排水工程课程设计

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1、排水工程课程设计目录前言3第一章4第一节 设计任务41.缘由42.必要性43.设计任务4第二节 设计资料41.概况42.气象资料53.地质资料54.水文资料55.有关工程情况的资料5第三节 设计依据6第四节 排水体制的确定61.依据62.合流制与分流制排水体制的比较63.结论7第五节 污水管道系统设计81.布置原则82.污水厂及出水口选址论证83.流域划分84.工业废水处理方案85.管道系统布置方案86.过河构筑物的选项及布置97.设计参数的确定98.水力计算结果10第六节 管材、接口、基础及附属构筑物101.管材102.接口形式103.管道基础104.排水管渠系统上的附属构筑物11第七节 污

2、水厂面积估算及外轮廓确定11第二章 设计计算书14第一节 污水管网设计计算14存在问题及建议14参考资料 14致谢.15前言 水是人类维系生命的基本物质，是工农业生产和城市发展不可缺少的重要资源。人类习惯把水看成是取之不尽、用之不竭的最廉价的自然资源，但随着人口的膨胀和经济的发展，水资源短缺的现象正在很多地区相继出现，水污染更加剧了水资源的紧张，并对人类的生命健康形成威胁，所以从全局出发，根据规划年限、工程规模、经济效益、社会效益和环境效益，正确处理城镇中工业与农业、城市化地区与非城市化地区、集中与分散、排放与利用、近期与远期的关系。通过全面论证，做到确能保护环境，技术先进, 经济合理,安全可

3、靠,适合当地实际情况。根据所给的各种资料做出合理的排水管网.第一章 设计说明书第一节 设计任务1. 缘由此城镇为洛阳新建城镇，建设过程中对其排水系统进行规划设计是必不可少的，规划时必须对雨水、污水进行综合考虑，在经济情况合理的情况下完善城市排水管道，这样可以减少环境污染，节约水资源，最大限度的利用水资源。2. 必要性污水未经处理直接排入水体，大量有机物、有毒物质等不断地向湖泊倾泻会导致水质不断恶化，使生态系统和生物多样性遭到破坏，严重威胁人类生存。该城镇为新建城镇，必须在建设初期完善其排水系统，防患于未然。3. 设计任务 此次课程设计任务为全面规划该城镇的排水系统。第二节 设计资料1. 概况洛

4、阳位于我国华东地区，位于洛阳地区某城镇位于洛河上游，洛河主流在城北自西向东流过。城内有两条支流在城东与洛河主流汇合，城南有公路与铁路各一条，东西向的公路穿城而过，铁路南侧地势较高。该城镇已制定好城镇建设规划，公路以北为北区，公路与铁路之间三角地带为南区。 2. 气象资料洛阳年平均气温14.6，最热月平均为32.6，最冷月平均为4.1，极端最高为44.2，极端最低为18.2；年平均降水量为601.1mm；冰冻线深度为0.8m；暴雨重现期为一年，地面集为t1为10分钟。常年风向为西北风。3. 地质资料该城镇土壤为砂质粘土。马路路面均为柏油铺设。4. 水文资料该城镇为洛河上游，洛河主流在城北自西向东

5、流过，两条支流在城东与洛河主流汇合。河流常水位高程为66.00m，地下水位埋深平均为4.2m。5. 有关工程情况的资料按城镇已制定好的规划，公路以北为北区，人口密度为880人/公顷；公路和铁路之间三角地带为南区，人口密度为450人/公顷。各区各地占地面积分配如下表：区域占地建筑用地道路和停车场绿地南区27%28%45%北区28%30%42%在该县东北角有一工厂，日产量为55吨，工业污水量为18m3/t产量，总变化系数为2.0，污水性质、成分与生活污水类似。工厂生产分两班，每班工作8小时，各班人数：第一班783人，第二班297人，各班热车间工人数占最大班人数的55，冷车间工人数占45，淋浴人数：

6、热车间淋浴职工工人数占热车间最大班职工人数的88；冷车间淋浴职工人数占冷车间最大班职工工人数的45。火车车站的设计污水量为6.2L/s。第三节 设计依据a) 排水管网课程设计任务书b) 水污染控制工程c) 排水管网课程设计指导书d) 室外排水设计规范e) 给水排水设计手册第四节 排水体制的确定1. 依据 水污染控制工程2. 合流制与分流制排水体制的比较（1）合流制指用同一管渠收纳污水、雨水和雪融化水的排水方式。合流制排水系统是将生活污水工业废水和雨水混合在同一套沟道内排除的系统早期的合流制排水系统，对水体污染严重。改造老成市直排式合流制派水系统时，常采用截流式合流制排水系统这是在早期建设的基础

