《排水管渠系统设计》课件

排水管渠系统设计课程导言11.课程目标本课程旨在讲解排水管渠系统设计的基本原理、设计方法和规范要求，并结合实际案例进行分析，帮助学生掌握排水管渠系统设计的基本技能。22.课程内容课程内容涵盖排水系统概述、设计目标和原则、雨水排水量计算、管渠流量计算、管径选择、坡度确定、管材选择、管渠布置、施工要求、设备选型、管网分区、管网调试与维护等。33.课程考核课程考核方式包括平时作业、期末考试等，旨在考察学生对排水管渠系统设计的理解和应用能力。排水系统概述1.定义与功能排水系统是指收集和排放雨水、污水和工业废水的设施，包括管渠、泵站、污水处理厂等，是城市基础设施的重要组成部分。2.系统组成排水系统主要包括雨水排水系统、污水排水系统和工业废水排水系统。每个系统都由收集、输送、处理等环节组成。设计目标1.安全可靠排水系统要能够安全可靠地收集和排放雨水、污水和工业废水，防止洪涝灾害和环境污染。2.经济合理排水系统的设计要考虑经济性，在满足功能要求的前提下，尽可能降低建设成本和运营成本。3.环境友好排水系统的设计要符合环保要求，减少对环境的负面影响，并有利于生态保护。4.可持续发展排水系统的设计要符合可持续发展理念，注重节能减排，提高资源利用效率，为子孙后代留下良好的生态环境。设计原则1.遵循规范设计要严格遵循国家和地方相关规范和标准，确保排水系统的设计质量。2.水文分析设计要基于当地水文资料，对降雨量、汇水面积、水文特征进行分析，确定排水系统的设计参数。3.水力计算设计要进行水力计算，确定管渠的流量、流速、水深等参数，保证排水系统的排放能力。4.可持续发展设计要符合可持续发展理念，注重节能减排，提高资源利用效率，为子孙后代留下良好的生态环境。雨水排水量计算11.集中式排水适用于城市中心区、工业区等人口密集区域，将雨水集中收集，通过管道排放。22.分散式排水适用于郊区、农村等人口稀疏区域，将雨水就地排放，减轻城市排水系统负担。33.混合式排水结合集中式和分散式排水方式，根据不同区域的特点进行设计。管渠流量计算1.确定设计流量根据雨水排水量计算结果，确定管渠的设计流量。2.选择流量公式根据管渠的类型、尺寸和流态，选择合适的流量公式进行计算。3.计算管渠流量将设计流量、管渠尺寸、流态等参数代入流量公式进行计算，得到管渠的实际流量。管径选择1流量根据管渠流量计算结果，选择合适的管径。2流速管径选择要考虑流速，避免流速过快或过慢，影响排水效果。3水深管径选择要考虑水深，保证排水系统有足够的排放空间。4经济性管径选择要兼顾经济性，在满足功能要求的前提下，尽可能降低成本。坡度确定11.流速要求坡度要保证管渠内水流的流速，避免积水和淤积。22.地形条件坡度要考虑地形条件，避免坡度过大或过小。33.管材特性坡度要考虑管材的特性，保证管渠的稳定性和安全性。管材选择11.性能要求管材要满足强度、耐腐蚀、耐磨损、耐老化等性能要求。22.施工要求管材要易于安装、连接和维护，便于施工。33.经济性管材要考虑经济性，在满足性能要求的前提下，尽可能降低成本。44.环保性管材要符合环保要求，避免对环境造成污染。管材性能要求弯头、转角及端头设计弯头弯头用于改变管渠方向，设计要考虑弯头的半径和角度，避免造成水流阻力过大。转角转角用于连接不同方向的管渠，设计要考虑转角的形状和尺寸，保证水流顺畅。端头端头用于封闭管渠的末端，设计要考虑端头的密封性，防止污水泄漏。排水管布置1.布置原则排水管布置要符合城市规划，避免影响道路交通和建筑物建设。2.布置方式排水管布置方式主要有平行式、放射式、环状式等，根据实际情况选择合适的布置方式。3.管道连接排水管连接要牢固可靠，采用合适的连接方式，避免出现漏水现象。施工要求1.严格执行规范施工要严格执行国家和地方相关规范和标准，确保排水系统工程质量。2.科学组织施工施工要科学组织，制定合理的施工方案，避免影响城市交通和居民生活。3.加强质量管理施工要加强质量管理，严格控制原材料质量，进行必要的检验和测试，确保工程质量。4.安全文明施工施工要注重安全文明施工，做好安全防护措施，保护施工人员安全和环境安全。管沟开挖11.确定开挖深度根据设计图纸，确定管沟开挖深度，并预留足够的回填空间。22.选择开挖方法根据地形条件和地质情况，选择合适的开挖方法，如人工开挖、机械开挖等。33.测量放线在开挖前，要进行测量放线，确定管沟的位置和尺寸。44.开挖安全开挖过程中要做好安全防护措施，避免发生塌方事故。基础处理1.清理管沟开挖完毕后，要清理管沟，清除杂物和松散土。2.进行回填根据设计要求，对管沟进行回填，确保回填材料密实，避免出现空洞。