排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書

1、<p>　　一 排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)說明書1</p><p><b>　　1總論1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1</p><p>　　1.2 城市概況原始資料1</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)原則3</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)范圍和任務(wù)3</p>

2、<p>　　2方案選擇和確定4</p><p>　　2.1 排水體制的確定4</p><p>　　2.2 工業(yè)廢水與城市排水系統(tǒng)的關(guān)系選擇5</p><p>　　2.3 污水處理方式的選擇5</p><p>　　3污水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 污水管網(wǎng)定線8</p>

3、;<p>　　3.2 污水設(shè)計(jì)流量10</p><p>　　3.3 污水管道的水力計(jì)算13</p><p>　　3.4 污水管道水力計(jì)算成果19</p><p>　　3.5 污水管網(wǎng)工程量統(tǒng)計(jì)20</p><p>　　4雨水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)21</p><p>　　4.1 雨水管網(wǎng)定線21<

4、/p><p>　　4.2 雨水設(shè)計(jì)流量22</p><p>　　4.3 雨水管道的水力計(jì)算24</p><p>　　4.4 雨水管道水力計(jì)算成果26</p><p>　　4.5 雨水管道工程量統(tǒng)計(jì)27</p><p><b>　　5結(jié)論28</b></p><p>　

5、　附：一張A3總平面布置圖29</p><p>　　二 排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算書30</p><p>　　1污水管道設(shè)計(jì)計(jì)算30</p><p>　　1.1 污水設(shè)計(jì)流量公式30</p><p>　　1.2 計(jì)算舉例32</p><p>　　1.3 街區(qū)編號(hào)及面積計(jì)算32</p><p>

6、　　1.4 居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算33</p><p>　　1.5 工業(yè)污水設(shè)計(jì)流量和工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算34</p><p>　　1.6 污水管道水力計(jì)算35</p><p>　　1.7 污水廠規(guī)模的確定43</p><p>　　2 雨水管水力計(jì)算44</p><p>　　2.1 暴

7、雨強(qiáng)度公式44</p><p>　　2.2 雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期44</p><p>　　2.3 雨水管渠的降雨歷時(shí)44</p><p>　　2.4 徑流系數(shù)45</p><p>　　2.5 雨水管道一般規(guī)定46</p><p>　　2.6 劃分設(shè)計(jì)管段和匯水面積、匯水面積編號(hào)46</p>&l

8、t;p>　　2.7 雨水管道設(shè)計(jì)流量和水力計(jì)算47</p><p><b>　　三 個(gè)人體會(huì)50</b></p><p><b>　　四 參考書籍52</b></p><p>　　一 排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　1總論</b></p>

9、<p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1.1.1 主要規(guī)范</p><p>　　(1)《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318-2000)，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、建設(shè)部</p><p>　　(2)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)，國家計(jì)委、建設(shè)部</p><p>　

10、　(3)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50265-97)，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、建設(shè)部</p><p>　　1.1.2 主要標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　(1)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)</p><p>　　(2)《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999)</p><p>　　1.1.3 參考書籍</p>

11、<p>　　(1)《水泵機(jī)水泵站》（第四版）(1998年） 中國建筑工業(yè)出版社 姜乃昌主編</p><p>　　(2)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(1、5)》（第二版）(2000年) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>　　(3)《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)(2、5)》（第一版）(1996年) 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>　　(4)《全國通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖

12、集(S1、S2)》(1996年) 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所</p><p>　　(5)《水工業(yè)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)水工業(yè)工程設(shè)備》（第一版）(2000年)聶梅生主編</p><p>　　(6)《排水工程》（上冊(cè)，第四版）(1999年) 中國建筑工業(yè)出版社 孫慧修主編</p><p>　　1.2 城市概況原始資料</p><p>　　(1) 城市（包括

13、工業(yè)區(qū)）總平面圖一張，比例為1：10000，等高線間距1m。</p><p>　　(2) 城市設(shè)計(jì)人口</p><p>　　南岸區(qū)：人口密度420人/ha；江北區(qū)：人口密度400人/ha。</p><p>　　(3) 居住區(qū)生活污水量定額</p><p>　　南岸區(qū)：180L/cap.d；江北區(qū)：160L/cap.d。</p>

14、<p>　　(4) 城市工業(yè)企業(yè)分布、市區(qū)地面覆蓋情況</p><p>　　該市分為南岸區(qū)、江北區(qū)，市內(nèi)工業(yè)企業(yè)有皮毛廠、針織廠、棉紡廠、食品廠、化工廠各一座，還有商業(yè)和服務(wù)性質(zhì)的公共建筑。市區(qū)地面種類如：屋面占36%，混凝土路面占16%，碎石路面占10%，非鋪砌路面占20%，綠地占18%。</p><p><b>　　(5) 工業(yè)企業(yè)</b></p&

15、gt;<p>　　工廠職工人數(shù)及工業(yè)廢水量見表1.1。</p><p><b>　　(6) 公共建筑</b></p><p>　　表1.1 工廠職工人數(shù)及工業(yè)廢水量表</p><p>　　市區(qū)內(nèi)公共建筑物排出污水流量見表1.2。</p><p>　　表1.2 市區(qū)內(nèi)公共建筑物排出污水流量表</p&

16、gt;<p>　　(7) 暴雨強(qiáng)度公式</p><p><b>　　(L/s.ha)</b></p><p>　　(8) 水文氣象資料</p><p>　?、?城市位于我國的西南地區(qū)，冰凍深度0公尺；</p><p>　?、?土壤為砂質(zhì)粘土，地下水位距地表8米；</p><p>　　

17、③ 在水廠東側(cè)公路橋處，河流二十年一遇最高洪水位245.0米，95%保證率的枯水位240.0米，常水位242.0米，水面平均比降3‰；</p><p>　　④ 風(fēng)向、風(fēng)速：主風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，最大平均風(fēng)速為2.4m/s；</p><p>　?、?氣壓：平均氣壓為738.81mmHg；</p><p>　?、?氣溫：最高氣溫為43℃，最低-2.8℃，年平均溫度18.1℃，

18、一年中6℃以下的天數(shù)為3.2天；</p><p>　?、?濕度：年平均濕度為67.8%。</p><p>　　(9) 現(xiàn)有給排水狀況</p><p>　　本市居民生活飲用水及工廠生產(chǎn)用水均由城市自來水廠供應(yīng)，水廠規(guī)模70000m3/d。本市無任何污水處理設(shè)施，市區(qū)內(nèi)原有零星合流制排水渠道，但斷面太小，損壞嚴(yán)重。</p><p><b&g

19、t;　　(10) 其它資料</b></p><p>　　該市交通發(fā)達(dá)；電力可以保證供應(yīng)；各種建筑材料和管道制品均可供應(yīng)；有雄厚的施工技術(shù)力量。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，在城市總體布局的基礎(chǔ)上，結(jié)合地形和環(huán)境保護(hù)要求統(tǒng)一規(guī)劃城市

20、排水管道系統(tǒng)。既技術(shù)先進(jìn)，又切合實(shí)際，安全適用，具有良好的環(huán)境效益，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。做到技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)范圍和任務(wù)</p><p>　　某市規(guī)劃的城區(qū)范圍。根據(jù)給予的城市總平面圖和設(shè)計(jì)原始資料，獨(dú)立完成該城市排水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。包括：繪制排水管道總平面圖一張，污水、雨水主干管縱斷面圖一張，說明書、計(jì)算書一份。</p><p>

