截流干管,同时,在截流干管处设溢流井,并设污水厂,晴天和初雨时,所有污水 都排送至污水厂,经处理后排入水体;当雨量增加,混合污水的流量超过截流干管的输水 能力后,将有部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体。这样在同一管渠内排除所有的污水, 管线单一,管渠总长度减少,造价降低,对管网 系统的管理水平要求较低,同时可以减少直接进入河流的污水量,在一定程度上减轻污染。环境保护方面,由给定的暴

28、雨强度公式可知该城镇年降雨量较大,因此在雨季降雨强度大或历时过长时,部分雨污水混合后直接排入水体, 造成水体的周期性污染;在暴雨径 流之初,原沉淀在合流管渠的污泥被大量冲起,经溢流井溢人水体。另外造价方面,截流管、污水处理厂的设计规模都比分流制排水系统大, 截流管的埋深也比单设雨水管渠的埋 深大。在维护管理上,晴天时合流制管道中为部分流,流速较低,易于产生沉淀;并且晴 雨天进入污水厂的水量变化很大,这些都在一定程度上增加了管网的运行管理费用。从 水质的角度看,分流制与合流制有各自的适用条件:在环境卫生较好的地区,分流制带来的 污染物更少,更适合采用分流制;反之,采用合流制的同时对溢流水采取必要

29、的控制措施也 不失为一种可选方案,这里由于该城镇地处青藏高原,可以认为其环境卫生较好,其开发 强度、工业发展程度较经济发达地区低。综合考虑以上各点,这里不采用截留式合流制。.不完全分流式排水体制:只设有污水排水系统,没有完整的雨水排水系统。污水通 过污水排水系统,处理后排入水体,而雨水沿天然地面,街道边沟,水渠等排泄。从而投资节省,且旱季、雨季进入污水厂的都是纯污水,污水厂运行更加稳定、高效。 这种体制适用于地形适宜,有地面水体, 可顺利排泄雨水的城镇。发展中的城镇,为了节 省投资,可以先建污水系统,再完善雨水系统。比较经济,但需具有有利地形时才能采用。在新建城市中,初期可采用不完全分流制,先

30、解决污 水排除问题。随着城市的发展,道路逐渐完善,雨水管也建设起来,改为完全的分流制, 这样分期建设排水系统,有利于城市的发展。该城镇暴雨强度较大,为更好地保障雨水的 顺利排除,减小街道受淹的可能性,这里不采用不完全分流制。.半分流制(截流式分流制):这种体制既有污水系统,又有雨水系统,与完全分 流制不同的是在雨水系统中增设雨水跳越井,再与污水系统连接。这种系统具有把初期雨水引入污水系统的功能,小雨时,雨水与污水一同进入污水 处理厂处理;大雨时,超出污水管道输送能力的雨水由跳越井排入水体。 这种排水体制环 境卫生条件好,能有效保护水体免受污染。但某江已遭受严重污染,当降雨强度过大或历时过长时,

31、部分污水将随过量的雨水 排入受纳水体。为更好、更快、更有效地改善某江的水环境,这里不选择采用办分流制。.完全分流制排水系统:既有污水排水系统,又有雨水排水系统。生活污水、工 业废水通过污水排水系统排至污水厂, 处理后排入水体;雨水通过雨水排水系统直接排入 水体。其环保效益及卫生条件较好,新建城市一般采用完全分流制。同时,旱季、雨季进 入污水厂的都是纯污水,可使污水厂运行更加稳定、高效;另外,分流制形式比较灵活,15给排水管道系统综合设计较易适应社会发展需要,且符合城市卫生要求,在国内外均有较为广泛的应用。维护管理 方面,分流制系统可保持管内流速,不致发生沉淀;流入污水厂的水量、水质较合流制小得

