排水管道作业

1、排水管路工程大作业已知某城镇居住区街坊人口密度为400 人/ha，污水量标准为 140L/（人d） ；工厂的生活污水设计流量为 8.24L/s，淋浴污水设计流量为 6.84L/s，生产污水设计流量为 26.4L/s ；工厂 废水排出口的地面标高为 43.50m，管底埋深为 2.20m ，土壤冰冻线最大深度为 0.75m，河岸 堤坝顶标高 40.00m 。试确定如下内容：进行该街坊污水管道系统的定线根据街坊平面图将街坊依次编号并计算其面积划分设计管段，计算各管段设计流量进行从工厂排出口到污水厂的各管段的水力计算按适当的比例在图纸上绘制管段的平面图和主干管的纵剖面图解:1-1.根据要求对该街坊污水

2、管道系统进行定线和编号，如图所示：分析说明：定线原则：一般情况下，污水管道沿着道路铺设，易于管道的维修和养护。此外， 管道定线还应该 考虑道路的宽度和交通的繁忙程度， 居住区和工业区的近远期规划以及分期建设的安排。 根 据具体的条件，设计出一条合理经济的管线。布置形式： 采用围坊式布置管线， 因为该区地势自西至东成自然倾斜， 利用该地势条件， 可以有效 的使管道中的污水自然下流而无需提升。 此外，该区的建筑特征也极其适合选用围坊式管线 埋设。1-2.根据街坊平面图计算各区域面积： =300 x 250=75000m 2=7.5ha =600 x 320=192000m 2=19.2ha =30

3、0 x 200=60000m 2=6ha =320 x 200=64000m 2=6.4ha 1-3.划分设计管段，计算各管段的设计流量 工厂的总设计流量 =8.24+6.84+26.4=41.48L/s 比流量 q0=400 x140/86400=0.65L/s 总变化系数 K 总 =2.7/Q0.11 1-4.进行从工厂排出口至污水厂的各管段的水力计算地面坡度的计算 1-2：( 43.50-43.00)/200=0.00252-3：( 43.00-42.30)/300=0.00233-442.30-41.70)/320=0.00194-541.70-41.20)/320=0.00165-6

4、41.20-40.06)/320=0.00196-740.60-40.00)/300=0.0020设计管段上端管底高程 设计管段下端管底高程 设计管段上端水面高程 设计管段下端水面高程 设计管段上端覆土厚度 设计管段下端覆土厚度管段计算1-2： Q=50.53L/s i=0.0025 分析：D=350mm（ 当 D 取 300mm 时， 不能满足要求 ）,当取最小流速 v=0.6m/s 时， 查图可知不符合。 取 h/D=0.65 ，读图可知 v=0.76m/s，此时的坡度 i=0.0024 ，与地面坡度相当 ,故下端的管底埋 深不可能小于最小埋深。43.50-2.20=41.30m0.002

5、4x200=40.82m41.30+0.35x0.65=41.53m40.82+0.35x0.65=41.05m2.2-0.35=1.85m43.00-40.82-0.35=1.80m 2-3： Q=58.25L/s i=0.0023分析： D=350mm 时， 取最小 流速 v=0.6m/s 时， 不满 足。故 取 h/D=0.65,查 表可 得 v=0.88m/s,i=0.0034, 管道坡度大于地面坡度 ,故埋深不会小于最小埋深。设计管段上端管底高程 设计管段下端管底高程 设计管段上端水面高程 设计管段下端水面高程 设计管段上端覆土厚度 设计管段下端覆土厚度40.82m0.0034x30

6、0=39.80m40.82+0.35x0.65=41.05m39.80+0.35x0.65=40.03m43.00-40.82-0.35=1.83m39.80-0.35=2.15m D=400mm 时，取最小流速 v=0.6m/s 时，不满足。 故取 h/D=0.65 ，有 v=0.67m/s,i=0.0017 ， 管道坡度小于地面坡度。采用管顶平接设计管段上端管底高程 设计管段下端管底高程 设计管段上端水面高程 设计管段下端水面高程 设计管段上端覆土厚度 设计管段下端覆土厚度0.05=40.77m0.0017x300-0.05=40.26m40.77+0.40 x0.65=41.03m40.

