雨水管網(wǎng)課程設計

1、<p>　　《城市給排水管道工程》課程設計</p><p><b>　　設計計算說明書</b></p><p>　　姓 名 </p><p>　　設計題目 G鎮(zhèn)雨水管網(wǎng)工程規(guī)劃 </p><p>　　所屬系部 環(huán)境工程系 <

2、;/p><p>　　班 級 給排水102 </p><p>　　學 號 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　G鎮(zhèn)雨水管網(wǎng)工程規(guī)劃</p><p>　　摘要：本設計的題目是G鎮(zhèn)雨水管網(wǎng)工程規(guī)劃，

3、為了保護環(huán)境，防止污水將自然水體的進一步惡化，推進該地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，所以采用的是雨污分流體制。因此要求建設排水管渠，對該地區(qū)的原有管道進行改造，對雨水進行收集、處理，以適應市政建設發(fā)展，居民日常生活的需要。</p><p>　　關鍵詞： 雨水管網(wǎng) 雨污分流 保護環(huán)境 市政發(fā)展</p><p><b>　　目錄</b></p><p>

4、;<b>　　摘要2</b></p><p><b>　　關鍵詞2</b></p><p><b>　　1概述4</b></p><p><b>　　1.1設計任務4</b></p><p><b>　　1.2設計依據(jù)4</b&g

5、t;</p><p>　　1.2.1雨水管道設計一般規(guī)定4</p><p>　　1.3城市概況及自然條件5</p><p>　　1.3.1 地理位置5</p><p>　　1.3.2 地形地貌5</p><p>　　1.3.3 地質5</p><p>　　1.3.4 水文地質5<

6、;/p><p>　　1.3.5 地下水6</p><p>　　1.3.6 氣候6</p><p>　　1.4現(xiàn)有給排水工程概況6</p><p><b>　　2方案比選7</b></p><p><b>　　2.1工程規(guī)模7</b></p><p&g

7、t;　　2.2系統(tǒng)/體制選擇7</p><p><b>　　2.3管道定線8</b></p><p><b>　　3構筑物10</b></p><p>　　3.1 檢查井10</p><p>　　3.2 跌水井10</p><p>　　3.3 雨水口11</

8、p><p>　　3.4 倒虹管11</p><p>　　3.5 出水口11</p><p>　　4 雨水管網(wǎng)設計計算11</p><p>　　4.1劃分設計管段11</p><p>　　4.2主要設計參數(shù)12</p><p>　　4.3雨水干管水力計算12</p><

9、p>　　4.4 雨水出水口16</p><p><b>　　5 工程概算16</b></p><p><b>　　6設計總結17</b></p><p><b>　　7參考文獻18</b></p><p><b>　　1概述</b></

10、p><p><b>　　1.1設計任務</b></p><p>　　G鎮(zhèn)雨水管網(wǎng)工程規(guī)劃</p><p><b>　　1.2設計依據(jù)</b></p><p>　　1.2.1雨水管道設計一般規(guī)定</p><p>　　充滿度：一般按滿流計算</p><p>　

11、　流速： 《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定污水灌渠在設計充滿度下的最小設計流速為0.6m/s。最大設計流速是保證管道不被沖刷損壞的流速，該值與管材有關，非金屬管道最大設計流速為5m/s。</p><p><b>　　最小管徑、坡度：</b></p><p>　　①雨水支干管最小管徑300mm，最小設計坡度0.003；</p><p>　?、谟晁谶B絡最

12、小管徑200mm，設計坡度不小于0.002。</p><p><b>　　覆土或挖深：</b></p><p>　　小覆土在車行道下一般不小于0.7m</p><p>　　局部條件不允許時，須對管道進行包封加固</p><p>　　最大埋深不超過7~8米</p><p>　　管渠連接與構筑物的連接

13、：</p><p>　?、俟艿涝跈z查井內連接，一般采用管頂平接。</p><p>　?、谙嗤軓降墓芏慰梢圆捎盟嫫浇?；不同斷面管道必要時也可采用局部管段管底平接。</p><p>　?、墼谌魏吻闆r下，進水管底不得低于出水管底。</p><p>　　1.3城市概況及自然條件</p><p>　　1.3.1 地理位置&l

14、t;/p><p>　　城鎮(zhèn)位于江蘇省西北部，地處蘇、魯、皖三省交界，介于北緯340°24′37″～340°56′9″、東經(jīng)116°21′16″～116°51′52″之間</p><p>　　1.3.2 地形地貌</p><p>　　城區(qū)屬黃泛沖擊平原，地勢低洼平坦。地面高程一般在365—385m之間，西南略低于東北，地面坡降為5/

