楊柳鎮(zhèn)污水與雨水排水設(shè)計(jì).doc

重慶交通大學(xué)污水與雨水課程設(shè)計(jì)說(shuō)明學(xué)院： 河海學(xué)院 專(zhuān)業(yè)： 給水排水工程 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 陳 垚 完成時(shí)間： 2012.1.10 1.設(shè)計(jì)資料（一）城市總平面圖一張，比例13000。（二）城市基礎(chǔ)資料1. 城市位于中國(guó)西南地區(qū)重慶，給水水源位置見(jiàn)城市總平面圖。2. 城區(qū)地質(zhì)情況良好，土壤為砂質(zhì)粘土，冰凍深度不加考慮，地下水位距地表8m；該市的地貌屬丘陵地區(qū)，海拔標(biāo)高一般為270320m。3. 城市居住區(qū)面積115公頃，老城區(qū)占人口A萬(wàn)，新城區(qū)占人口B萬(wàn)。給水人口普及率為95%，污水收集率90。一班數(shù)據(jù)：A=2.1；B=3.4二班數(shù)據(jù)：A=2.0；B=3.54. 暴雨強(qiáng)度公式：兩個(gè)不同的城鎮(zhèn)分別選用如下不同的暴雨強(qiáng)度公式。 (L/sha)；城市常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)和西北風(fēng)，夏季平均風(fēng)速1.6m/s；冬季平均風(fēng)速1.4m/s。5. 本市附近某江穿城而過(guò)，在支流與干流交匯處，河流歷史最高洪水位283.4m，二十年一遇洪水位281.8m，95%保證率的枯水位278.2m，常水位279.5m，河床標(biāo)高277.8m，平均水面坡降3。6. 由城市管網(wǎng)供水的工廠為造紙廠，生產(chǎn)能力為2噸/日（每噸紙廢水產(chǎn)生量為150m3），該廠按三班制工作，每班人數(shù)為300人，每班淋浴人數(shù)25%，其中一般車(chē)間人數(shù)占60%。 7. 地下水滲入量取15%。8. 老城區(qū)中有部分合流制管渠，但多為石砌暗溝，設(shè)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。新城區(qū)中建有一些分流制排水管網(wǎng)，但未真正分流。由于排水管道長(zhǎng)度短，覆蓋率低，城區(qū)中未有形成排水管網(wǎng)，致使城區(qū)污水未經(jīng)處理就排入水體，對(duì)某江造成嚴(yán)重污染。為了保護(hù)環(huán)境，防止某江水質(zhì)的進(jìn)一步惡化，推進(jìn)該市經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，因此要求建設(shè)排水管渠，對(duì)該市污水進(jìn)行收集、處理，以適應(yīng)市政建設(shè)發(fā)展的需要。9. 城區(qū)主要工廠的工業(yè)廢水量及職工人數(shù)見(jiàn)表1，污水水質(zhì)見(jiàn)表2。工廠污水經(jīng)局部處理后，其水質(zhì)符合CJ18-86污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可與城市生活污水合并進(jìn)行處理，或經(jīng)局部處理后，其水質(zhì)符合GB18978-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可直接排入水體。表1 主要工廠的工業(yè)廢水量工廠名稱(chēng)工業(yè)廢水設(shè)計(jì)污水流量職工人數(shù)生產(chǎn)污水（m3/d）生產(chǎn)廢水（m3/d）第一班第二班第三班淋浴人數(shù)百分比熱車(chē)間一般車(chē)間熱車(chē)間一般車(chē)間熱車(chē)間一般車(chē)間熱車(chē)間一般車(chē)間甲廠45643864862974403204408445乙廠30522992782484602604607232丙廠23402543412303452103807141表2 主要工廠污水水質(zhì)工廠項(xiàng)目甲廠（制糖廠）乙廠（造紙廠）丙廠（鍛壓廠）BOD5（mg/l）600-1200110030-80SS（mg/l400COD（mg/l）1200-240060060-16010. 主要大型公共建筑主要有車(chē)站、公園、醫(yī)院、中學(xué)等，具體集中流量見(jiàn)表3。表3 公共建筑排水流量公共建筑車(chē)站公園醫(yī)院中學(xué)設(shè)計(jì)流量250m3/d2.5L/s3.5 L/s5.8 L/s11. 城市地面覆蓋種類(lèi)見(jiàn)表4。表4 城市地面覆蓋種類(lèi)地面種類(lèi)/屋面混凝土路面碎石路面綠地非鋪砌路面老城區(qū)3020122018新城區(qū)3215182510注：以城市的面積為100計(jì)算。2.