排水管道設(shè)計說明書

.PAGE.目錄TOC\o"1-2"\h\u30146目錄 115480第一節(jié)設(shè)計說明書 225435一、工程任務(wù)及設(shè)計范圍 223571二、設(shè)計原始資料 2第二節(jié)污水設(shè)計計算說明書4一、在平面圖上不只污水管道4二、計算街區(qū)面積4三、劃分設(shè)計管段,計算設(shè)計流量4四、污水水力計算6五、雨水水力計算8六、倒虹管計算11參考文獻12附錄附表一污水街區(qū)面積表附表二污水干管設(shè)計流量水力計算表附表三污水主干管水力計算表附表四雨水干管水力計算表第一節(jié)設(shè)計說明書一、工程任務(wù)及設(shè)計范圍運用已學(xué)的排水管網(wǎng)的專業(yè)知識,進行A城新區(qū)污水管網(wǎng)工程的擴大初步設(shè)計。二、設(shè)計原始資料1．XX某城市平面規(guī)劃圖〔1：10000該新城區(qū)的規(guī)劃如圖一所示。南部瀕XX流,流向自東向西,主要的工業(yè)企業(yè)集中在城區(qū)的東南部,等高線較為平緩,自城區(qū)自北向南逐步降低,城區(qū)內(nèi)無明顯的起伏地勢。圖一2、人口密度：區(qū)號人口密度〔人/104m2Ⅰ300Ⅱ3003、各區(qū)的衛(wèi)生設(shè)備情況：區(qū)號房屋衛(wèi)生設(shè)備情況Ⅰ室內(nèi)有給排水設(shè)備,但無淋浴設(shè)備。Ⅱ室內(nèi)有給排水設(shè)備和淋浴設(shè)備。4、城市位于：XX地區(qū)。5、工業(yè)企業(yè)生活污水情況：〔1甲工廠〔總?cè)藬?shù)2000工人數(shù)：一班800、二班600、三班600、其中每班人數(shù)中30℅在熱車間工作。淋浴職工人數(shù)〔占本車間人數(shù)℅車間特征70熱臟車間30一般車間〔2乙工廠〔總?cè)藬?shù)2000工人數(shù)：一班800、二班600、三班600、其中每班人數(shù)中30℅在熱車間工作。淋浴職工人數(shù)〔占本車間人數(shù)℅車間特征70熱臟車間30一般車間6、工業(yè)企業(yè)工業(yè)廢水情況：企業(yè)名稱日廢水量〔m3∕日最大班排水量〔m3∕班甲2000800乙300012007、公共建筑排水情況名稱排水量〔m3∕日A1500B2000C2500上述工業(yè)企業(yè)所產(chǎn)生的廢水經(jīng)局部處理后,水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996所規(guī)定的三級排放標(biāo)準(zhǔn)后,排入城市污水管網(wǎng),由污水管道統(tǒng)一收集后排入城市污水處理廠進行集中處理,達標(biāo)排放。各企業(yè)排水口的管底埋設(shè)深度不小于2.0米。設(shè)計街區(qū)的污水管道最小埋深不小于1.5米。8、市區(qū)復(fù)蓋情況：房蓋草地路面〔混凝土瀝青土地35.5℅10.0℅30.5℅24.0℅9、氣象資料：該市的雨量公式：C市：夏季主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)。10、水文、地質(zhì)資料：下水道鋪設(shè)地區(qū)的土壤為：粘土。土壤的冰凍深度為：1.1米。地下水位：92米。水體的最高水位：98米。最低水位：94米。常水位：96米。第二節(jié)污水設(shè)計計算說明書在平面圖上布置污水管道從設(shè)計區(qū)總平面圖可知該區(qū)地勢自北向南逐漸降低,坡度較小,等高線較為平緩。街道支管布置在街區(qū)地勢較低一側(cè)的道路下,干管基本上與等高線垂直布置,主干管布置在設(shè)計區(qū)南部,基本上與等高線平行。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。計算街區(qū)面積按各街區(qū)的平面范圍計算它們的面積,列入街區(qū)面積表。并在草圖上用箭頭標(biāo)出各街區(qū)的污水排出的方向。見附表一。劃分設(shè)計管段,計算設(shè)計流量根據(jù)設(shè)計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入的點和旁側(cè)支管進入的點,作為設(shè)計管段的起訖點,并給檢查井編上號碼。各設(shè)計管短的設(shè)計流量應(yīng)列表計算。在初步設(shè)計階段只計算干管和主干管的設(shè)計流量。見附表二污水干管設(shè)計流量計算表。該城區(qū)人口密度為300cap/ha,Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)污水量設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)分別為90L/<cap·d>、180L/<cap·d>,則每公頃街區(qū)面積的生活污水平均流量〔比流量為：Q1==0.3125L/〔s·haQ2==0.625L/〔s·ha總變化系數(shù)的確定：Kz=20-21為主干管的起始管段,除有轉(zhuǎn)輸流量q2流入,還有本段流量q1流入,q1=q0F。