保康县污水排水系统工程设计计算书

word文档可自由复制编辑word文档可自由复制编辑CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY毕业设计（论文）题目：保康县污水排水系统工程设计

荣誉誓言我保证此毕业设计（论文）成果为我本人独立完成，没有欺骗、剽窃、伪造、虚假及其他任何违反学术规范行为。我清楚不遵守这个承诺将导致零分成绩，并被通告学校相关部门，情节严重时将受到纪律处分甚至承担法律责任。承诺人（签字）：（日期）保康县污水排水系统工程设计摘要本设计项目主要是针对保康县县城的污水排水系统进行设计，包括污水管网、污水提升泵站和污水厂部分污水深度处理设计。污水深度处理量按照8000m3/d规模进行设计，处理后要求达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）标准。本设计针对原合流制污水系统进行雨污分流制改造，规划建成后排水管网覆盖将率达到95%以上，城区污水收集率达到90%，污水处理率达到100%，污水处理设施运行负荷率达到90%以上，县城污水处理厂排放标准达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2006）一级A标准，污水再生回用率达到30%以上，实现人水和谐发展，大大改善保康县污水处理的现状。关键词：污水系统；分流制；给水排水系统；城市污水

SEWAGEDRAINAGESYSTEMENGINEERINGDESIGNOFBAOKANGCOUNTYABSTRACTThisprojectaimedatdesigntheBaoKangcountysewagedrainagesystem,includingsewagepipenetwork,sewagepumpingstationandsewagesewagedepthprocessingdesignatthesewageplant.Sewagedepthtreatmentshouldbecarriedoutinaccordancewiththescaleof8000m3/ddesign,processingrequirementsto《Theurbansewagerecyclingwaterqualitystandardofurbanwatermixedstandard》(GB/T18920-2002).Thisdesignfocusontheoriginalsystemofconfluencesewagesystemrainsewagediversionsystemrenovation,afterthecompletiondesign,thedrainagepipenetworkcoveragerateofmorethan95%,theurbansewagecollectionrateofmorethan90%,wastewatertreatmentratereached100%,sewagetreatmentfacilitiesoperationloadrateabove90%,thecountysewagetreatmentplantemissionsstandardsmeetthenationallevelofAstandardin《Urbansewagetreatmentplantpollutantdischargestandard》(GB18918-2006),thepercentofsewageregenerationbacktomorethan30%,realizetheharmoniousdevelopmentofpeopleandwater,greatlyimprovingthecurrentsituationofsewagetreatmentofBaoKangcounty.Keyword:Sewagesystem;separatesystem;watersupplyandseweragesystem;municpalwastewater

目录TOC\o"1-3"\h\u284491绪论 175002设计说明 413652.1城镇排水系统的确定 4263142.2城镇污水处理厂出水处理工艺流程的确定 4251302.3小结 529433城镇排水管网设计设计计算 633503.1排水系统体制的确定 6245093.2管道敷设原则 6125293.3污水量的预测 7131963.3.1规划人口资料 751293.3.2污水定额的确定 763583.3.3比流量的计算 8148633.4是否设置污水提升泵站方案的确定 982503.4.1方案简述 10179623.4.2方案比选 11269303.5计算设计流量 1199793.5.1水力计算方法 1122263.5.2污水管道计算 1290383.6污水提升泵房的设计与计算 3085483.6.1设计说明 30219683.6.2设计计算 3090113.6.3污水提升泵的选择 30222783.6.4污水泵站的平面尺寸 3150613.6.5泵前粗格栅设计计算（#2提升泵站） 3141764深度处理部分工艺设计计算 3241044.1高密度澄清池设计计算 32183744.1.1设计水量 32304754.1.2构筑物设计 32133534.2人工湿地设计计算 36288554.2.1设计说明 3685194.2.2设计参数 36223024.2.3人工湿地设计计算 37124084.2.4进水管 40326364.3接触消毒池与加氯间的设计 40241054.3.1设计参数 4020874.3.3加氯间的计算 41318844.3.4混合装置 41150934.4深度处理部分高程计算 4253415效益分析 44204575.1社会效益 44276285.2环境效益 4431263参考文献 463010致谢 48附件附件1：开题报告附件2：文献综述附件3：外文翻译附件4：译文原文word文档可自由复制编辑1绪论保康县位于湖北省的西北部，坐落在襄阳市的西南部。经度从110°45′E到111°31′E，纬度从31°21′N到32°06′N，东起南漳，北至谷城，其西部和神农架、房县接壤，南与兴山、远安、夷陵连接。店垭镇锅场村位于县城的南端，寺坪镇尧治河村位于县城的北端，黄堡镇张家沟村位于县城的东部，马桥镇大河洼村位于县城的西部，县城南北总长为82.5km，东西的总宽度为68.5km，全县城面积达3225km2，占全省总面积的1.7%。保康县城坐落于县境的东北部，沱峪山麓在它的东北侧，平均海拔接近700m，最高点是其境内的官山，海拔达到1142m，其最低点为张家湾海拔280m。保康县境内的清溪河贯穿整个保康县，由县城东南流经城区，自南向北注入南河。保康县辖城关、黄堡、后坪、龙坪、店垭、马良、歇马、马桥、寺坪、过渡湾10个镇和两峪1个乡。保康县中心城区驻城关镇，2011年人口57361人，面积245km2。