設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)給予的城市規(guī)劃平面圖，做出該城市排水管道的初步設(shè)計(jì)。包括計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，雨水系統(tǒng)總平面圖一張，污水系統(tǒng)總平面圖一張，污水主干管縱斷面圖一張，雨水干管縱斷面圖一張。3.排水體制選擇3.1排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則1）排水系統(tǒng)規(guī)首先要符合城市的總體規(guī)劃，在原總體規(guī)劃上進(jìn)行排水設(shè)計(jì)，并應(yīng)與城市其他單項(xiàng)工程建設(shè)密切配合，相互協(xié)調(diào)，該現(xiàn)成的道路規(guī)劃、建筑界限、設(shè)計(jì)規(guī)模對(duì)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很大的影響。2）排水設(shè)計(jì)應(yīng)與給水設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，從而節(jié)省投資。3）考慮污水的集中處理與分散處理。4） 設(shè)計(jì)排水區(qū)域內(nèi)需考慮污水排水問(wèn)題與給水工程的協(xié)調(diào)，以節(jié)省總投資。5）排水工程的設(shè)計(jì)應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計(jì)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，。6）排水工程設(shè)計(jì)師考慮原有管道系統(tǒng)的使用可能。7） 在規(guī)劃設(shè)計(jì)排水工程時(shí)必須認(rèn)真觀測(cè)執(zhí)行國(guó)家和地方有關(guān)部門(mén)制定的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。3.2排水系統(tǒng)體制的選擇 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(wèn)題。它不僅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)，也同時(shí)影響排水工程系統(tǒng)的總投資和初期投資費(fèi)用以及維護(hù)管理費(fèi)用。所以排水體制的選擇就要從環(huán)境保護(hù)、工程造價(jià)、運(yùn)行管理費(fèi)用等不同的方面進(jìn)行比較選擇，下面就是從幾個(gè)方面比較：1.從環(huán)境保護(hù)方面分析如果采用合流制將污水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理，然后再排放，從污染角度來(lái)看，是較好的，但這時(shí)截流主干管很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)增加。采用截流式合流制時(shí)，在暴雨徑流初，在管道中沉淀的污泥會(huì)被大量沖起，經(jīng)溢流井溢入水體，水體會(huì)受到污染。分流制是將污水排入污水處理廠，而雨水則直接排放到水體，初雨徑流未加處理就直接排入水體，對(duì)城水體也會(huì)造成污染，有時(shí)污染還很?chē)?yán)重。雖然它有這一缺點(diǎn)，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，且一般符合城市衛(wèi)生要求，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。2.從造價(jià)方面來(lái)看合流制排水管道的造價(jià)比分流制一般要低20%-40%，可是合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價(jià)要高，從總體造價(jià)來(lái)看，完全分流制比合流制造價(jià)可能要高。3.從維護(hù)管理方面來(lái)看 晴天時(shí)污水在合流制管道中只是部分流，雨天時(shí)才接近滿(mǎn)管流，因而雨天時(shí)合流制管道內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀。但據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管中的沉淀易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維護(hù)費(fèi)用可降低。但是，晴天和雨天時(shí)流入污水廠的水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運(yùn)行管理的復(fù)雜性。