32、多,进而更加易于控制管理。综合以上几点,这里决定采用完全分流制排水系统。工业废水的处理与排放根据本次课程设计任务书可知,主要工厂污水水质如下表:工厂项目造纸厂BOD5 (mg/l)1100SS (mg/l)2000COD (mg/l)600pH色度(倍)工厂污水经局部处理后,其水质符合CJ3082-1999污水排入城市下水道水质标准: 可与城市污水合并进行处理。污水处理厂个数和厂址的选择城市污水集中处理更加便于对污水处理厂进行有效的管理和控制,同时也更利于环境保护。此外,为同一城区提供同样的服务时,大型处理厂的投资与运营费用要低于众多小 型水处理厂的费用总和,因为大型处理厂污水处理量较大, 易

33、产生规模效应,这样就降低 了单位污水量的处理成本。同时,由于处理水量较大,入厂污水水质较为稳定,随时间波 动较小,有利于活性污泥处理效率的提高。因此对该城镇采用集中处理方案。城市排水工程规划规范(GB50318-2000)中7.3.1规定:“城市污水处理厂位置选 择宜符合下列要求:.在城市水系的下游并应符合供水水源防护要求;.在城市夏季最小频率风向的上风侧;.与城市规划居住、公共设施保持一定的卫生防护距离;.靠近污水、污泥的排放和利用地段;.应有方便的交通、运输和水电条件。由地形图可知,该城镇东高西低,为了尽量依靠地形坡度和重力流收集城市污水,节 约污水收集运行费用,防止污水对城市水源(地下水

34、)造成污染,应将污水厂设在某江下游, 即该城镇西部;但污水厂设于下游会使污水再生水源远离用户,增加了相应的回用水管网 费用,不利于污水资源化;根据排水课程设计任务书,该城镇常年主导风向为西南风,夏 季平均风速1.6m/s;冬季平均风速1.4m/s,因此厂址应选在城镇的西北方向, 以防止臭气 等扩散影响居民正常生产生活;但由于城镇西北部为阿里军分区,考虑到其军事敏感性, 兼顾上述各点,现决定将污水厂设于城镇西南部,即某江下游南岸,同时应采取相应措施 (如:为撇油除渣沉淀池加盖等)以缓解臭气等造成的危害。.1.4检查井的设置原则16给排水管道系统综合设计为便于对管渠系统做定期检查和清通,必须设置检

35、查井。检查井的位置,应设在管 道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处。检查井 由井底(包括基础)、井身和井盖(包括盖底)3部分组成。另外,由于污水管道中污水流 量逐渐增加,管径增加较大,且污水输送主要依靠重力,因此当有支管接入或者坡度、管渠尺寸发生变化时,不得采用弯头连接,必须采用检查并连接。检查并在直线管段的最大 间距应根据疏通方法等具体情况确定,一般宜按室外排水设计规范(GB50014-2006)规定取值。接入检查井的支管(接户管或连接管)管径大于300m耐,支管数不宜超过3条, 对于可能被淹没的地区必须要密闭检查并。止匕外,接入泵站以及倒虹吸管之前一定直线

36、距 离上的检查井需要加设沉泥槽。通过对给排水标准图集合订本S2-2002(T)第八页排水检查井部分的查阅,可以 得出污水主干管沿线各检查井的井径如下表:节点编号W2W3W4W5W6W7W8W9W10检查井井公(mm)100010001000100010001000100012501250选用以上井径的圆形砖砌污水检查井 (盖板式)。1000mm圆形砖砌污水检查井(盖板式)标准图见给排水标准图集合订本 S2-2002(T)第二H一页,1250mm圆形砖砌 污水检查井(盖板式)标准图见给排水标准图集合订本S2-2002(T)第二十五页。3.2污水管道设计管道定线在城镇(地区)总平面图上确定污水管道

