水库移民美丽家园市级示范项目排水工程设计说明

1/10水库移民美丽家园市级示范项目排水工程设计说明1.设计依据1.1设计基础资料（1）建设方与我公司签订的设计合同；（2）建设方提供的1：500现场地形图；（3）现场踏勘及建设方提供的物探资料；（4）其他相关资料。1.2设计采用的规范标准《室外排水设计标准》（GB50014-2021）《室外给水设计标准》（GB50013-2018）《城镇给水排水技术规范》（GB50788-2012）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-2016）《城市排水工程规划规范》(GB50318-2017)《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）《埋地塑料排水管道工程技术规程》（CJJ143-2010）《城镇内涝防治技术规范》（GB51222-2017）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）《检查井盖》(GB/T23858-2009)《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201-2）《市政给水管道工程及附属设施》（07MS101）《市政公用工程设计文件编制深度规定》(2013版）《城镇给水排水构筑物及管道工程施工质量验收规范》（DBJ50-108-2010）2.上阶段审查意见及执行情况2.1上阶段审查意见1、复核污水排放标准，补充说明尾水去路回复:出水水质达到一级A标，尾水排入附近水塘后再进行一次生态植物净水处理。2、补充说明污水处理站的卫生防护距离、周边环境状况回复：污水处理站目前位置为非基本农田，靠近两个水塘，地势较为平坦，且处于范围内高程较低的区域。3、应充分调研现场情况以优化污水管道走线。回复：本次设计均按照现场情况布置。2.2规范强制性条文执行情况本项目严格按照国家及行业现行、有效规范进行设计，无违反规范强制性条文情形。3.抗震设防根据我国抗震设防烈度，重庆市开州区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，本次设计管道沿线建设地质条件较好，属于有利条件，排水管道均采用PE-双壁波纹管，基础采用砂垫层基础，排水检查井采用C30钢筋混凝土制作，能够满足相应抗震设防要求。4.排水工程设计4.1项目概况开州区丰乐街道黄陵村未见现状污水排放系统，居民生活污水直接排放进化粪池，雨天化粪池溢流对居民环境造成很大影响。针对以上问题，本次设计对对无污水管道区域新建污水管网，并把片区内污水接入新建污水干管。本次设计新建污水管网，收集设计范围内的污水，污水管道设计管径为DN100、DN150、DN300，管网全长2673m，埋地管道2673m。并新建1座一体化污水处理设备，新建1座一体化污水提升泵站设备，配套压力管道为DN50的钢管，长度76m。4.2设计范围及内容本次排水工程设计范围包括新建污水管网及一体化污水提升泵站和一体化污水处理设备。4.3排水现状及规划本项目位于乡镇，暂无相关排水规划。4.4设计原则及设计标准4.4.1设计原则（1）平面布置原则①严格执行雨水、污水分流的排水体制。②排水管网设计应满足地区经济和社会长远发展的需要，同时注意远期发展与分期实施相结合的原则。排水管道均按远期设计，并能适应片区建设需要，考虑分期实施的可能性。③新建排水管网充分考虑区域排水现状及地块建设的情况，结合地块建设规划，在排水管道断面、平面布置、高程布置上适应功能的需要和接入的可能性、便利性。④设计选材在不断总结科研和工程实践的基础上，既考虑技术发展的趋势，积极推动新技术、新工艺、新材料的应用，同时又兼顾经济投入的合理性。不得使用淘汰产品及与国家产业政策不符的材料和产品。