给排水管网系统要点

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1、 给水排水管网系统 污水管网课程设计 班级：给排水16 学号：19 姓名：李尕良目录一.设计任务2二.设计资料3三.管道定线4四.设计计算7五.总结12六.参考资料12一.设计任务1.1 排水管渠系统课程设计指导书、总体要求（1）在设计过程中，要发挥独立思考工作的能力（2）本课程设计的重点是污水管道系统的设计计算和总体方案的布置（3）设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文句通顺，字迹端正。、排水管渠系统布置原则： 城市排水渠系统是城市的一项重基础设施，是城市建设的重要组成部分，同时也是控制水污染、改善和保护水环境的重要工程措施。在进行城镇排水管渠系统的规划和布置时，通常应遵循

2、以下原则： （1）排水管道系统的规划设计应符合城市总体规划，并应与其它单项工程建设密切配合，相互协调。（2）经济合理地确定管网密度，排水管渠尽量分散，避免集中，排水路线尽量短捷。（3）干管尽可能布置在河岩或水体附近较低处，以便于干管接入。（4）城镇污水管渠应考虑城市工业废水的接入，满足排入城市下水道水质标准的工业废水直接排入下水道，不满足标准的在厂内进行预处理后排入下水道。 （5）排水管渠应尽量避免穿越不易通过的地带和构筑物；也不宜穿越有待规划和发展的大片空地，以避免影响整块地的功能和价值。 （6）排水管渠系统应与地形地势变化相适应，顺坡排水，尽量使污水重力排除，不设或少设中途提升泵站。（7）

3、合理比较和选择整个排水系统的控制点及控制点标高，以使整个管网系统埋深与投资合理。 、设计步骤和水力计算 1设计步骤 （1）管道定线，根据管道规划设计原则和污水厂位置，依次确定主干管，干管和支管的走向和位置。（2）划分干管和支管的服务面积，进行编号并计算出面积的大小。 （3）确定干管和支管的检查井位置和编号，并计算设计管段长度和管渠总长度。 （4）列表计算各设计管段的设计流量：每一个设计管段的污水设计流量由三部分组成，即本段流量q1、转输流量q2和集中流量q3。其中本段流量q1可通过比流量q0计算，而比流量q0可由污水量标准和人口密度求得；转输流量q2是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；集中流量

4、q3则是指工业企业或大污水量的公共建筑流入管网的污水量。要注意的是：每一个设计管段的总变化系数Kz应根据该管段的本段流量q1和转输量q2的合计平均值确定，计算出该设计管段的生活污水设计流量后再加上集中流量，即为该设计管段的设计流量。 （5）列表进行水力计算：根据计算出的设计管段的设计流量，进行管渠的水力计算。 2水力计算污水管渠按非满流设计一般规定： （1）最小管径与最小坡度。街道污水管量小管径为300mm，相应的最小坡度为0.003；街坊内污水管最小管径为200mm，相应的最小坡度为0.004。 （2）最大流速与最小流速。金属管最大流速为10m/s，非金属管为5m/s，在设计充满度下的最小流

5、速为0.6m/s。（3）最大设计充满度。如表所示。污水管渠最大设计充满度管径或渠高（mm）最大设计充满度管径或渠高（mm）最大设计充满度200-3000.55500-9000.70350-4500.6510000.75 （4）覆土。在车行道上最小覆土为0.7m，最大一般不宜大于6m，在满足连接等各方面要求的前提下，较理想的覆土深度为1-2m。有冰冻时，管内底可埋设在冰冻线以上0.15m。 （5）连接，管道在检查井内连接，不管采用什么连接方式，在任何情况下，下游管内底标高不得高于上游管内底标高。 （6）非计算管段。流量很小又较平坦的上游支管，可采用非计算管段，即最小管径井按最小坡度控制。计算步骤

6、： （1）从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度。 （2）将各设计管段的设计流量列入水力计算表中。 （3）计算各设计管段的地面坡度。 （4）根据设计流量和一般规定，查水力计算图表，求得各管段的管径、坡度、流速和充满度。 （5）计算各管段的降落量和管内水深。 （6）根据确定的管渠起点埋深，计算第一条管渠的上下游管内底标高及埋深。（7）根据管渠在检查井内的连接方式，计算各下游管段的管内底标高和埋深。二.设计资料2.1 设计题目：石河子市西区排水管网工程设计2.2基础资料：（1）城市平面图一张 1：2850（2）居住区情况： 人口密度 400人/公顷 用水量标准 110L/d3）工业区情况工厂工业