县城境内共5个社区（光千、新街、河西、王湾、城南）、20个村（三溪沟、东坡、堰塘、三道峡、小沟、云溪沟、土门、孙家湾、黄土岭、九皇山、白果园、管驿、螺丝沟、金盘洞、朱家厂、陈家河、刘家坪、长坪、郭家庄、凤凰山）。保康县山地属荆山山脉，系秦巴山地逐渐向丘陵平原的过渡带，境内山峦重叠，沟壑纵横，地势起伏多状。县中被荆山山脉横贯，自然形成南北两部。保康县南部山势平缓，河谷较宽，北部山势高突，河谷狭窄。关山是全县最高点，海拔达到2000m；枫桥海拔194m，为全县的最低点。[1]按照海拔高度的不同，全县大致可以分成5种类型：总面积的11.3%为500m以下的平畈，34.3%为500-800m的半山，35.3%为800-1200m的二高山，14.6%为1200-1500m的高山，剩下4.5%为1500m以上的大高山。保康县地质构造复杂，岩层长期受到地壳运动的影响，其完整性较差，少量分布元古界岩层和前震旦纪岩层。自北向南大体斜“已”字形走向，广泛分布着志留系页岩层，其结构均为砂岩及泥质变质岩。地质构造由南自北大致分布为：县城及其北部属志留系，罗家坪为统灰岩、砂质页岩；汤池峡一代属寒武纪石碑组页岩，车风坪一带属奥陶纪宜昌统砂质灰岩、页岩；大石脑一带属侏罗系、三叠系大冶统薄层灰岩灰页岩；歇马河一带属志留系龙马系淡统页岩，大官帽山一带属奥陶系南津关组页岩；段江、九路寨一带属寒武系三游洞群白云岩灰岩；霸王河、白水河一带属覃家庙群薄层白云质灰岩。保康县城关，地处官山脚下，沿清溪河呈带状分布，地形高低悬殊大，高程在270-350m之间。城区最高点官山，海拔1142m；最低点张湾三桥处，海拔280m。清溪河由南向北贯穿城区。城区地势北低南高。按照气候划分，保康县属于北亚热带大陆性季风气候，风向和气压系统收到季节变化明显影响。在冬季的时候，主要是大陆来的极地气团；在夏季的时候，却是海洋来的热带气团和赤道气团为主；而在春秋雨季，则是这两种气团的交替过度期。在温度方向表现为冬冷夏热，春季升温和秋季降温大，月季变化显著。与很多南方城市一样，在降水方面，夏季高温高湿，降雨量几乎占全年总降雨量的一半左右。[2]县境地形复杂，落差悬殊，各地气候差异大，素有“高一丈、不一样；阴阳坡，差得多”之说。低山河谷，日照充足，热量丰富，雨量充沛，四季分明；高山地区多雨，温度低，湿度大，降霜早，积雪期长。保康县现在排水体制为雨污合流制排水，县城的清溪河以及部分沟渠是其主要污水受纳水体。当雨季来临的时候，暴雨顺时的集中流量远远超过城市下水道的排放能力，合流制的弊端便体现了出来，混合污水便由溢流井直接溢流到清溪河，由于没有经过任何处理，导致对清溪河的生态环境造成严重的影响。本设计项目针对保康县现状，对现有合流制排水系统进行改造。根据保康县的地形特点，我们以清溪河为界线，分为河东排水片区和河西排水片区。每个排水片区各有一根排水主干管。由于保康县地形南高北低，中间地势，东西两边高，呈一个U字形，非常适合排水管道敷设。所以两根主干管分别自南向北敷设，最后共同流到保康县污水处理厂进行污水处理。污水管路敷设过程中，应该尽量利用其地形优势，充分利用污水的重力自留，避免跌水井以及提升泵站等辅助设施的设置，节约工程总造价。当无可避免要用到时，也应结合实际设计经验和保康县当地的实际情况来进行设计。由于本设计不要求对污水厂进行设计，只需要对保康县污水处理厂的出水进行深度处理，处理水量Q=8000m3/d，要求达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）标准。保康县污水处理厂采用具有生物脱氮除磷功能的CAST（循环活性污泥法）二级生化处理工艺，出水水质如下表所示：保康县污水处理厂出水水质（mg/L） 表1-1pHCODCrBOD5SSTPNH3-NTN总大肠菌粪大肠菌6~9≤10≤8≤10≤4.5≤5≤8≤3（个/L）≤3（个/L）根据设计经验，本设计将采取以人工湿地为主的处理方法。主要工艺流程如下：消毒池污水厂出水人工湿地高密度澄清池消毒池污水厂出水人工湿地高密度澄清池图1-2 深度处理工艺流程图

2设计说明2.1城镇排水系统的确定排水系统是指对污水的采集、输送、利用以及排放等设备以某些方式组合成的整体。城市污水排水系统的主要部分组成如以下所列：[5]（1）室内污水管道系统及设备；（2）室外污水管道系统，主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物；（3）污水泵站及压力管道；（4）污水厂；（5）出水口及事故排出口。[4]排水系统的体制以及排水系统的布置形式，这两个方面是在确定城镇排水系统时需要主要考虑的内容。本设计将就是否布置提升泵站这一问题设计两套方案，然后进行方案比选，最终确定经济合理、科学安全的方案。下面将对方案比较进行叙述。污水处理厂位置拟设置于城北清溪河西侧（在地形图的左上角），由于保康县地形属于南北较长，东西两边地势较中心地区落差较大，但是中央地区地势落差不大，因此管道埋深较大。2.2城镇污水处理厂出水处理工艺流程的确定所谓的污水处理工艺流程是指在保证被处理污水达到人们所要求的处理程度的前提下，所应用的污水处理技术各单元的有机组合。在选择处理工艺时，我们应该充分结合实际情况，优选方案。与此同时，还应当考虑确定各构筑物的形式。这两部分相互影响，相互制约。[3]污水处理工艺流程的确定，主要以下列各项因素作为依据。(1)污水的处理程度(主要依据)；(2)原污水的水量与污水流入工况；(3)工程造价与运行费用；(4)当地的各项条件。根据毕业设计任务书要求，本设计只处理保康县污水厂出水，要求处理程度达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）标准，不考虑污水厂内设计，因此本设计将主要采用设置人工湿地的方式来处理。根据以上因素，确定污水处理流程如下图2-1：消毒池人工湿地高密度澄清池污水厂出水 消毒池人工湿地高密度澄清池污水厂出水 图2-1 污水厂出水深度处理工艺流程图2.3小结本章节简述排水体制和排水系统布置形式的确定方式以及考虑因素，并且对排水系统以及将采用的深度工艺（人工湿地）进行简明扼要的说明，下面将进一步对排水管道的设计以及深度处理工艺进行解释说明，并完成设计计算。