7、26+0.40 x0.65=40.52m43.00-40.77-0.40=1.83m经对比分析可知，以上两种方案均满足要求，但是方案2 明显减小了施工量，故选择方案 23-4： Q=76.05L/si=0.0019分析：D=400mm 时，取最小流速 v=0.6m/s 时，不满足。故取h/D=0.65 ，有 v=0.87m/s,i=0.0026 ，管道坡度大于地面坡度 ,故埋深不会小于最小埋深。设计管段上端管底高程 设计管段下端管底高程 设计管段上端水面高程 设计管段下端水面高程 设计管段上端覆土厚度 设计管段下端覆土厚度40.26m40.26-0.0026x320=39.43m40.26+0

8、.40 x0.65=40.52m39.48+0.40 x0.65=39.74m42.30-40.26-0.4=1.64m41.70-39.48-0.40=1.82mD=450mm 时，取最小流速 管道坡度小于地面坡度。 采用管顶平接 设计管段上端管底高程： 设计管段下端管底高程： 设计管段上端水面高程： 设计管段下端水面高程： 设计管段上端覆土厚度： 设计管段下端覆土厚度：v=0.6m/s 时，不满足。故取40.26-0.05=40.21m40.21-0.0014x320=39.76m40.21+0.45x0.65=40.50m39.76+0.45x0.65=40.05m42.30-40.21

9、-0.45=1.64m41.70-39.76-0.45=1.49mh/D=0.65 ，有 v=0.68m/s,i=0.0014 ，经对比分析可知，以上两种方案均满足要求，但是方案2 明显减小了施工量，故选择方案 240.26-0.40=1.64m4-5： Q=97.34L/si=0.0016h/D=0.65 ，有 v=0.90m/s,i=0.0025 ，D=450mm 时，取最小流速 v=0.6m/s 时，不满足。故取 管道坡度大于地面坡度。设计管段上端管底高程： 39.76m设计管段下端管底高程： 39.76-0.0025x320=38.96m设计管段上端水面高程： 39.76+0.45x0

10、.65=40.05m设计管段下端水面高程： 38.96+0.45x0.65=39.25m设计管段上端覆土厚度： 41.70-39.76-0.45=1.49m设计管段下端覆土厚度： 41.20-38.96-0.45=1.79m5-6： Q=117.6L/si=0.0019h/D=0.70 ，有 v=0.82m/s,i=0.0016 ，D=500mm 时，取最小流速 v=0.6m/s 时，不满足。故取 管道坡度小于地面坡度。采用管顶平接38.96-0.05=38.91m38.91-0.0016x320=38.40m38.91+0.50 x0.70=39.26m38.40+0.50 x0.70=38

11、.73m41.20-38.91-0.50=1.79m设计管段上端管底高程 设计管段下端管底高程 设计管段上端水面高程 设计管段下端水面高程 设计管段上端覆土厚度设计管段下端覆土厚度40.60-38.40-0.50=1.70m由于设计管段的上端水面高程比 4-5 管段中的下端水面高程高， 水会回流， 故应该采用水面平接的方式。采用水面平接设计管段上端管底高程 设计管段下端管底高程 设计管段上端水面高程 设计管段下端水面高程 设计管段上端覆土厚度 设计管段下端覆土厚度39.25-0.50 x0.70=38.90m38.90-0.0016x320=38.39m38.91+0.50 x0.70=39.

12、25m38.39+0.50 x0.70=38.74m41.20-38.90-0.50=1.80m40.60-38.39-0.50=1.71m6-7： Q=137.2L/si=0.0020D=500mm 时，取最小流速 v=0.6m/s 时，不满足。故取 管道坡度基本等于地面坡度。h/D=0.70 ，有 v=0.94m/s,i=0.0021 ，设计管段上端管底高程 设计管段下端管底高程 设计管段上端水面高程 设计管段下端水面高程 设计管段上端覆土厚度 设计管段下端覆土厚度附数据表格：38.39m38.39-0.0021x300=37.76m38.39+0.50 x0.70=38.74m37.76

13、+0.50 x0.70=38.11m40.60-38.39-0.50=1.71m40.00-37.76-0.50=1.74m总设计 流量 Q(L S-I)50.52858. 2576. 053597. 3358117.5729137. 1626舉删0fe 七41.4841.4841.4841.4841.4841.48OH-B-*無輕Ilm、888CooO TT71r 寸寸寸寸寸蜃删Gs倉#占 毗十 CJ9. 04816. 7734. 573555. 855876. 092995. 6826器報削SOJLOt-96bCOI6QQt-A CsJClT-H7I-HI I累计平 均流量 qOA CL

14、S-I)LnCoI66OOSOLD6Co ttOoinICobLOZ-SSg-SLoeOl6nICCLC COt-OoJIcObz-66 巴 常 常 常 CnOooCMCMCMDM IS 5 5sSLLLLLIACOc099OOoOooL B5eIiiffllSZZZ9 g &T-HT-HV4DlrSZ 何 守知倂 亘 济 吞 旨迦盟爨OIrCr,7 Y LffTICMCObLn9=度坡面地47.17.97.94.46.08.-=17.08.94.46.38.58.- =端下 端m/度厚土覆67.793.869.867.962.028.0 -或-=端下93.809.867.912.077.003.1-=端上11.847.852.950.025.050.1 +