排水管道设计说明书

.PAGE.目录TOC\o"1-2"\h\u30146目录 115480第一节设计说明书 225435一、工程任务及设计范围 223571二、设计原始资料 2第二节污水设计计算说明书4一、在平面图上不只污水管道4二、计算街区面积4三、划分设计管段,计算设计流量4四、污水水力计算6五、雨水水力计算8六、倒虹管计算11参考文献12附录附表一污水街区面积表附表二污水干管设计流量水力计算表附表三污水主干管水力计算表附表四雨水干管水力计算表第一节设计说明书一、工程任务及设计范围运用已学的排水管网的专业知识,进行A城新区污水管网工程的扩大初步设计。二、设计原始资料1．XX某城市平面规划图〔1：10000该新城区的规划如图一所示。南部濒XX流,流向自东向西,主要的工业企业集中在城区的东南部,等高线较为平缓,自城区自北向南逐步降低,城区内无明显的起伏地势。图一2、人口密度：区号人口密度〔人/104m2Ⅰ300Ⅱ3003、各区的卫生设备情况：区号房屋卫生设备情况Ⅰ室内有给排水设备,但无淋浴设备。Ⅱ室内有给排水设备和淋浴设备。4、城市位于：XX地区。5、工业企业生活污水情况：〔1甲工厂〔总人数2000工人数：一班800、二班600、三班600、其中每班人数中30℅在热车间工作。淋浴职工人数〔占本车间人数℅车间特征70热脏车间30一般车间〔2乙工厂〔总人数2000工人数：一班800、二班600、三班600、其中每班人数中30℅在热车间工作。淋浴职工人数〔占本车间人数℅车间特征70热脏车间30一般车间6、工业企业工业废水情况：企业名称日废水量〔m3∕日最大班排水量〔m3∕班甲2000800乙300012007、公共建筑排水情况名称排水量〔m3∕日A1500B2000C2500上述工业企业所产生的废水经局部处理后,水质达到《污水综合排放标准》GB8978-1996所规定的三级排放标准后,排入城市污水管网,由污水管道统一收集后排入城市污水处理厂进行集中处理,达标排放。各企业排水口的管底埋设深度不小于2.0米。设计街区的污水管道最小埋深不小于1.5米。8、市区复盖情况：房盖草地路面〔混凝土沥青土地35.5℅10.0℅30.5℅24.0℅9、气象资料：该市的雨量公式：C市：夏季主导风向：东南风。10、水文、地质资料：下水道铺设地区的土壤为：粘土。土壤的冰冻深度为：1.1米。地下水位：92米。水体的最高水位：98米。最低水位：94米。常水位：96米。第二节污水设计计算说明书在平面图上布置污水管道从设计区总平面图可知该区地势自北向南逐渐降低,坡度较小,等高线较为平缓。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下,干管基本上与等高线垂直布置,主干管布置在设计区南部,基本上与等高线平行。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。计算街区面积按各街区的平面范围计算它们的面积,列入街区面积表。并在草图上用箭头标出各街区的污水排出的方向。见附表一。划分设计管段,计算设计流量根据设计管段的定义和划分方法,将各干管和主干管中有本段流量进入的点和旁侧支管进入的点,作为设计管段的起讫点,并给检查井编上号码。各设计管短的设计流量应列表计算。在初步设计阶段只计算干管和主干管的设计流量。见附表二污水干管设计流量计算表。该城区人口密度为300cap/ha,Ⅰ区、Ⅱ区污水量设计标准分别为90L/<cap·d>、180L/<cap·d>,则每公顷街区面积的生活污水平均流量〔比流量为：Q1==0.3125L/〔s·haQ2==0.625L/〔s·ha总变化系数的确定：Kz=20-21为主干管的起始管段,除有转输流量q2流入,还有本段流量q1流入,q1=q0F。合计平均流量为q1+q2,计算出Kz。〔q1+q2Kz等于生活污水设计流量Q1。所以,设计流量等于Q1加上集体流量。见附表二污水干管设计流量计算表。集中流量计算说明：甲：Q甲=++最大班排水量=38.32L/s乙：Q乙=++最大班排水量=52.31L/sA:Q=1500m3/d=17.36L/sB:Q=2000m3/d=23.15L/sC:Q=2500m3/d=34.72L/s污水水力计算在确定设计流量后,便可以从上游管段开始依次进行主干管各设计管段的水力计算。列表进行计算,如附表三所示。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、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。确定起始管段的管径以及设计流速最小v=0.60m/s,设计坡度最小I=0.0030,设计充满度h/D。首先拟采用最小管径300mm,即查《排水工程〔第四版上册》附图4水力计算图。在这张计算图中,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。本城镇由于管段的地面坡度很小,为了不使整个管道系统的埋深过大,宜采用最小设计坡度为设定数据。将所确定的管径D、管道坡度I、流速v、充满度h/D分别列入附件三中。确定其它管段的管径D、设计流速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那张水力计算图中查出相应的h/D和I值,若h/D和I值,若h/D和I值符合设计规范的要求,说明水力计算合理,将计算结果填入表中相应的项中。最大设计充满度管径〔D或暗渠高〔H〔mm最大设计充满度〔200-300350-450500-900≥10000.550.650.700.756.计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度：根据设计管段和管道坡度求降落量。根据管径和充满度求管段的水深。确定管网系统的控制点。该城镇离污水厂最远的干管起点有1、26、及43点,对主干管起决定作用的控制点是1点。20点是主干管的起始点,它的埋深考虑到管道内污水冰冻,地面荷载,覆土厚度等各因素,因此将1点定位1.5m。