3城镇排水管网设计设计计算排水系统是指对污水的采集、输送、利用以及排放等设备以某些方式组合成的整体。[6]城市污水排水系统的主要部分组成如以下所列：（1）室内污水管道系统及设备；（2）室外污水管道系统，主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物；（3）污水泵站及压力管道；（4）污水厂；（5）出水口及事故排出口。3.1排水系统体制的确定[4]排水系统的体制以及排水系统的布置形式，这两个方面是在确定城镇排水系统时需要主要考虑的内容。下面分别就本设计中排水体制和排水系统的布置形式做一简单的介绍，继而进行污水管网的设计计算。3.2管道敷设原则排水管网的布置原则如下：（1）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方面经济比较；（2）先根据实际情况划分排水区域，然后分区域布置排水管网，并且应按从主干管、干管到支管的顺序依次进行布置；（3）[7]充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；（4）尽量协调好与给水、电力、燃气等管线主管部门的关系，做好交流沟通，保证与各部门的合作畅通；（5）设计时要尽量考虑到管渠的施工、运行和维护方便；（6）[9]管道布置要充分利用地形优势，尽量避免跌水井和污水提升泵站的设置；（7）污水管道尽量沿城区马路布置，当马路宽度超过50米时，考虑双侧布管；（8）[10]在地势平坦段，避免布置流量小、长度大的管道；（9）[10]对不同重要性的管道，设计年限应有差异；城市主干管应与规划年限相同，次干管、支管规划年限可一次降低，并考虑扩建的可能。首先，管道敷设将以清溪河为界，分为两个片区，河东片区一根干管，河西片区一根干管。两根干管都是自南向北铺设，最后直通到城北的污水处理厂。从毕业设计中的资料所给的总平面图能够得出，保康县境内地形较平坦，并且没有明显的分水线，所以可以依据面积的大小以及保康县县城的布局来划分排水领域，确保各区域能够处理合理的污水量，使干管在最小合理埋深情况下，流域内污水能以自流方式接入。其次，选择其布置形式，主干管、干管以及街道支管的布置位置和污水流动方向，并根据实际情况设计计算确定污水提升泵站的扬程、流量和跌水井位置、跌水深度等情况。在本设计项目中，保康县县内城镇地形是北部低，南部高，中间低，东西两端高，地形优势较为明显，县城内地形较为平坦。由于地形优势，并且各个街区面积分配得较为均匀，故本设计将采用低边式布置。另外本设计项目为市政污水系统管网设计，故不考虑雨水设计。本设计污水管道系统的具体布置参见城镇污水管网平面布置图。3.3污水量的预测[8]污水量的预测方法主要有两种：数理统计法和供水量折算法。由于区域内缺乏足够的污水量历年统计资料，从而难以采用数理统计方法预测。考虑到保康城区供水主要是居民生活用水量，拟采用城市供水需水量法来预测污水量。本设计项目对污水量的预测采用单位人口综合用水量指标进行预测。3.3.1规划人口资料截止2011年底，保康县县城的总人口数为5.74万人，预计到2015年年底县城内总人口数将到达6万人。所以，本设计人口总数按6万人口考虑。3.3.2污水定额的确定保康和三峡库区小城镇距离较近，生活及生产水平也较为接近。国家发改委发布的《三峡库区小城镇污水厂标准化设计原则和纲要》规定，规划单位人口综合用水量标准按250L/cap·d计，所以，取0.8的折算系数，保康县人均污水定额为200L/cap·d。3.3.3比流量的计算由以上资料可知，人口密度=总人口数/总面积=60000/1243.26=48cap/ha。故每公顷面积内相应街区的生活污水平均流量。即比流量：q0=（48×200）/86400=0.11L/（s·ha）式中：q0：比流量，L/（s·ha）48：人口密度，cap/ha200：污水定额，L/cap·d将保康县地形图按照面积以及地形等因素进行街区划分，共分为128个街区。街区面积划分表 表3-1（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）6.324.186.426.505.746.4326.48（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）6.914.704.267.035.626.905.56（15）（16）（17）（18）（19）（20）（21）8.775.1212.525.236.1810.145.72（22）（23）（24）（25）（26）（27）（28）4.416.226.135.556.100.927.38（29）（30）（31）（32）（33）（34）（35）6.1722.9618.1126.532.622.553.56（36）（37）（38）（39）（40）（41）（42）9.9615.177.156.071.767.022.06（43）（44）（45）（46）（47）（48）（49）7.640.293.731.391.943.561.27（50）（51）（52）（53）（54）（55）（56）0.643.7311.7621.4332.178.491.36续表3-1（57）（58）（59）（60）（61）（62）（63）2.000.053.842.093.354.271.58（64）（65）（66）（67）（68）（69）（70）4.648.701.801.2422.2618.970.05（71）（72）（73）（74）（75）（76）（77）44.71119.5130.785.650.7234.740.96（78）（79）（80）（81）（82）（83）（84）6.184.743.464.7135.6922.192.92（85）（86）（87）（88）（89）（90）（91）3.632.209.612.203.804.2515.23（92）（93）（94）（95）（96）（97）（98）14.1620.8517.664.7430.974.2519.65（99）（100）（101）（102）（103）（104）（105）115.528.244.072.273.217.963.73（106）（107）（108）（109）（110）（111）（112）20.519.016.262.621.122.471.78（113）（114）（115）（116）（117）（118）（119）1.782.5014.465.725.193.125.37（120）（121）（122）（123）（124）（125）（126）4.826.955.216.766.266.214.74（127）（128）4.721.153.4是否设置污水提升泵站方案的确定在铺设管道的过程中，就是否新建污水提升泵站这一问题形成了两套方案：方案（一），即不建设新的污水提升泵站，将采取人工开挖的方式降低检查井的地面标高，以便控制管道埋设深度，并保证顺坡排水；方案（二），即建设新的污水提升泵站，就不需要采取人工开挖的方式降低检查井的地面标高。3.4.1方案简述方案（一）：在管段N5-N4段、B26-A16段设置污水提升泵站，查《给水排水设计手册》可知：管段N5-N4段所需扬程H为15m，管段设计流量Q为9.91L/s=35.676m3/h，经设计计算，采用65WQ20-22-3型排污泵。具体计算过程查看污水提升泵站设计计算部分。此型水泵采用两用一备，共三台。65WQ20-22-3型排污泵性能表 表3-2型号流量m3/h扬程m转速rad轴功率kw配用功率kw效率%出水口径mm总重量kg控制柜型号65WQ20-22-3202214202.2354.56580WGZP1-3在管段B26-A16段所需扬程H为22m，管段设计流量Q为300.69L/s=1082.484m3/h。