(建筑给排水工程)给排水管网设计

【最新卓越管理方案您可自由编辑】【最新卓越管理方案您可自由编辑】參年的企业咨询颐间经聯參年的企业咨询颐间经聯「经过实战宜证可U1落地执行的卓舐管理方案.值得觉（建筑给排水工程）给排水管网设计20XX年XX20XX年XX月摘要本设计是安徽省芜湖市芜湖县管网的设计，包括给水系统，污水排水系统和雨水排水系统三个部分。其中给水系统是通过地形地貌、已知水文条件结合给水管网布置原则进行设计计算的。给水系统设计步骤：根据城市单位人口综合用水量计算用户近期和远期用水量，进行管网定线，计算管段设计流量、管径和水头损失；最高时环状网管网平差计算；确定水泵扬程；分别进行不利管段事故时、消防时的校核计算。排水工程在工程环境保护、保障人民健康和经济上有重要意义。排水体制一般可分为两种类型：合流制和分流制。本设计根据当地地形特点和经济状况，采用雨水、污水分流制。污水管网定线；计算排水街区的面积；污水干管和主干管的设计计算。污水排水系统的设计内容包括排水系统的体制选择、划分排水区域、结合设计要点和自然因素将主干管连入已知污水厂；计算污水设计流量；确定设计参数；绘制管道总平面图。雨水排水系统的设计内容包括进行雨水管渠定线，划分排水面积，拟定出水口的位置；进行雨水管渠水力计算，确定设计参数；确定管渠总平面图。关键词：给水排水管网、管网平差，管网校核、地理信息系统、工程设计AbstractThisdesignisthepipenetworkdesignofwuhucountyinAnhuiprovince,includingwatersupplysystem,sewagedrainageandrainwaterdrainagesystemthreeparts.Thewatersupplysystemcarrysonthedesigncalculationbytopography,geomorphologyandincombinationtheknownconditionsofhydrologywithlayoutprincipusofwatersupplypipenetwork.Stepsoffeedsystem'sdesignarethatpeoplecancalculatetheuser'sshort-termandlong-termwaterconsumptionaccordingtocomprehensivewaterconsumptionofurbanunitpopulationforpipelinerouting,andthecalculationofdesigningflowrate,pipediameterandheadloss;thecalculationofthehighestringnetworkadjustment;thedeterminationofthepumphead;andthecheckcalculationseparatelywhenthebadsectionorfireaccient.Drainageengineeringintheengineeringofenvironmentalprotection,safeguardpeople'shealthandeconomyhasimportantsignificance.Drainagesystemingeneralcanbedividedintotwotypes:theconfluencesystemanddistributionsystem.Accordingtothelocalterraincharacteristicsandeconomicconditions,thisdesignadaptstothesystemofrainwaterandthesewagediversion.Peopleproceedtoroutesewagepipenetwork,andcalculatetheareaofdrainageblockandthedesignofthetrunksewerandmainpipe.Sewagedrainagesystemdesigncontentincludesthechoiceofdrainagesystem,drainagearea,combiningwiththedesignpointsandnaturalfactorswillZhuGanGuanconnectedtosewageplantknown;Calculationofsewagedesignflow;Todeterminethedesignparameters;Renderingpipelinetotalfloorplan.Rainwaterdrainagesystemdesigncontentincludesthechoiceofdrainageareaandcombinationthedesignpointswithnaturalfactorstoconnetmainpipetoknownsewageplant.Also,itindudesthecalculationofsewagedesignflow,thedeterminationofdesignparametersandtheplotofpipelinetotalfloorplan.Rainwaterdrainagesystemdesigncontentincludesstormsewerdrainagealignment,drainagearea,thedrawoftheoutletposition,thecalculationofstormsewerdrainagehydraulic,thedeterminationofthedesignparametersandthetubedrainagesiteplan.Keywords:watersupplyanddrainagepipenetwork,networkadjustment,checking,geographicinformationsystem,engineeringdesignofpipenetworksTOC\o"1-5"\h\z1绪论1课题研究的背景1GIS系统在供排水水管网数据资料采集中的重要性1121给水管网数据资料1122保证数据准确性的必要性1123GIS在供排水管网管理中的作用21.3城市供排水管网的应用3131城市供排水管网在国外的应用3132城市供排水管网在国内的应用3133WebGIS技术在城市供排水管网平台中的应用41.4城市供排水管网系统存在的主要问题4141城市给水管网系统存在的问题4142城市排水管网系统存在的问题51.5市政供排水管网发展趋势51.6课题研究的内容62城市设计背景资料及工概况82.1城市概况83给水管网设计计算与说明10—3.1给水管网概况10—3.1.1给水系统的组成和分类103.1.2影响给水系统布置的因素103.1.3管网系统布置原则113.1.4确定管网布置方案113.2给水管网设计12321设计用水量的计算12322管网水力计算13323管径的确定的原则153.3管网平差计算15—331环状管网流量分配15332管网校核163.4二级泵站设计计算173.4.1选泵原则17342二级泵站流量的计算17343最大时水泵扬程计算184污水管网设计.