21、;<b>　　2方案選擇和確定</b></p><p>　　2.1 排水體制的確定</p><p>　　在城市和工業(yè)企業(yè)中，通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水。合理地選擇排水體制，是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理，而且對(duì)城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時(shí)也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費(fèi)用和維護(hù)管

22、理費(fèi)用。通常排水系統(tǒng)體制的選擇是一項(xiàng)很復(fù)雜的很重要的工作。排水體制的選擇應(yīng)該根據(jù)城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃，環(huán)境保護(hù)的要求，污水利用的狀況，原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護(hù)的前提之下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮確定。</p><p>　　排水系統(tǒng)的體制一般分為合流制和分流制。</p><p>　　二者的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表2.1。</p>&l

23、t;p>　　表2.1 合流制和分流制的比較</p><p>　　通過上述比較，完全分流制體系工程造價(jià)雖然稍高，但是環(huán)保效果好，管理方便，對(duì)于該市本身來講，只有一條B江流過，其對(duì)該市以后發(fā)展的意義很大，必須保護(hù)好江水資源，環(huán)保要求高；又由于市內(nèi)無任何污水處理設(shè)施，市區(qū)內(nèi)原有零星合流制排水管渠，但斷面太小，損壞嚴(yán)重，沒有必要利用原來的排水設(shè)施，應(yīng)該重新施工。我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)

24、規(guī)定，在新建地區(qū)排水系統(tǒng)一般采取分流制。</p><p>　　綜合考慮分析，本工程即屬于新建地區(qū)的排水系統(tǒng)，并結(jié)合該市的地形，氣候，原有排水設(shè)施的狀況等因素考慮，本市的排水系統(tǒng)的體制選擇完全分流制（雨污分流制）。</p><p>　　2.2 工業(yè)廢水與城市排水系統(tǒng)的關(guān)系選擇</p><p>　　這是工業(yè)廢水與城市污水是否合并的問題。當(dāng)工業(yè)企業(yè)位于城市內(nèi)，應(yīng)盡量考慮將

25、工業(yè)廢水直接排入城市排水系統(tǒng)，利用城市排水系統(tǒng)統(tǒng)一排除和處理，這是比較經(jīng)濟(jì)的。但并不是所有的工業(yè)廢水都能直接排入城市排水系統(tǒng)，我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)規(guī)定：工業(yè)廢水接入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的水質(zhì)，不應(yīng)影響城鎮(zhèn)排水管渠和污水處理廠等的正常運(yùn)行；不應(yīng)對(duì)養(yǎng)護(hù)管理人員造成危害；不應(yīng)影響處理后出水和污泥的排放和利用，且其水質(zhì)應(yīng)按《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999)執(zhí)行。</p><p&g

26、t;　　在工業(yè)企業(yè)中，一般采用分流制排水系統(tǒng)，生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水間彼此不宜混合，多數(shù)采用清污分流、分質(zhì)分流，當(dāng)生產(chǎn)污水與生活污水的成分與水質(zhì)同生活污水相似時(shí)，可將生活污水與生產(chǎn)污水用同一管道系統(tǒng)來排放；生產(chǎn)廢水可直接排入雨水管道或者在生產(chǎn)中重復(fù)使用。一般食品廠及肉類加工廠等廢水，水質(zhì)與生活污水相似，當(dāng)工廠位于市區(qū)內(nèi)或距市區(qū)較近時(shí)，可考慮將這類廢水直接排入城市排水管道。符合排入城市下水道的工業(yè)廢水，單獨(dú)的進(jìn)行無害化處理后直接排放，一般并不

27、經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　本市目前的工廠有皮毛廠、針織廠、棉紡廠、食品廠、化工廠，大部分都位于市區(qū)內(nèi)。其中，食品廠、皮毛廠的廢水水質(zhì)與生活污水相似，可以經(jīng)處理后直接排入城市排水管道，與生活污水統(tǒng)一處理；針織廠、棉紡廠污水符合《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999)，可直接排入污水管道；化工廠的污水水質(zhì)含有大量的有毒有害物質(zhì)，必須在廠內(nèi)設(shè)置廢水的局部處理除害設(shè)施，以滿足排入城市排水管道的標(biāo)準(zhǔn)，

28、然后再排入污水管道；醫(yī)院的廢水必須經(jīng)過嚴(yán)格消毒之后才能排放。</p><p>　　工業(yè)廢水管道接入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)時(shí)，必須按廢水水質(zhì)接入相應(yīng)的城鎮(zhèn)排水管道。廢水管道宜盡量減少出口，在接入城鎮(zhèn)排水管道前應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)施。</p><p>　　2.3 污水處理方式的選擇</p><p>　　該市污水處理可有分散式和集中式兩種選擇方式，即江北區(qū)和南岸區(qū)各單建一座污水處理廠分別對(duì)

29、各區(qū)的污水進(jìn)行分散處理以及通過過江倒虹管將污水合并到南岸區(qū)或江北區(qū)進(jìn)入同一污水廠的集中處理。</p><p>　　綜合考慮本市的地形，氣候和水體狀況以及城市的發(fā)展規(guī)劃，并經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，采取將本市江北區(qū)和南岸區(qū)的污水合并集中處理的方式，而不采用每區(qū)各單建一座污水處理廠分別對(duì)各區(qū)的污水進(jìn)行處理，具體考慮因素如下：</p><p>　　(1) 將污水合并處理可以體現(xiàn)規(guī)模效益，雖然目前南岸區(qū)的

30、污水流量較江北區(qū)大，但分析南岸區(qū)的地形和發(fā)展現(xiàn)狀，南岸區(qū)的發(fā)展已經(jīng)受到限制，相對(duì)來說江北區(qū)具有較大的發(fā)展前景，并且地勢(shì)較寬闊。綜合來看，兩岸的污水量并不大，若分開處理建兩個(gè)污水處理廠，規(guī)模較小，前期投資及運(yùn)行費(fèi)用大，同時(shí)不方便運(yùn)行管理，消耗人力，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。因此，將兩岸污水合并處理設(shè)一個(gè)污水廠較為合理，且兩個(gè)污水廠的建設(shè)、運(yùn)行、管理費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋪設(shè)倒虹管和建設(shè)泵站的費(fèi)用?？紤]到各區(qū)的長遠(yuǎn)發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，考慮到未來擴(kuò)建的可能

31、性和經(jīng)濟(jì)性，南北合建污水廠符合該市的長遠(yuǎn)發(fā)展與城市利益。</p><p>　　(2) 根據(jù)水流方向和常年風(fēng)向，選擇污水廠的場(chǎng)址?！妒彝馀潘O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)規(guī)定，污水廠位置的選擇必須在城鎮(zhèn)水體的下游，便于處理后出水會(huì)用和安全排放；污水廠廠址的選擇應(yīng)該有擴(kuò)建的可能。</p><p>　　南岸區(qū)的污水流量較江北區(qū)大，按理把江北區(qū)的污水收集到南岸區(qū)處理更經(jīng)濟(jì)。但南岸區(qū)的污水廠

32、選址受給水廠與其取水口的制約且該處選址存在著排入江中的污水發(fā)生回水問題的可能。南岸區(qū)下游為兩江交匯的凸岸，容易形成回水，若在南岸建污水廠，為避免安全隱患則需將污水廠的排出口伸至江北區(qū)沿岸，工程造價(jià)高。另外，根據(jù)南岸區(qū)的地形，其沿江下游的地面相對(duì)較高，將收集的污水輸送到擬建于下游的污水處理廠，勢(shì)必使管道埋深加大，從而增加施工難度及工程造價(jià)。而江北區(qū)屬于開發(fā)區(qū)，隨其發(fā)展，人口會(huì)越來越多，污水量也越來越大，相應(yīng)的污水廠規(guī)模也應(yīng)該擴(kuò)大。而根據(jù)南