⑤排水管道的平面、高程布置充分考虑各种城市管线的敷设走廊，在考虑经济性的同时预留足够的空间，为管线综合提供条件。⑥所有管线均应随道路建设同步实施，并提前做好管道定线工作。（2）竖向设计原则污水管道、合流管道与生活给水管道相交时，应敷设在生活给水管道的下面。尽量减少管线在道路交叉口处交叉。工程管线在竖向管位分配时，一般按下列原则规定处理：①易弯曲的管线让不易弯曲的管线；②压力管线让重力管线；③小口径管线让大口径管线；④柔性结构管线让刚性结构管线。4.4.2设计标准及基本参数（1）设计年限本工程为新建区域永久性市政排水工程设计，排水系统规模均按远期规划进行设计。（2）排水体制本工程排水体制采用雨、污水分流制，雨、污水管网分别自成体系。（3）设计规模污水按城市综合污水量（城市综合用水量标准的85%）和规划人口进行计算，规划人口按控制性详细规划指标。（4）基本设计参数根据《室外排水设计规范》的规定，市政排水管最小管径控制在d300；最大控制设计流速：Vmax=5m/s；最小控制流速：Vmin=0.75m/s。若设计流速不满足改要求，塑胶管道用于排放雨水时，最大设计流速：Vmax=8.0m/s，用于排放污水时：Vmin=6.0m/s。最小设计流速：污水管道在设计充满度下0.6m/s；雨水管道满流时0.75m/s。雨水管道按满流设计；污水按非满流设计，其最大设计充满度按下表：表4-1污水管道最大设计充满度表管径最大设计充满度350~4500.65500~9000.70≥10000.75最小管径与最小设计坡度：市政排水管最小管径控制在d300，最小设计坡度控制在i=0.003；本工程排水管道均采用管顶平接。n：管材粗糙系数，钢筋混凝土管（非满流）取n=0.014，塑料管取n=0.01。4.5污水工程设计（1）污水量计算污水管的容量以最不利容量考虑，污水量按用水量的85％计算。地下水渗入量系数取10%，规划区域内总人口300人，平均日综合生活用水量按82L/（人.d）计。服务面积约6.48ha，经计算，比流量约为0.041L/s·hm2。本区内工业、企业医疗污水由各个单位自行采取相应措施进行处理，达到国家排放标准后才准排放；生活污水须进行生物无害处理后才能排入本系统。分流制污水管道设计流量计算公式：Qmax=Qave×Ks×Kz（L/S）式中：Qmax：设计污水流量（L/S）——最高日最高时污水秒流量。Qave：平均日平均时污水流量（L/S），根据综合污水量标准q计算Qave=q×流域计算人口数（人）/(24×3600)（L/S）q=城市平均日综合供水量标准×85%（L/Cap.d）Ks：雨水渗入量系数，取1.1Kz：总变化系数，按下表取值：生活污水量总变化系数Kz值表平均日流量(L/s）5154070100200500≥1000Kz值2.72.42.12.01.91.81.61.5（2）污水管道水力计算污水管道水力计算公式（非满流）Q=vA（L/s）水力计算按曼宁公式：（m/s）过水断面：A=（θ－sinθcosθ）r2（m²）——h﹤D/2水力半径：（m）Or：A=（π－θ＋sinθcosθ）r2（m²）——h﹥D/2（m）管道内壁粗糙系数：塑料管n＝0.01。详细污水管道水力计算见下表：污水计算成果表序号计算管段服务面积设计流量管径坡度流速（hm2）（L/s）（mm）（‰）（m/s）1W-39～W-421.631.544D30031.0302W-50～W-531.231.544D50031.0303W-62～W-732.9100.257D30015.22.5164W-76～W-780.2511.105D1508.91.193（3）污水管道平面布置本项目平面根据居民排水方向进行布置，大部分沿既有道路布设，局部为了收集沿线居民排水，布置于居民房屋外侧。同时在沿线规划通道预留接头，方便沿线地块污水的收集。