合計平均流量為q1+q2,計算出Kz?！瞦1+q2Kz等于生活污水設(shè)計流量Q1。所以,設(shè)計流量等于Q1加上集體流量。見附表二污水干管設(shè)計流量計算表。集中流量計算說明：甲：Q甲=++最大班排水量=38.32L/s乙：Q乙=++最大班排水量=52.31L/sA:Q=1500m3/d=17.36L/sB:Q=2000m3/d=23.15L/sC:Q=2500m3/d=34.72L/s污水水力計算在確定設(shè)計流量后,便可以從上游管段開始依次進行主干管各設(shè)計管段的水力計算。列表進行計算,如附表三所示。從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計管段的長度,列入表中。將各設(shè)計管段的設(shè)計流量、設(shè)計管段起訖點檢查井處的地面標(biāo)高列入表中。計算每一設(shè)計管段的地面坡度〔,作為確定管道坡度時參考。確定起始管段的管徑以及設(shè)計流速最小v=0.60m/s,設(shè)計坡度最小I=0.0030,設(shè)計充滿度h/D。首先擬采用最小管徑300mm,即查《排水工程〔第四版上冊》附圖4水力計算圖。在這張計算圖中,管徑D和管道粗糙系數(shù)n為已知,其于4個水力因素只要知道2個即可求出另外2個?，F(xiàn)已知設(shè)計流量,另1個可根據(jù)水力計算設(shè)計數(shù)據(jù)的規(guī)定設(shè)定。本城鎮(zhèn)由于管段的地面坡度很小,為了不使整個管道系統(tǒng)的埋深過大,宜采用最小設(shè)計坡度為設(shè)定數(shù)據(jù)。將所確定的管徑D、管道坡度I、流速v、充滿度h/D分別列入附件三中。確定其它管段的管徑D、設(shè)計流速v、設(shè)計充滿度h/D和管道坡度I。通常隨著設(shè)計流量的增加,下一個管段的管徑一般會增大一級或兩級〔50mm為一級,或者保持不變,這樣便可根據(jù)流量的變化情況確定管徑。然后可根據(jù)設(shè)計流速隨著設(shè)計流量的增大而逐段增大或保持不變的規(guī)律設(shè)定設(shè)計流速。根據(jù)Q和v即可在確定D那張水力計算圖中查出相應(yīng)的h/D和I值,若h/D和I值,若h/D和I值符合設(shè)計規(guī)范的要求,說明水力計算合理,將計算結(jié)果填入表中相應(yīng)的項中。最大設(shè)計充滿度管徑〔D或暗渠高〔H〔mm最大設(shè)計充滿度〔200-300350-450500-900≥10000.550.650.700.756.計算各管段上端、下端的水面、管底標(biāo)高及其埋設(shè)深度：根據(jù)設(shè)計管段和管道坡度求降落量。根據(jù)管徑和充滿度求管段的水深。確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點。該城鎮(zhèn)離污水廠最遠的干管起點有1、26、及43點,對主干管起決定作用的控制點是1點。20點是主干管的起始點,它的埋深考慮到管道內(nèi)污水冰凍,地面荷載,覆土厚度等各因素,因此將1點定位1.5m。求設(shè)計管段上、下端的管內(nèi)底標(biāo)高,水面標(biāo)高及埋設(shè)深度。1點的管內(nèi)低標(biāo)高等于1點管內(nèi)低標(biāo)高減1點埋深。2點的管內(nèi)低標(biāo)高等于1點管內(nèi)低標(biāo)高減1點的降落量。2點埋設(shè)深度等于2點的地面標(biāo)高減2點的管內(nèi)低標(biāo)高。管段上下端水面標(biāo)高等于相應(yīng)點的管內(nèi)低標(biāo)高加水深。根據(jù)管段在檢查井處采用的銜接方法,可確定下游管段的管內(nèi)低標(biāo)高。例如,管段1-2,2-3管徑相同,可采用水面平接,即1-2,2-3管段的中的2點水面標(biāo)高相同。管段2-3,3-4管徑不同,采用管頂平接,即2-3,3-4中的3點標(biāo)高為103.261+0.300-0.350=103.211。然后用2點的水面標(biāo)高減去降落量,求的3點的水面標(biāo)高。將2,3點的水面標(biāo)高減去水深求出相應(yīng)點的管底標(biāo)高。進一步求出2,3點的埋深。見附表三污水主干管水力計算表。在進行管道水力計算時應(yīng)注意下列問題：必須進行深入細致地研究慎重地確定管道系統(tǒng)的控制點。必須細致研究管道敷設(shè)坡度與管線經(jīng)過地段的地面坡度之間的關(guān)系,使確定的管道敷設(shè)坡度,在滿足最小設(shè)計流速要求的前提下,既不使管道的埋深過大,又便于旁側(cè)支管順暢接入。在水力計算自上游管段依次向下游管段進行時,隨著設(shè)計流量的逐段增加設(shè)計流速也應(yīng)相應(yīng)增加。如流量保持不變,流速也不應(yīng)減小。只有當(dāng)坡度大的管道接到坡度小的管道時,如下游管段的流速已大于lm/s<陶土管>或1.2m/s<混凝土、鋼筋混凝土管>設(shè)計流速才允許減小。