33、岸區(qū)的地形，該地區(qū)已無擴(kuò)建可能，若將污水廠建在南岸區(qū)，規(guī)模不能擴(kuò)大。</p><p>　　所以考慮將南岸區(qū)的污水通過江面最窄處與江北區(qū)污水合并，將污水廠修建于江北區(qū)下游地勢(shì)平坦的地方，且污水排放口的設(shè)置需深入江心。具體選址參見某市排水管道設(shè)計(jì)布置總平面圖。</p><p>　　(3) 設(shè)置過江管道。根據(jù)估算，將南岸區(qū)的污水輸送到江岸時(shí)，管道的埋深已經(jīng)比較大，所以通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，考慮采用在

34、江面較窄處設(shè)置過江倒虹管的方式，通過下文的計(jì)算，將南岸區(qū)的污水用泵站壓送通過倒虹管至對(duì)岸。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)中的相關(guān)規(guī)定：通過河道的倒虹管，一般不宜少于兩條，當(dāng)排水量不大不能達(dá)到設(shè)計(jì)流量時(shí)，其中一條作為備用。</p><p>　　(4) 設(shè)置倒虹管會(huì)可能會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)技術(shù)問題：經(jīng)濟(jì)問題包括修建倒虹管的費(fèi)用和修建與倒虹管配套的泵站管網(wǎng)的費(fèi)用高等；技術(shù)問題包括倒虹管自身的維護(hù)和管道阻塞之

35、后的疏通，維修管理復(fù)雜，這樣會(huì)增加一部分工程造價(jià)。但綜合考慮，設(shè)置倒虹管仍比設(shè)置兩個(gè)污水廠分散處理的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益高。在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理時(shí)，須注意采取各種措施防止倒虹管內(nèi)污泥淤積，以減少疏通管理維修費(fèi)用。</p><p>　　(5) 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：合并處理一旦發(fā)生事故，全市的污水都不能處理而是直接排入江內(nèi)，造成江水的嚴(yán)重污染。特別是倒虹管發(fā)生事故，污水將在河段中游排入水體，影響下游供水。因此通過河流的倒虹管設(shè)置兩

36、條，當(dāng)排水量不大不能達(dá)到設(shè)計(jì)流量時(shí)，其中一條作為備用，以降低風(fēng)險(xiǎn)，提高安全系數(shù)。</p><p>　　綜上所述，方案確定為：將兩區(qū)的污水合并收集，并輸送至位于江北區(qū)沿江下游的污水處理廠進(jìn)行處理。</p><p><b>　　3污水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 污水管網(wǎng)定線</p><p>　　(1)

37、污水管道定線的基本原則</p><p>　　充分利用城市地形、地質(zhì)、地貌特點(diǎn)，盡可能在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。</p><p>　　布置管線是確定污水管道系統(tǒng)總體布置的重要步驟。在定線時(shí)應(yīng)考慮地形等因素的影響。根據(jù)地形，污水廠和出水口位置布置污水管道，依次定出主干管、干管、街道支管，并考慮設(shè)置泵站的合理位置。一般應(yīng)將主干管和流域干管放在較平坦的集水線上，讓污

38、水盡量以重力流排送，污水干管與主干管應(yīng)盡量避免和障礙物相交，如遇特殊地形時(shí)應(yīng)考慮特殊措施（如跨越河道的倒虹管等），在圖上標(biāo)明。</p><p>　　(2) 污水管道定線考慮的因素</p><p>　　污水管道定線考慮的因素有：地形和用地布局；排水體制和線路數(shù)目；污水廠和出水口位置；水文地質(zhì)條件；道路寬度；地下管線及構(gòu)筑物的位置；工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況。 </p>

39、;<p>　　① 在一定條件下，地形一般是影響管道定線的主要因素。定線時(shí)應(yīng)充分利用地形，利用排水系統(tǒng)的布置形式，使管道的走向符合地形趨勢(shì)，盡量做到順坡排水，盡可能不設(shè)泵站或少設(shè)泵站。</p><p>　?、?污水支管的平面布置取決于地形及街區(qū)建筑特征，并應(yīng)便于用戶接管排水。</p><p>　?、?污水主干管的走向取決于污水廠和出水口的位置。 </p><

40、p>　?、?采用的排水體制也影響管道定線。 </p><p>　?、?考慮到地質(zhì)條件，地下構(gòu)筑物以及其它障礙物對(duì)管道定線的影響。盡可能回避不良地質(zhì)條件的地帶和障礙。處理好與現(xiàn)狀建筑物，構(gòu)筑物和規(guī)劃道路的關(guān)系，實(shí)在不能避開時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施。 </p><p>　?、?管道定線時(shí)還需考慮街道寬度及交通情況。 </p><p>　?、?管道定線，不論在整個(gè)城市

41、或局部地區(qū)都可能形成幾個(gè)不同的布置方案。應(yīng)進(jìn)行方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 </p><p>　?、?結(jié)合江河走向和規(guī)劃中道路的實(shí)施，合理布置管線，以利于減小施工難度。 </p><p>　　(3) 排水流域的劃分</p><p>　　定線前首先根據(jù)地形劃分排水流域。排水流域劃分一般根據(jù)地形及城鎮(zhèn)（地區(qū)）的豎向規(guī)劃進(jìn)行。</p><p>　　在丘陵及地

42、形起伏的地區(qū)，地形變化較顯著，可按等高線劃出分水線，通常分水線與流域分界線基本一致。在地形平坦無顯著分水線的地區(qū)，或向一方傾斜時(shí)，可依據(jù)面積的大小劃分，使各相鄰流域的管道系統(tǒng)能合理分擔(dān)排水面積，使干管在最大合理埋深情況下，流域內(nèi)絕大部分污水能以自流方式接入。不設(shè)泵站或少設(shè)泵站。</p><p>　　每一個(gè)排水流域往往有1個(gè)或1個(gè)以上的干管，根據(jù)流域地勢(shì)標(biāo)明水流方向和污水需要抽升的地區(qū)。 </p>&

43、lt;p>　　(4) 污水主干管定線 </p><p>　　本市的地形屬于丘陵地帶，布設(shè)排水管段的區(qū)域具有明顯的坡度走向和分界，又因?yàn)锽江從兩區(qū)間通過，為排水創(chuàng)造了很好的條件和可能，經(jīng)分析，本市的排水管道采用分流式的排水體制，各區(qū)污水經(jīng)收集后由主干管輸送到污水處理廠后集中排放。綜合考慮該區(qū)的地形，地貌，坡度，污水廠的位置與可能的埋設(shè)深度等因素，污水主干管選擇臨近江邊的道路處埋設(shè)，走向由高到低，由東向西。具體

44、布置請(qǐng)參看某市排水管道設(shè)計(jì)布置總平面圖。</p><p>　　(5) 污水干管定線</p><p>　　由于各區(qū)具有明顯的坡度走向，故各區(qū)污水干管的布置宜充分利用這種地形順坡鋪設(shè)，使每個(gè)小區(qū)的污水能夠自流排出。各區(qū)污水經(jīng)支管系統(tǒng)進(jìn)入污水干管收集并經(jīng)污水主干管匯流至污水處理廠處理達(dá)標(biāo)后排放。具體布置請(qǐng)參看某市排水管道設(shè)計(jì)布置總平面圖。</p><p>　　(6) 泵站