经设计计算，采用250WQ600-30-90型排污泵。具体设计计算过程查看污水提升泵站设计计算部分。此型水泵采用两用一备，共三台。250WQ600-30-90型排污泵性能表 表3-3型号流量m3/h扬程m转速rad轴功率kw配用功率kw效率%出水口径mm总重量kg控制柜型号250WQ600-30-906003098064.69075.82502100WGZP1-90B由水力计算表可得，此时管段N5-N4段管长L=380m，管径D=200mm，管段水力坡度i=4.232‰，流速v=0.63m/s，设计充满度h/D=0.5，N4号检查井管道埋设深度h=3.464m。65WQ20-22-3型排污泵单价为1520元每台，三台总价为1520×3=4560元，用地控制在0.1公顷。投资60万元，运行费用0.05万元/天。此时管段B26-A16段管长L=230m，管径D=700mm，管段水力坡度i=2.708‰，流速v=1.25m/s，设计充满度h/D=0.6，A16号检查井管段埋设深度h=6.480m。250WQ600-30-90型排污泵单价为24900元每台，三台总价为24900×3=74700元，用地控制在0.15公顷，投资200万元，运行费用0.1万元/天。方案（二）：在管段N5-N4段、B26-A16段不设置污水提升泵站。而管段N5-N4段、B26-A16段流量分别为9.91L/s、300.69L/s，N5、N4号检查井地面标高分别为298m和310m，B26、A16号检查井地面标高分别为277m和295m。都属于逆坡排水，如果不设置污水提升泵房，则需要分别将N4、A16号检查井的地面标高降低15-25m。预计总投资为300万元。3.4.2方案比选从以上比较可以看出，方案（一）的运行费用稍高，与方案（二）比较高0.15万元/天，则每年运行费用高出54.75万元。但方案（一）一次性投资费用优势明显，较方案（二）少40万元。更为关键的是，方案（二）中大面积开挖土方来降低地面标高可能对保康县的生态环境造成严重影响。尤其是N5-N4管段处在老城区，大面积的施工必然对市民的日常出行造成极大的不便。并且，大面积开挖势必要影响既埋设管线，所以要协调给水、电力、燃气等管线的管理部门。而且一旦在施工过程中发生事故，将造成不可估量的后果。综上所述，本设计将采用方案（一），即建设污水提升泵站提升管段N5-N4、B26-A16的污水，以此来避免大面积开挖土方可能造成的影响。3.5计算设计流量3.5.1水力计算方法我们污水管道水力计算的任务是，在已经确定了具体污水流量的情况下，再根据当地地形条件来确定污水管道的管径、设计水力坡度、流速和充满度。其中流量可以根据毕业设计的原始资料中的人口资料、地形图等资料推算出，然后在综合各种因素之后再确定各个管段的管径，最后通过查水力计算表确定流速、设计坡度和充满度其他3个参数。因为只有确定了其中的两个参数才能计算出另外的两个参数，因此同一流量下可以有多种方案可供选择，故设计结果不是唯一的，有很多种可能性。[11]一般来说，在地势较平缓地区，我们通常选用大管径，以此来减少管道内污水的流速和管道坡度，降低管道的埋设深度，降低工程总造价，但是管道管径的增大无疑将增加管材的造价。而对于地势比较陡的地区，我们通常采用适当增加管道坡度的方式来减小管道管径，并保证管道的埋设深度使其能够顺利埋入。综合保康县县境内的实际情况，我们决定结合此两种方案：在地势较平缓地区，适当增大污水管道的管径；在地势较陡峭地区，适当增大污水管道的坡度。3.5.2污水管道计算主要计算公式参数如下所示：1、污水管道流量计算公式：Qmax=∑Q地块×K（3-1）式中：Qmax：污水设计最大流量Q地块：各地块污水流量K：综合变化系数2、水力计算公式：V=1/n×R2/3×I1/2（3-2）3、污水管道在设计充满度下最小流速0.6m/s；4、污水管道按照非满流计算，最大设计充满度参照《室外排水设计规范》（GB50101-2005）；5、污水管道最大设计流速5.0m/s；6、污水管道采用管顶平接，最小坡度2‰。下面介绍各种材质管道的优缺点：在给水排水工程中常用的管材有球墨铸铁管、钢管、预应力钢筋砼管（三阶段）、钢套筒预应力钢筋砼管、离心浇铸夹砂玻璃钢管和UPVC管等，应根据工程的具体特点和市场供应条件选用。应用较多的管材有球墨铸铁管、预应力钢筋砼管、UPVC管和钢管。[12]球墨铸铁管：是比较理想的管材，技术性能好，承受内压高和受外荷载大，耐腐蚀性强，管内壁光滑（内衬防腐层为水泥砂浆）可防二次污染。采用T型橡胶圈柔性接口，严密性强，漏耗水量少，使用寿命长。钢管：技术性能好，承受内压高和受外荷载大，韧性好，耐冲击。质量比球墨铸铁管、砼管轻，运输及安装施工方便。缺点是管道防腐要求高，管道的加工要求精度高，维护工作量大，耐腐蚀性差，需采用特殊防腐措施。[13]预应力钢筋砼管：造价低、抗震性能及水力条件好，一般不需防腐处理，是一种经济的管材。缺点是笨重，运输不方便，破损率高。钢套筒预应力钢筋砼管：钢套筒预应力钢筋砼管充分利用了钢管和预应力钢筋砼管各自的优点，管材承受的内外压强高，耐腐蚀性能好，寿命长，尤其适用于大口径管道。其最大缺点是特别笨重，运输、施工维护及对场地和设备的要求较高。玻璃钢夹砂管：[14]加砂玻璃钢管的主要优点是：耐腐蚀性强，重量轻，粗糙系数小。加砂玻璃钢管的主要缺点是施工质量要求较高。UPVC管：是当前国家重点应用于城市埋地给水管道工程的无毒聚丙烯管材，化学结构稳定，长期使用不变质，内、外壁光滑，不受土壤性质侵蚀，耐腐蚀性好，光滑内壁，摩阻系数小，输水能力有一定弹性，不结垢，防第二次污染，质量轻，施工运输方便，采用橡胶圈柔性接口，严密性能好。但有老化变脆现象，复杂地基适应性较差，造价与加砂玻璃钢管相近。根据本规划的具体情况及当地的使用习惯，以及系列数据、性能的参考，污水管的选材上预应力钢筋砼管有明显的优势，因保康向近几年在排水工程上使用预应力钢筋砼管较多，已拥有丰富的施工、安装、维护管理经验。在可能的情况下，本设计将尽量使用钢筋混凝土管来进行敷设。按照以上的计算公式以及参数，计算得到管段比流量，最后得到各管段设计流量。