15、1000—15/1000。</p><p><b>　　1.3.3地質</b></p><p>　　城區(qū)大地構造位于山東臺背斜與河淮臺向斜交界部位。構造屬黃河下游蘇、魯、豫、皖一帶新生界凹陷區(qū)邊緣。按國家地震裂度區(qū)劃分，城區(qū)基本烈度為7度。最大凍土層深度24cm</p><p>　　1.3.4 水文地質</p><p>

16、　　主城區(qū)一般桃汛在3月中旬至4月底出現(xiàn)，雨量一般在40mm左右，入汛一般在6月底至7月中旬。出汛一般在8月底至9月中旬。汛期雨量大小不等，汛期天數(shù)長短不等，少則20多天，多則150多天。</p><p>　　根據(jù)水文站多年測報資料：河流常年平均水位218m，二十年一遇水位232m，低于規(guī)劃主城區(qū)。河流最大流量350立方米/秒，最大流速2.34米/秒，洪水頻率百年一遇542毫米、五十年一遇458毫米、二十年一遇3

17、49毫米、十年一遇266毫米、五年一遇185毫米，最大含沙量49.7公斤/立方米（1965年統(tǒng)計），最小含沙量14.2公斤/立方米（1968年統(tǒng)計）。由于河床高，水位低，流程短，只在豐水期作季節(jié)性通航。</p><p><b>　　暴雨強度公式：</b></p><p>　　1.3.5 地下水</p><p>　　主城區(qū)海拔較低，平均在36.

18、3～38.5m左右，地下水位較淺，但水質差。地下水源主要分布于松散沉積層，該沉積層較厚，深度達300m以上，共分五個承壓含水組，儲水量為15～20m3/Km2，可供開采的是第二、三層承壓含水巖組，深埋分別為80～120m和200m左右，地下水流向為東北至北西南。</p><p><b>　　1.3.6 氣候</b></p><p>　　屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，四季

19、分明，日照充足，年平均氣溫在15℃左右，最冷月（一月）平均氣溫零下1.5℃左右；最熱月（七月）平均氣溫27.9℃左右。年平均降水量630.44mm左右，無霜期200天左右。</p><p>　　1.4現(xiàn)有給排水工程概況</p><p>　　城區(qū)中有部分合流制管渠，但多為石砌暗溝，設在人行道下面，蓋板裸露地面。由于斷面較小，加以年久失修，有的已堵塞或斷裂。新發(fā)展區(qū)域中建有一些分流制排水管道，

20、但為真正分流。由于排水管道長度短，覆蓋率低，城市中未形成排水管網(wǎng)，致使城區(qū)污水未經(jīng)處理就排入水體，對冷暖江造成嚴重污染。為了保護環(huán)境，防止污水將水質的進一步惡化，推進該地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，因此要求建設排水管渠，對該地區(qū)污水進行收集、處理，以適應市政建設發(fā)展的需要。</p><p><b>　　2方案比選</b></p><p><b>　　2.1工程規(guī)模&l

21、t;/b></p><p>　　該城鎮(zhèn)228萬平方米，若采用合流制，管道必須采用很粗的管徑，投入量非常大，所以采用分流制比較好。</p><p>　　2.2系統(tǒng)/體制選擇</p><p>　　從該城區(qū)的平面圖和資料知該城區(qū)地形平坦，無明顯分水線，故排水流域按城市主要街道的匯水面積劃分。河流的位置確定了雨水出口的位置在每段街區(qū)的下方。雨水出口位于河岸邊。由于河流

22、的洪水位低于該地區(qū)地面的平均標高，所以雨水可以靠重力排入河流，不用設置雨水泵站。</p><p>　　河流的位置確定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸邊，由于該地區(qū)地勢以一定坡度坡向河流，地形對排除雨水有利，擬采用分散出口的雨水管道布置形式，雨水干管基本垂直于等高線，即正交式布置，這樣雨水能以最短距離靠重力流分散就近排入水體。正交式布置的干管長度短、管徑小，因而經(jīng)濟，雨水排出較迅速。</p>&

23、lt;p>　　雨水管道布置平面圖詳見城市雨水系統(tǒng)總平面圖。</p><p>　　雨水管道的設計計算見：雨水管水力計算表</p><p>　　注：1、雨水管道各設計管段在高程上采用管頂平接</p><p>　　2、出現(xiàn)下游管段的設計流量小于上游管段設計流量的情況，取上一管段的設計流量作為下游管段的設計流量</p><p>　　3、在支管與

24、干管相接的檢查井處，會有兩個∑t2值和兩個管底標高值，再繼續(xù)計算相交后的下一個管段時，取大的那個∑t2值和小的那個管底標高值。</p><p>　　當雨水管道與污水管道交叉布置時，應小管讓大管，必要時設置倒虹管。</p><p><b>　　2.3管道定線</b></p><p>　　定線原則：應盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域