45、和倒虹管的設(shè)置</p><p>　　根據(jù)估算，將南岸區(qū)的污水輸送到江岸時(shí)，管道的埋深已經(jīng)比較大，所以通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，考慮采用在江面較窄處設(shè)置過江倒虹管的方式，通過下文的計(jì)算，將南岸區(qū)的污水用泵站壓送通過倒虹管至對(duì)岸。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)中的相關(guān)規(guī)定：通過河道的倒虹管，一般不宜少于兩條，當(dāng)排水量不大不能達(dá)到設(shè)計(jì)流量時(shí)，其中一條作為備用。</p><p>　　

46、(7) 出水口的形式</p><p>　　排水管渠排入水體的出水口的位置和形式，應(yīng)根據(jù)污水水質(zhì)、下游用水情況、水體的水位變化幅度、水流方向、波浪情況、地形變遷和主導(dǎo)風(fēng)向等因素確定。</p><p>　　出水口與水體岸邊連接處應(yīng)采取防沖、加固等措施，一般用漿砌塊石做護(hù)墻和鋪底，在受凍脹影響的地區(qū)，出水口應(yīng)考慮用耐凍脹材料砌筑，其基礎(chǔ)必須設(shè)置在冰凍線以下。</p><p&g

47、t;　　污水排水管渠的出水口通常采用淹沒式，見圖3.1。以使污水與水體水混合較好，其位置處考慮上述因素外，還應(yīng)取得當(dāng)?shù)匦l(wèi)生主管部門的同意。如果需有污水與水體水流充分混合，則出水口可長距離伸入水體分散出口，此時(shí)應(yīng)設(shè)標(biāo)志，并取得航運(yùn)管理部門的同意。</p><p>　　圖3.1 淹沒式出水口</p><p>　　3.2 污水設(shè)計(jì)流量</p><p><b>

48、　　劃分設(shè)計(jì)管段</b></p><p>　　根據(jù)管道平面布置，劃分設(shè)計(jì)管段（定出檢查井的位置并編號(hào)），量出主干管的設(shè)計(jì)管段長度。</p><p><b>　　街坊排水面積的劃分</b></p><p>　　根據(jù)污水管道的布置，劃分各設(shè)計(jì)管段服務(wù)的街坊排水面積，編上號(hào)碼并按其平面形狀計(jì)算面積（以公頃計(jì)），用箭頭表示污水流向。<

49、/p><p>　　污水管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算采用的公式</p><p>　?、倬幼^(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 Q――居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量(L/s）；</p><p>　　n――居住區(qū)生活污水定額(L/(cap.d)) ，取值參見原始資料；</p><p><b>　　N――設(shè)計(jì)人口數(shù)

50、；</b></p><p>　　――生活無水量總變化系數(shù)；</p><p>　　cap――“人”的計(jì)量單位。</p><p>　　也可以采用比流量計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)各區(qū)的污水量定額n(L/cap.d)和人口密度p(cap/ha)，可求出各區(qū)的生活污水平均流量。即</p><p><b&g

51、t;　　(L/s.ha)</b></p><p>　　式中 ――比流量(L/(s.ha))；</p><p>　　p――人口密度(cap/ha)，取值參見原始資料；</p><p>　　n――居住區(qū)生活污水定額(L/(cap.d))。</p><p>　　式中 Q――本段流量(L/s)；</p><p&g

52、t;　　F—―設(shè)計(jì)管段服務(wù)的街區(qū)面積(ha)，參見原始資料平面布置圖；</p><p>　　――比流量(L/(s.ha))；</p><p>　　――生活污水量總變化系數(shù)。</p><p>　　工業(yè)企業(yè)及公共建筑的污水量作為集中流量計(jì)算。</p><p>　?、?生活污水量總變化系數(shù)</p><p>　　根據(jù)《室外排水

53、設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)相關(guān)部分內(nèi)容，采用的居住區(qū)生活污水量變化系數(shù)值見表3.1。</p><p>　　生活污水量總變化系數(shù)也可用下式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　式中 Q――平均日平均時(shí)污水量(L/s)。</p><p>　　當(dāng)Q<5 L/s時(shí)，＝2.3；當(dāng)Q>1000 L/s，=1.3。</p><p>　

54、　表3.1 生活污水量總變化系數(shù)</p><p>　　注：1 當(dāng)污水平均日流量為中間數(shù)值時(shí)，總變化系數(shù)用內(nèi)差法求得。</p><p>　　2 當(dāng)居住區(qū)有實(shí)際生活污水量變化資料時(shí)，可按實(shí)際數(shù)據(jù)采用。</p><p>　?、?工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水的設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 Q――工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流

55、量(L/s)；</p><p>　　――一般車間最大班職工人數(shù) (cap)；</p><p>　　――熱車間最大班職工人數(shù)(cap)；</p><p>　　――一般車間職工生活污水定額，以25(L/(cap．班) )計(jì)；</p><p>　　――熱車間職工生活污水定額，以35(L/(cap．班) )計(jì)；</p><p>

56、;　　――一般車間生活污水量的時(shí)變化系數(shù)，以3.0計(jì)；</p><p>　　――熱車間生活污水量的時(shí)變化系數(shù)，以2.5計(jì)；</p><p>　　――一般車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap)；</p><p>　　――熱車間最大班使用淋浴的職工人數(shù)(cap)；</p><p>　　――一般車間的淋浴污水定額，以40(L/(cap．班) )計(jì)；

57、</p><p>　　――熱車間的淋浴污水定額，以60(L/(cap．班) )計(jì)；</p><p>　　T――每班工作時(shí)數(shù)(h)。</p><p>　　淋浴時(shí)間按60min計(jì)。</p><p>　　④ 城市污水設(shè)計(jì)總流量</p><p>　　城市污水總的設(shè)計(jì)流量是居住區(qū)生活污水，工業(yè)企業(yè)生活污水和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量三部分

58、之和。在地下水位較高地區(qū)，因當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、管道及接口材料，施工質(zhì)量等因素的影響，一般均存在地下水滲入現(xiàn)象，設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)時(shí)宜適當(dāng)考慮地下水滲入量。由原始資料得知，地下水位距地表8米，設(shè)計(jì)管段管底標(biāo)高均高于地下水位，因此該城市污水排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不考慮地下水入滲量，設(shè)計(jì)流量為：</p><p>　　式中 Q――城市污水設(shè)計(jì)流量(L/s)；</p><p>　　――居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量

59、(L/s)；</p><p>　　――工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設(shè)計(jì)流量(L/s)；</p><p>　　――工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量(L/s)。</p><p>　?、?城市污水平均流量和比流量</p><p><b>　　城市設(shè)計(jì)人口：</b></p><p>　　南岸區(qū)：人口密度420人/ha；江北

60、區(qū)：人口密度400人/ha。</p><p>　　居住區(qū)生活污水量定額：</p><p>　　南岸區(qū)：180L/cap.d；江北區(qū)：160L/cap.d。</p><p><b>　　比流量：</b></p><p>　　南岸區(qū)：q0=420×180÷86400=0.875(L/(s.ha))；<

61、;/p><p>　　江北區(qū)：q0=400×160÷86400=0.741(L/(s.ha))。</p><p>　　污水平均流量=157.41×0.875+170.61×0.741+222.422=531.5L/s=45922. 2m3/d</p><p>　　3.3 污水管道的水力計(jì)算</p><p>　