设计流量计算结果如下表3-4所示：各管段设计流量计算表表3-4管段编号比流量(L/(S·ha))本段流量(L/S)转输流量（L/S）合计平均流量（L/S）总变化系数Kz生活污水设计流量（L/s）集中流量（L/s）设计流量（L/s）本段流量转输流量A1-A20.118.1350.0008.1352.14417.4413.0120.00020.453A2-A30.113.3128.13511.4472.06523.6372.0733.01228.722A3-A40.112.21111.44713.6582.02527.6602.3845.08535.129A4-A50.114.67713.65818.3351.96135.9496.1027.46949.520A5-A60.111.80418.33520.1391.94139.0802.55213.57155.203A6-A70.111.26420.13921.4031.92841.2560.00016.12357.379A7-A80.111.20621.40322.6091.91643.3192.92416.12362.366I1-I20.111.3130.0001.3132.6203.4402.5310.0005.971I2-A80.111.6321.3132.9452.3006.7740.0002.5319.305A8-A90.110.24625.55425.8001.88848.72010.23318.65477.607A9-A100.110.39725.80026.1971.88549.3869.04528.88787.318J1-J20.112.4730.0002.4732.3005.68811.6500.00017.338J2-A100.110.8242.4733.2972.3007.5830.00011.65019.233续表3-4管段编号比流量(L/(S·ha))本段流量(L/S)转输流量（L/S）合计平均流量（L/S）总变化系数Kz生活污水设计流量（L/s）集中流量（L/s）设计流量（L/s）本段流量转输流量A10-A110.110.98629.49430.4801.85456.5120.00040.53797.049A11-A120.110.32130.48030.8011.85257.04111.40740.537108.985A12-A130.110.15430.80130.9551.85157.29516.13251.944125.371A13-A140.110.08430.95531.0391.85057.43317.02068.076142.529A14-A150.110.16931.03931.2081.84957.71111.59385.096154.400A15-A160.110.01931.20831.2271.84957.7430.00096.689154.432B1-B20.112.5300.0002.5302.3005.8195.7920.00011.611B2-B30.110.4162.5302.9462.3006.7768.3755.79220.943B3-B40.110.9302.9463.8762.3008.9151.74014.16724.822B4-B50.111.5913.8765.4672.24012.2450.00015.90728.152B5-B60.110.4715.4675.9382.22013.1800.00015.90729.087B6-B70.110.4025.9386.3402.20413.9710.59515.90730.473K1-K20.111.2160.0001.2162.3002.7972.9770.0005.774续表3-4管段编号比流量(L/(S·ha))本段流量(L/S)转输流量（L/S）合计平均流量（L/S）总变化系数Kz生活污水设计流量（L/s）集中流量（L/s）设计流量（L/s）本段流量转输流量K2-K30.110.2261.2161.4422.3003.3171.6892.9777.983K3-K40.110.1071.4421.5492.3003.56314.2994.66622.528K5-K40.110.3920.0000.3922.3000.90215.8460.00016.748K4-B70.113.4071.9415.3482.24512.0080.00034.81146.819B7-B80.112.34011.68814.0282.01928.3262.96434.81166.101B8-B90.110.00014.02814.0282.01928.3262.27037.77568.371B9-B100.115.46214.02819.4901.94837.95712.17740.04590.179B10-B110.114.95119.49024.4411.90046.42912.74852.222111.399B11-B120.111.31524.44125.7561.88948.64611.94664.970125.562D1-B120.111.7740.0001.7742.5354.4976.2690.00010.766B12-B130.112.98427.53030.5141.85456.5685.57883.185145.331B13-B140.111.74130.51432.2551.84359.4314.40988.763152.603B14-B150.110.39932.25532.6541.84060.0854.25093.172157.507续表3-4管段编号比流量(L/(S·ha))本段流量(L/S)转输流量（L/S）合计平均流量（L/S）总变化系数Kz生活污水设计流量（L/s）集中流量（L/s）设计流量（L/s）本段流量转输流量B15-B160.110.85132.65433.5051.83561.4771.18697.422160.085L1-L20.1119.8480.00019.8481.94438.57711.9280.00050.505L2-B160.113.64419.84823.4921.90844.8212.34611.92859.095B16-B170.110.41456.99757.4111.72999.2822.165112.882214.329B17-B180.110.27357.41157.6841.72899.7020.876115.047215.625B18-B190.110.40757.68458.0911.727100.3284.790115.923221.041N1-N20.110.1380.0000.1382.3000.3173.6560.0003.973N3-N40.112.3810.0002.3812.3005.4766.8390.00012.315N6-N50.110.0000.0000.0000.0000.0003.0400.0003.040N5-N40.110.3050.0000.3052.3000.7025.9283.0409.670N4-N20.110.1782.6862.8642.3006.5871.73515.80724.129N2-B190.110.0003.0023.0022.3006.9051.27021.19829.373B19-B200.110.02361.09361.1161.717104.9641.170143.181249.315续表3-4管段编号比流量(L/(S·ha))本段流量(L/S)转输流量（L/S）