二194.1概述194.2排水系统的体制及其选择194.3排水系统的布置形式194.4排水系统的规划设计原则204.5污水管道系统的设计21—4.5.1污水管道设计规定224.5.2污水管道系统设计要求234.6污水管道系统水力计算……二23—461污水流量的计算23462街区编号并计算其面积244.6.3污水干管设计流量计算24464污水主干管水力计算254.7雨水管道的设计与计算说明25—4.7.1雨水管渠设计参数254.7.2雨水管道构筑物….254.7.3雨水管渠设计流量计算275经济预算305.1给水管网技术经济分析30—5.1.1管网布置方案决策中的技术经济分析305.1.2给水管网敷设定线的技术经济原则：315.1.3给水管网敷设定线的技术经济建议：315.1.3给水管道造价计算315.2排水管网技术经济分析32总结37致谢38参考文献39英文文献和译文40附表41绪论课题研究的背景给水系统是为人们的生活、生产和消防提供用水的设施总称，一般由五部分组成：取水设施、水处理设施、泵站、输水管网以及调节设施（水塔或高低水池）。其中，输水管网的建造、维护、运行费用约占整个给水系统投资的60%-70%，据研究表明，对管网系统进行优化设计计算，可以节省工程投资的5%-10%，所以管网的优化设计研究具有现实的经济意义。随着经济的增长、人口的压力与现代化的城市建设使得中国绝大多数城市道路不堪重负，人们已经对不断开挖道路、敷设地下管线网送上了“拉链路面”的讽刺。地下管网管理的严重滞后给城市建设、规划和管理工作增添了很大的压力。由于多方面的原因，我国现有地下各类管线的资料残缺不全，且有关资料精度不高或与现状不符，在建设施工中时常发生挖断或挖坏地下管线，造成停气、停水、停暖、通信中断、供水断断续续。另一方面，传统的手工制图，靠人工记忆管理和人工统计、分析的手工管理方式效率低下，很难适应这种快速发展的海量数据库的要求。因此管线“碰撞”、爆炸事故屡见不鲜。因此，尽快尽早查清城市地下管线的现状，采用高新技术和方法来高效管理地下各类专业管线，满足决策、管理部门和施工单位的需要已成为当务之急。城市供水管网是一个纵横交错的巨大网络，是城市地下管网的重要组成部分，具有复杂的信息。近年来，随着城市建设的迅猛发展，供水管网变更速度不断加快，管网体系也越来越大，大量的管网资料急需处理，管理的复杂程度也逐年增加，传统的供水管网的管理模式已经远远满足不了城市供水的现代化管理要求，加强对它的管理十分重要。GIS系统在供排水水管网数据资料采集中的重要性给水管网数据资料给水管网数据通常由连接点号、管线点号、材质、埋设方式、特征、管径或断面尺寸、平面坐标、附属物、管内底高程、地面高程、是否堵塞、埋深、淤泥深度、水深、权属、竣工日期等组成。各城市或各地区对给水管网数据内容的要求都一样，但一般来说，以上数据可以全面地放映该地区的给水管网数据的属性与信息。但对GIS系统所需要的数据而言，上述数据太粗糙，必须经过处理。保证数据准确性的必要性数据是给水管网GIS系统高效运行、运转稳定的基础。在20世纪中后期，GIS技术刚问世不久，专家学着们就认识到GIS数据的可靠性问题。这些年来•随着GIS技术被广泛应用，测绘部门和管网的管理部都非常注重GIS系统数据质量问题。CIA(国际制图协会)就位置精度、数据源、完整性、属性精度、时态信息、逻辑一致性、等方面，提出了GIS系统各组分的定义和概念。在GIS数据模型和数结构的研究中运用层次数据结构来保证数据质量问题。建立给水管网GIS系统数据质量控制体系将有助于提高GIS系统的应用水平，同时也就能提高城市给水管网系统的设计和管理水平。GIS在供排水管网管理中的作用给水管网总体布置图，是按一般比例绘制的图纸，表示给水管网与构筑物、建筑物等间距、方位以及绿化、道路网、用地邻界和竖向布置情况等。它直接反映管网的相对空间位置和工程界限内地形地物，以及通过标注反映给水管网的属性信息。GIS具有如下特点:(1)它具有完备的软硬件结构，是一个完善的系统，具有建立数字管理信息系统的能力和条件。⑵基于GIS系统中的地理方位符号都有自己的独特信息。(3)GIS系统地图中的地理符号按用户自身的特定要求给其附加属性的信息。(4)GIS电子地图可对空间属性数据和信息数据进行统计、查询、计算、分析等，这些功能可以帮助给水管网的物流模拟、方案评价等。GIS系统的上述这些特点，可以帮助给水管网管理的许多方面，如对企业已经建立设施的竖向和平面位置进行管理、动土管理、用地管理等方面。GIS技术目前广泛运用于各种宏观地规划中，如交通规划、城市管理、土地利用等，而给水管网管理的主要对象比较微观。但是，在功能上和理论上给水管网管理系统和GIS具有很多相同点，因此建立数字给水管网系统可以运用GIS及理论。GIS基础软件系统有如下几大功能:(1)图档管理功能。图档管理一般包括图档修编和图库管理等工作。可以运用GIS软件中对地图的分档管理，实现对原始图件的拼接、调阅、剪取，并可以对图档的绘制人、绘制时间等进行管理。这样可以让复杂的图库管理电子化管理、数字化管理。(2)数据统计、查询功能。GIS形式带属性的图档已经由各种图档转换或录入，所以我们可根据数据库中的记录按照图形信息或者图像信息等要求进行查询，并可对查询记录进行统计、分类，从而大幅度提高信息收集的效率且提高准确性。(3)数据输出。GIS系统可根据各种要求输出和显示属性信息或者空间信息，并可打印输出查询结果实现与各种主流GIS软件数据格式互通以及输出各种常用数据格式。将这些功能运用于给水管网管理系统，使设计或管理人员能够方便快捷的提出满足各种要求的电子图标和数据资料。（4）维护功能。软件提供必须的数据库技术支持、升版和维护，包括数据表字段修改和追加，还有图层名等，以使给水管网管理系统不断随着时代发展而发展，并不断得到完善。（5）可望延伸到给水管网设计、规划等运用GIS的目的就是为了解决实际问题，根据GIS系统及今后种种趋势，以给水管网管理系统为基础再延伸到规划设计等运用是当然的趋势。选择GIS基础软件以成本角度来分析的话，用现有成熟的GIS基础软件对系统进行二次开发，是周期短、成本低、且见效快的最佳方法。在开发中，应该注意目前主要采用的软件即AutoCAD相结合，这样才能将给水管网设计很好地衔接给水管网管理。目前市面上GIS软件的功能大致相同，用户可以根据自己能接受的价格、技术、功能、要求来选择。（2）软、硬件配置。采用GIS开发和维持给水管网管理系统，硬件要求与一般GIS系统的硬件要求基本一样，如打印机、计算机、绘图仪等。软件方面，除了所必须的GIS基础软件，数据库软件如Server、SQL等，高级语言Delphi、VC、VB等也是必须的。同时，可以根据需要开发基于AutoCAD的GIS系统，这样可以更好的和给水管网设计接轨。城市供排水管网的应用城市供排水管网在国外的应用近来几年，在发达的国家的城市供水过程中，供水管理工作开始广泛应用技术，通过实现城市给水管理的信息化，达到供水系统的统一规划，进一步优化其工程设计及运作管理方面的工作，为优化供水管理工作提供重要的决策支持。在80年代，技术就被国外发达国家应用在供水领域中，处理管网的日常工作是通过运用通用软件实现的，将GIS与供水系统分析结合起来，使供水管网变化的影响能够及时提供给用户，1992年设计出了纽约市的管线绘图和数据库管理系统，该系统包括个消火栓、个闸阀、管线年美国华盛顿环境工程委员会建立了给排水管理系统，该系统是以即开发平台，实现了对该市给排水管网的成功管理。城市供排水管网在国内的应用虽然我国技术的发展相对于欧美等国家晚了15年左右，但随着快速发展的经济，发达的城市已经开始自行开发GIS系统，或者引进国外的。例如深圳中地软件开发了“供水管网信息系统”，北京自来水集团公司开发了“北京市城市管网信息系统”，天津大学建筑工程学院环境工程系研发了“城市供水信息系统与调度系统”，哈尔滨自来水集团公司与哈尔滨建筑大学联合开发了“城市给水管网综合信息管理系统”，武汉市自来水公司引用超文本电子地图系统HEAS建立了“武汉市管网综合信息系统”在我国传统的给水管网系统建设中，做出管网日常管理系统仅仅是一个图形库和数据库结合的单机版系统，不具有Web优势，即不能通过网络访问，所以，不能实现真正意义上的给水管网信息共享。WebGIS的出现，在空间框架下实现图像，图形数据与属性数据在基于Internet环境下动态链接，很好的解决了上述问题。