62、　3.3.1水力計(jì)算公式</p><p><b>　　1) 流量公式 </b></p><p><b>　　2) 流速公式 </b></p><p>　　Q――流量(m3/s)；</p><p>　　A――過水?dāng)嗝婷娣e (m2)；</p><p>　　v――流速(m/s)

63、；</p><p>　　R――水力半徑(過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值)(m)；</p><p>　　I――水力坡度(等于水面坡度，也等于管底坡度)；</p><p>　　C――流速系數(shù)或稱謝才系數(shù)。</p><p>　　C值一般按曼寧公式計(jì)算</p><p>　　將上面的兩式綜合可得：</p><p&g

64、t;　　3) 排水管槽粗糙系數(shù)見表3.2。</p><p>　　3.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p><b>　　1) 設(shè)計(jì)充滿度 </b></p><p>　　在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深h和管道直徑D之間的比值稱為設(shè)計(jì)充滿度(或水深比)，如圖3.2示。</p><p>　　表3.2 排水管渠粗糙系數(shù)表</

65、p><p>　　圖3.2 充滿度示意</p><p>　　當(dāng)＝1時(shí)成為滿流，當(dāng)<1時(shí)，成為非滿流、其中雨水管道按滿流設(shè)計(jì)，污水管道按非滿流設(shè)計(jì)。我國最大設(shè)計(jì)充滿度的規(guī)定如表3.3。</p><p>　　表3.3 最大設(shè)計(jì)充滿度</p><p>　　規(guī)定按非滿流設(shè)計(jì)的原因：</p><p>　?、傥鬯髁繒r(shí)刻在變化

66、，很難精確計(jì)算，而且雨水或地下水可能通過檢查井蓋或管道接口滲入污水管道。因此，有必要保留一部分管道斷面，為未預(yù)見水量的增長留有余地，避免污水溢出妨礙環(huán)境衛(wèi)生。</p><p>　?、谖鬯艿纼?nèi)沉積的污泥可能分解析出一些有害氣體。此外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液體時(shí)，可能形成爆炸性氣體。故需留出適當(dāng)?shù)目臻g，以利管道的通風(fēng)，排除有害氣體，對(duì)防止管道爆炸有良好效果。</p><p>　　

67、③便于管道的疏通和維護(hù)管理。 </p><p>　　在計(jì)算污水管道充滿度時(shí)，不包括短時(shí)間內(nèi)突然增加的污水量，但當(dāng)管徑小于或等于300mm時(shí)，應(yīng)按滿流復(fù)核。</p><p><b>　　2) 設(shè)計(jì)流速</b></p><p>　　污水在管內(nèi)流動(dòng)緩慢時(shí)，污水中所含雜質(zhì)可能下沉，產(chǎn)生淤積；當(dāng)污水流速增大時(shí)，可能產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象，甚至損壞管道。為了防止管道

68、中產(chǎn)生淤積或沖刷，設(shè)計(jì)流速不宜過小或過大，應(yīng)在最大和最小設(shè)計(jì)流速范圍之內(nèi)。 </p><p>　　根據(jù)國內(nèi)污水管道實(shí)際運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并參考國外經(jīng)驗(yàn)，污水管道的最小設(shè)計(jì)流速定為0.6m/s；金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為10 m/s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5 m/s。</p><p><b>　　3) 最小管徑</b></p><p>　　一般

69、在污水管道系統(tǒng)的上游部分，設(shè)計(jì)污水流量很小，若根據(jù)流量計(jì)算，則管徑會(huì)很小。</p><p>　　根據(jù)養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)證明，管徑過小極易堵塞，比如150mm支管的堵塞次數(shù)，有時(shí)達(dá)到200mm支管堵塞次數(shù)的兩倍，使養(yǎng)護(hù)管道的費(fèi)用增加。而200mm與150mm管道在同樣埋深下，施工費(fèi)用相差不多。此外，采用較大的管徑，可選用較小的坡度，使管道埋深減小。</p><p>　　因此，為了養(yǎng)護(hù)工作的方便，常規(guī)定

70、一個(gè)允許的最小管徑。</p><p>　　①廠區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水管、生活污水管、街坊內(nèi)的生活污水管200mm</p><p>　?、诔鞘薪值老碌纳钗鬯?00mm</p><p>　　在進(jìn)行管道水力計(jì)算時(shí)，上游管段由于服務(wù)的排水面積小，因而設(shè)計(jì)流量小，按此流量計(jì)算得出的管徑小于最小管徑，此時(shí)就采用最小管徑值。</p><p>　　在這些管段中，

71、當(dāng)有適當(dāng)?shù)臎_洗水源時(shí)，可考慮設(shè)置沖洗井。 </p><p><b>　　4) 最小設(shè)計(jì)坡度</b></p><p>　　在污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常使管道埋設(shè)坡度與設(shè)計(jì)地區(qū)的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速應(yīng)等于或大于最小設(shè)計(jì)流速，以防止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀。這一點(diǎn)在地勢(shì)平坦或管道走向與地面坡度相反時(shí)尤為重要。具體規(guī)定見規(guī)范。</p><p>　

72、　5) 控制點(diǎn)埋深和覆土厚度的確定</p><p>　　在污水排水區(qū)域內(nèi)，對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)稱為控制點(diǎn)。因此控制點(diǎn)埋深的確定對(duì)對(duì)管道系統(tǒng)的埋深有很大影響。本設(shè)計(jì)確定控制點(diǎn)埋深為2.5m。</p><p>　　為了降低造價(jià)，縮短施工期，管道埋設(shè)深度愈小愈好。但覆土厚度應(yīng)有一個(gè)最小的限值，否則就不能滿足技術(shù)上的要求。除考慮管道的最小埋深外，還應(yīng)考慮最大埋深問題。污水在管道中依靠重

73、力從高處流向低處。當(dāng)管道的坡度大于地面坡度時(shí)，管道的埋深就愈來愈大，尤其在地形平坦的地區(qū)更為突出。埋深愈大，則造價(jià)愈高，施工期也愈長。</p><p>　　①荷載要求：必須防止管壁因地面荷載而受到破壞 </p><p>　　最小覆土在車行道下不小于0.7m</p><p>　?、诒鶅鲆螅罕仨毞乐构艿纼?nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道 </p><

74、p>　　ⅰ無保溫措施時(shí)，管內(nèi)底科埋設(shè)在冰凍線以上0.15m</p><p>　?、⒂斜卮胧┗蛩疁剌^高的管道，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)埋得較淺一些</p><p>　?、郾仨殱M足街區(qū)污水連接管銜接的要求 </p><p>　?、茏畲蟾餐粒翰灰舜笥?~8m，理想覆土：1～2m</p><p>　　減小埋深采取的措施：</p><p&

75、gt;<b>　　①加強(qiáng)管材強(qiáng)度；</b></p><p>　　②填土提高地面高程以保證最小覆土厚度；</p><p>　　③設(shè)置泵站提高管位等方法，減小控制點(diǎn)管道的埋深，從而減小整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深，降低工程造價(jià)。 </p><p>　　6) 檢查井最大間距</p><p>　　檢查井通常設(shè)在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管渠尺寸或坡

76、度改變、跌水等處以及相隔一定距離的直線管渠段上。直線段上的最大間距見表3.4。當(dāng)排水管管徑（街道排水管）大于800mm時(shí)，可不設(shè)檢查井，而設(shè)連接暗井。</p><p>　　表3.4 檢查井最大間距</p><p><b>　　7) 采用的管材</b></p><p>　　采用鋼筋混凝土圓管排水，粗糙系數(shù)n＝0.014。</p>