3.铺设基础在管沟底部铺设基础，保证排水管的稳定性。管道安装1.对接管段将预制管段对接，并进行必要的密封处理，确保接口的牢固和密封性。2.安装坡度安装管道时，要严格控制坡度，确保排水管道的排水畅通。3.支撑固定安装完毕后，要对管道进行支撑固定，防止管道变形或移位。接口处理1.密封胶使用密封胶对管道接口进行密封处理，确保接口的牢固和密封性。2.橡胶圈使用橡胶圈对管道接口进行密封处理，确保接口的牢固和密封性。3.法兰连接使用法兰连接对管道接口进行连接，确保接口的牢固和密封性。填埋和压实11.分层回填对管沟进行分层回填，确保回填材料密实，避免出现空洞。22.机械压实使用机械进行压实，确保回填材料的密实度，防止排水管变形。33.质量检验回填完毕后，要进行质量检验，确保回填质量符合规范要求。检测与验收11.管道通水试验对排水管道进行通水试验，检验管道的通水能力和密封性。22.压力试验对排水管道进行压力试验，检验管道的强度和密封性。33.验收标准验收要根据国家和地方相关规范和标准进行，确保排水系统工程质量符合要求。设备选型泵站设计1.泵站类型根据排水系统的需求，选择合适的泵站类型，如提升泵站、排水泵站等。2.泵站规模根据排水量和水头，确定泵站的规模，并选择合适的泵组和设备。3.自动控制设计自动化控制系统，实现泵站的自动运行和监测，提高泵站的运行效率和安全。污水提升设计1.提升方式根据污水水位和提升高度，选择合适的提升方式，如潜污泵、干式污水泵等。2.提升高度根据设计要求，确定污水提升高度，并选择合适的泵组和设备。3.自动控制设计自动化控制系统，实现污水提升的自动运行和监测，提高提升效率和安全。管网分区1.区域划分将整个排水系统划分为多个分区，每个分区对应一个独立的排水系统。2.管网连接不同分区之间通过管道连接，实现不同区域的排水。3.泵站配置每个分区配置相应的泵站，保证排水系统的正常运行。管网分区原则11.功能分区根据排水系统的功能和特点，将管网划分为不同的分区，如雨水排水分区、污水排水分区等。22.水文分区根据当地水文特征，将管网划分为不同的分区，如降雨量大的区域，可单独划分为一个分区。33.地形分区根据地形条件，将管网划分为不同的分区，如低洼区域可单独划分为一个分区，方便排水。各分区设计重点1.集中式排水对于集中式排水分区，要重点考虑排水量和水头的计算，选择合适的管径和坡度。2.分散式排水对于分散式排水分区，要重点考虑排水方式和排水设施的布置，确保雨水能够就地排放。3.混合式排水对于混合式排水分区，要重点考虑不同排水方式的衔接，保证排水系统能够有效运行。单个分区内设计1管渠布置根据设计要求，确定管渠的布置方式，并选择合适的管材和连接方式。2流量计算根据分区内的排水量，进行管渠流量计算，并选择合适的管径和坡度。3设备选型根据分区内的排水量和水头，选择合适的泵组和设备。分区间连通设计11.连接方式选择合适的连接方式，保证不同分区之间的排水畅通。22.控制阀门安装必要的控制阀门，方便对排水系统进行调节和控制。33.安全措施设计必要的安全措施，防止不同分区之间出现交叉污染。泵站辅助设备选型11.控制系统选择可靠的控制系统，实现泵站的自动运行和监测。22.电气设备选择安全可靠的电气设备，保证泵站的正常运行和安全。33.监测设备安装监测设备，实时监测泵站的运行状态，方便及时发现问题并进行处理。管网调试与维护管网安全保护1.安全措施设计必要的安全措施，防止排水系统发生故障或事故，确保排水系统的安全运行。2.监测系统安装监测系统，实时监测排水系统的运行状态，方便及时发现问题并进行处理。3.预案制定制定应急预案，应对突发事件，确保排水系统的安全和稳定运行。节能减排措施1.节能泵站采用节能泵组，提高泵站的运行效率，降低能耗。2.雨水收集利用收集雨水并进行净化处理，用于绿化、冲洗等，减少城市排水系统的负担。3.污水处理对污水进行处理，减少污水排放量，改善水环境质量。系统运行监测1.实时监测实时监测排水系统的运行状态，包括流量、水位、压力等参数。2.报警系统当排水系统出现异常情况时，及时发出报警信号，提醒工作人员进行处理。3.数据分析对监测数据进行分析，找出排水系统的运行规律和存在的问题。维护检修方案11.定期巡检定期对排水系统进行巡检，检查管道、设备、控制系统等，及时发现问题并进行处理。22.检修维护根据巡检结果，制定检修维护计划，对排水系统进行必要的检修和维护。33.应急预案制定应急预案，应对突发事件，确保排水系统的安全和稳定运行。问题诊断与解决1.故障诊断根据排水系统的运行状态，分析故障原因，确定故障