25、的污水能自流排出。</p><p>　　排水管網(wǎng)的布置原則既要使管道工程量為最小，又要使水流暢通節(jié)省能量。</p><p>　　支管、干管、主干管的布置要順直，水流不要繞彎。</p><p>　　充分利用地形地勢，最大可能采用重力流形式，避免提升。</p><p>　　在起伏較大的地區(qū)，應將高區(qū)系統(tǒng)與低區(qū)系統(tǒng)分離，高區(qū)不宜隨便跌水，應直接重力

26、流入污水廠，并盡量減少管道埋深。至于個別低洼地區(qū)應局部提升，做到高水高排。</p><p>　　盡量減少中途加壓站的個數(shù)。如果遇山崗盡量采用隧洞方式。若須經(jīng)過土壤不良地段，應根據(jù)具體情況采用不同的處理措施，以保證地基與基礎有足夠的承載能力。當污水管道無法避開鐵路、河流或其它地下建（構）筑物時，管道最好垂直穿過障礙物，并根2，據(jù)具體情況采用倒虹管、管橋或其它工程設施。</p><p>　　若

27、各種管線布置發(fā)生矛盾，處理的原則是，新建讓已建的，臨時讓永久的，小管讓大管，壓力管讓重力管，可彎讓不可彎的，檢修次數(shù)小讓檢修次數(shù)多的。</p><p>　　具體方案如下圖所示，因方案一只有一個出水口，故最下面的管徑選擇較大的才能滿足設計要求，所以選擇方案二，有三個出水口的設計方案，將城區(qū)劃分為三塊，分別排水，既滿足設計要求，又符合節(jié)省開支的宗旨。</p><p><b>　　方案

28、一：</b></p><p><b>　　方案二：</b></p><p><b>　　3構筑物</b></p><p>　　排水管渠上的附屬構筑物包括檢查井、跌水井、倒虹管、雨水口、溢流井、排出口等。</p><p><b>　　3.1 檢查井</b></p

29、><p>　　排水系統(tǒng)中設置檢查井，主要用于連接管渠和定期檢查清通。檢查井通常設在管渠交匯、轉彎、尺寸或坡度改變、跌水以及相隔一定距離的直線管渠上</p><p>　　檢查井一般采用圓形，由井底、井深和井蓋三部分組成，建筑材料主要有混凝土、磚、石或鋼筋混凝土。</p><p><b>　　3.2 跌水井</b></p><p&g

30、t;　　跌水井是設有消能設施的檢查井。跌水井的設置條件：當遇到下列情況且跌差大于1m時應設跌水井：</p><p>　　管道中的流速過大，需要加以調節(jié)處理；</p><p>　　管道垂直于陡峭地形的等高線布置，按照原定坡度將要露出地面處；</p><p><b>　　接入較底的管道處；</b></p><p>　　管道遇

31、到地下障礙物，必須跌落通過處；</p><p>　　當淹沒排放時，在出口前設一個井。</p><p><b>　　3.3 雨水口</b></p><p>　　雨水口主要在雨水管渠系統(tǒng)中收集雨水，地面雨水先經(jīng)雨水口流入連接管再流入排水管渠。雨水口一般設在交叉路口、廣場、路側邊溝以及道路低洼地段，以防止雨水漫過道路。雨水口間距一般為25~50 m。

32、</p><p><b>　　3.4 倒虹管</b></p><p>　　當排水管渠遇到河流或地下構筑物等障礙物時，不能按原有的坡度埋設時，必須設置倒虹管。倒虹管應盡可能與障礙物軸線垂直，并設在地質條件較好處。</p><p><b>　　3.5 出水口</b></p><p>　　在江河邊設置出水

33、口時，應保持與取水構筑物，游泳區(qū)及家畜飲水區(qū)有一定距離，同時也應不影響下游居民點的衛(wèi)生和飲用。出水口的位置和形式應取得當?shù)匦l(wèi)生監(jiān)督、水體管理和交通管理等部門同意。污水管渠的出水口一般采用淹沒式，以使污水與水體較好地混合，必要時污水出水口可以長距離分散伸入水體，以使混合更充分，同時要征得航運部門的同意。雨水出水口可以采用非淹沒式，其底標高最好在水體最高水位以上，一般在常水位以上，以避免水體倒灌。</p><p>　

34、　4 雨水管網(wǎng)設計計算 </p><p><b>　　4.1劃分設計管段</b></p><p>　　根據(jù)管道的具體位置，劃分設計管段，將各管段的檢查井依次遍上號碼。</p><p><b>　　4.2主要設計參數(shù)</b></p><p>　　暴雨強度(storm smear)