77、<p><b>　　8) 控制點(diǎn)的確定</b></p><p><b>　　控制點(diǎn)可能的位置：</b></p><p>　?、?各條管道的起點(diǎn)大都是這條管道的控制點(diǎn)。</p><p>　?、?這些控制點(diǎn)中離出水口最遠(yuǎn)的一點(diǎn)，通常就是整個(gè)系統(tǒng)的控制點(diǎn)。</p><p>　?、?具有相當(dāng)深度的

78、工廠排出口或某些低洼地區(qū)的管道起點(diǎn)，也可能成為整個(gè)管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。</p><p><b>　　控制點(diǎn)確定的原則：</b></p><p>　　確定控制點(diǎn)的標(biāo)高，一方面應(yīng)根據(jù)城市的豎向規(guī)劃，保證排水區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的污水都能夠排出，并考慮發(fā)展，在埋深上適當(dāng)留有余地。另一方面，不能因照顧個(gè)別控制點(diǎn)而增加整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深。</p><p>　　計(jì)算控

79、制點(diǎn)時(shí)，主要是考察所選點(diǎn)對(duì)指定點(diǎn)的埋深的影響程度。所選定的可疑控制點(diǎn)一般為最遠(yuǎn)點(diǎn)，集中流量排入點(diǎn)等，將這些點(diǎn)進(jìn)行比較，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的埋深起決定作用的點(diǎn)則為控制點(diǎn)。確定控制點(diǎn)后，才能確定系統(tǒng)的主干管，進(jìn)行系統(tǒng)管網(wǎng)的計(jì)算。本設(shè)計(jì)中，化工廠、火車站以及棉紡廠附近的干管起點(diǎn)都可能成為整個(gè)系統(tǒng)的控制點(diǎn)。通過對(duì)比三條管線的6號(hào)檢查井的埋深確定控制點(diǎn)和主干管。6點(diǎn)埋深大者為主干管，其起點(diǎn)為控制點(diǎn)。</p><p>　　根據(jù)計(jì)算，

80、比較三條線路在6點(diǎn)處的埋深，棉紡廠處起點(diǎn)的干管埋深明顯大于其它兩條線路，因此1—2—3—4—5—6-----27為該系統(tǒng)的主干管，對(duì)主干管埋深起決定作用的控制點(diǎn)是棉紡廠處的干管起點(diǎn)。詳見某市排水管道設(shè)計(jì)布置總平面圖。</p><p>　　9) 管道銜接方式的確定</p><p>　　污水管道在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方都需要設(shè)置檢查井。在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在檢查井內(nèi)上下游管

81、道銜接時(shí)的高程關(guān)系問題。</p><p>　　管道在銜接時(shí)應(yīng)遵循兩個(gè)原則：</p><p>　　①盡可能提高下游管段的高程，以減少管道埋深，降低造價(jià)；</p><p>　　②避免上游管段中形成回水而造成淤積。 </p><p>　　管道銜接的方法，通常有水面平接和管頂平接兩種。如圖3.3所示。</p><p>　　水面

82、平接是指在水力計(jì)算中，使上游管段終端和下游管段起端在指定的設(shè)計(jì)充滿度下的水面相平，即上游管段終端與下游管段起端的水面標(biāo)高相同。一般同管徑時(shí)采用。優(yōu)點(diǎn)：能減少下游管段的埋深。缺點(diǎn)：容易在上游管段形成回水。</p><p>　　管頂平接是指在水力計(jì)算中，使上游管段終端和下游管段起端的管頂標(biāo)高相同。一般不同管徑時(shí)采用。優(yōu)點(diǎn)：不致于在上游管段產(chǎn)生回水。缺點(diǎn)：下游管段的埋深將增加。</p><p>

83、　　污水管道銜接總原則：無論采用哪種銜接方法，下游管段起端的水面和管底標(biāo)高都不得高于上游管段終端的水面和管底標(biāo)高。 </p><p>　　跌水連接：當(dāng)管道敷設(shè)地區(qū)的地面坡度很大時(shí)，為了調(diào)整管內(nèi)流速所采用的管道坡度將會(huì)小于地面坡度。為了保證下游管段的最小覆土厚度和減少上游管段的埋深，可根據(jù)地面坡度采用跌水連接。如圖3.4所示。 </p><p>　　圖3.3 管道的銜接方式</p&g

84、t;<p>　　(1)水面平接；(2)管頂平接</p><p>　　圖3.4 管段跌水連接</p><p>　　1—管段；2—跌水井</p><p>　　10) 倒虹管計(jì)算公式和設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　污水在倒虹管內(nèi)的流動(dòng)是依靠上下游管道中的水面高差（進(jìn)、出水井的水面高差）H進(jìn)行的，該高差用以克服污水通過倒虹管時(shí)的阻力損

85、失。倒虹管內(nèi)的阻力損失值可按下式計(jì)算： </p><p>　　式中i——倒虹管每米長度的阻力損失；</p><p>　　L——倒虹管的總長度；</p><p>　　——局部阻力系數(shù)（包括進(jìn)口、出口、轉(zhuǎn)彎處）；</p><p>　　v——倒虹管內(nèi)污水流速(m/s)</p><p>　　g——重力加速度(m/s2) <

86、;/p><p>　　進(jìn)口、出口及轉(zhuǎn)彎的局部阻力損失應(yīng)分項(xiàng)計(jì)算，初步估算時(shí)，一般可按沿程阻力損失值的5%~10%考慮，當(dāng)?shù)购绻荛L度大于60m時(shí)，采用5%；等于或小于60m時(shí)，采用10%。</p><p>　　計(jì)算倒虹管時(shí)，必須計(jì)算倒虹管的管徑和全部阻力損失值，要求進(jìn)水井和出水井間的水位高差 H 稍大于全部阻力損失值 H1，其差值一般可考慮采用0.05~0.10m，本設(shè)計(jì)取為0.1m。 </

87、p><p>　　3.4 污水管道水力計(jì)算成果</p><p>　　水力計(jì)算的目的在于合理經(jīng)濟(jì)地確定管道的管徑、流速、充滿度及坡度，進(jìn)一步求定管道的埋深。水力計(jì)算應(yīng)列表進(jìn)行，管底標(biāo)高及管道坡度計(jì)算至小數(shù)點(diǎn)后三位，地面標(biāo)高與管底埋深計(jì)算至小數(shù)后二位。水力計(jì)算中的數(shù)值U、h/D、i、D應(yīng)符合規(guī)范關(guān)于設(shè)計(jì)流速、最大設(shè)計(jì)充滿度、最小管徑、最小設(shè)計(jì)坡度的規(guī)定。為減少錯(cuò)誤，在計(jì)算的同時(shí)繪制管道縱斷面草圖，以

88、便進(jìn)行核對(duì)。</p><p>　　從水力計(jì)算表中摘錄主干管的管段編號(hào)、管長、管徑、充滿度、流速、坡度、埋深（上、下端）列成表格，有倒虹管時(shí)應(yīng)在表中注明倒虹管的管段編號(hào)，有泵站時(shí)應(yīng)說明泵站的設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程以及在表中標(biāo)明泵站位置所對(duì)應(yīng)的編號(hào)，在備注欄注明。污水主干管水力計(jì)算結(jié)果見表3.5。</p><p>　　表3.5 污水主干管水力計(jì)算結(jié)果表</p><p>　　注