通过互联网用户可以访问WebGIS服务器所提供的各种GIS服务，使其获取空间信息，达到信息共享效果，能够对城市给水管网发展变化做出快速反应。当这种系统构建成后，首先可以使自来水公司全面供水管理现代化，为国民经济更好服务；其次，可以把其它信息与供水信息有机结合在一起，使信息化程度极大提高为社会公众提供供水信息服务。以上情况表明,GIS技术在我国的快速发展，在城市供水管网系统中的应用广泛，使以前的城市供水管网管理工作由简单图解解析的人工化方式，转向了全解析化的实体属性的信息化，其管理手段向着自动化、信息化迈进。如文献中作者实现的给水管网系统采用是VC++作为编程开发工具，用VC++开发GIS系统时，因为各种技术需要从底层进行开发，出发点低，需要较高的开发技术和很大大开发量，要开发完成一个满足实用要求的二维矢量图形系统，在短时间内可能无法与成熟的GIS系统开发工具提供的平台相媲美。并且该系统并没有采用WebGIS技术，仅是桌面系统，但是随着计算机网络的发展，WebGIS（地理信息系统）技术逐步成熟，利用WebGIS进行给水管网信息系统的开发设计是一发展趋势，也是本文将主要研究的内容。WebGIS技术在城市供排水管网平台中的应用传统的城市给水管网系统的建设中，主要采用两层的客户机/服务器的模式，这种模式并不理想，主要表现在以下几方面如：信息的共享不能充分、在用户使用该系统技术时相关软件需要在其机器安装。随着WebGIS技术逐渐的在城市给水管网平台的建设中得到应用，使得空间信息在Internet上共享得以实现。随着不断发展的Web技术一些新技术不断与WebGIS技术结合起来如Ajax、XML、XAML、WebServices等，使得WebGIS平台所具备的功能不断增强。其次GIS技术也发展快速，当前成为GIS开发的主流技术之一是分布式的组件，分布式技术和WebGIS技术相互渗入、相互填补，为在Internet平台上部署强大的GIS平提供了有力支撑。在这种背景下，基于WebGIS的城市给水管网系统建设成为城市给水管网WebGIS信息化建设的一个热点，现在部分开发城市给水管网七平台已经具备了强大的空间分析能力和图形展示能力。在国内外目前有许多专业GIS软件厂商都推出了自己WebGIS应用解决方案和软件开发平台，如ESRI公司的ArcGISServer、凭借对空间数据强大管理能力、二维/三维地图可视化、图层控制、地图编辑、空间分析等功能以及类型丰富的地图服务成为城市给水管网WebGIS开发的首选平台。城市供排水管网系统存在的主要问题城市给水管网系统存在的问题管网老化、管材低劣、施工技术落后。现有供水管网中，超过使用年限的管网达到20%左右，由于早期铺设的管网，使用管材低劣、施工技术落后，造成管网严重老化。并且现有供水管网中，灰口铸铁管在很多城市占50％以上，个别城市甚至达90％。大多数灰口铸铁管质量不符合现行国家标准的要求，而且管网配件质量差，接口技术落后，导致管网抗压强度低，爆漏事故频繁发生。此外，普通水泥管和镀锌铁管也占有相当比例，材质差、抗冲击和抗腐蚀能力差。在严重老化的管网中，主干管占59％、其它管网占41％；在材质低劣的管网中，主干管占58％、其它管网占42％；施工技术落后的管网中，主干管占58％、其它管网占42％。供水管网非正常工况运行。一些城市将不同时期或不同地区使用的供水管进行联网供水，出现了管材混杂的情况，承压标准较低的管段处于超负荷运行状态，爆管事故增多。一些城市中心区或局部地区供水管径偏小，供水压力明显不足，用水高峰时，断水现象时有发生。一些城市由于新建水源工程，将地下水源更换为地表水源，或增大地表水源比例，为弥补被替代的补压井的压力损失，提高了管网压力，超出原设计标准，一部分管道破损，管网漏损严重。城市排水管网系统存在的问题排水管网建设与污水处理厂建设不匹配。不少城市和地区，往往只把污水处理厂作为重点工程对待，而放松与之相配套的排水管网的建设，常常是污水处理厂按计划建成投产，而排水管网却只建了部分干管，造成一方面污水处理厂处理量不足，另一方面污水仍直接排入河体污染环境。雨水管、污水管混接。一些城市将雨水管与污水管混接，雨、污不分，降雨时排水量增加，造成污水外溢，同时对污水处理厂运行处理工艺冲击很大。雨水管管径普遍偏小。一些城市排水管设计标准偏低，尤其是与水管管径偏小，造成过水能力不足，导致汛期常常出现溢水现象。混凝土管及其接头破损严重。混凝土管在各地排水管网中占有相当高的比例，由于地基不均匀沉降和其它市政工程施工对管道基础的影响，造成混凝土管及其接头破损严重，导致污水渗入地下，污染地下水。市政供排水管网发展趋势(1)管网更新改造任务艰巨由于二十世纪八十年代以前铺设的市政管网约20万公里，其中：供水管13万多公里，排水管2万多公里，燃气管3万多公里，供热管1.8万公里，其中很多已到使用年限，造成城市供水管网漏水、爆管事故率频发，全国每年因供水管网漏损和爆管造成的损失达几亿元；城市排水管网因年久失修、接头开裂，渗水、漏水现象较为普遍，严重污染城市地下水和周围环境；城市燃气管网因管道腐蚀和接头破裂，造成燃气泄漏和爆炸，时有发生，对人民生命财产构成严重威胁。虽然“十五”和“十一五”期间，各地先后对部分市政管网进行了更新改造，取得了显著成效，有效地扼制了市政管网跑、冒、滴、漏问题，但仍有大量市政管网亟待更新改造，因此，今后一段时间，我国城市市政管网更新改造任务非常艰巨。(2)限制和禁止使用落后的技术和产品为适应国家节能减排战略需求，加快市政管网技术进步，提高市政管网使用寿命，解决市政管网跑、冒、滴、漏问题，一些落后技术和产品将在市政管网中限制和禁止使用，如：(1)灰口铸铁管不得用于城市供水、城市燃气等市政管网系统，口径大于400mm的灰口铸铁管不允许在污水处理厂、排水泵站及城市排水管网中压力管线中使用。(2)平口、企口混凝土管(S500mm)不得用于城市排水管网系统。塑料管道的使用由于塑料管道具有耐腐蚀、使用寿命长，水流阻力小、节约能耗，重量轻、施工方便，日常维护简单，综合工程造价低等特点，受到管道工程界普遍关注，住房和城乡建设部先后在第27号公告、第218号公告、第659号公告中，要求推广应用塑料管道，进一步推进了塑料管道在城市供水、城市排水、城市燃气等市政管网中的广泛应用，近几年来市场占有率达到40%左右。随着塑料管道生产和应用技术不断完善，以及在国家节能减排、环境友好等技术经济政策的激励，塑料管道将在市政管网占据重要位置。广泛应用非开挖技术随着我国城市化水平不断提高(平均每年提高一个百分点，2010年将达到47%)，城市改建、扩建工程量在不断增加，因此，市政管网铺设、更新改造工程量巨大，其中：一部分是进入老龄化的管道需要进维修和更新，另一部分是满足城市人口增长需要，扩建市政管网。由于非开挖施工技术具有不开挖或少量开挖路面，对道路及周边环境影响小，施工速度快、施工费用低等特点，因此，非开挖技术将在市政管网建设中得到广泛应用。课题研究的内容目前，对于管网的管理工作通常以人工为主，施工图、竣工图以及其他相关资料通常以纸为载体存储，这种管理方式存在着许多不利因素各类管线因为施工单位不同，图面表示杂乱无章，管线走向、埋深、维修等信息精确度低且难以在图纸上反映在图纸上进行各种操作如长度、面积量算、信息查询等十分不便，由于数据量大，基本无法进行相应的统计工作由于没有较全面的基础数据，基本上无法进行空间分析，如专题图叠加、缓冲区生成等目前供水系统的开发往往依赖于程序设计人员，对供水行业现代化管理的无知或盲目照搬现有的落后的管理模式，都导致了开发和应用的脱节。落后的管理必将导致供水行业工作效率的低下和水资源的大量损失。据统计，大多数城市由于管道破损而造成的水泄漏损失已达到输送量的三分之一，有的甚至达到二分之一。随着网络技术的普及和计算机技术的深入发展，人们已经意识到利用计算机和地理信息系统管理城市供水管网的重要性，相应提出了建立面向企业的供水管网系统的迫切需求，以实现供水行业的规范化、自动化、现代化和信息化的管理。