37、的位置和走向,称为污水管道系统的定线。正确的定线是经济合理进行污水管道系统设计的先决条件,是污水管道系统设计的重要环 节。管道定线遵循“主干管一干管一支管”顺序依次进行。需遵循的主要原则是:尽可能 地在管线较短、埋深较小的情况下,让最大区域的污水自流排出,以使投资更省、运行成 本更低。对以下几个主要因素进行综合考虑:地形和用地布局、排水体制和路线数目、污水厂和出水口位置、水文地质条件、道路 设计图、该地区常风向、地下管线及构筑物位置、工业企业和产生大量污水的建筑物的分 布情况、水系分布情况、现有管道情况等。但地形一般是影响管道定线的主要因素。划分排水流域。排水区界是污水排水系统设置的在污水定线

38、之前应先进行排水区界, 界限。该城镇地形较为平坦,地面高 程总体上自东南至西北均匀缓慢降 低,局部地面有一定起伏(如东北 方),无明显分水线,因此可按河流 进行排水流域划分。定线时应使干管 在在最大合理埋深的情况下,流域内 污水能以自流方式接入。污水管道定线如图所示:给排水管道系统综合设计3.2.2污水管道的水力计算根据污水流量、管段埋深等因素(注意保证干管可接入主干管)选定主干管进行水力计算如下表:污水主干管水力计算表管段编 号管道 长度 L (m)设计流 量Q (L/s)管径D (mm)坡度I流速V (m/s)充满度降落量I L (m)地面标高(m)水面标高(m)管内底标图(m)埋深深度(

39、m)h/Dh(m)上端下端上端下端上端下端上端下端W1-W2158524.433000.00200.830.430.1293.1704285.64282.84284.734281.564284.604281.431.001.37W2-W356230.64300 10.00371.100.4210.1262.0794282.84281.14281.564279.48 14281.434279.351.37 11.75W3-W483039.943000.00331.130.500.1502.7394281.14279.64279.484276.744279.334276.591.773.01W4-

40、W545243.773000.00311.130.540.1621.4014279.64278.54276.744275.344276.584275.183.023.32W5-W615445.154000.00321.140.350.1400.4934278.54278.34275.224274.734275.084274.593.423.71W6-W781772.375000.00231.140.360.1801.8794278.34278.64274.674272.794274.494272.613.815.99W7-W810937.73200 10.00631.201.0010.2000

41、.6874278.64278.04272.814272.12 14272.614271.925.996.08W7-W810937.732000.00631.201.000.2000.6874278.64278.04272.814272.124272.614271.925.996.08W8-W9223155.126000.00201.320.43I 0.2580.4464278.04277.54271.784271.334271.524271.076.486.43W9-W10213156.09600 10.00211.350.4310.2580.4474277.54277.34271.33427

42、0.88 14271.074270.626.43 :6.68W10-W11336158.416000.00231.400.420.2520.7734277.34275.84270.884270.114270.634269.866.675.94校核一:(北岸控制点)W3-1-W33944.463000.00310.600.160.0481.2214281.64281.14280.654279.434280.604279.381.001.72校核二:(南岸控制点)W10-3-W10-22570.443000.00200.260.060.0180.5144275.44276.14274.424273

43、.904274.404273.891.002.21W10-2-W10-125711.27300 10.0020 0.3510.1010.0300.5144276.114275.4F4273.90 14273.394273.874273.362.232.04W10-1-W102993.523000.00380.600.140.0421.1364275.44277.34273.394272.254273.354272.212.055.09由上表可知:在亚驼点及W1g点处的污水干管可顺利接入污水主干管, 各节点埋深均小于最大埋深值(干燥土壤中78m),满足要求18给排水管道系统综合设计3.2.3污水

44、干管的敷设方式、管材、接口及基础这里污水干管敷设方式采用埋地敷设,这样对保护管道、延长其使用寿命是十分 有利的,同时可使城市更加整洁美观。在管材方面,由于主干管管径均在 800mm以下,属小口径管道,因此选择采用 UPVC管。它有以下优点:.耐腐蚀、无毒、无污染。其不受腐蚀土壤和一般生活用水的影响,能耐一般 性酸碱性腐蚀,无须进行特殊防腐处理。.内壁光滑、摩阻系数小、流通量大。UPVC双壁波纹管白摩阻系数n为0.009, 而钢筋混凝土管的摩阻系数n为0.013;按照曼宁公式,在管径、水力坡度和水温相同 的情况下,UPV双壁波纹管的流通能力要比钢筋混凝土管多出 44流右。.使用寿命长。在正常的使