（4）纵断面设计本次设计污水管道纵断面坡向的设计与道路坡向设计基本一致，污水管道设计流速控制在0.6m/s到6m/s之间。为防止管壁被外部车辙压坏，同时考虑出户管的埋深及管顶上部覆土厚度预留的其他综合管线的穿行空间，本次设计污水管道覆土厚度取值1.5m左右，管道连接采用管顶平接方式。（5）污水排出口本次设计道路污水接至规划污水处理厂内。4.6管材、基础及接口1）管材：本次设计排水管道选用新型塑料管材。本次设计排水管道管径≤DN1200选用PE-双壁波纹管。管道设计使用年限不小于50年.PE-双壁波纹管管道埋深＜4.0m，环刚度SN≥8KN/m2；4.0m≤埋深＜6.0m，环刚度SN≥12KN/m2。基础：PE-双壁波纹管管顶覆土深度在0.7-3.5m的管道采用120°砂垫层基础；覆土深度在3.5～6.0m的管道采用180°砂垫层基础。接口：工程设计排水管道采用PE-双壁波纹管，其中管径DN小于或等于800口径的管道采用承插式密封胶圈连接，管径DN大于800口径的管道采用热收缩带连接。对于岩、土分界段，填、挖分界段等有可能发生不均匀沉降的排水管段，应采用柔性接口，当管道纵向不均匀沉降的范围较大时，应在管段上连续设置一个以上的柔性接口，做法与橡胶圈接口相同。4.7附属构筑物（1）检查井检查井设在管道交汇、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处及直线管段上每隔一定距离的地方。本次设计雨、污水检查井间距均为40m左右，埋深小于等于5m的检查井采用C30钢筋混凝土现浇检查井，做法详见06MS201-3,页21；跌水井采用钢筋混凝土深型检查井，做法详06MS201-3,页104。排水系统检查井应安装防坠落装置，建议安装防坠网，材质为高强度防腐聚乙烯防坠网（抗冲击力应大于150公斤），通过化学螺栓固定在井壁，检查井防坠网做法详见大样图，其防坠网应一年更换一次。埋深小于等于5m的检查井做法：排水检查井井盖须设置有通气孔，通气孔尺寸须满足通气要求，管理部门须加强井盖巡查、维护，确保通气孔排气正常，保证管道运行安全。（2）井盖及踏步检查井根据重庆市相关部门统一要求，检查井采用球墨铸铁防盗井盖（防沉降），其中车行道上检查井井盖、盖座采用重型自调式“五防”球墨铸铁井盖（防响、防跳、防盗、防坠落、防位移），人行道上检查井盖、盖座采用轻型球墨铸铁防盗型井盖及盖座，承载等级不低于C250；其技术要求参照国家标准《检查井盖》（GB/T23858-2009）。根据承载能力的要求，车行道下的检查井选用不应低于第五组（D400），非车行道下的检查井选用不应低于第二组（C250），井盖承载能力符合《检查井盖》标准的规定。所有井盖均应有管道类型标识，注明“污水、雨水”等字样，并标注建成年代。车行道下检查井顶部均设置预制钢筋砼盖板，盖板预留有井座孔洞，实际实施时，预留井座的孔洞尺寸需要根据订货井座的尺寸，进行调整。井盖的安装放置应做到井盖上文字与路沿石平行或垂直，不得随意斜向安装放置；矩形井框的设置应与路沿石平行或垂直；除特殊要求外，井盖颜色一律应与车行道或人行道相协调或一致；车行道检查井井盖顶面与井框周边路面高差控制在±5mm以内。踏步采用球墨铸铁踏步，爬梯参考尺寸为：长295×宽220（180）。4.8管线过街预埋1）本次设计阶段仅新建了污水系统，在远期沿线开发建设需增设其他市政管线时，可将市政管线布置在在道路后退红线范围内或新增人行道下。2）为避免其他市政管线修建时开挖车行道，本次设计在新建道路交叉口处及新建道路沿线适当位置预埋过街套管，敷设位置可根据实际需要进行适当布置。5.泵站设计5.1泵站结构采用钢筋混凝土现浇集水池，水池净空尺寸L×B×H=2.5×2.2×2.0m。集水池内设置两台潜污泵，平时互为备用，必要时同时启动。