在这样的背景下，在城市地下管网领域的应用也为地理信息系统与地下管网系统的有效结合提供了依据。但是随着技术的发展，与结合成为必然的趋势，网络地理信息系统相应而生，是与技术结合的产物，它不但具有的数据管理和空间分析的功能，而且具有信息发布功能和数据共享的特点，这为城市给水管网信息的发布和数据的共享提供了一个很好的平台。从而进行己开发，实现网上发布，服务社会大众，不仅可以直观地反映城市给水管网管理成果，为强化城市给水质量管理，规范和完善给水质量提供直观科学依据，提高给水管理系统的使用效率，充分体现了城市给水管理极大的满足各行各业对水的需求。因此，无论是从技术发展的现实条件还是从经济发展与信息化发展的客观需求来看，对芜湖县的给水排水管网的重新规划设计是十分重要的，从而更好的保证用户用水需求。城市设计背景资料及工概况城市概况芜湖县位于安徽省东南部，长江中下游南岸，古属鸠兹，春秋时代因这附近一带的湖泊草丛中鸠鸟众多，被吴国命名为鸠兹，流经此地的长江一段由此别名鸠江，故址在今芜湖市东南约四十里的水阳江南岸。此地则有湖泊芜草丛生，得名芜湖，西汉元丰二年（公元前109年）置县。县境东南邻宣城市，西南接南陵县，东北与当涂县交界，西北毗邻芜湖市，靠近南京高淳区，处于安徽省“沿边”（沿浙江、江苏）、“沿江”（沿长江）发展战略的结合点。现辖湾沚、六郎、易太、陶辛、红杨、花桥、周皋、西河8个镇124个村15个社区，总面积730平方公里，人口38.2万人。自2002年起，县域综合经济实力连续5年位居安徽省经济“十强县”行列。芜湖县交通发达，四条高速在县域东西南北都设有出入口，这一独特的优势，构成了芜湖县到江浙地区的3小时高速公路网络。芜湖市地势南高北低，地形呈不规则长条状;地貌类型多样，平原丘陵皆备，河湖水网密布。地势南高北低，地形呈不规则长条状；地貌类型多样，平原丘陵皆备，河湖水网密布。芜湖市东部和北部为冲积平原，间有洼地，有少数丘陵，地势低平，西南高东北低。西部和南部多山地。境内有长江、青弋江、裕溪河、花渡河、扁担河、荆山河、黄浒河、倒逆河、漳河、青山河等河流。南塘湖、石板湖、西冲湖、池湖、竹丝湖、龙窝湖等湖泊。芜湖县地处东经118°17'~118。44‘，北纬30。57‘~31。24‘。北与芜湖市郊区及当涂县毗连，东以裘公河、东南以九连山脊与宣城县分界，西南隔漳河与南陵、繁昌两县为邻，西濒长江。境域呈矩形，东西境最宽处约40公里，南北长约51公里。全境970平方公里。其中:圩区578.9平方公里，占59.7%，水域161.9平方公里，占16.7%，岗丘229.2平方公里，占23.6%。1989年有耕地50.9万亩。芜湖县属亚热带湿润季风气候。芜湖的气候特点是：光照充足，四季分明，年平均气温15-16摄氏度日照时数2000小时左右。最热为7-8月平均气温超过28°C,极端最高气温接近40C；最冷为1月，月平均气温仅3C,曾出现过-10C的极端最低气温。芜湖降雨充沛，年降雨量1200毫米，但分布不均，主要集中在春季、梅雨季节和初冬。无霜期每年达219-240天。本次给排水管网规划的城市是芜湖市芜湖县，该区地形起伏较大，总人口为8万人，考虑远期发展总人口为10万人，设计用水的最小服务水头30m,城市单位人口综合用水量取0.6万m3/（万人•天）。利用Googleearth对芜湖县地区截图，从软件中截得该县的平面图。以下是利用Googleearth截取的芜湖县平面图。图2.1芜湖县规划区给水管网设计计算与说明给水管网概况给水系统的组成和分类（1）给水系统的组成给水系统由相互联系的一系列构筑物和输配水管网组成。它的任务是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到用水区，并向用户配水。为了完成上述任务，给水系统常由下列工程设施组成：取水构筑物，用以从选定的水源（包括地表水和地下水）取水。水处理构筑物，是将取水构筑物的来水进行处理，以期符合用户对水质的要求。这些构筑物常集中布置在水厂范围内。泵站，用以将所需水量提升到要求的高度，可分抽取原水的一级泵站、输送清水的二级泵站和设于管网中的增压泵站等。输水灌渠和管网，输水灌渠是将原水送到水厂的灌渠，管网则是将处理后的水送到各个给水区的全部管道。调节构筑物尼包括各种类型的贮水构筑物，例如高低水池、水塔、清水池等，用以贮存和调节水量。高地水池和水塔兼有保证水压的作用。大城市通常不用水塔。中小城市或企业为了贮备水量和保证水压，常设置水塔。根据城市地形特点，水塔可设在管网起端、中间或末端，分别构成往前水塔、网中水塔和对置水塔的给水系统。（2）给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。根据系统的性质，可分类如下：按水源种类，分为地表水（江河、湖泊、蓄水库、海洋等）和地下水（浅层地下水、深层地下水、泉水等）给水系统；按供水方式，分为自流系统（重力供水）、水泵供水系统（压力供水）和混合供水系统。按使用目的，分为生活用水、生产给水和消防给水系统；按服务对象，分为城市给水和工业给水系统；在工业给水中，又分为循环系统和复用系统。综上所述，根据本设计规划区—芜湖市芜湖县的实际情况，该区地形较为平坦，街区分布比较均匀，各工业企业对水质无特殊要求，因而采用统一给水系统的方式。影响给水系统布置的因素（1）城市规划的影响给水系统的布置，应密切配合城市和工业区的建设规划，做到统盘考虑分期建设，既能及时供应生产、生活和消防用水，又能适应今后发展的需要。（2）水源的影响任何城市，都会因水源种类、水源距给水去的远近、水质条件的不同，影响到给水系统的布置。（3）地形的影响地形条件对给水系统的布置有很大影响。中小城市如地形比较平坦，而工业用水量小、对水压又无特殊要求时，可用统一给水系统。大中城市被河流分隔时，两岸工业和居民用水一半先分别供给，自成给水系统，随着城市的发展，再考虑将两岸管网相互沟通，成为多水源的给水系统。取用地下水时，可能考虑到就近凿井取水的原则，而采用分区供水的系统。地形起伏较大的城市可采用分区给水或局部加压的给水系统。因给水区地形高差很大或管网延伸很远而分区的给水系统。整个给水系统按水压分成高低两区，它比统一给水系统可以降低管网的供水水压和减少动力费用。管网系统布置原则给水管网遍布整个给水区，根据管道的功能，可划分为干管。分配管、接户管三类。干管的主要作用是输水至城市各用水地区，同时也为沿线用户配水，起始管径一般在100mm以上，分配管的主要作用是把干管输送来的水配给接户管和消火栓，起始管径一般不予计算，均由消防流量来确定。干管和分配管的管径并无明确的界限，应视规模确定。干管通常遵循下列原则进行布置：干管布置的主要方向应按供水主要流向用户，而供水的流向则取决于最大用水户或水塔等调节构筑物的位置；为了保证供水可靠性，通常按照主要流向布置几条平行的干管，其间用连接管线连接，这些管线在道路下以最短的距离达到用水量大的主要用户；干管一般按照规划道路布置，尽量避免在高级路面或重要道路下铺设。管线在道路下的平面位置和高程应符合城市地下管线综合设计的要求。干管的高处应布置排气阀，低处应设泄水阀，干管上应为安装消火栓预留直观，消火栓的兼具不应大于120mm。干管的布置应考虑发展和分期建设的要求，并留有余地。配水管网的布置形式，根据城市规划、用户分布以及用户对用水的安全可靠性的要求程度等，分成树状网和环状网。在本设计中采用的是环状网，当任意一段管线损坏时，闸阀可以将它与其余管线隔开进行检修，不影响其余管线的供水，使供水的地区大为缩小，同时，环状网可以大大减轻因水锤现象所产生的危害。给水管网包括输水管渠和配水管网两大部分。要求能够供给用户所需水量，保证不间断供水，同时要保证配水管网足够的水压。