合计平均流量（L/S）总变化系数Kz生活污水设计流量（L/s）集中流量（L/s）设计流量（L/s）本段流量转输流量M1-B200.110.2400.0000.2402.3000.55217.1600.00017.712B20-B210.110.20061.33361.5331.716105.6017.265161.511274.377C1-C20.110.6570.0000.6572.3001.5111.8540.0003.365C2-B210.110.7870.6571.4442.3003.3210.0001.8545.175B21-B220.113.55362.97766.5301.701113.2010.976170.630284.807B22-B230.112.24866.53068.7781.695116.5990.000171.606288.205B23-B240.110.04568.77868.8231.695116.6677.890171.606296.163B24-B250.110.00068.82368.8231.695116.6672.620179.496298.783B25-B260.111.26368.82370.0861.692118.5700.000182.116300.686B26-A160.110.00070.08670.0861.692118.5700.000182.116300.686A16-A170.110.000101.313101.3131.625164.5910.000278.805443.396各管段坡度、降落量计算表 表3-5管段编号设计流量Q(L/S)管长L(m)管径D(mm)坡度i（‰）流速v（m/s）充满度降落量i*L（m）h/Dh（m）A1-A220.453103002.990.660.450.1350.927A2-A328.722803002.9820.720.550.1650.835A3-A435.136903502.6910.730.50.1751.857A4-A549.529003502.9610.820.60.2102.665A5-A655.202403502.9030.830.650.2280.697A6-A757.382454002.5660.810.550.2200.629A7-A862.372704002.3040.790.60.2400.622I1-I25.972802005.560.610.350.0701.557I2-A89.597003003.90.720.250.0752.730A8-A977.613004002.8150.90.650.2600.845A9-A1087.322954003.5631.010.650.2601.051J1-J217.694202502.9930.640.550.1381.257J2-A1019.464802503.620.70.550.1381.738续表3-5管段编号设计流量Q(L/S)管长L(m)管径D(mm)坡度i（‰）流速v（m/s）充满度降落量i*L（m）h/Dh（m）A10-A1197.052104502.9770.970.60.2700.625A11-A12108.982704502.96210.650.2930.800A12-A13125.372555002.8331.020.60.3000.722A13-A14142.532555002.8881.050.650.3250.736A14-A15154.403005003.3891.140.650.3251.017A15-A16154.431455003.3911.140.650.3250.492B1-B211.613902004.2370.660.550.111.652B2-B320.943153003.1350.680.450.1350.988B3-B424.923303003.0820.710.50.151.017B4-B528.152553002.8650.710.550.1650.731B5-B629.098003003.0590.730.550.1652.447B6-B730.4712003003.3570.760.550.1654.028K1-K26.194401505.5850.620.550.08252.457续表3-5管段编号设计流量Q(L/S)管长L(m)管径D(mm)坡度i（‰）流速v（m/s）充满度降落量i*L（m）h/Dh（m）K2-K38.415152506.0430.680.30.0753.112K3-K422.955503002.6130.650.50.151.437K5-K417.024652502.7690.620.550.13751.288K4-B746.824954002.3450.750.50.21.161B7-B866.104854002.5890.840.60.241.256B8-B968.3730040011.0071.460.40.163.302B9-B1090.183154003.8011.040.650.261.197B10-B11111.4062045010.2061.600.450.20256.328B11-B12125.562206000.8480.650.650.390.187D1-B1210.7726515033.431.400.450.06758.859B12-B13145.336406003.0031.080.650.391.922B13-B14152.603406001.0220.720.70.420.347B14-B15157.513806002.8791.070.70.421.094续表3-5管段编号设计流量Q(L/S)管长L(m)管径D(mm)坡度i（‰）流速v（m/s）充满度降落量i*L（m）h/Dh（m）B15-B16160.083506002.9741.090.70.421.041L1-L250.5117030018.2381.640.450.1353.100L2-B1659.1032540024.3551.860.300.1207.915B16-B17214.332606002.4701.100.650.3900.642B17-B18215.624506002.5001.110.650.3901.125B18-B19221.044006002.6271.140.650.3901.051N1-N24.1246515022.1330.920.300.04510.292N3-N412.6829525013.7491.020.300.0754.056N6-N53.0432015012.0500.680.300.0453.856N5-N49.913802004.2320.630.500.1001.608N4-N224.4315025051.0381.970.300.0757.656N2-B1929.6515030028.4311.660