《给排水管道工程》课程设计说明书-污水管道系统设计

《给排水管道工程》课程设计说明书污水管道系统设计学院环境科学与工程学院专业环境工程污水管道系统设计说明书1.基本资料从小区平面图可知该区域地势自西北方向向东南方向倾斜，坡度较小，无明显分水线，可划分为一个排水流域。本设计采用分流制排水系统，只考虑容纳生活污水、工业废水、工业生活污水。根据比较，设计采用平行式管道布设形式，可相对截流式布设形式节省管材和土方量。3条街道支管埋于街区地势较低的一侧，统一汇入主干管中。主干管在小区最东侧自北向南布设，将污水排入污水处理厂后处理2.街区编号并计算其面积将各街区编号，并用箭头标出各街区污水排出的方向（如图1所示）。计算各街区面积列入表1中。街坊编号1234567街坊面积Ai()7.57.56.46.46.46.46.4街坊编号8910111213总计街坊面积Ai()6.46.06.06.46.46.484.6表1街坊面积由街坊总面积84.6×，居住人口密度为400人/，则服务总人口数为84.6×400＝33840人，居民污水量标准为140L/人.d，则计算居民平均日生活污水量为：Qd＝＝54.84（L/s）计算总变化系数为：Kz＝＝1.74计算居民生活污水设计流量：Q1＝＝Kz1Qd＝1.74×54.84＝95.42（L/s）工厂的生活污水和淋浴污水设计流量已直接给出，为：Q2+Q3＝8.24＋6.84＝15.08（L/s）生产污水设计流量为Q4＝26.4L/s将各项污水设计流量直接求和，得该街坊污水设计总流量：Qh＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4＝95.42＋15.08＋26.4＝136.9（L/s）3.划分管段，计算流量该街坊平面如图所示图中用箭头标出了各街坊污水排出的方向，经计算各街坊的汇水面积列于表1中。依据地势，污水管网平面采用截流式形式布置，初步设计方案如图中所示，计算各管段污水设计流量。管段10-11流量计算：本段流量：街区编号None街区面积None流量0传输流量：0合计平均流量0变化系数None生活污水设计流量0集中流量：本段8.24﹢6.84﹢26.4＝41.48L/s转输0总设计流量Q＝41.48L/s管段11-12流量计算：本段流量：街区编号6街区面积6.4ha流量q1=F·q0=6.4×0.648=4.15L/s传输流量：q2=0合计平均流量q1﹢q2＝4.15L/s变化系数Kz＝2.3生活污水设计流量Q1＝4.15×2.3＝9.55L/s集中流量：本段0转输41.48L/s总设计流量Q＝51.03L/s管段12-13流量计算：本段流量：街区编号7街区面积6.4ha流量q1=F·q0=6.4×0.648=4.15L/s传输流量：q2=q0·F＝0.648×6.4＝4.15L/s合计平均流量q1﹢q2＝8.30L/s变化系数Kz＝2.2生活污水设计流量Q1＝8.30×2.2＝18.26L/s集中流量：本段0转输41.48L/s总设计流量Q＝59.74L/s其余管道设计流量计算方法同上。管道设计流量采用列表进行计算，如表2所示。表2污水管设计流量计算表管段编号居住区生活污水量集中流量设计流量(L/s)本段流量传输流量q2(L/s)合计平均流量(L/s)总变化系数Kz生活污水设计流量Q1(L/s)本段(L/s)转输(L/s)街区编号街区面积(ha)比流量q0(L/s·ha)流量q1(L/s)1234567891011121-2———022.1622.161.942.100042.102-3———034.6034.601.862.28041.48103.763-水厂———054.8254.821.898.68041.48140.164-517.50.6484.8604.862.311.180011.185-627.50.6484.864.869.722.221.380021.386-7———09.729.722.221.380021.387-836.40.6484.159.7213.872.129.130029.138-946.40.6484.1513.8718.022.036.040036.049-156.40.6484.1518.0222.171.942.120042.1210-11———0000041.48041.4811-1266.40.6484.1504.152.39.55041.4851.0312-1376.40.6484.154.158.302.218.26041.4859.7413-286.40.6484.158.3012.452.126.16041.4867.6414-1596.00.6483.8903.892.38.95008.9515-16106.00.6483.893.897.782.217.120017.1216-17116.40.6484.157.7811.932.125.050025.0517-18126.40.6484.1511.9316.082.032.160032.1618-3136.40.6484.1516.0820.232.040.460040.464.