确定管网布置方案城镇管网定线应满足以下几点要求：(1)前瞻性：按照城市规划来布置管网，考虑给水系统分期建设的可能性，留有充分的发展余地；(2)安全性：保证管网安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到可接受的最小程度；全面性：管线布置在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压；经济性：力求最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用，减少拆迁，少占农田；层次性：先确定主干管位置，然后布置一般管线与设施；管线综合：协调好与其它管道、电缆和道路之间的关系。图3.1给水管网示意图给水管网设计设计用水量的计算（1）单位人口综合指标法：根据《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）表223—1所列的城市单位人口综合用水量指标，本设计规划区近期总人口为8万，考虑远期发展规划，现确定总人口为10万。芜湖市属中、小城市,按照规范综合生活用水定额指标最高日为0.4-0.8万m3/（万人・d）。因此，单位人口综合指标法预测本规划区的用水量为3.2万-8万m3/（万人・d）。故单位人口综合指标法预测本规划区净水厂的规模为556-694L/s。（2）用地分类指标法根据城市用地分类，结合城市用地性质确定用水量，与城市地块建设更贴近，是总规阶段估算供水管径和预测分区用水量的依据。结合芜湖地区城市用地布局采用多中心、分散组团式，与自然环境相互呼应，因此，各类型用水量的指标结合城市规划目标和引导性城市设计展开。此处采用单位人口综合指标法。管网水力计算（1）比流量的计算假定用水量均匀分布在全部干管上,由此算出干管线单位长度的流量，叫做比流qs=（式3.1）式中，qs比流量丄/（s.m）Q——管网总用水量，L/s——大用户集中用水量总和，——干管总长度，m，不包括穿越广场、花园等无建筑物地区的管线；只有一侧配水的管线，长度按一半计算。在图中标出节点编号，假定水流方向和各管段长度。进行管网水力计算。城市最高时各大用水户中用水量之和：=0qs===0.0436L/（s・m）（2）沿线流量计算根据比流量和各管段的计算长度，列表计算出各管段的沿线流量：Q沿二qs•L（式3.2）式中：L该管段的长度m；qs比流量（L/s・m）比流量（L/s・m）qs==0.0436L/（s・m）表3.1沿线流量管段管段长度（m）沿线流量1-252022.672-388638.633-460226.254-5110548.182-767029.21续表3.1管段管段长度（m）沿线流量6-778634.273-971231887-866228.868-956024.429-10143662.613g1i19ZI-9T12113001711361115007s6g1g57gg200S1g573774g2g7盟7甘91725In952，673Os69°9005.3193.3'<D355371723257I12°2110033Ln739°900(3)寸处B»losid-»qiHaMq.L、于»洲嬉QH05ss、sm—寸处-、画茁MTB刪斗>、g9007654321T#=Drd|Dgo559O3w£s100&621003£'g32°291.319T#=Drft姗3・21115.011222.121341.291487.90续表3.2节点编号节点流量（L/s）1511.341622.181748.281825.781920.692019.62管径的确定的原则根据管网定线的基本原则，综合考虑地形、经济、城市规划和发展等因素。本设计采用生活、消防联合给水管网系统，为保证给水安全和水质可靠，将网布置成8环，环状管网，则水力计算可按下列步骤进行。（1）流量分配根据最大用水时水泵及水塔供水量以及管网各节点的出流量（包括大用户的集中流量），可按节点流量平衡条件即5Q=0,进行初步流量分配（先假定水流方向）,求出各管段的流量。（2）选管径在各管段计算流量确定之后，可利用水力计算表（给排水设计手册第二册），平均经济流速为：DN=100-400mm,经济流速0.6-0.9m/s，DN大于400mm，经济流速0.9-1.4m/s。本设计最小管径可取d=200mm，此外在选管径时，还应考虑通过最大转输流量的可能，并适合留有发展余地。因此在供水分界线附近及某边远地区的管径可适当放大。管网平差计算环状管网流量分配根据节点流量进行管段的流量分配分配步骤：（1）按照管网的主要方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。（2）为可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀的分配流量，并且满足节点流量平衡的条件。（3）与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量不大，只有在干管损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以较少的分配流量。管径的确定管径与设计流量的计算：q二AV二Pi*D2*V/4（式3.3）D=（式3.4）设计中按经济流速来确定管径进行平差，确定实际管径。管网校核（1）给水水力计算平差校核采用JK法进行校核，即完成管网系统的编号和写出“衔接矩阵”、“环路矩阵”和“追溯矩阵”，简单操作步骤如下：根据给水管网系统图，为节点、管段和环进行编号，预估计管段流量的方向，并在管网系统图上标注参考流向箭头；建立Excel工作表，登陆“序号”、“管段”、“管段长度（m）”、“节点号”和“环路号”。统计得：共有节点数J个，管段数P个和环数L个，存在关系“P二J+L-1”根据“管段”和“节点”的相互关系建立衔接矩阵Aij。衔接矩阵的大部分元素为“0”，可按照节点的次序，逐行确定系数元素，流量指向节点的系数为“1”，背离节点的系数为“-1”。构建环的的回路矩阵，环中流量符合顺时针方向取“1”，逆时针方向取“-1”，写作[Lij].构造“追溯矩阵”[Wij],首先把矩阵的所有元素均设置为“0”，然后由控制点节点出发，分别向其他节点前进，把途径管段的元素标为“+1”或“-1”元素的正负号根据以下规则确定：如果是向上游走，标为“+1”；向下游走时，标为“-1”。按照以上步骤对本设计中的给水管网进行设计。最高工况点的管网平差结果见附附表一。（2）消防校核该区同一时间火灾次数为两次，一次灭火用水量为35L/S,从安全和经济角度考虑，失火点设在7节点和14节点处，消防时管网各节点的流量除7、14节点各附加35L/S的消防流量外，其余各节点的流量与最高时相同。消防校核结果见附表二。（3）事故工况校核因为事故造成管网损失或者主供水管路检修时，必须保证各个节点70%的供水量要求，各个节点的服务水头不变。最不利事故工况：考虑靠近供水泵站（水厂）的主干管在最高日最大时发生损坏时的工况。事故工况节点流量计算事故工况节点流量=事故工况供水比例（70%）*最大时工况各节点流量事故工况校核的方法删除事故管段，计算各个节点的事故工况流量，通过水力分析，计算出各个节点的水头，如果全部高于其服务水头，则系统满足要求。如果不满足，可以增加平行主干管的数目，或者主干管采用双线供水。事故校核结果见附表三。二级泵站设计计算选泵原则（1）大小兼顾，调配灵活。选泵时不能仅仅只满足最大流量和最高水压是的要求，还必须全面估计用水量的变化。为节省动力费用，应根据管网水量与相应的水压变化情况。合理地选择不同性能的水泵，做到大小泵兼顾，在运行中可灵活调度，以求得到最经济的效果。（2）型号整齐，互为备用。从泵站运行管理与维护检修的角度来看，如果水泵的型号太多则不便于管理。一般选择同型号的水泵并联工作，这样无论对电机、电器设备的配套与贮备，管道配件的安装与制作均会带来很大的方便。