.30.0904.265B19-B20249.3237050029.1432.910.450.22510.783续表3-5管段编号设计流量Q(L/S)管长L(m)管径D(mm)坡度i（‰）流速v（m/s）充满度降落量i*L（m）h/Dh（m）M1-B2017.9274020019.9551.310.450.09014.767B20-B21274.386306003.3041.300.700.4202.082C1-C23.7163515036.6801.070.250.03823.292C2-B215.6028015083.5711.620.250.03823.400B21-B22284.818806003.5601.350.700.4203.133B22-B23288.204707001.6021.001.350.9450.753B23-B24296.163457002.6271.230.600.4200.906B24-B25298.782307002.6741.240.60.420.615B25-B26300.692807002.7081.250.60.420.758B26-A16300.692307001.470.970.70.490.338A16-A17443.402557003.7921.540.70.490.967

各管段埋设深度计算表表3-6.1管段编号标高（m）埋设深度（m）地面标高水面标高管内底标高上端下端上端下端上端下端上端下端A1-A2305.000305.000302.135301.208302.000301.0733.0003.927A2-A3305.000304.000301.238300.403301.073300.2383.9273.762A3-A4304.000302.000300.363298.506300.188298.3313.8123.669A4-A5302.000300.000298.541295.876298.331295.6663.6694.334A5-A6300.000300.000295.894295.197295.666294.9704.3345.030A6-A7300.000298.000295.140294.511294.920294.2915.0803.709A7-A8298.000296.000294.531293.909294.291293.6693.7092.331I1-I2301.000298.000298.070296.513298.000296.4433.0001.557I2-A8298.000296.000296.418293.688296.343293.6131.6572.387A8-A9296.000295.000293.773292.929293.513292.6692.4872.331A9-A10295.000295.000292.929291.878292.669291.6182.3313.382J1-J2298.000295.000295.138293.880295.000293.7433.0001.257续表3-6.1管段编号标高（m）埋设深度（m）地面标高水面标高管内底标高上端下端上端下端上端下端上端下端J2-A10295.000295.000293.880292.143293.743292.0051.2572.995A10-A11295.000295.500291.838291.212291.568290.9423.4324.558A11-A12295.500297.000291.235290.435290.942290.1434.5586.857A12-A13297.000296.000290.393289.670290.093289.3706.9076.630A13-A14296.000294.000289.695288.959289.370288.6346.6305.366A14-A15294.000293.000288.959287.942288.634287.6175.3665.383A15-A16293.000295.000287.942287.450287.617287.1255.3837.875

各管道埋设深度计算表3-6.2管段编号标高（m）埋设深度（m）地面标高水面标高管内底标高上端下端上端下端上端下端上端下端B1-B2330.000328.000328.652327.000327.000325.3483.0002.652B2-B3328.000327.000325.383324.395325.248324.2602.7522.740B3-B4327.000326.000324.410323.393324.260323.2432.7402.757B4-B5326.000327.600323.408322.677323.243322.5122.7575.088B5-B6327.600325.000322.677320.230322.512320.0655.0884.935B6-B7325.000321.200320.230316.202320.065316.0374.9355.163K1-K2325.000322.000322.083319.625322.000319.5433.0002.457K2-K3322.000320.000319.518316.405319.443316.3302.5573.670K3-K4320.000319.000316.430314.993316.280314.8433.7204.157K5-K4320.000319.000317.138315.850317.000315.7123.0003.288K4-B7319.000321.200314.943313.783314.743313.5834.2577.617B7-B8321.200320.000315.802314.547315.562314.3075.6385.693续表3-6.2管道编号标高（m）埋设深度（m）地面标高水面标高管内底标高上端下端上端下端上端下端上端下端B8-B9320.000317.400314.467311.165314.307311.0055.6936.395B9-B10317.400315.000311.265310.067311.005309.8076.3955.193B10-B11315.000310.500309.960303.632309.757303.4305.2437.070B11-B12310.500307.000303.670303.483303.280303.0937.2203.907D1-B12312.000307.000309.068300.209309.000300.1413.0006.859B12-B13307.000309.100303.483301.561303.093301.1713.9077.929B13-B14309.100308.600301.591301.244301.171300.8247.9297.776B14-B15308.600305.000301.244300.150300.824299.7307.7765.270B15-B16305.000304.000300.150299.109299.730298.6895.2705.311