45、用条件下,UPV双壁波纹管的使用寿命可达50年以 上,无须定期保养和维护,而水泥管的寿命通常只有 15年左右。.有良好的抗不均匀沉降性能。同其他的管材相比,UPVC双壁波纹管具有一 定的柔性,所以它能抵抗一定程度的土壤不均匀沉降,不会因为周边土壤的轻微不均 匀沉降而产生接口松动、错位等事故。.安装搬运方便。管材轻,长度大,接头少,连接方便,施工快捷,施工费用 少。UPVC双壁波纹管的连接主要有扩口承插连接、哈夫连接、套管连接、热熔连接、粘接、法兰 式连接等式。哈夫连接是通过相邻管端用螺栓紧固两半外套筒,使套筒和管外壁间的橡胶密封圈 压密的连接方式,属柔性连接。热熔连接即采用专用热熔工具将连接部

46、位表面加热,直接对其进 行热熔,并紧密对接,冷却后即成为一体。这里选择采用热熔连接 方式。由于塑料管材具有一定的伸缩性,因此其基础可以直接采用砂土基础。3.3雨水管渠设计管渠定线雨水管渠定线原则是:充分利用地形,就近排入水体,雨水干管尽量布置在地 势低处;地形平坦时,雨水干管宜布置在排水流域的中间。雨水应尽量利用自然 地形坡度以最短的距离依靠重力流排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。对于 本次实例,应当将雨水管沿地形相对较低的街道布置,对街区内的雨水进行一定 程度收集后再排放。雨水管渠水力计算雨水管道水力计算表如下:19给排水管道系统综合设计水力计算表设计管长L (M汇水管内雨水流行 时间(m

47、in)单位回积 径流量q。(LZ(s hn2)设计流管径坡度I(先)流速v(mZs)一道水 nr输坡降设计地面标图 (m设计管内底标 高(m埋深(mj)管段 编号回积F(hn2)国-X Zv.-tc L Z v -量Q (LZs)D (mm)能力 Q(LZs)I - L (nj)起点终点起点终点起点终点Y7-Y62039.5202.21152.801454.6411000.00221.5314540.447 4281.8 4280.9 4279.4 4279.0 2.401.95Y6-Y517516.312.211.51133.802182.2812000.00311.9321830.543

48、4280.9 4280.4 4278.9 4278.4 2.00 :2.04Y5-Y417822.383.721.21124.072776.6812000.00512.4627820.908 4280.4 4279.5 4278.4 4277.5 2.00 :2.01Y4-Y321328.054.931.43117.583298.1813000.00472.4832921.001 4279.5 4278.9 4277.4 4276.4 2.10 :2.50Y3-Y232135.346.362.10110.993922.3414000.00442.5539251.412 4278.9 4278.

49、8 4276.3 4274.9 2.60 :3.91Y2-Y134346.048.461.86102.964740.2114000.00653.0847412.230 4278.8 4278.8 4274.9 4272.7 3.90 (5.1320给排水管道系统综合设计雨水管渠的敷设方式、管材、接口及基础该城镇雨水管道采用埋地敷设的方法, 且每条干管起端100m左右不设雨水暗 管,雨水支管设在街坊较低侧道路下。由雨水管渠水力计算结果,各管道管径均大于800mm。属大口径管道,因此采用钢筋混凝土管。钢筋混凝土管道接口可分为刚性接口、 柔性接口及半刚半柔接口。刚性接口包 含水泥砂浆抹带接口、钢丝网