7、废水设计流量(L/S)职 工 人 数 （人）生产污水生产废水第 一 班第 二 班第 三 班使用淋浴人数（%）热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间八 棉24162504002504002503807535造纸厂18242203802204002203802030粮油厂18242203802204002203802030（4）公共建筑物集中流量情况 宾馆（包括金融大厦） 污水量为3.2L/S 市场 污水量为1.8L/S 中学 污水量为2.4L/S医院 污水量为4.8L/S电影院 污水量为1.6L/S公园 污水量为2.4L/S（5）其他资料：冰冻线：1.45m 地下水位：8.5m

8、2.3设计内容；（1）对管网布设方案的说明（2）对污水管道系统的设计2.4设计成果设计计算说明书一份三.管道定线3.1排水管网布置原则1）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方案技术经济比较；2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从干管道支管的顺序进行布置；3）充分利用地形，采用重力排除污水和雨水，并使管线最短、埋深最小；4）协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接；5）规划时要考虑到使灌渠的施工、运行和维护方便；6）远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。3.2 管网布置形式排水管网一般布置成树状网，根据地形不同，可采用两

9、种基本布置形式平行式和正交式。平行式布置适应于城市地形坡度很大时，可以减少管道的埋深，避免设置过多的跌水井，改善干管的水力条件。正交式适应于地形平坦略像一边倾斜的城市。根据该城市地形特点是平坦略向一边倾斜，所以选择排水干管与地形等高线垂直相交，而主干管与等高线平行敷设的正交式管网布置形式。3.3.排水管网定线 3.3.1污水管网布置（1）污水管网布置的主要内容污水干管布置的主要内容有：确定排水区界，划分排水流域；选择污水厂和出水口的位置；拟定污水干管及主干管的路线；确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置等。污水管道平面布置，一般按先确定主干管、再确定干管、最后确定支管的顺序进行。（2）定线的主

10、要原则应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。在整个排水区域较低处敷设主干管及干管，这样便于支管的污水自流接入，而横支管的坡度尽可能与地面坡度一致。宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设。污水管道定线考虑的因素有：地形和用地布局；排水体制和线路数目；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。 a.在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。定线时应充分利用地形，利用排水系统的布置形式，使管道的走向符合地形趋势，尽量做到顺坡排水，尽可能不设泵站

11、或少设泵站。b.污水支管的平面布置取决于地形及街区建筑特征，并应便于用户接管排水。c.污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。 d.采用的排水体制也影响管道定线。 e.考虑到地质条件，地下构筑物以及其它障碍物对管道定线的影响。尽可能回避不良地质条件的地带和障碍。处理好与现状建筑物，构筑物和规划道路的关系，实在不能避开时应采取相应的工程措施。 f.管道定线时还需考虑街道宽度及交通情况。 g.结合江河走向和规划中道路的实施，合理布置管线，以利于减小施工难度。 管道系统的方案确定后，便可组成污水管道平面布置图。在初步设计时，污水管道系统的总平面图包括干管、主干管的位置，走向和主要泵站、污水厂、出

12、水口等的位置。技术设计时，管道平面图应包括全部支管、干管、主干管、泵站、污水厂、出水口等的具体位置和资料。本设计为整体规划，因此只确定污水主干管、干管的走向与平面位置。(3)污水主干管定线污水主干管的走向与数目取决于污水厂和出水口的位置与数目。综合考虑该区的地形，地貌，坡度，污水厂的位置与可能的埋设深度等因素，具体布置请见排水管道设计布置总平面图。（4）污水干管定线由于各区具有明显的坡度走向，故各区污水干管的布置宜充分利用这种地形顺坡铺设，使每个小区的污水能够自流排出。各区污水经支管系统进入污水干管收集并经污水主干管汇流至污水处理厂处理达标后排放。具体布置见排水管道设计布置总平面图。(5) 出