7、上，沿水体岸边增建一条截流干沟，并在干沟末端设置污水厂同时，在截流干沟与原干沟相交处设置溢流井晴天和初雨时，所有污水都排送污水厂，经处理后排放入水体；随着雨量的增加，雨水径流相应增加，当来水流量超过截流干沟的输水能力时，将出现溢流，部分混合污水经溢流井直接溢入水体。这种排水系统虽比直排式有了较大的改进，但在与天，仍有可能有部分混合污水因直接牌坊而污染水体（2）分流制排水系统是将污水和雨水分别在两套或两套以上各自独立的沟道内排除的系统排除生活污水工业废水或城市污水的系统称污水排水系统；排除雨水的系统称雨水排水系统由于排除雨水的方式不同，分流制排水系统又分为完全分流制不完全分流制和半分流制三种新建

8、的城市及重要的工矿企业，一般采用完全分流制排水系统采用分流制可以保护环境(3.）排水制度(分流制或合流制)的选择，应根据城镇、工业区和居住区的总体规划，结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度及尾水利用等综合考虑确定。同一城镇的不同地区可采用不同的排水制度。新建地区的排水系统宜采用分流制。合流制排水系统应设置污水截流设施。对水体保护要求高的地区，可对初期雨水进行截流、调蓄和处理。在缺水地区，宜对雨水进行收集、处理和综合利用。(4)污水由污水收集系统收集并输送到污水厂处理；雨水由雨水系统收集，并就近排入水体，可达到投资低，环境效益高的目的，故推荐新建地区采用分

9、流制。旧建成区由于历史原因，一般已采用合流制，要改造为分流制难度较大，故规定同一城镇可采用不同的排水制度。同时规定合流制排水系统应设置污水截流设施，以消除污水和初期雨水对水体的污染；初期雨水由于路面污染和管渠中的沉积污染，其污染程度相当严重，对水体保护要求高的地区，可对初期雨水进行截流、调蓄和处理。雨水资源是陆地淡水资源的主要形式和来源，在缺水地区，宜对雨水进行收集、处理和综合利用。3. 结论 由于该城镇为新建城镇，综上所述应该采用分流制排水体制。第五节 污水管道系统设计1. 布置原则尽可能地在路线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排除。2. 污水厂及出水口选址论证污水厂和出水口要

10、设在城市的下风向，水体的下游，离开居住区和工业区。其间距必须符合环境为甚高的要求，应通过环境影响评价最终确定。3. 流域划分在排水区界内需根据地形及城市和工业企业的属相规划划分排水流域。一般来说，流域边界应与分水线相符合。如在地形平坦无显著分水地形的地区，应使干管在最大合理埋深情况下，尽量使绝大部分污水能以自流排水。如有河流和铁路等障碍物贯穿，应根据地形情况，周围水体情况及倒虹管的设置情况等，通过方案比较，决定是否分为几个排水流域。4. 工业废水处理方案工业废水先排到污水管道中，再由管道排入污水处理厂工业废水管道接入城镇排水系统时，必须按废水水质接入相应的城镇排水管道。废水管道宜尽量减少出口，

11、在接入城镇排水管道前应设置监测设施。对于含重金属废水、有毒有害废水，原则上应做好清浊分流的工作，并在工业企业车间内回收、处理，不得稀释排放或未经处理就排入城镇下水道。5. 管道系统布置方案根据污水厂和出水口的数目和分布位置确定主干管的数目和走向。在地形平坦略向一边倾斜的地区，总干管与等高线平行敷设，干管与等高线垂直敷设。当地形斜向河道的坡度很大时，总干管与等高线垂直，干管与等高线平行。管道应尽量避免后减少与河道、山谷、铁路及各种地下构筑物交叉。管道不应直接穿过无道路的场地，必须演到绕过它。污水干管一般不宜在交通繁忙而狭窄的街道下敷设。管道定线应考虑居住区和工业企业的近远期规划以及分歧建设的安排

12、，还需考虑远期有无扩建的可能。总干管应尽量布置在坚硬密实的土壤中，当遇到劣质土壤后地下水位高的地段时，污水管道可考虑绕道后采用其他施工措施和其他方法解决。污水直观的平面布置还需考虑解放的建筑特征，并便于用户的接管排水。一般有三种形式：低侧式、围坊式、对边式。6. 过河构筑物的选项及布置过河构筑物为倒虹管。倒虹管由进水井、管道及出水井三部分构成，进出水井内应设闸槽和闸门，确定倒虹管的路线时，应尽可能与障碍物正交通过，以缩短倒虹管的长度，并应符合于该障碍物橡胶的有关规定，穿过河道的倒虹管，应选择在河床和河岸较稳定、不易被水冲刷的地段及埋深较小的部位敷设。倒虹管管顶与河底垂直距离一般不宜小于1.0m

13、，其工作管线一般不小于两条，当排水量不大，不能达到设计流量时，其中一条可作为备用。7. 设计参数的确定在水力计算时需考虑不溢流、不淤积、不冲刷管壁及通风的原则。所以在设计参数中需考虑设计充满度、设计流速、最小管径、最小设计坡度、管道的埋深和覆土厚度。a) 设计充满度：设计流量下，管渠中的水深和管径的比值b) 设计流速：管渠中流量达到设计流量时的水流速度c) 最小管径：管道在保证能运送污水又不极易堵塞时达到的最小直径d) 最小设计坡度：同最小设计流速相应的坡度为最小设计坡度e) 埋设深度：管底的内壁到地面的就来。管道越深，造价越贵，施工期越 长，所以管道的埋深有最大埋深的限值。f) 覆土厚度：管