（3）合理地用尽各水泵的高效段。流量变幅大的二级泵房，以选用Q-H特性曲线平缓的水泵。（4）水泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵房内部布置等均有影响，因而对泵站造价很有关系。对于水源水位很低，必须建造很深的泵站时，选用立式泵可使泵房面积减小，减低造价。（5）应保证水泵的正常吸水条件。在保证不发生气蚀的前提下，应充分利用水泵的允许吸上真空高度，以减少泵站的埋深，降低工程造价。同时应避免泵站内各泵安装高度相差太大，致使各泵的基础埋深参差不齐或使整个泵站埋深增加。（6）应选用效率较高的水泵，如尽量选用大泵，一般大泵比小泵的效率高。（7）根据供水对象供水可靠性的不同要求，选用一定数量的备用泵，以满足在事故情况下的用水要求，在不允许减少供水量的情况下，应由两套备用机组；允许段时间内减少供水量的情况下，备用泵只保证供应事故用水量。允许段时间内中断供水时，可只设计一台备用泵。城市给水系统中的泵站，一般也只设一台备用泵。通常备用泵的型号可以和泵站中最大的工作泵相同。当管网中无水塔且泵站内机组较多时，也可考虑增设一台备用泵。它的型号和最常运行的工作泵相同。备用泵和其他工作泵一样，应处于随时可以启动的状态。水泵选择必须考虑节约能源除了选用高效泵外，还应考虑运行工况的调节。二级泵站流量的计算当管网内不设水塔时，任何小时的二级泵站供水量应等于用水量。这时二级泵站应满足最高日最高时的水量要求。因为用水量每日每小时都在变化，所以二级泵站内应有多台水泵并且大小搭配，以便供给每小时变化的水量，同时保持水泵在高效范围内运转。所以二级泵站供水量按照最高日最高时用水量694L/S计算，并按照最高日最高时用水量确定管径。最大时水泵扬程计算（1）最大时水泵扬程计算最小服务水头为28m，清水池地面标高为7m，清水池最低水位为2m，最低水位地面标高为5m，从水厂向管网的输水管长为500m，最高时管中流量为694L/S,输水管管径为1000m，查得输水管最高时i=0.006，所以沿程水头损失为500x0.006=3m，局部水头损失按沿程水头损失的10%计算，故压水管水头损失为3x1.1=3.3m。15点为控制点，其地面标高为34m，控制点需要的服务水头为28m，水泵安全扬程为2m，吸水管长度取10m，其水头损失得：沿程水头损失：10x0.006=0.06m，局部水头损失为0.006m，故吸水管水头损失为0.066m。最大时水泵扬程：H=5h+34+（28—7）+3.3+0.066+2二68.9862m式中5h为控制点15点到节点1最不利管段的水头损失1-2-3-9-10-15的水头损失5h=1.1573+1.7932+0.0033+0.0068+0.0780+5.5816=8.6202m（2）泵型选择从《给水排水设计手册.第11册.常用设备》中选出单级双吸离心泵，型号为1200S72，流量为2840L/S,扬程为72m，为了防止突发状况，采用一用一备的形式。污水管网设计概述在人类的生活和生产中，使用着大量的水。水在使用过程中受到不同程度的污染，改变了原有的化学成分和物理性质，这些水乘坐污水或废水。污水也包括雨水及冰雪融化水。按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和将水3类。生活污水，是指人们日常生活中用过的水，包括从厕所、浴室、厨房、食堂和洗衣房等处排出的水。工业废水，是指在工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。降水，即大气降水，包括液态降水和固态降水。污水的最终处置或返回到自然水体、土壤、大气；或者是经过人工处理，使其再生成为一种资源回到生产过程；或者采取隔离措施。其中关于返回到自然界的处理，因自然环境具有容纳污染物质的能力，但具有一定界限，不能超过这种界限，否则就会造成污染。环境的这种容纳界限称环境容量。排水系统的体制及其选择合理地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。排水系统的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定，而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题。下面从不同角度进一步分析：一般来说，城市排水系统的排水体制有三种情况：分流制、合流制和混流制。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。其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，对于环境保护、维护管理方面来讲，是较差的。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个以上各自独立的管渠内排除的系统。从环保方面来看，分流制将城市污水全部送至污水厂进行处理，与合流制比较它较为灵活，截流干管尺寸不算太大，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得了较广泛应用。从造价方面来看，分流制可节省初期投资费用。从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不易发生沉淀，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。综上所述，并考虑到该区雨季雨量较大，且该城市地区道路较宽，环保要求较高，本设计采用完全分流制排水系统。排水系统的布置形式本设计主要采用正交式和截流式布置形式。表4.1正交式、截流式和平行式布置形式的比较布置形式优点缺点适用范围正交式干管长度短，管径小，经济，污水排出迅速污水未经处理直接排放，水体受污染，影响环境仅用于排除雨水截留式减轻水体污染、改善和保护环境雨天有部分混合污水泄入水体，造成水体适用丁分流制污水排水系统污染平行式地势向河流方向有较大倾斜时避免坡度及管内流速过大而使管道受到严重冲刷管道总长度较长主干管与等高线及河道成一定斜角敷设排水系统的规划设计原则（1）排水工程的规划应该符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其他单项工程建设密切配合，互相协调（2）排水工程的规划设计，要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。一个区域的污水系统，可能影响邻近区域，特别是影响下游区域的环境质量，故在确定规划区的处理水平的处理方案时，必须在较大区域范围内综合考虑。（3）排水工程规划规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。城市污水应以点源治理与集中处理相结合，以城市集中处理为主的原则加以实施。（4）城市污水是可贵的淡水资源，在规划中药考虑污水经再生后回用的方案。城市污水回用于工业用水是缺水城市解决水资源短缺和水环境污染的可行之路。（5）如设计排水区域内尚需考虑给水和防洪问题时，污水排水工程应与给水工程协调，雨水排水工程应与防洪工程协调，以节省总投资。（6）排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑远期发展有扩建的可能。并应根据使用要求和技术经济的合理性等因素，对近期工程作出分期建设的安排。排水工程的建设费用很大，分期建设可以更好地节省初期投资，并能更快地发挥工程建设的作用。分期建设应首先建设最急需的工程设施，使它能尽早地服务于最迫切需要的地区和建筑物。（7）对于城市和工业企业原有的排水工程在进行改建和扩建时，应从实际出发，在满足环境保护的要求下，充分利用和发挥其效能，有计划、有步骤加以改造，使其逐步达到完善和合理化。