求设计管段上、下端的管内底标高,水面标高及埋设深度。1点的管内低标高等于1点管内低标高减1点埋深。2点的管内低标高等于1点管内低标高减1点的降落量。2点埋设深度等于2点的地面标高减2点的管内低标高。管段上下端水面标高等于相应点的管内低标高加水深。根据管段在检查井处采用的衔接方法,可确定下游管段的管内低标高。例如,管段1-2,2-3管径相同,可采用水面平接,即1-2,2-3管段的中的2点水面标高相同。管段2-3,3-4管径不同,采用管顶平接,即2-3,3-4中的3点标高为103.261+0.300-0.350=103.211。然后用2点的水面标高减去降落量,求的3点的水面标高。将2,3点的水面标高减去水深求出相应点的管底标高。进一步求出2,3点的埋深。见附表三污水主干管水力计算表。在进行管道水力计算时应注意下列问题：必须进行深入细致地研究慎重地确定管道系统的控制点。必须细致研究管道敷设坡度与管线经过地段的地面坡度之间的关系,使确定的管道敷设坡度,在满足最小设计流速要求的前提下,既不使管道的埋深过大,又便于旁侧支管顺畅接入。在水力计算自上游管段依次向下游管段进行时,随着设计流量的逐段增加设计流速也应相应增加。如流量保持不变,流速也不应减小。只有当坡度大的管道接到坡度小的管道时,如下游管段的流速已大于lm/s<陶土管>或1.2m/s<混凝土、钢筋混凝土管>设计流速才允许减小。设计流量逐段增加,设计管径也应逐段增大,如设计流量变化不大,设计管径也不能减小但当坡度小的管道接到坡度大的管道时管径可以减小。但缩小的范围不得超过50-100mm同时不得小于最小管径的要求。<4>在地面坡度太大的地区,为了减小管内水流速度,防止管壁遭受冲刷,管道坡度往往需要小于地面坡度。这就有可能使下游管段的覆土厚度无法满足最小限值的要求,甚至超出地面因此应在适当的位置处设置跌水井,管段之间采用跌水井衔接。在旁侧支管与干管的交汇处,若旁侧支管的管内底标高比干管的管内底标高大得太多,此时为保证干管有良好的水力条件,应在旁侧支管上先设跌水井,然后再与干管相接。反之,则需在干管上先设跌水井,使干管的埋深增大后,旁侧支管再接入。<5>水流通过检查井时,常引起局部水头损失。为了尽量降低这项损失,检查井底部在直线管段上要严格采用直线,在管道转弯处要采用匀称的曲线。通常直线检查井可不考虑局部水头损失。<6>在旁侧支管与干管的连接点上,要保证干管的已定埋深允许旁侧支管接入。同时,为避免旁侧支管和干管产生逆水和回水,旁侧支管中的设计流速不应大于干管中的设计流速。<7>为保证水力计算结果的正确可靠,同时便于参照地面坡度确定管道坡度和检查管道间衔接的标高是否合适等,在水力计算的同时应尽量绘制管道的纵剖面草图。在草图上标出所需要的各个标高,以使管道水力计算正确。雨水水力计算1.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：重现期T=1a2.雨水管渠的降雨历时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和管内流行时间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5～15min；m——折减系数,暗管m=2,明渠m=1.2,在陡坡地区,暗管m=1.2～2；t2－管渠内雨水流行时间<min>。式中L——各管段的长度<m>；v——各管段满流时的水流速度<m/s>；60——单位换算系数,1min=60s。本设计中选择t1=10min,m=2。3.径流系数影响径流系数取值的主要因素有1>降雨条件：包括降雨强度,降雨历时,雨峰位置,前期雨量,强度递减情况,全场雨量,年降雨量等。其中前期雨量对ψ值的影响较为突出。2>地面条件：包括地面覆盖,地面坡度,地貌,建筑物密度分布,路面铺砌情况,汇水面积及其宽长比,地下水位,管渠疏密等。其中地面覆盖是主要因素。由于影响因素多,要精确求定ψ值较为困难。因此目前径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。径流系数ψ值见表3.1。表3.1径流系数ψ值地面种类ψ值各种屋面,混凝土和沥青路面大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面级配碎石路面干砌砖石和碎石路面非铺砌土路面公园和绿地表中所列为单一覆盖时的ψ值。但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们各自占有一定的比例,随它们占有的面积比例的变化,ψ值也不同。所以,整个汇水面积上的平均径流系数ψav值是按各类地面面积用加权平均法计算得出。式中Fi——汇水面积上各类地面的面积<ha>；ψi——相应于各类地面的径流系数；F——全部汇水面积<ha>。市区地面种类如：屋面占35.5%,混凝土沥青路面占30.5%,土地24.0%,草地占18%根据市区地面覆盖情况＝0.9×0.355+0.9×0.305+0.24×0.3+0.10×0.18＝0.604.雨水管道一般规定<1>设计充满度按满流设计,即h/D＝1。<2>最小设计流速①满流时最小流速不得小于0.75m/s。②起始管段地形平坦,不小于0.6m/s。③明渠内最小设计流速为0.40m/s。雨水中往往泥沙含量大于污水,特别是初降雨水,为避免雨水所挟带的泥砂等无机物质在管渠内沉淀下来而堵塞管道,雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道。<3>最大设计流速雨水管渠的最大设计流速规定为：金属管最大流速为10m/s；非金属管最大流速为5m/s；明渠中水流深度为0.4—1.0m时,最大设计流速宜按规范采用。管渠设计流速应在最小流速与最大流速范围内。<4>覆土厚度覆土厚度要求同污水管。5.划分设计管段和汇水面积、汇水面积编号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及超过一定距