13、水口的形式 排水管渠排入水体的出水口的位置和形式，应根据污水水质、下游用水情况、水体的水位变化幅度、水流方向、波浪情况、地形变迁和主导风向等因素确定。出水口与水体岸边连接处应采取防冲、加固等措施，一般用浆砌块石做护墙和铺底，在受冻胀影响的地区，出水口应考虑用耐冻胀材料砌筑，其基础必须设置在冰冻线以下。 污水排水管渠的出水口通常采用淹没式，以使污水与水体水混合较好，其位置处考虑上述因素外，还应取得当地卫生主管部门的同意。如果需有污水与水体水流充分混合，则出水口可长距离伸入水体分散出口，此时应设标志，并取得航运管理部门的同意。(6)衔接方式污水排水管渠的衔接方式采用管顶平接。四.设计计算4.1污水

14、设计流量计算我国室外排水设计规范规定，居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给水排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，可按当地用水定额的80%90%计算，即排放系数为0.80.9；工业企业内生活污水量、淋雨污水量的确定，应与国家现行规范的有关规定协调；工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。在计算居民生活污水量或综合生活污水量时，采用平均日污水量定额和相应的总变化系数。具体计算过程如下：1) 居民生活污水设计流量居民生活污水设计流量用下式计算：式中：qli各排水区域平均日居民生活污水量标准L/(capd)

15、，按平均日人均用水量的80%90%确定;Nli各排水区域在设计使用年限终期所服务的人口数（cap）；Kz1生活污水量的总变化系数。根据城区规划图可知该城镇街坊总面积为59.74hm2，(街坊面积详见附表一)居住人口密度为400cap/ hm2，则服务总人口数为：59.24400=23696（cap）。居民平均日人均用水定额为110（L/capd），则各排水区域平均日居民生活污总变化系数为：=2.3 5 51000=1.3 1000得出： =Kz1=2.327.15=62.45L/s2) 公共建筑污水设计流量为：Q2=3.2+1.8+2.4+4.8+1.6+2.4=16.2 L/s3) 工业废水

16、设计流量由设计资料得：工业废水的设计流量Q3=24+16+18+24+18+24=124（L/s）4) 工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量工业企业生活污水和淋浴污水的设计流量用下式计算：式中：各工矿企业车间职工生活用水量定额L/(capd)，一般车间采用25L/(capd)，污染车间采用35L/(capd)；各工矿企业车间职工淋浴用水量定额L/(capd)；各工矿企业车间最高日职工生活用水总人数（cap）；各工矿企业车间最高日职工淋浴用水总人数（cap）；各工矿企业车间最高日每班工作小时数（h）；各工矿企业车间最高日职工生活污水量班内变化系数，一般车间采用3.0，高温车间采用2.5；根据该城

17、镇各工业企业生活污水和淋浴用水情况表（详见设计任务书），可得：=17.03+11.1+11.1=39.23L/s5) 城市污水设计总流量 城市污水设计总流量=+=62.45+16.2+124+39.23=241.88L/s6）计算设计流量居民生活污水平均日流量按街坊面积比例分配，比流量为：管段设计流量根据比流量和街坊面积以及各集中流量进行分配，采用列表就行计算，计算结果见附表一。街坊编号12345678街坊面积（hm）2.90.971.251.591.481.702.162.01街坊编号910111213141516街坊面积（hm）3.131.854.013.591.341.282.431.4

18、3街坊编号1718192021街坊面积（hm）4.092.633.57.751.43 污水管道各管段污水设计流量计算表 管段编号城市污水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输流量（L/s）合计流量（L/s）总变化系数沿线流量（L/s）集中流量设计流量（L/s）编号面积（ha）比流量（L/s)/ha流量（L/s）本段（L/s）转输（L/s）1234567891011121-20.460.00 0.00 2.30 0.00 4.24 3.43 7.67 3-40.460.00 1.34 1.34 3.30 4.42 2.40 6.82 2-40.460.00 1.34 1.34 2.30 3.08

19、 7.67 10.75 5-620.970.460.45 0.45 2.30 1.03 3.20 4.23 6-70.460.00 0.45 0.45 2.30 1.03 4.00 3.20 8.23 4-70.460.00 1.34 1.34 2.30 3.08 10.07 13.15 8-961.70.460.78 0.58 1.36 2.30 3.13 3.13 7-90.460.00 1.78 1.78 2.30 4.09 17.27 21.36 10-1172.160.460.99 0.73 1.72 3.30 5.69 5.69 9-110.460.00 3.14 3.14 2.3