5.2水泵参数根据规范要求污水泵站水泵配置需按最大日最大时污水流量进行配置，服务片区污水流量为0.45L/s，泵站设计总变化系数2.7，雨水渗入系数1.1，故本次设计污水泵站最大日最大时流量为1.34L/s=4.82m3/h；水泵扬程计算1）压水管道沿程水头损失、局部水头损失压力管道沿程水头损失h1=iL压力管道局部水头损失h2=0.3h1泵站总水头损失=h1+h2=1.3×80×5.94/1000=0.62m2）水泵静扬程h3=压水管道接入下游管中心标高-泵轴中心标高599.784-611.989=12.2m3）水泵扬程的确定本次设计泵站内部损失水头暂按1.5m计算，考虑安全水头=2m水泵扬程=12.2+0.62+1.5+2=16.32m。根据计算水泵选型采用WQ2120-202（Q=5m3/h，H=16m，N=1.1kW），2台（1用1备），潜污泵控制方式为手动控制和液位自动控制，自带控制柜。6.一体化污水处理设备6.1污水处理概况污水处理站服务范围内人口约300人，人均综合用水指标平均日综合生活用水量按82L/（人.d）计，处理规模为50m3/d6.2设计参数出水指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标。设计进出水水质mg/L水质指标CODBOD5SS总氮总磷氨氮PH色度（倍）进水水质350210250405356-9200出水水质501010150.55(8)6-9306.3工艺流程6.3.1工艺流程说明综合水池综合水池主要为预处理及污泥处理单元，含包含格栅渠、调节池、污泥干化池，采用碳钢成品设备。1）格栅渠功能：去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于3mm的杂物，以保证潜水泵正常运行，同时考虑后续维护的成本及便利性。因此设计采用不锈钢人工粗格栅+人工格网，人工粗格栅b=550mm，l=1500mm，栅隙12mm；人工格网b=550mm，l=1500mm，栅隙3mm。2）调节池功能：本项目为乡镇污水处理站，污水量较小，变系数较大。为调节水质水量，必须设置调节池。调节池尺寸：L×B×H=4.6m×4.0×4.0m主要设备选型及其参数：潜水泵(Q=6m3/h，H=,7.5m，N=0.55kw)数量：1台3）污泥干化池功能：一体化污水处理设备污泥排放至污泥干化池，干化后的污泥外运卫生填埋。干化池位于调节池上方，滤液回流至调节池。干化池滤层由上至下分别为：维尼龙纤维布两层煤沙、黄沙混合层200mmφ10-20mm砾石150mmφ30-40mm砾石100mm塑料过滤网，孔径20池底板布置φ50mm过水孔横竖间距500mm一体化处理设备类型：一体化处理设备数量：1组主要设计参数：设计处理能力：50m3/d箱体材质：碳钢材质，外部主体壁厚8.0mm，内部结构6.0mmAAO组合池：BOD污泥负荷0.1kg/（kgMLSS.d）；混合液挥发性悬浮固体浓度：XV=2800mg/L混合液悬浮固体浓度：X=2800mg/L；污泥龄：20d回流污泥浓度：Xr=8000mg/L，污泥回流比100%，混合液回流比200%可通过网络远程监控，实时反馈参数和统计数据；有相应生产厂家自行配套生产；一体化设备在设备招标确定厂家后，需进行二次设计，其具体尺寸以中标厂家为准。尾水排放污水处理后通过巴氏计量渠排放，选用1#巴氏计量槽0.3-20m3/h，尺寸L×B×H=5.48×0.98×0.8m，配套超声波流量计一套WL-1A，采用钢筋混凝土，内贴蓝色瓷砖。5.