西安建筑科技大学管网排水课程设计(编辑修改稿)

西安建筑科技大学管网排水课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

的管道坡度。 规定管径为 200 mm 的管道最小设计坡度为 ，管径为 300mm的管道最小设计坡度为。 4）最小埋深 最小埋深的确定要考虑三个因素：①必须防止管道内污水冰冻和土壤冻胀而损坏管道，因而对于没有保温措施的管道其管底不能高于冰冻线以上 ；②必须防止管壁因地面载荷而损坏，因而最小覆土厚度不可小于 ；③必须满足街区年接管的要求。 只有三个条件必须都得满足，即在取值的时候去用三者之中最大的。 5）当管道敷设地区的 地面坡度很大时，为调整管内流速所采用的管道坡度将会小于地面坡度； 为了保证下游管段的最小覆土厚度和减少上游管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。 6）在旁侧管道与干管交汇处，若旁侧管道的管内底标高比干管的管内底标高相差 1m 以上时，为保证干管有良好的水力条件，最好在旁侧管道上先设跌水井后再与干管相接。 7）对于逆坡和平坡应先确定流速 v，而对于顺坡应先确定 I。 以上计算均应列表计算，各节点的高程、各管 段长度及水力计算表见 附录 2。 管网平面图绘制 （ 1）污水管道总平面布置图，见蓝图。 西安建筑科技大学排水管网课程设计 16 （ 2） 污水主干管 及干管纵剖面图绘制，见 2号图。 四、雨水设计 城市总体概况 由图可以看出，该市自西北向东南倾斜，正西面紧邻玉泉河，正南紧邻洛河，坡度较小，无明显分水线，则西北部分街区可利用玉泉河进行雨水的汇流与排出，而东边主要街区可利用南方的洛河进行排出。 管网 汇水面积划分及 布线 划分排水流域 由城市地形图和相关资料可知，该地区地形比较均匀，无明显的排水分界线，故排水流域按城市 主要街道的汇水面积划分， 汇水区域划分 如下图： 图 汇水面积划分图 西安建筑科技大学排水管网课程设计 17 各节点汇水面积见 附录 4。 管道定线 据地理条件确定雨水走向，该市地势自北向南倾斜，坡度较小，应采用分散出水口的雨水管道布置形式，雨水干管与等高线基本垂直 ，管末端连接接纳管渠， 雨水支管一般设在街坊较低侧的道路下 ，如下图： 图 雨水 管道定线图 由于该地区由北向南 适当倾斜于市内河流，且城市建筑也南北向布局，因此本设计采用正交式布置方式， 这种正交式雨水管道布置方式干管长度短、管径小，比较经济，雨水排除也比较迅速。 为了便于雨水汇集和平时管理，在雨水管道上 应 设置检查井，根据雨水管道的布置规定，每个检查井之间的距离按规定设置 （本次设计适当标出）。 管道水力计算 雨水设计流量相关计算公式及参数确定 西安建筑科技大学排水管网课程设计 18 （ 1） 暴雨强度公式 q= (1: lgP)(𝑡:19)^ (L/s ha) （ 2）设计重现期 即达到或超过某值暴雨强度可能出现一次的平均时间间隔。 设计重现期： P=1a （ 3）径流系数ψ 地表径流与降雨量的比值，随地面种类的不同而变化。 ψ = （ 4）地面集水时间 21 mttt   (min)602 vLt 式中 ： 1t — 地面集水时间，取 1t =10min m— 折减系数 （容积利用系数） 2t — 管内雨水流行时间 L— 各管段的长度（ m） v— 各管段满流时的水流速度（ m/s） （ 5）折减系数 m 折减系数或管道调蓄利用系数，一般暗管取 ，渠道取。 本次设计取 m= (6）设计流量 Q qF （ L/s） 式中 ： Q— 雨水设计流量（ L/s） — 径流系数， F— 汇水面积（ ha） q— 设计暴雨强度（ L/（ ）） 雨水管道水力计算 西安建筑科技大学排水管网课程设计 19 进行雨水管道设计流量及水力计算时，采用列表来进行计算， 先从管段起端开始，然后依次向下游进行。 （ 1） 在计算中，假定管段中雨水流量均从管段的起点进入，将各管段的起点为设计断面。 因此，各设计管段的设计流量按管段起点，即上游管段终点的设计降雨历时，进行计算的。 也就是说，在计算各设计管段的暴雨强度时，所采用的集水时间 t值是上游各管段的管内雨 水流行时间之和。 图 雨水干管各管段 节点编号图 （ 2） 求单位面积径流流量 q。 q 为某设计管段上游管段雨水流行时间之和的函数，只要知道各设计管段内雨水流行时间 t2，即可求出该设计管段的单位面积径流量 q。 用各设计管段的单位面积径流量 q。 乘以该管段的总汇水面积 A 得该管段的设计流量 Q。 西安建筑科技大学排水管网课程设计 20 （ 3） 根据求得各设计管段的设计流量，参考地面坡度，查满流水力计算图。 [钢筋混凝土圆管（满流 n=）计算图 ]，确定出管段的设计管径、坡度、流速，并计算出 管道的输水能力 Q＇ ，它是指经过调整后的流量值，也就是在给定的 D， I，和 V 的条件下，雨水管道的实际过水能力。 （ 4）根据设计管段的设计流速求本管 段的管内雨水流行时间。 （ 5）求降落量。 由设计管段的长度 L乘以该管段的坡度 I得到该管段的坡度得到该管段的降落量。 （ 6）确定管道埋深及衔接。 在满足最小覆土厚度的 条件下，考虑冰冻情况，承受荷载的要求，确定管道起点的埋深或标高 ,本次设计 雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接。 （ 7）求各设计管段上、下端的管内的标高。 用 起 点地面标高减去该点管道的埋深，得到该点的管内的标高。 （ 8）再划分各设计管段的汇水面积时，应尽可能使各设计管段的汇水面积均匀增加，否则会出现下游管段的设计流量小于上一管段的设计流量的情况。 这是因为下游管段的集水时间大于上一管段的集水时间，故下游管段的设计 暴雨强度小于上一管段的暴雨强度，而总汇水面积只有很小增加的缘故， 若出现与这种情况，应取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量。 （ 9）本设计中只进行了雨水干管水力计算。 但在实际工程计算中干管与支管是同时进行计算的，在支管与干管相接的检查井处，必然会有两个 t2值和两个管内底标高值。 再继续计算相交后的下一个管段时 ，应采用大的那一个 t2值和小的那个管内底标高值。 具体 雨水干管水力计算表 见附录 5。 水力计算表说明 （ 1）充满度 西安建筑科技大学排水管网课程设计 21 对于雨水排水系统，所有的管道都是按照满流设计，即 h/D=。 （ 2）设计流速 雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道，满流时管道内最小设计流速为 ，金属管最大流速为 10m/s，非金属管最大流速为 5m/s。 （ 3）最小管径和最小设计坡度 雨水管道的最小管径为 300mm,相应的最小坡度为 ，雨水口连接管径为 200mm,最小坡度为。 （ 4）覆土厚度 在计算过程中所有管端节点处均用管顶平接，在多根管道的节点处取埋深最大的节点计算，最后的埋设深度要符合要求，覆土厚度应不小于。 雨水管网平图绘制 具体绘制结果见蓝图。 五、 排水 管材 管材选用 一般可 用于排水管道工程的管材主要 分为： 金属管材 、 普通的钢筋混凝土管材 、 加强的钢筋混凝土管材 、 玻璃钢夹砂管材 、 合成材料管材等，本次设计主要选用混凝土管和钢筋混凝土管，其适用于排除雨水，污水，可在专门的工厂预制，也可以在现场浇制，可分为混凝土管，轻型钢筋混凝土管，重型钢筋混凝土管三种，管口通常有承插式，企口式，平口式。 钢筋混凝土结构的优点很多，除了能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性外还有如下优点： （ 1）可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根据需要设计制成各西安建筑科技大学排水管网课程设计 22 种形状和尺寸的结构或构件。 （ 2）整体性好：现浇钢筋混凝土结构的整体性较好，设计合理时具有良好的抗震、抗爆和抗振动的性能。 （ 3）耐久性好：钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。 正常使用条件下不需要经常性的保养和维修。 （ 4）耐火性好：钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。 （ 5）易于就地取材：钢筋混凝土结构所用比重较大的砂、石材料易于就地取材，且可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废渣有利于保护环境。 缺点：抵抗酸碱侵蚀及抗渗性能差，管节短，接头多，施工复杂，自重大，搬运不便。 表 管材选用一览表 名称 污水管 雨水管 材料 钢筋混凝土 规格型号 DN300 DN500 DN350 DN600 DN400 DN700 DN500 DN800 DN600 DN900 DN700 DN1000 DN800 DN1100 DN900 DN1200 DN1000 DN1300 DN1100 DN1400 排水管道接口与基础的选择 排水管道接口需满足足够的强度，不透水，抗腐蚀、浸蚀、具有一定的弹性 等特点，在排水管道之间起连接作用； 排水管道基础是 支撑或稳固管道的结构物。 接口的分类 （ 1）柔性接口。