20、0 7.22 17.27 24.49 12-1382.010.460.92 0.92 3.30 3.05 3.05 11-130.460.00 4.86 4.86 2.30 11.18 17.27 28.45 13-14161.430.460.66 4.86 5.52 2.30 12.69 17.27 29.96 17-18123.590.461.65 1.84 3.49 2.30 8.03 8.03 18-200.460.00 3.49 3.49 2.30 8.03 8.03 20-220.460.00 3.49 3.49 2.30 8.03 6.60 14.63 22-240.460.00

21、 4.10 4.10 2.30 9.43 9.00 18.43 24-25141.280.460.59 4.10 4.69 2.30 10.78 13.80 24.58 26-270.460.00 0.00 2.30 0.00 2.40 2.40 27-2882.630.461.21 1.21 2.30 2.78 2.40 5.18 28-29208.20.463.77 1.21 4.98 2.30 11.46 2.40 13.86 30-310.460.00 0.00 2.30 0.00 57.03 106.20 163.23 31-32211.430.460.66 0.66 2.30 1.

22、51 163.23 164.74 29-250.460.00 4.98 4.98 2.30 11.46 2.40 13.86 25-140.460.00 9.67 9.67 2.10 20.34 16.20 36.54 14-160.460.00 15.19 15.19 2.30 34.93 33.47 68.40 32-16174.090.461.88 0.66 2.54 2.30 5.84 163.23 169.07 附表一4.2 管网水力计算1) 水力计算参数及要求在进行管道水力计算时，应保证管道的设计充满度、设计流速、最小设计坡度、最小管径、以及埋深。在设计污水管道时应按非满流管设计；

23、根据室外排水设计规范规定污水管渠在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s，明渠的最小设计流速为0.4m/s；另外，为养护方便规定采用最小设计管径，污水支管最小设计管径为200mm，干管最小设计管径为300mm。在保证这些要求的同时，还要注意以下几点：（1）必须细致研究管道系统的控制点。（2）必须细致研究管道敷设坡度与管线经过低端的地面坡度之间的关系。（3）水力计算自上游依次向下游管段进行，一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也应相应增加。（4）在地面坡度太大的地区，为了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。（5）水流通过检查井时，常引起局部水头损失。（6）在旁侧

24、管与干管的连接点处，要考虑干管的已定埋深是否允许旁侧管接入。2) 水力计算在保证这些水力参数的情况下对污水主干管及干管进行水力分析计算，从控制点开始对各管段列表进行计算。污水管道水力计算表见附表二。管段长度L(m）设计流量q（L/s）管径（mm)管段坡度I管内流速v（m/s）充满度降落量IL(m）管段编号h/Dh（m）30-3171.25 163.23 600.00 0.0561.15 0.70 0.42 3.99 31-3285.50 163.74 600.00 0.04091.60 0.70 0.42 3.50 32-16256.50 169.07 600.00 0.00081.20 0.

25、70 0.42 0.21 标高地面水面管内底埋设深度（m）上端下端上端下端上端下端上端下端452.00 448.00 450.42 446.43 450.00 446.01 2.00 1.99 448.00 444.50 446.43 442.93 446.01 443.51 1.99 1.99 444.50 443.50 442.94 442.73 443.52 442.31 1.98 1.19 五.总结在本次设计中，结合资料以及设计任务书上的各种数据材料，参考文献上的公式和经验数据，采用正交式布置。具体内容包括污水干管及主干管的排水管网布置，即在平面图上进行管网的手绘设计，需要考虑流量要求

26、、施工条件、成本节约等因素。确定设计无误后，进行排水管道水力计算，其中又包括各管标高，埋深、流量、流速以及管道数据的选取等等。最后绘制整个排水管网的平面图和干管的剖面图。同时本次设计也让我对于一些相关软件如excel和cad的运用更加熟练，在熟悉课程内容的同时加强了对软件的了解。但是在本次设计中我还是存在着很多问题，在慢慢修正的过程中我也学到了更多的知识，设计是一个细心和熟练相结合的事情，因此也让我学会了在今后的日子里应当更加注重培养自己这些方面的品质。知易行难，没有知己动手做就不知道做起来是有多么的不易。只有当自己真真正正的做过一遍之后才能懂得其中的奥妙，也能从中得到自己动手丰衣足食的乐趣和成就感。六.参考资料 给水排水管网系统工程 中国建筑工业出版社，2008年8月 给水排水设计手册中国建筑工业出版社（第5，11册） 室外排水设计规范GBJ14-87