污水管道设计参数4.1基本资料整理计算设计管段管长计算L，单位m以及各设计管段流量Q，单位L/s和设计管段起迄点检查井处地面标高，单位m；及设计管段地面坡度4.1.1根据平面布置图量出各管段长度，结果见表3，根据流量计算表中结果，将各设计管段流量列入表4。表3设计管段长度表管段1-2220设计管段2-3220设计管段3-水厂未知设计管段4-5310管段5-6325设计管段6-7100设计管段7-8345设计管段8-9340管段9-1340设计管段10-11345设计管段11-12345设计管段12-13340管段13-2340设计管段14-15310设计管段15-16325设计管段16-17345管段17-18340设计管段18-3340根据流量计算表中结果，将各设计管段流量列入表4表4设计管段流量表管段1-242.10设计管段2-3103.76设计管段3-水厂140.16设计管段4-511.18管段5-621.38设计管段6-721.38设计管段7-829.13设计管段8-936.04管段9-142.12设计管段10-1141.48设计管段11-1251.03设计管段12-1359.74管段13-267.64设计管段14-158.95设计管段15-1617.12设计管段16-1725.05管段17-1832.16设计管段18-340.464.1.2从平面图中的地势线可测得检查井出地面标高，地面坡度＝地面高差/距离，将计算结果填入表5表5地面标高及地面坡度表管段编号地面标高地面坡度管段编号地面标高地面坡度管段编号地面标高地面坡度上端下端上端下端上端下端1-241.3440.860.00222-340.8640.480.00173-水厂40.4840.00/4-545.0044.430.00185-644.4343.700.00226-743.7043.450.00257-843.4542.940.00158-942.9442.320.00189-142.3241.340.002910-1143.5542.920.001811-1242.9242.300.001812-1342.3041.580.002113-241.5840.860.002114-1543.4043.000.001315-1643.0042.360.002016-1742.3641.740.001817-1841.7441.200.001618-341.2040.480.00214.2.管径D，设计流速v，设计坡度I，设计充满度h/D设计管段1-2拟采用管径400mm，根据水力计算图可求出其它水力条件。由于管段地面坡度较小，为不使管道埋深过大，宜采用最小设计坡度为设定数据，相应400mm管径的最小设计坡度是0.0024，当Q＝42.10L/s,I＝0.0024时，查图得v＝0.73m/s，大于最小设计流速0.7m/s,h/D＝0.48小于最大设计充满度0.65，计算数据符合要求。所以设计管段1-2的管径D＝400mm，坡度I＝0.0024，流速v＝0.73m/s，充满度h/D＝0.48。设计管段2-3拟采用管径500mm，根据水力计算图可求出其它水力条件。由于管段地面坡度较小，为不使管道埋深过大，宜采用最小设计坡度为设定数据，相应500mm管径的最小设计坡度是0.0020，当Q＝103.76L/s,I＝0.0020时，查图得v＝0.85m/s，大于最小设计流速0.7m/s,h/D＝0.59小于最大设计充满度0.70，计算数据符合要求。所以设计管段2-3的管径D＝500mm，坡度I＝0.0023，流速v＝0.85m/s，充满度h/D＝0.59。其余管短计算类似，列与表6中表6管径、设计流速、设计坡度及设计充满度结果表管段编号管径Dmm坡度I流速vm/s充满度h/D管段编号管径Dmm坡度I流速vm/s充满度h/D管段编号管径Dmm坡度I流速vm/s充满度h/D1-24000.00240.730.482-35000.00230.850.593-水厂6000.00150.870.574-52500.00350.610.405-63000.00300.670.466-73000.00300.670.467-83500.00280.700.458-93500.00280.730.509-13500.00280.780.5610-113500.00280.770.5611-124000.00240.770.5312-134000.00240.800.5713-24000.00240.820.6314-152000.00400.600.5215-163000.00300.770.4116-173000.00300.700.5117-183500.00280.730.4718-33500.00280.770.555.