而分流制系統(tǒng)可以保證管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時(shí)，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運(yùn)行易于控制。 綜合上因素考慮，為以后長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求，采用分流制排水系統(tǒng)。4.污水管道的設(shè)計(jì)4.1在平面圖上布置污水管道 在地形圖上根據(jù)地形、街區(qū)地勢(shì)、分水線劃分排水流域，布置污水干管。4.2街區(qū)編號(hào)并計(jì)算其面積 將各街區(qū)遍上號(hào)碼，并按各街區(qū)的平面范圍計(jì)算它們的面積，列入表1中。用箭頭標(biāo)出各街區(qū)的污水排出方向。表4-1 街區(qū)面積4.3劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量 根據(jù)設(shè)計(jì)管段的定義和劃分方法，將各干管和主干管中有本段流量進(jìn)入的點(diǎn)和旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)，作為設(shè)計(jì)管段的起迄點(diǎn)，并給檢查井編上號(hào)碼。 4.3.1生活污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算（1）求居住區(qū)比流量 根據(jù)居住區(qū)生活污水定額n(L/capd)和人口密度N(cap/ha)可求出各區(qū)生活污水平均比流量，（其中老城區(qū)人口2.1萬(wàn)人、新城區(qū)3.4萬(wàn)人）即 式中：污水定額 人口密度計(jì)算：老城區(qū)： 新城區(qū)： 比流量計(jì)算：老城區(qū)： 新城區(qū)： 工業(yè)企業(yè)及公共建筑的污水量作為集中流量計(jì)算。(2)計(jì)算設(shè)計(jì)流量 由于分流制污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量是按最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)的，故需根據(jù)公式計(jì)算相應(yīng)的總變化系數(shù)。4.3.2工廠生活污水及生產(chǎn)廢水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 工廠生活污水的計(jì)算，主要考慮職工生活用水和淋浴用水。根據(jù)公式甲廠：（1）生活污水和淋浴污水的設(shè)計(jì)流量 = =10.29（L/s）（2）工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量2.02（L/s）甲廠總污水設(shè)計(jì)流量：Q=10.29+2.02=12.31（L/s）乙廠：（1）生活污水和淋浴污水的設(shè)計(jì)流量 = =7.49（L/s）（2）工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量1.42（L/s）乙廠總污水設(shè)計(jì)流量：Q=7.49+1.42=8.91（L/s）丙廠： （1）生活污水和淋浴污水的設(shè)計(jì)流量 = =6.44（L/s）（2）工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量0.80（L/s）丙廠總污水設(shè)計(jì)流量：Q=6.44+0.80=7.24（L/s）4.3.3公共建筑設(shè)計(jì)流量表4-2 公共建筑設(shè)計(jì)流量公共建筑車(chē)站公園醫(yī)院中學(xué)設(shè)計(jì)流量480m3/d7.8L/s6.4 L/s6.8 L/s4.3.4劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量根據(jù)設(shè)計(jì)管段的定義和劃分方法，將各干管和主干管中有本段流量進(jìn)入的點(diǎn)和旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)，作為設(shè)計(jì)管段的起迄點(diǎn)，并給檢查井編上號(hào)碼。在初步設(shè)計(jì)階段只計(jì)算干管和主干管的設(shè)計(jì)流量。工業(yè)廢水處理，工業(yè)廢水排入城市排水系統(tǒng)的水質(zhì)，應(yīng)不影響城市排水管渠和污水廠等的正常運(yùn)行，不對(duì)養(yǎng)護(hù)人員造成傷害，不影響污水處理廠出水和污泥的排放和利用原則，根據(jù)CJ18-86污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中：甲、乙、丙廠需要預(yù)處理后排入下水道干管和主干管的設(shè)計(jì)流量如下表表4-3 污水干管設(shè)計(jì) 4.4水力計(jì)算 在確定設(shè)計(jì)流量后，便可以從上游管段開(kāi)始依次進(jìn)行主干管各設(shè)計(jì)管段的水力計(jì)算。