50、水泥砂浆抹带接口;柔性接口包含石棉沥青卷材接 口橡胶圈接口;半刚半柔接口包含预制套环石棉水泥(或沥青砂)接口。由设计 任务书可知:城区地质情况良好,土壤为砂质粘土,地下水位距地表8m。因此这里选择采用水泥砂浆抹带连接方式,其适用于地基土质较好地雨水管道。由于使用了刚性连接,因此这里选择采用 混凝土带型基础,以提高管道的安全性。3.3.4雨水管网主要工程量表工程量一览表序 号名称规格材料单位数量备注1雨水管DN1100钢混米2032雨水管P DN1200钢混米P 3533雨水管DN1300钢混米2134雨水管DN1400钢混米5645雨水检查井1400*1100砖砌个详见给排水标准图集 02S5

51、15-326雨水检查井1500*1100砖砌个详见给排水标准图集 02S515-327雨水检查井1700*1100砖砌个详见给排水标准图集 02S515-328雨水检查井1800*1100砖砌个详见给排水标准图集 02S515-329雨水出水口八字式砖砌个23详见给排水标准图集 95S517-3第4章给排水管道综合设计管网综合设计的原则.工程管线的平面位置和竖向位置均应采用城市统一的坐标系统和高程系统。.管线规划、设计时应结合城市道路网规划,在不妨碍工程管线正常运行、检修和合 理占用土地的情况下,使线路短捷。.充分利用现有管线。当现状管线不满足要求时,经经济、技术比较。可废弃或抽 换。21给排

52、水管道系统综合设计.布线时宜避开土质松软地区、地震断裂带、沉陷区和地下水位较高的不利地带; 在山地城市还应避开滑坡危险地带和山洪峰口。.管线布置应与地下铁道、地下通道、人防工程等地下隐蔽工程协调配合。.工程管线综合规划、设计时,应减少管线在道路交叉口处交叉。当管线竖向位置发 生矛盾是,宜按以下原则处理:1)压力管线让重力自流管线2)可弯曲管线让不易弯曲管线3)分支管线让主干管线4)小管径管线让大管径管线5)新建管线让原有管线.给水、污水和雨水管线一般都在地下直接埋设因此还应注意以下几点:1)在寒冷地区应根据土壤冰冻深度确定管线覆土深度。管线的最小覆土深度应 符合附表1中的规定。附表1管线的最小

53、覆土深度序号1234567管线名称电力管线电信管线热力管线燃气 管线给水 管线雨水 管线污水 管线直埋管沟直埋管沟直埋管沟最小 覆土 深度/m人行 道卜0.50.40.70.40.50.20.60.60.60.6车行 倒下0.70.50.80.70.70.20.80.70.70.72)管线宜沿道路敷设并与道路中心线平行,其主干管线应靠近分支管线多的 一侧,管线不宜从道路一侧转到另一侧。道路红线宽度超过30m的城市干道,宜两侧布置给水配水管线和燃气配气管线;道路 红线宽度超过50m的城市干道,应在道路两侧布置排水管线。3)管线在道路上的平面位置宜相对固定。 从道路红线向道路中心线方向平行布 置的

54、顺序宜按以下排列:给水管、雨水排水管、污水排水管。4)各种工程管线不应在平面位置上重叠埋设。.沿铁路、公路敷设的管线应与铁路、公路线平行。当与其交叉时宜采用垂直交叉方 式布置。.管线之间,管线与建筑物之间的最小水平净距应符合附表2的规定。22给排水管道系统综合设计附表2地下工程管线最小水平净距表单位:m序 号管线 名称12345678建 筑 物给水管排 水管乔 木灌 木地上杆柱道 路 侧 右 边 缘铁路钢轨或坡脚d200mm通信、 照明10kV高压 塔杆 基础边35kV1建筑物1.03.02.53.01.56.02给水管d200mm3.01.53排水管2.51.01.51.50.51.51.5