89、：6~27管段除倒虹管外的管道管徑為900，坡度為0.0009；泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程為2.0m，設(shè)計(jì)流量為450L/s。</p><p>　　3.5 污水管網(wǎng)工程量統(tǒng)計(jì)</p><p>　　污水管網(wǎng)工程量表（只統(tǒng)計(jì)主干管），包括管徑、管長（相同管徑計(jì)總和）、管材、檢查井?dāng)?shù)量，見表3.6。</p><p>　　表3.6 污水主干管工程數(shù)量表</p><p

90、><b>　　4雨水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 雨水管網(wǎng)定線</p><p>　　(1) 雨水管道定線的基本原則</p><p>　　雨水管渠的布置遵循以下原則：</p><p>　?、俪浞掷玫匦?，以最短的距離，靠重力流就近排入水體。</p><p>　?、诟鶕?jù)城市規(guī)

91、劃布置雨水管道。</p><p>　?、酆侠聿贾糜晁?，以保證路面雨水排除通暢。</p><p>　　④雨水管道采用明渠或暗管應(yīng)結(jié)合具體條件確定。</p><p>　?、菰O(shè)置排洪溝排除設(shè)計(jì)地區(qū)以外的雨洪徑流。</p><p>　　(2) 劃分排水流域和雨水管道定線考慮因素</p><p>　　根據(jù)地形劃分排水流域， 劃

92、分干渠的集水面積，注意面積劃分時(shí)匯水面積的增加應(yīng)大致均勻。標(biāo)出水流方向，布置管渠、雨水管渠布置時(shí)應(yīng)充分利用地形，使雨水能以最短距離就近排入水體。一般情況下，當(dāng)?shù)匦纹露容^大時(shí)，雨水干管宜垂直于等高線布置在地形低處或溪谷上，地形平坦時(shí)，雨水干管宜布置在排水流域的中間。雨水管渠系統(tǒng)宜采用正交式布置形式，分散布置雨水出水口。此外，應(yīng)充分考慮采用明渠的可能性。</p><p>　　(3) 雨水管道定線</p>

93、<p>　　該市的雨水采用管道收集后直接排入就近水體的方式處理，因?yàn)楦鲄^(qū)匯水分界明顯，坡度走勢(shì)清晰，部分區(qū)域有逆坡現(xiàn)象，故雨水管道布置采用沿街順坡布置，使雨水能夠被很好的收集與排放。雨水干管數(shù)量：江北區(qū)5條、南岸區(qū)4條。本設(shè)計(jì)中由于皮毛廠東北側(cè)山腰處匯水面積較小，對(duì)市區(qū)威脅不大，設(shè)置截洪溝不經(jīng)濟(jì)，因此不考慮設(shè)置截洪溝。具體雨水管道布置請(qǐng)參看某市排水管道設(shè)計(jì)布置總平面圖。</p><p>　　(4) 出

94、水口的形式</p><p>　　雨水排水管的出水口可以采用非淹沒式，具體形式見圖4.1和圖4.2。其底標(biāo)高最好在水體最高水位以上，一般在常水位以上，以免水體水倒灌。當(dāng)出口標(biāo)高比水體水面高出太多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置單級(jí)或多級(jí)跌水。</p><p>　　圖4.1 一字式出水口</p><p>　　圖4.2 八字式出水口</p><p>　　4.2

95、雨水設(shè)計(jì)流量</p><p>　　(1) 采用的流量公式</p><p>　　城市、廠礦中雨水管渠由于匯水面積小，屬小匯水面積上的排水構(gòu)筑物，其雨水設(shè)計(jì)流量可采用下式： </p><p>　　式中 Q —— 雨水設(shè)計(jì)流量(L/s)；</p><p>　　ψ —— 徑流系數(shù)，其值小于1；</p><p>　　F —

96、—匯水面積(ha)；</p><p>　　q ——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度(L/s.ha)。 </p><p>　　(2) 暴雨強(qiáng)度公式</p><p>　　式中 q――設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度</p><p>　　P――設(shè)計(jì)重現(xiàn)期(a)；</p><p>　　t――降雨歷時(shí)(min)；</p><p>　　，C，b

97、，n――地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算確定。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用如下公式計(jì)算：</p><p>　　(3) 設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的選取理由和數(shù)值</p><p>　　暴雨強(qiáng)度隨重現(xiàn)期的不同而不同。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中若重現(xiàn)期選用較大，則暴雨強(qiáng)度大，相應(yīng)的雨水設(shè)計(jì)流量大，管渠的斷面相應(yīng)大。這樣偏安全，有利于防止地面積水，但工程造價(jià)高

98、。</p><p>　　若重現(xiàn)期選用較低，則暴雨強(qiáng)度小，雨水設(shè)計(jì)流量小，管渠斷面小。這樣工程造價(jià)低，但可能會(huì)發(fā)生排水不暢、地面積水，或?qū)Τ鞘猩罴吧a(chǎn)造成危害。 </p><p>　　應(yīng)根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、地形特點(diǎn)和氣候特征等因素確定。在同一排水系統(tǒng)中可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期。重現(xiàn)期一般選用0.5～3a，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)，一般選用3～5a，并應(yīng)與道路設(shè)

99、計(jì)協(xié)調(diào)。特別重要地區(qū)和次要地區(qū)可酌情增減。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中選擇P=1a。</p><p>　　(4) 集水時(shí)間選取數(shù)值</p><p>　　對(duì)管道的某一設(shè)計(jì)斷面來說，集水時(shí)間t由地面集水時(shí)間t1和管內(nèi)流行時(shí)間t2兩部分組成：</p><p>　　t =t1 + mt2 </p>&l

100、t;p>　　式中 t ——降雨歷時(shí)(min)；</p><p>　　t1——地面集水時(shí)間(min)，視距離長短、地形坡度和地面鋪蓋情況而定，一般采用5～15 min；</p><p>　　m——折減系數(shù)，暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地區(qū)，暗管m=1.2～2；</p><p>　　t2－管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間(min)。</p><

101、p>　　式中 L ——各管段的長度(m)；</p><p>　　v ——各管段滿流時(shí)的水流速度(m/s)；</p><p>　　60——單位換算系數(shù)，1min=60s。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中選擇t1=10min。</p><p>　　(5) 徑流系數(shù)的計(jì)算公式和數(shù)值</p><p>　　影響徑流系數(shù)取值

102、的主要因素有</p><p>　　1) 降雨條件：包括降雨強(qiáng)度，降雨歷時(shí)，雨峰位置，前期雨量，強(qiáng)度遞減情況，全場(chǎng)雨量，年降雨量等。其中前期雨量對(duì)ψ值的影響較為突出。</p><p>　　2) 地面條件：包括地面覆蓋，地面坡度，地貌，建筑物密度分布，路面鋪砌情況，匯水面積及其寬長比，地下水位，管渠疏密等。其中地面覆蓋是主要因素。</p><p>　　由于影響因素多，要

103、精確求定ψ值較為困難。因此目前徑流系數(shù)通常采用按地面覆蓋種類確定的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。徑流系數(shù)ψ值見表4.1。</p><p>　　表4.1 徑流系數(shù)ψ值</p><p>　　表中所列為單一覆蓋時(shí)的ψ值。但匯水面積是由各種性質(zhì)的地面覆蓋所組成，在整個(gè)匯水面積上它們各自占有一定的比例，隨它們占有的面積比例的變化，ψ值也不同。所以，整個(gè)匯水面積上的平均徑流系數(shù)ψav值是按各類地面面積用加權(quán)平均法計(jì)算得