設(shè)計流量逐段增加,設(shè)計管徑也應(yīng)逐段增大,如設(shè)計流量變化不大,設(shè)計管徑也不能減小但當(dāng)坡度小的管道接到坡度大的管道時管徑可以減小。但縮小的范圍不得超過50-100mm同時不得小于最小管徑的要求。<4>在地面坡度太大的地區(qū),為了減小管內(nèi)水流速度,防止管壁遭受沖刷,管道坡度往往需要小于地面坡度。這就有可能使下游管段的覆土厚度無法滿足最小限值的要求,甚至超出地面因此應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢锰幵O(shè)置跌水井,管段之間采用跌水井銜接。在旁側(cè)支管與干管的交匯處,若旁側(cè)支管的管內(nèi)底標(biāo)高比干管的管內(nèi)底標(biāo)高大得太多,此時為保證干管有良好的水力條件,應(yīng)在旁側(cè)支管上先設(shè)跌水井,然后再與干管相接。反之,則需在干管上先設(shè)跌水井,使干管的埋深增大后,旁側(cè)支管再接入。<5>水流通過檢查井時,常引起局部水頭損失。為了盡量降低這項損失,檢查井底部在直線管段上要嚴格采用直線,在管道轉(zhuǎn)彎處要采用勻稱的曲線。通常直線檢查井可不考慮局部水頭損失。<6>在旁側(cè)支管與干管的連接點上,要保證干管的已定埋深允許旁側(cè)支管接入。同時,為避免旁側(cè)支管和干管產(chǎn)生逆水和回水,旁側(cè)支管中的設(shè)計流速不應(yīng)大于干管中的設(shè)計流速。<7>為保證水力計算結(jié)果的正確可靠,同時便于參照地面坡度確定管道坡度和檢查管道間銜接的標(biāo)高是否合適等,在水力計算的同時應(yīng)盡量繪制管道的縱剖面草圖。在草圖上標(biāo)出所需要的各個標(biāo)高,以使管道水力計算正確。雨水水力計算1.暴雨強度公式式中q――設(shè)計暴雨強度P――設(shè)計重現(xiàn)期<a>；t――降雨歷時<min>；,C,b,n――地方參數(shù),根據(jù)統(tǒng)計方法進行計算確定。本設(shè)計采用如下公式計算：重現(xiàn)期T=1a2.雨水管渠的降雨歷時對管道的某一設(shè)計斷面來說,集水時間t由地面集水時間t1和管內(nèi)流行時間t2兩部分組成：t=t1+mt2式中t——降雨歷時<min>；t1——地面集水時間<min>,視距離長短、地形坡度和地面鋪蓋情況而定,一般采用5～15min；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；t2－管渠內(nèi)雨水流行時間<min>。式中L——各管段的長度<m>；v——各管段滿流時的水流速度<m/s>；60——單位換算系數(shù),1min=60s。本設(shè)計中選擇t1=10min,m=2。3.徑流系數(shù)影響徑流系數(shù)取值的主要因素有1>降雨條件：包括降雨強度,降雨歷時,雨峰位置,前期雨量,強度遞減情況,全場雨量,年降雨量等。其中前期雨量對ψ值的影響較為突出。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。由于影響因素多,要精確求定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)驗數(shù)值。徑流系數(shù)ψ值見表3.1。表3.1徑流系數(shù)ψ值地面種類ψ值各種屋面,混凝土和瀝青路面大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石路面級配碎石路面干砌磚石和碎石路面非鋪砌土路面公園和綠地表中所列為單一覆蓋時的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)平均法計算得出。式中Fi——匯水面積上各類地面的面積<ha>；ψi——相應(yīng)于各類地面的徑流系數(shù)；F——全部匯水面積<ha>。市區(qū)地面種類如：屋面占35.5%,混凝土瀝青路面占30.5%,土地24.0%,草地占18%根據(jù)市區(qū)地面覆蓋情況＝0.9×0.355+0.9×0.305+0.24×0.3+0.10×0.18＝0.604.雨水管道一般規(guī)定<1>設(shè)計充滿度按滿流設(shè)計,即h/D＝1。<2>最小設(shè)計流速①滿流時最小流速不得小于0.75m/s。②起始管段地形平坦,不小于0.6m/s。③明渠內(nèi)最小設(shè)計流速為0.40m/s。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)計流速應(yīng)大于污水管道。<3>最大設(shè)計流速雨水管渠的最大設(shè)計流速規(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,最大設(shè)計流速宜按規(guī)范采用。管渠設(shè)計流速應(yīng)在最小流速與最大流速范圍內(nèi)。<4>覆土厚度覆土厚度要求同污水管。5.劃分設(shè)計管段和匯水面積、匯水面積編號根據(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一定距