14、顶的外壁到地面的距离。由于有各种因素的制约，管道的覆土厚度有最小覆土厚度的限值。8. 水力计算结果（见附表1）第六节 管材、接口、基础及附属构筑物1. 管材管材选用钢筋混凝土管。钢筋混凝土管口径以及更大的混凝土管通常都加钢筋,口径700以上的管子采用内外二层钢筋,钢筋的混凝土保护层为25.钢筋混凝土管适用于排除雨水.污水等.当管道埋深较大或敷设在土质条件不良的地段,以及穿越铁路.河流.谷地时都可以采用钢筋混凝土管.管径从500至1800,有时甚至做成口径为2400的大型预制沟管,长度在1-3之间。钢筋混凝土的钢筋扎成一个架子,有纵向(与管轴平行的)钢筋和横向(与管口平行的)钢筋.横向钢筋是主要

15、钢筋.2. 接口形式企口式、承插式、平口式3. 管道基础采用钢筋混凝土基础4. 排水管渠系统上的附属构筑物4.1检查井 为了检查、清通和连接管渠设置检查井。通常设在管渠交汇、转弯、管径后坡度改变处、跌水处及像个一定距离的直线管段上。4.2 雨水口 雨水口是设在雨水管道后河流管道上收集地面雨水的构筑物。雨水口设置位置应能保证迅速有效地收集地面雨水。一般设在交叉路口、路侧边沟的一定距离处以及设有道路边石的低洼地方，以防雨水漫过道路后造成道路及低洼地区积水而妨碍交通4.3 倒虹管 在排水管道遇到障碍物时，不能按其原有的坡度埋设，需按下凹的折线方式从障碍物下通过。4.4 排洪沟为了防止下雨时山上的水冲

16、击下来，淹没公路和城镇所以我们需要看城镇周围的等高线分布是否密集，既看山是否陡，由图可以看出，共有三个比较陡的山，但因为其中的一个山上的水冲刷下来，正好排进了河里，所以只需要沿山脚设计两个排洪沟就可以了。4.5 出水口出水口的位置和形式应根据出水水质、水体的水位计其变化幅度、水流方向、下游用水情况、边岸变迁情况和夏季主导风向等因素确定，并要去的当地卫生主管部门和航运管理部门的同意。 出水口一般设在岸边。污水管道的出水口应尽可能淹没在水中，管顶标高一般在常水位以下。雨水管道的出水口应露在水面上，管顶标高一般在常水位以上。第七节 污水厂面积估算及外轮廓确定污水管网设计计算 2.3 Q = 5L/s

17、K总 2.7 / Q0.11 5Q= 1000L/s该城镇污水定额为290L/d.cap北区面积A1=73.7ha，比流量q0=290*880/86400(L/sha)=2.95(L/sha)Q1=2.95*99.37(L/s)=293.14(L/s)南区面积A2=25.42ha，比流量q0=290*450/86400(L/sha)=1.51 (L/sha)Q2=1.51*25.42L/s)=38.39(L/s)对于县东北角的企业A、 工厂生产废水：Q1=55*18*2*1000/（16*3600）=34.38L/sB、 工厂生活废水：Q2=+=10.31L/s火车站 Q=6.2(L/s)Q总

18、=293.14+38.38+34.38+10.31+6.2(L/s)=382.41 L/s =33040.22m3/d污水厂占地面积估算表处理水量（m3/d）一级处理（104m2）二级处理（104m2）生物滤池活性污泥法50000.5-0.72-31 1.25100000.8-1.24-61.52.0150001.0-1.56-91.852.5200001.2-1.88-122.23.0300001.6-2.512-183.04.5400002.0-3.216-244.06.0500002.5-3.820-305.07.5700003.75-5.030-457.510.01000005.0-6

19、.540-6010.012.5查表得污水厂面积在3.0-4.5ha范围内。取面积3.0ha,则在图中其面积为12cm2污水厂为三角形，其长为6.8cm,则高为3.5cm.第二章 设计计算书第一节 污水管网设计计算（见附表2）存在问题及建议本次课程设计中，关于管段设计计算，应用软件算出的结果还存在一定的误差，图中所量高程、面积也存在误差，所以实际应用中可能出现问题。参考文献 1水污染控制工程（上册）第二版，高等教育出版社 2排水工程（上册）第四版，中国建筑工业出版社 3给水排水设计手册（第一、五、十册），第二版，中国建筑工业出版社 4室外排水设计规范（GB50014-2006）致谢首先，非常感谢南通大学化学化工学院能够给予我这次课程设计的机会与锻炼，尤其感谢张彦老师在这次排水管网课程设计中对我的指导，通过这次课程设计，我对水污染控制工程这门课程有了进一步我了解和更深的认识，并能基本将理论联系实际。其次，也锻炼了自身思考问题的独立性。同时，这次课程设计也是对我所学知识的进一步巩固，给以后的工作做了踏实的铺垫。