104、出。 </p><p>　　式中 Fi ——匯水面積上各類地面的面積(ha)；</p><p>　　ψi ——相應(yīng)于各類地面的徑流系數(shù)；</p><p>　　F ——全部匯水面積(ha)。 </p><p>　　市區(qū)地面種類如：屋面占36%，混凝土路面占16%，碎石路面占10%，非鋪砌路面占20%，綠地占18%</p>&

105、lt;p>　　根據(jù)市區(qū)地面覆蓋情況</p><p>　?。?.9×0.36+0.9×0.16+0.4×0.1+0.3×0.2+0.15×0.18＝0.595 </p><p>　　(6) 折減系數(shù)的選取說明</p><p>　　m的含義即為：因縮小了管道排水的斷面尺寸使上游蓄水，就必然會(huì)增長泄水時(shí)間。因而采用了

106、增長管道中流行時(shí)間的辦法，達(dá)到適當(dāng)折減設(shè)計(jì)流量，進(jìn)而縮小管道斷面尺寸的要求。因此，折減系數(shù)實(shí)際是蘇林系數(shù)與管道調(diào)蓄利用系數(shù)的乘積。</p><p>　　我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》建議：暗管：m=2，明渠：m=1.2。在陡坡地區(qū)，暗管的m=1.2~2。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，選取m=2。</p><p>　　4.3 雨水管道的水力計(jì)算</p>&

107、lt;p>　　4.3.1 水力計(jì)算公式</p><p>　　雨水管渠水力計(jì)算仍按均勻流考慮，其水力計(jì)算公式與污水管道相同，但按滿流即h/D＝1計(jì)算。在實(shí)際計(jì)算中，通常采用根據(jù)公式制成的水力計(jì)算圖或水力計(jì)算表。（參見《排水工程（上冊(cè)）》附錄2-2的附圖13）</p><p>　　在計(jì)算中，通常n、Q為已知數(shù)值。所求的只有3個(gè)未知數(shù)D、v及I。</p><p>　

108、　在實(shí)際應(yīng)用中，可以參照地面坡度i，假定管底坡度I，從水力計(jì)算圖或表中求得D及v值，并使所求得的D、v、I各值符合水力計(jì)算基本數(shù)據(jù)的技術(shù)規(guī)定。</p><p>　　4.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p><b>　　(1) 設(shè)計(jì)充滿度</b></p><p>　　①雨水管道設(shè)計(jì)充滿度按滿流考慮，即h/D＝1。</p><p&g

109、t;　?、诿髑t應(yīng)有等于或大于0.20m的超高。</p><p>　?、劢值肋厹蠎?yīng)有等于或大于0.03m的超高。</p><p>　　按滿流設(shè)計(jì)的原因：雨水中主要含有泥砂等無機(jī)物質(zhì)，不同于污水的性質(zhì)。暴雨徑流量大，而相應(yīng)較高設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨強(qiáng)度的降雨歷時(shí)一般不會(huì)很長。</p><p>　　(2) 最小設(shè)計(jì)流速</p><p>　?、贊M流時(shí)最小

110、流速不得小于0.75m/s。</p><p>　　②起始管段地形平坦，不小于0.6m/s。</p><p>　?、勖髑?nèi)最小設(shè)計(jì)流速為0.40m/s。</p><p>　　雨水中往往泥沙含量大于污水，特別是初降雨水，為避免雨水所挾帶的泥砂等無機(jī)物質(zhì)在管渠內(nèi)沉淀下來而堵塞管道，雨水管渠的最小設(shè)計(jì)流速應(yīng)大于污水管道。</p><p>　　(3)

111、最大設(shè)計(jì)流速</p><p>　　雨水管渠的最大設(shè)計(jì)流速規(guī)定為：金屬管最大流速為10m/s；非金屬管最大流速為5m/s；明渠中水流深度為0.4—1.0m時(shí)，最大設(shè)計(jì)流速宜按規(guī)范采用。</p><p>　　管渠設(shè)計(jì)流速應(yīng)在最小流速與最大流速范圍內(nèi)。</p><p>　　(4) 最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度</p><p>　　最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度見

112、相關(guān)規(guī)范。</p><p><b>　　(5) 覆土厚度</b></p><p>　　覆土厚度要求同污水管。</p><p>　　(6) 檢查井最大間距</p><p>　　檢查井通常設(shè)在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管渠尺寸或坡度改變、跌水等處以及相隔一定距離的直線管渠段上。直線段上的最大間距見表4.2。</p>&l

113、t;p><b>　　(7) 采用的管材</b></p><p>　　采用鋼筋混凝土圓管排水，粗糙系數(shù)n＝0.014。</p><p>　　(8) 起點(diǎn)埋深的確定</p><p>　　表4.2 檢查井最大間距</p><p>　　在污水排水區(qū)域內(nèi)，雨水管道起點(diǎn)是對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)。因此起點(diǎn)埋深的確定對(duì)

114、對(duì)管道系統(tǒng)的埋深有很大影響。本設(shè)計(jì)確定起點(diǎn)埋深為2.5m。</p><p><b>　　(9) 銜接方式</b></p><p>　　雨水管道在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方都需要設(shè)置檢查井。在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在檢查井內(nèi)上下游管道銜接時(shí)的高程關(guān)系問題。雨水管道一般采用管頂平接。管頂平接是指在水力計(jì)算中，使上游管段終端和下游管段起端的管頂標(biāo)高相同。一般不同

115、管徑時(shí)采用。如圖3.2所示。</p><p>　　污水管道銜接總原則：無論采用哪種銜接方法，下游管段起端的水面和管底標(biāo)高都不得高于上游管段終端的水面和管底標(biāo)高。 </p><p>　　跌水連接：當(dāng)管道敷設(shè)地區(qū)的地面坡度很大時(shí)，為了調(diào)整管內(nèi)流速所采用的管道坡度將會(huì)小于地面坡度。為了保證下游管段的最小覆土厚度和減少上游管段的埋深，可根據(jù)地面坡度采用跌水連接。如圖3.3所示。 </p>

116、;<p>　　4.4 雨水管道水力計(jì)算成果</p><p>　　從水力計(jì)算表中摘錄所計(jì)算干管的：管段編號(hào)、管長、管徑、流速、坡度、埋深（上、下端），列成表格，見表4.3。</p><p>　　表4.3 雨水干管水力計(jì)算結(jié)果表</p><p>　　4.5 雨水管道工程量統(tǒng)計(jì)</p><p>　　列表統(tǒng)計(jì)雨水管道工程量（只統(tǒng)計(jì)計(jì)算

117、的干管），包括管徑、管長（相同管徑計(jì)總和）、管材、檢查井?dāng)?shù)量，見表4.4。</p><p>　　表4.4 雨水主干管工程數(shù)量表</p><p><b>　　5結(jié)論</b></p><p>　　(1) 推薦方案簡(jiǎn)要描述</p><p>　　本設(shè)計(jì)綜合分析設(shè)計(jì)方案利弊和產(chǎn)生的各種影響，提出可行的設(shè)計(jì)方案，對(duì)提出的設(shè)計(jì)方案需

118、進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較評(píng)價(jià)，最終推薦方案如下：</p><p><b>　?、倥潘w制的選擇</b></p><p>　　綜合考慮分析，本工程即屬于新建地區(qū)的排水系統(tǒng)，并結(jié)合該市的地形，氣候，原有排水設(shè)施的狀況等因素考慮，本市的排水系統(tǒng)的體制選擇完全分流制（雨污分流制）。</p><p>　　②接納工業(yè)廢水并進(jìn)行集中處理和處置的可能性</p&g