55、4乔木3.01.51.51.51.50.55灌木1.56地上 杆柱通信、照明10kV0.50.51.50.5高 压 塔 杆 基 础 边35kV7道路侧 右边缘1.51.50.50.58铁路钢 轨或坡 脚6.05.0.当管线交叉敷设时,自地表面向下的排列顺序宜为:电力管线、热力管线、燃气 管线、给水管线、雨水排水管线。污水排水管线。.管线在交叉点的高程应根据排水管线的高程确定。管线交叉时的最小垂直净距, 应符合附表3中的规定。附表3工程管线交叉时的最小垂直净距单位:m序号123456给水 管线污水、雨水管线热力管线燃气管线电信管线电力管线1直埋管沟直埋管沟1给水管线0.152污水、 雨水 管线0

56、.400.153热力 管线0.150.150.1523给排水管道系统综合设计4燃气 管线0.150.150.150.155电信直埋0.500.500.150.500.250.25管线管沟0.150.150.150.150.250.256电力直埋0.150.500.500.500.500.50管线管沟0.150.500.500.150.500.50设计范围及内容本次管网综合设计的 范围是某城镇的给水、污水、雨水、燃气、电信等管道的设 计。设计内容是根据城市工程管线综合规划规范中关于各类管线敷设平面位置要 求合理布置各类管线,使其满足各自最小埋深,同时满足规范对于相邻管道间最小净 距的要求,以及平

57、面交叉时各种管线的相对位置关系。各管线现状老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。新城区中建有一些分流制排水管 网,但未真正分流。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,对某江造成严重污染。为了保护环境,防止某江水质 的进一步恶化,推进该市经济的持续发展,因此要求建设排水管渠,对该市污水进行 收集、处理,以适应市政建设发展的需要。各管网布置方案、管道材料及主要设计参数各管网布置方案、管道材料及主要设计参数等具体信息详见“给排水管网综合平 面布置图”、“污雨水干管纵断面图

58、”、“排水管网总平面布置图”、“给水管网总平面布 置图”及本书后附表。管线综合平面布置管线综合平面布置需保证各管线在平面位置上满足最小净距要求。具体布线方式 参见”给排水管网综合平面布置图”。管线综合断面布置管线综合断面布置需保证各类管线在纵向布置时满足高程的相对关系要求。具体 布线方式参见“污雨水干管纵断面图”。第二篇管网设计计算书第1章给水管网计算水量计算综合生活用水量由所给资料可知:城市位于青藏高原(三区),且为中、小城市,根据室外给 水设计规范(GB50013-2006 ,可查得城市单位人口综合用水量指标为130230L/(人 d),这里选取下限,即130 L/ (人 d)0城市总人口

59、为7.6万人,给水人口普24给排水管道系统综合设计及率为100%可计算得出综合生活用水量为:Qi =130L/(人 )x7.6万人父100% =988万L/d = 9880m3/d工业企业用水量已知:由城市管网供水的工厂为造纸厂,生产能力为2吨/日(每吨纸耗水量为500m;工业企业一般车间生活用水定额为 25 L/ (人班),淋浴用水定额为4060 L/ (人班),这里取40 L/ (人班);该造纸厂按三班制工作,每班人数为300人,每班淋浴人数25%计算可得工业企业用水量:Q2 =2吨/d父500m3/吨十0.025m3/(人班)父300人父则/d十3班/d 父25% 父300人父 0.04

60、0m3/(人班)=1031.5m3/d浇洒道路和绿地用水量已知:该城镇道路广场用地面积为 112.24公顷( 1122400m2,公共绿地面积为 137.67公顷(1376700m2;由室外给水设计规范(GB50013-2006可查得浇洒道路 用水可按浇洒面积以2.03.0 L/ (m2 d)计算,这里取2.0 L/ (m2 - d),浇洒绿地 用水可按浇洒面积以1.03.0 L/ (m2 d)计算,这里取1.0 L/ (m2d)。计算可得 浇洒道路和绿地用水量: 2222Q3 -2.0L/(m2 *d) 1122400m2 1.0L/(m2 *d) 1376700m2 -3621500L/d

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