35、公式：</p><p>　　式中：P為設計重現(xiàn)期（recurrence period）取值一年；</p><p>　　t=t1+mt2 其中t1為地面匯流時間，匯水時間t1取15min；m為折減系數(shù)。本設計取m=2的系數(shù)乘以用滿流時的流速算出的管內雨水時間t2=∑.</p><p>　　綜合徑流系數(shù)：ψ=0.65</p><p>　　4.3

36、雨水干管水力計算</p><p>　　雨水干管設計計算長度及匯水面積匯總</p><p><b>　　雨水干管水力計算表</b></p><p>　　雨水干管平面圖以及剖面圖詳見圖紙。</p><p><b>　　4.4 雨水出水口</b></p><p>　　雨水出水口可以

37、采用非淹沒式，其底標高最好在水體最高水位232m以上，一般在常水位232m以上，以避免水體倒灌</p><p><b>　　5 工程概算</b></p><p>　　此方案中涉及各類型管道和若干跌水井，詳見圖紙及水力計算表。由于本方案設計的是城鎮(zhèn)雨水排污，屬于重力自流，雨水排入自然水體中，無需處理。具體工程造價詳參市場價及甲方工程要求。</p><

38、p><b>　　6設計總結</b></p><p>　　兩周的課程設計，我用了5天時間，其中一半的時間還是浪費掉了，這讓我相當?shù)目鄲馈?lt;/p><p>　　課程設計的第一天，我意氣風發(fā)，想要一天搞定，結果現(xiàn)實很殘酷，第一天我只不過才在CAD軟件上大致的布了管，量了距離，重新劃分了雨水匯水面積，應為我不想我的第一份作品不夠完善，跟其他人一樣，馬路上的雨水不考慮了。

39、所以第一天連匯水面積表格都沒有完成。</p><p>　　第二天開始往表格里填數(shù)據(jù)，等填數(shù)據(jù)的時候才發(fā)現(xiàn)，前一天有些管子沒有設計合理，然后開始改動一些管線。第一張表格是最簡單的，但由于缺乏經(jīng)驗，還有初期變換管線，結果兩天時間還是沒有完成匯水面積表格。</p><p>　　第三天就開始了糾結的旅程。完成了匯水面積表格，下面就開始緊張的開展下一項工作——干管水力計算，這是我一輩子都難以磨滅的記

40、憶，因為我在這上面花了兩天半時間。這段時間我不是用來計算數(shù)據(jù)的，而是用來刪除表格再重新計算，再刪再算，再刪再算，算了4遍計算好了，CAD布線完成了，悲劇來了，保存錯了。因為我當時弄了兩份EXCEL表格，在保存的時候，我將原來的數(shù)據(jù)（前一份表格里的）替換進我修改好的表格里，然后保存、修改、關閉表格。再等我打開的時候，就發(fā)現(xiàn)我算了4遍算出來的數(shù)據(jù)沒了。</p><p>　　在萬分悲痛下，我又開始了第五遍計算……<

41、;/p><p>　　再然后，等計算埋深的時候，由于前幾次大量重復計算，加上埋深管徑等讓我毫無頭緒，我徹底崩潰了，然后那天我就放心的玩了。</p><p>　　通過幾天的計算，讓我更加鞏固了前面學到的專業(yè)知識，算然我想要以后在建排上做，但這樣的計算，也能積累很多的經(jīng)驗。尤其是在計算方面，我就在EXCEL表格里面編輯了幾個公式，省了我大量時間和經(jīng)歷，單位面積徑流量應該是計算量最大了部分，可是我編輯

42、了公式，根本不需要計算，表格里直接就有結果，我想，這是很多同學沒有想到的方法。</p><p>　　在這里，我要感謝我的老師，xxx老師，沒有她上課一絲不茍的教學，我就會有很多的疑惑，我就不能在這么短的時間內完成這份設計。由于本人出入茅廬，在這方面還顯得很稚嫩，這份設計里可能有一些瑕疵，懇請老師多多指點，我會在老師的指導下走的更遠，取得令人驕傲的成績。</p><p>　　在此，向老師提前

43、恭祝聲：新年好！</p><p><b>　　7參考文獻</b></p><p>　　1. 中華人民共和國國家標準，城市排水工程規(guī)劃規(guī)范GB50318-2000計劃出版社</p><p>　　2．中華人民共和國國家標準，《室外排水設計規(guī)范》 計劃出版社</p><p>　　3．《給水排水設計手冊》城鎮(zhèn)給水、城鎮(zhèn)排水冊，中

44、國建筑工業(yè)出版社</p><p>　　4．張志剛，《給水排水工程專業(yè)課程設計》，化學工業(yè)出版社，2004</p><p>　　5．李亞峰 尹士君，《給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》，化學工業(yè)出版社，2004</p><p>　　6. 汪翙，《給水排水管網(wǎng)工程》化學工業(yè)出版社</p><p>　　7.孫慧修，《排水工程》（上）建筑工業(yè)出版社<