污水管网水力计算5.1计算各管段水深根据公式水深h＝D·h/D计算个段水深管段1-2水深h＝D·h/D＝0.4×0.48＝0.192m管段2-3水深h＝D·h/D＝0.5×0.59＝0.295m依次计算其余的管段，计算结果列于表中5.2求降落量根据公式降落量=I·L计算个段的降落量5.3求设计管段上、下端的管内底标高，水面标高及埋设深度本设计中离污水处理厂距离最远的干管起点有4、10、14，这些点有可能成为管道系统的控制点。由于10点是工厂接管点，它的埋深受工厂接管点埋深的控制，管底埋深部小于2m，所以点10位管道系统的控制点。设计管段13-2管段13-2与管段12-13的管径相同，采用水面平接13点的水面标高等于39.142m2点的水面标高等于13点水面标高减去降落量，为39.142－0.816＝38.326m13点的管内底标高等于13点的水面标高减去水深，为39.142－0.252＝38.890m2点的管内底标高等于2点的水面标高减去水深，为38.326－0.252＝38.074m13点的埋设深度等于13点的地面标高减13点的管内底标高，为41.580－38.890＝2.690m2点的埋设深度等于2点的地面标高减2点的管内底标高，为40.860－38.074＝2.786m设计管段10-1110点的管内底标高等于10点的地面标高减10点的埋深，为43.550－2.000＝41.550m11点的管内底标高等于10点的管内底标高减去降落量，为41.550－0.966＝40.584m11点的埋设深度等于11点的地面标高减11点的管内底标高，为42.920－40.584＝2.336m管段上下端水面标高等于相应点的管内底标高加水深10点的水面标高为41.550＋0.196＝41.746m11点的水面标高为40.584＋0.196＝40.780m设计管段11-12管段10-11与管段11-12的管径不同，采用管顶平接11点的管内底标高为40.584＋0.350－0.400＝40.534m12点的管内底标高等于11点的管内底标高减去降落量，为40.534－0.828＝39.706m11点的埋设深度等于11点的地面标高减11点的管内底标高，为42.920－40.534＝2.386m12点的埋设深度等于12点的地面标高减12点的管内底标高，为42.300－39.706＝2.594m管段上下端水面标高等于相应点的管内底标高加水深11点的水面标高为40.534＋0.212＝40.706m12点的水面标高为39.706＋0.212＝39.958m同理计算其余管段，结果填进各设计管段水力计算表7管段管道长度Lm设计流量QL/s管径Dmm坡度I流速vm/s充满度降落量I·Lm标高(m)埋设深度(m)h/Dhm地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端1-222042.104000.00240.730.480.1920.52841.3440.8637.84037.31237.64837.1203.6923.7402-3220103.765000.00200.850.590.2950.44040.8640.4837.31536.87537.02036.5803.8403.9003-水厂—140.166000.00150.870.570.342—40.4840.0036.822—36.480—4.000—4-531011.182500.00350.610.400.1001.08545.0044.4344.05042.96543.95042.8261.0501.5655-632521.383000.00300.670.460.1380.97544.4343.7042.95341.97842.81541.8401.6151.8606-710021.383000.00300.670.460.1380.30043.7043.4541.97841.67841.84041.5401.8601.9107-834529.133500.00280.700.450.1580.96643.4542.9441.64840.68241.49040.5241.9602.4168-934036.043500.00280.730.500.1750.95242.9442.3240.68239.73040.50739.5552.4332.7659-134042.123500.00280.780.560.1960.95242.3241.3439.73038.77839.53438.5822.7862.75810-1134541.483500.00280.770.560.1960.96643.5542.9241.74640.78041.55040.5842.00