計(jì)算表表如下：4.5繪制管道平面圖和縱剖面圖 因初步設(shè)計(jì)只畫(huà)主干管， 如圖紙所示。4.6注意事項(xiàng)：1） 異徑采用管頂平接，出現(xiàn)回水采用水面平接。2） 管道過(guò)河采用鋼管架橋過(guò)河，按滿(mǎn)流計(jì)算3） 上游到下游管徑依次增大，流速依次增大，速度過(guò)大則采用消能井代替檢查井。4） 因注意地面坡度，防止管道超出最小埋深。5.雨水管道的設(shè)計(jì)5.1劃分排水流域和管道定線根據(jù)居住區(qū)平面圖劃分匯水面積、流域分界線，確定雨水口出口位置，布設(shè)雨水干管。布置原則如下：1） 充分利用地形，就近排入水體。利用自然地形以最短距離靠重力排入附近的池塘、河流、湖泊，盡量不用或少用雨水泵站，以減少投資和運(yùn)行費(fèi)用。2） 根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道。根據(jù)建筑物分布，道路布置及街區(qū)內(nèi)部的地形等不知管道。3） 合理布置雨水口，以保證道路雨水排除通暢。一般在道路交叉口、低洼地段設(shè)置。4） 雨水管道采用明渠或則暗渠應(yīng)結(jié)合具體情況。5.2劃分設(shè)計(jì)管段 根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處，有支管接入處或兩條以上管道交匯處以及超過(guò)一定距離的直線管段上都應(yīng)設(shè)置檢查井。根據(jù)管道的具體位置劃分設(shè)計(jì)管段，并將設(shè)計(jì)管段的檢查井依次編號(hào)。5.3劃分并計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的匯水面積5.4確定各排水流域的徑流系數(shù)、設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P、地面集水時(shí)間 5.4.1 雨水管道徑流系數(shù)表4 城市地面覆蓋種類(lèi)地面種類(lèi)/屋面混凝土路面碎石路面綠地非鋪砌路面老城區(qū)3020122018新城區(qū)3215182510注：以城市的面積為100計(jì)算。老城區(qū)： =0.582新城區(qū)： =0.5635.4.2設(shè)計(jì)重現(xiàn)期p=15.4.2地面集水時(shí)間t1=75.5求單位面積徑流量q0本地暴雨強(qiáng)度公式為 (L/sha) 單位面積徑流量5.6列表進(jìn)行雨水干管的設(shè)計(jì)流量和水力計(jì)算，以求得各管段的設(shè)計(jì)流量確定各管段的管徑、坡度、流速、管底標(biāo)高和管道埋深。見(jiàn)下表5.7繪制雨水管道平面圖及縱剖面圖見(jiàn)圖紙5.8 注意事項(xiàng)：1) 當(dāng)有支管匯入時(shí)候，下一段埋深去上2段中的最深的一個(gè)。2) 雨水管道用管頂平接，但遇到管徑突變小則用管底平接。6. 參考資料（1）排水工程第四版，張杰，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；（2）給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)，嚴(yán)煦世，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；（3）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ 14-87，中國(guó)計(jì)劃出版社；（4）給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第2冊(cè)：管渠水力計(jì)算表，中國(guó)工業(yè)出版社；（5）給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第1冊(cè)：常用資料，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；（6）給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè)：城鎮(zhèn)排水，中國(guó)建筑工業(yè)出版社。7.設(shè)計(jì)體會(huì)在本次課程設(shè)計(jì)中體會(huì)頗多，通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了給水工程的相關(guān)知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)仔細(xì)思考，認(rèn)真檢查，和同學(xué)討論終于找出了原因并解決，也感謝我們的指導(dǎo)老師在我們困