（8）在规划与设计排水工程时，必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定。同时，也必须执行国家关于新建、改建、扩建工程，实行把防治污染设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”规定，这是控制污染发展的重要政策。污水管道系统的设计定线原则：（1）应尽可能地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。（2）排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小，又要使水流畅通节省能量。（3）支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。（4）充分利用地形地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。（5）在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。（6）尽量减少中途加压站的个数。如果遇山岗尽量采用隧洞方式。若须经过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以保证地基与基础有足够的承载能力。当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。（7）若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数小让检修次数多的。图4.1污水管网平面规划污水管道设计规定（1）最大设计充满度：表4.2管径与最大充满度的关系管径D（mm）最大设计充满度h/D200~3000.60350〜4500.70500~9000.75>10000.80（2）最小坡度：管径300mm的最小设计坡度0.003。（3）设计流速：最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。污水管道的最小流速定为0.6m/s.金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s.。（4）最小管径：厂区内的工业废水管、生j活污水管、街坊内的生j活污水管200mm。城市街道下的生活污水管300mm。（5）覆土：冰冻要求：在0.7m以上（本设计无冰冻要求）。最大覆土：不宜大于8m。理想覆土：在满足各方面要求的前提下，争取维持在1~2m。荷载要求：最小覆土在车行道下一般不小于0.7m。（6）连接：管道在检查井内连接。管道管径相同时的连接方式用水面平接，管径不同时用管顶平接。在任何情况下进水管底不得低于出水管底，若出现三条管段连接的情况，选择出水管管内底标高低的一条管段连接。（7）坡度骤变的处理：管道坡度骤然变陡，可由大管径变小管径。当D=200~300mm时，只能按生产规格减小一级。当D>400mm时，应根据水力计算确定，但减小不能超过二级。管道坡度骤然变缓，应逐渐过渡。小管核算：当有公建筑物位于管线始端时，应加入该集中流量进行满流复核。流量很小而地形又较平坦的上游支线，可采用非计算管段，采用最小管径，按最小坡度控制。溢流：污水管道在进入泵站或处理厂前，当条件允许时，可设事故溢流口，但必须取得当地有关部门的同意。在充满度过高的管段、跌水井、大浓度污水接入的井位以及污水管线上每隔500m左右的井位处宜设通风管。污水管道系统设计要求（1）设计充满度污水管道应按照非满流设计，其最大设计充满度见表4.3表4.3最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大设计充满度（）200-3000.55350-4500.65500-9000.7010000.75（2）设计流速污水的流速较小时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积；当污水流速较大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道，为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过大或过小，应限制在最小和最大设计流速之间。根据规范，污水管道在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s，金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。（3）最小管径污水管道管径过小，极易堵塞，造成养护费用增加，因此，采用较大管径，较小管道坡度，减少埋深。（4）最小设计坡度在污水管道设计时，管道敷设坡度与设计地区的面积坡度基本保持一致，管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内沉淀。规范规定管径200mm的最小设计坡度为0.004;管径300mm的最小设计坡度为0.003。（5）污水管道的埋设深度污水管道的埋设深度是指管道的内壁地距地面的垂直距离，为了保证污水管道不受外界压力和冰冻的影响和破坏，管道的覆土厚度不应小于一定的最小限值，这一限值称为最小覆土厚度，应满足下述三个因素的要求：防止管道中的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道；防止管道被车辆造成的动荷载压坏；满足支管在衔接上的要求。(6)污水管道的衔接管道衔接有管顶平接和水面平接两种，水面平接主要用于地面比较平坦地区，在本设计中采用的是管顶平接。污水管道系统水力计算污水流量的计算我国《室外排水设计规范》规定，居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给水排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，可按当地用水定额的80%~90%计算，即排放系数为0.8~0.9；工业企业内生活污水量、淋雨污水量的确定，应与国家现行规范的有关规定协调；工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。在计算居民生活污水量或综合生活污水量时，采用平均日污水量定额和相应的总变化系数。根据各区的污水量标准n(L/(cap.d)和人口密度N(cap/ha)可求出各区的生活污水平均比流量q0即：q0=(L/(cap.d)(式4.1)该地区的居民生活用水定额为：150(L/(cap.ha)人口密度N=100000/870=114(cap/ha)每ha街区面积生活污水平均流量(比流量)为：q0===0.198L/(cap.ha)(式4.2)街区编号并计算其面积将各街区编上号码，按各街区的平面范围在软件ESIA中，在“绘制面源”操作模式下，按照顺时针方向连续点击四次鼠标左键，即指定了一个四边形面源的四个顶点，同时可以读取面源的面积，按上面方法计算出所有街区的面积，列入表中。表4.4街区面积街区编号12345678910街区面积（ha）28.3934.1730.4226.4813.8412.2318.3410.1611.0019.85街区编号11121314151617181920街区面积（ha）23.5719.9522.4017.4612.709.639.5012.4411.1612.05污水干管设计流量计算本设计居民区生活污水量变化系数值按综合分析得出的总变化系数与平均流量之间的关系式求得，即Kz=2.7/Q0.11（式4.3）式中Q——平均日平均时污水流量（L/S）。