各管段埋设深度计算表 表3-6.3管段编号标高（m）埋设深度（m）备注地面标高水面标高管内底标高上端下端上端下端上端下端上端下端L1-L2315.000310.500312.135309.035312.000308.9003.0001.600L2-B16310.500304.000309.020301.104308.900300.9841.6003.016B16-B17304.000301.000299.079298.437298.689298.0475.3112.953B17-B18301.000298.000298.437297.312298.047296.9222.9531.078B18-B19298.000297.000297.312296.261296.922295.8711.0781.129N1-N2310.000300.000307.045296.753307.000296.7083.0003.292N3-N4310.000308.000307.075303.019307.000302.9443.0005.056N6-N5300.000298.000297.045293.189297.000293.1443.0004.856N5-N4298.000308.000293.194306.586293.094306.4864.9061.514提升15mN4-N2308.000300.000303.019295.363302.944295.2885.0564.712N2-B19300.000297.000295.313291.048295.238290.9734.7626.027B19-B20297.000283.500286.547275.764286.322275.5396.2277.961续表3-6.3管段编号标高（m）埋设深度（m）备注地面标高水面标高管内底标高上端下端上端下端上端下端上端下端M1-B20300.000283.500297.090282.323297.000282.2333.0001.267B20-B21283.500280.000275.859273.778275.439273.3587.9616.642C1-C2325.000300.000322.038298.746322.000298.7083.0001.292C2-B21300.000280.000298.746275.346298.708275.3081.2924.692B21-B22280.000278.000273.778270.645273.358270.2256.6427.775B22-B23278.000277.000271.070270.317270.125269.3727.8757.628B23-B24277.000276.000269.792268.886269.372268.4667.6287.534B24-B25276.000275.600268.886268.271268.466267.8517.5347.749B25-B26275.600275.000268.271267.512267.851267.0927.7497.908B26-A16275.000295.000267.582289.244267.092288.7547.9086.246提升22mA16-A17295.000274.000289.244273.277288.754272.7876.2461.213注释：备注中即标注设置提升泵站所需要的扬程。“提升15m”即所需要的提升泵站的扬程为15m，“提升22m”即所需要的提升泵站的扬程为22m。分别选65WQ20-22-3型、250WQ600-30-90型排污泵，两种型号的污水提升泵详细性能参数参考表3-2、表3-3。3.6污水提升泵房的设计与计算3.6.1设计说明污水提升泵站用来提升保康县污水管网设计中部分管道的污水，以保证污水能够克服地形、地势以及重力因素的影响，在管网中继续流动，最后到达保康县污水处理厂进行处理，格栅和吸水管安装在集水池内，集水池还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，以便水泵较均匀工作，格栅的作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵，辅助间一般包括贮藏室，修理间，休息室和厕所等。3.6.2设计计算本设计项目将分别在管段N5-N4、B26-A16设置#1、#2污水提升泵站，#1提升泵站流量Q1=9.91L/s，#2提升泵站Q2=300.69L/s。经过设计经验，粗估格栅的水头损失为0.18m，由之前的设计计算可知，#1提升泵站提升本段污水所需扬程为H1=15m，#2提升泵站提升本段污水所需扬程为H2=22m。经过试算设计，取H总1=15+2+1.0+1.5=19.5mH总2=22+2+1.0+1.5=26.5m式中：15,22：分别为#1提升泵站和#2提升泵站所需的扬程，m；2.0：集水池的水深，m；1.0：提升泵站出水管所要求的自由水头，m；1.5：提升泵站的水头损失，m。3.6.3污水提升泵的选择根据流量Q1=9.91L/s，Q2=300.69L/s；扬程H总1=19.5m，H总2=26.5m。由以上计算可知，#1提升泵站选用65WQ20-22-3型排污泵，共三台水泵，两备一用；#2提升泵站选用250WQ600-30-90型排污泵，共三台水泵，两备一用。选择集水池与机器间合建的圆形水泵站，器间进行自然通风，在屋顶设置风帽。起重设备选用电动葫芦。3.6.4污水泵站的平面尺寸依据上面的设计计算以及污水提升泵型号的选择，故污水提升泵站的平面尺寸见污水提升泵站平面图。3.6.5泵前粗格栅设计计算（#2提升泵站）栅条的间隙数：设栅前水深h=0.3m，过栅流速v=0.7m/s，栅条间隙宽度为b=0.02m，格栅倾角α=60°，流量Q=9.91L/s=35.676m3/h=0.01m3/s。则有：（3-3）栅槽宽度：设栅条宽度S=0.01m,取B=2m。进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽B1=1.5m，其渐宽部分展开角度α1=30°，（3-4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：（3-5）通过格栅的水头损失：栅条断面为迎水面半圆形的的矩形，则有形状系数β=1.83，阻力系数计算公式选用：（3-6）栅后槽的总高度：设栅前渠道超高h2=0.3m，（3-7）栅槽总长度：