开挖路面恢复5.1设计规范(1)《工程建设标准强制性条文（城市建设部分）》（2013年版）(2)《城市道路维护工程设计规范》(DB50/T305-2008)(3)《城市道路维护工程施工及验收规程》(DB50/T283-2008)(4)《城市道路路面维护评价标准》(DBJ50/T-204-2014)(5)《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)(6)《城镇道路养护技术规范》(CJJ36-2016)(7)《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）(8)《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1－2008）(9)《城市道路工程施工质量验收规范》（DBJ50/T-078-2016）5.2车行道路面结构恢复本项目中车行道恢复具体以实际施工现场结构层为准。车行道路面结构均按照现状路面结构进行恢复，如与现状不符，应根据现场实际情况进行调整。路面结构恢复前，管道回填材料的压实度标准需符合管道回填压实度标准和相关规范要求，主干路路床压实度大于96%，次干路和支路路床压实度大于95%。5.3人行道路面结构恢复根据项目组现场踏勘，本次设计范围内，所开挖道路现状人行道面砖均为砼面砖、彩色面砖、透水砖。人行道铺装结构恢复时，均以原状恢复。本项目需对排水管道沿线的路面铺装进行破除并开挖路基，待完成排水管道埋设后，进行路基分层回填碾压密实，路基达设计压实度后再进行路面铺装结构恢复，人行道横坡与现状保持一致。人行道铺装恢复暂按下列结构层恢复，具体以现场结构层为准。面层铺装：面砖原状恢复结合层：3cm厚1：3水泥砂浆结合层；基层：15m厚C15水泥混凝土基层。人行道路面结构均按照现状路面结构进行恢复，如与现状不符，应根据现场实际情况进行调整。6.管线施工6.1管线放线本工程排水管道放线均按检查井坐标表严格放线，检查井坐标点为主线管道轴线投影与检查井横轴线交点。6.2现场复核本工程为解决沿线居民污水排放问题，施工前需复核各居民点污水排出标高，确保能接入本工程。若与设计有不符之处，须立即通知设计单位研究处理。6.3沟槽开挖管道及构筑物沟槽开挖边坡应有一定的坡度以保证施工安全。沟槽开挖边坡根据不同土质按1:0.1～1.5控制（详见管道开挖断面图或基础大样图），如果现场条件不允许，必须采取加支撑等措施。沟槽挖深较大时，应分层开挖，分层开挖深度及层间留台宽度参照《给水排水管道施工及验收规范》（GB50268-2008）。6.4地基处理本次设计要求管道及构筑物地基承载力不小于0.18Mpa（有特殊要求的，按相关设计图说）。沟槽在地基受到扰动或沟槽超挖的，管道基础以下必须分层夯实回填，密实度不小于90%。对于地质条件较差地段，如淤泥、杂填土等，必须进行换填。换填材料根据具体情况分别采用浆砌片石、素混凝土等。6.5管道安装所有管道的安装必须严格执行《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）的规定。塑料管的安装主要参考生产厂家提供的使用说明书技术要求。6.6测试与试验所有的材料、产品均应有出厂检验合格证书，进场应按相关程序进行进场检验。PE-双壁波纹管接口在安装完毕后，须进行接口的水密性试验，试验方法按照各自相关专业规范进行。所有的排水管道在回填前还必须按照《给水排水管道工程施工及验收规范》的规定做管段闭水试验。6.7沟槽回填管道及构筑物沟槽回填必须在混凝土及砂浆达到80%以上（有特殊要求的，按相关设计图说）设计强度后方可进行。回填要求分层压实、对称均匀回填。回填材料及压实度应严格执行本设计相关设计图说要求，同时必须符合《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）相关规定。管区（沟槽底至管顶以上1.0m范围内）禁止采用推土机等大型机械进行回填。管顶严禁使用重锤夯实。6.8排水管道内窥检查根据渝建发〔2019〕10号文件，工程项目在排水管网工程覆土达到场地设计标高后、竣工验收前，建设单位应委托专业检测机构对排水管网进行内窥检测，内窥检测要求应符合《城镇排水管道