当Qv5L/S时，Kz=2.3;Q>1000L/S,Kz=2.0。污水主干管水力计算水力计算的目的在于合理、经济地确定管道的管径、流速、充满度及坡度，进一步求定管道的埋深。水力计算应列表进行，管低标高及水面标高计算至小数后三位，而地面标高与管低埋深计算至小数点后两位，水力计算中的数值v、h/D、i、D应符合规范关于设计流速，最大设计充满度，最小设计坡度、最小管径规定。污水主干管水力计算见附表五雨水管道的设计与计算说明雨水管渠设计参数（1）充满度：一般按满流计算（2）流速：满流时最小流速一般不小于0.75m/s起始管段地形平坦，最小设计流速不可小于0.6m/s最大允许流速同污水管道（3）最小管径、坡度：雨水支干管最小管径300mm，最小设计坡度0.003；雨水口连络最小管径200mm，设计坡度不小于0.002。（4）覆土或挖深：最小覆土在车行道下一般不小于0.7m局部条件不允许时，须对管道进行包封加固最大覆土与理想覆土同污水管道（5）管渠连接与构筑物的连接：管道在检查井内连接，一般采用管顶平接。相同管径的管段可以采用水面平接;不同断面管道必要时也可采用局部管段管底平接。在任何情况下，进水管底不得低于出水管底。雨水管道构筑物排水管渠上的附属构筑物包括检查井、跌水井、倒虹管、雨水口、溢流井、排出口等。（6）检查井排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直线管渠上。直线管渠上检查井之间的距离如下表：表4.5污水、雨水管道上检查井间距管别管径或暗渠净高（mm）最大间距（m）常用间距（m）<4004020~35污水管道500〜9005035~501000〜14007550~60<6005025~40雨水管道合流管道700〜11006540~551200〜16009055~70检查井一般采用圆形，由井底、井深和井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土、砖、石或钢筋混凝土。（7）跌水井跌水井是设有消能设施的检查井。跌水井的设置条件：当遇到下列情况且跌差大于1m时应设跌水井：管道中的流速过大，需要加以调节处理；管道垂直于陡峭地形的等高线布置，按照原定坡度将要露出地面处；接入较底的管道处；管道遇到地下障碍物，必须跌落通过处；当淹没排放时，在出口前设一个井。（8）雨水口雨水口主要在雨水管渠系统中收集雨水，地面雨水先经雨水口流入连接管再流入排水管渠。雨水口一般设在交叉路口、广场、路侧边沟以及道路低洼地段，以防止雨水漫过道路。雨水口间距一般为25~50m。（9）倒虹管当排水管渠遇到河流或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设时，必须设置倒虹管。倒虹管应尽可能与障碍物轴线垂直，并设在地质条件较好处。（10）出水口在江河边设置出水口时，应保持与取水构筑物，游泳区及家畜饮水区有一定距离，同时也应不影响下游居民点的卫生和饮用。出水口的位置和形式应取得当地卫生监督、水体管理和交通管理等部门同意。污水管渠的出水口一般采用淹没式，以使污水与水体较好地混合，必要时污水出水口可以长距离分散伸入水体，以使混合更充分，同时要征得航运部门的同意。雨水出水口可以采用非淹没式，其底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，以避免水体倒灌。

图4.2雨水管网规划平面图雨水管渠设计流量计算（1）划分设计管段根据管道的具体位置，划分设计管段，将各管段的检查井依次遍上号码，各检查井的地面标高、各设计管段长度见下表。表4.6雨水干管各检查井的中地面标高检杳井编号地面标高（m）检杳井编号地面标高（m）检杳井编号地面标高（m）118722132021982414213189181510418102516105191131171061612341810表4.7雨水干管管段长度管道编号管道长度（m）管道编号管道长度（m）1556.2610556.262662.4211662.423409.5512409.554508.9413508.945393.1114393.116401.0715401.077639.5516639.558575.4717575.479429.4818429.482）计算各设计管段的汇水面积

每一设计管段所承担的汇水面积可按就近排入附近雨水管道的原则划分。将每块汇水面积的编号、面积数、雨水流向标注在图中。各设计管段的汇水面积计算见下表4.8。表4.8雨水汇水面积管段编号本段汇水面积编号本段汇水面积(ha)转输汇水面积(ha)总汇水面积(ha)1119.5318.3837.912318.38-18.38329.3958.9268.31445/32.8326.0958.925626.09-26.096813.8550.6064.4571011/18.7431.8650.608141516//31.86-31.869--112.89112.891012,13,22,2341.0671.84112.89111718/24.0947.7471.8412192029//47.74-47.7413--22.8022.801425.2622.80-22.80152715.38184.47199.8516928/22.29162.18184.47172112.2037.0849.28182414.2922.8037.08()主要设计参数q0=屮q=0.5(式4.4)暴雨强度()公式：（式4.5）式中：P为设计重现期，取值一年;t=t1+mt2其中t1为地面汇流时间，汇水时间t1取10min；m为折减系数。本设计取m=2的系数乘以用满流时的流速算出的管内雨水时间t2=I。径流系数：（式4.6）式中：Fi—汇水面积上各类地面的面积（ha）屮i—相应于各类地面的径流系数F—全部汇水面积（ha）雨水干管水力计算表见附表六。经济预算给水管网技术经济分析管网布置方案决策中的技术经济分析给水管网建设工程的造价控制应贯穿于项目建设全过程，而“前期”的造价控制主要是在决策阶段，建设标准的确定、建设方案的选择、工艺的评选、管材的选用等，决策阶段各项技术经济的确定，对该项目的工程造价有重大影响，特别是建设方案的选择，直接关系到工程造价的高低。为力求工程投资的准确估算，在给水管网布置方案的选择阶段应加强从技术因素考虑，着重做好以下两方面工作。（1）科学规划管网布置，使工程造价控制在合理范围内以往在给水工程建设中，给水管网布置的随意性较大，管网布置没有经过规划或规划的准确性不足，从而使工程造价失控、建设资金浪费，而且造成供水不合理、管理维护困难等问题曝露，增加管网运行成本。为了消除管网布置规划中出现不合理因素，必须在管网规划阶段进行系统的现状、近期和远期的水力模拟校核以期能达到规划最优化的目的。对给水管网布置要满足以下基本要求：应符合所在区域总体规划的要求，布置管网时应考虑给水系统分期建设的可能性，并留有充分的发展余地；管网应布置在整个供水区域内，在技术上要使用户有足够的水量和水压；管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生故障时，断水范围应减到最小；力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。对于地形较为平坦的地区，管网的规划和布置相对来说要简单的多。对于地形高差偏大的区域，若采用统一供水，会使环状网的平差难度增大，由于管网各部分地面标高相差太大，容易造成低区管内压力过高，发生爆管及管件损坏；而高区则会出现管网压力不足，甚至不能将水供至最不利点。若采用分区供水，会涉及到如何制定分区的界限，各区之间水量如何统一协调，平差很难收敛等问题，这在山区村镇进行给水管网布置时是会经常碰到的，所以设计人员在这