城市给排水管网课程设计(编辑修改稿)

城市给排水管网课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

分离，高区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。 至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。 4） 尽量减少中途加压站的个数。 如果遇山岗尽量采用隧洞方式。 若须经过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以 保证地基与基础有足够的承载能力。 当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑 10 物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。 若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数小让检修次数多的。 污水管道设计规定 （ 1） 最大设计充满度： 表 管径与最大充满度的关系 管径 D（ mm） 最大设计充满度 h/D 200~300 0． 55 350~450 0． 65 500~900 0． 70 ≥ 1000 0． 75 （ 2） 最小坡度：管径 300mm的最小设计坡度。 （ 3） 设计流速：最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。 污水管道的最小流速定为 ，非金属管道的最大设计流速为 5m/s.。 （ 4） 最小管径： 1） 厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管 200mm。 2） 城市街道下的生活污水管 300mm。 （ 5） 覆土： 1） 冰冻要求：在 （本设计无冰冻要求）。 2） 最大覆土：不宜大于 6m。 3） 理想覆土：在满足各方面要求的前提下，争取维持在 1~2m。 4） 荷载要求：最小覆土在车行道下一般不小于。 （ 6） 连接： 1） 管道在检查井内连接。 2） 管道管径相同时的连接方式用水面平接，管径不同时用管顶平接。 3） 在任何情况下进水管底不得低于出水管底，若出现三条管段连接的情况，选择出水管管内底标高低的一条管段连接。 （ 7） 坡度骤变的处理： 1） 管道坡度骤然变陡，可由大管径变小管径。 2） 当 D=200~300mm时，只能按生产规格减小一级。 3） 当 D≥ 400mm时，应根据水力计算确定，但减小不能超过二级。 4） 管道坡度骤然变缓，应逐渐过渡。 （ 8） 小管核算： 1） 当有公建筑物位于管线始端时，应加入该集中流量进行满流复核。 2） 流量很小而地形又较平坦的上游支线，可采用非计算管段，采用最小管 径，按最小坡度控制。 （ 9） 溢流：污水管道在进入泵站或处理厂前，当条件允许时，可设事故溢流口，但必须取得当地有关部门的同意。 11 （ 10） 在充满度过高的管段、跌水井、大浓度污水接入的井位以及污水管线上每隔 500 m左右的井位处宜设通风管。 污水管道布置与敷设 （ 1） 从该城区的平面图可知该区地势自南向北倾斜，坡度较小，根据自然地形管道顺坡排水。 一区污水主干管垂直穿过铁路后沿程收集其他区污水量进入污水处理厂，整个管道系统呈截流式形式布置，见城市污水系统总平面图。 （ 2） 干管敷设在所服务排水区域的较低处，便于支管的污水自流接入。 （ 3） 在地形较平坦处，将干管敷设在低区，使得污水能以最短距离排入干管，从而使支管最短，由于支管的管径较小，保持最小流速所需坡度较大，所以减小支管长度能有效地减小整个管网的埋深。 管道穿越铁路 （ 1） 管道垂直穿过铁路。 （ 2） 结构尺寸按照相应的外部荷载 计算，并经当地铁路交通管理部门同意。 （ 3） 在穿越重要铁路干线时，管道设在套管中，并设事故排出口；套管两端设检 查井。 （ 4） 顶管或套管管顶与铁路轨底之间的垂直距离不小于。 雨水管道设计 雨水管道设计一般规定 （ 1） 充满度：一般按满流计算 （ 2） 流速： 1） 满流时最小流速一般不小于 2） 起始管段地形平坦，最小设计流速不可小于 3） 最大允许流速同污水管道 （ 3） 最小管径、坡度： 1） 雨水支干管最小管径 300mm，最小设计坡度 ； 2） 雨水口连络最小管径 200mm，设计坡度不小于。 （ 4） 覆土或挖深： 1） 最小覆土在车行道下一般不小于 2） 局部条件不允许时，须对管道进行包封加固 3） 最大覆土与理想覆土同污水管道 （ 5） 管渠连接与构筑物的连接： 1） 管道在检查井内连接，一般采用管顶平接。 2） 相同管径的管段可以采用水面平接；不同断面管道必要时也可采用局部管段管底平接。 3） 在任何情况下，进水管底不得低于出水管底。 雨水管道布置与敷设 12 从该城区的平面图和资料知该城区地形平坦，无明显分水线，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分。 河流的位置确定了雨水排出口的位置。 雨水排出口位于河岸边。 由于河流的洪水位低于该地区地面的平均标高，所以雨 水可以靠重力排入河流，不用设雨水泵站。 河流的位置确定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸边，由于该地区地势以一定坡度坡向河流，地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式，雨水干管基本垂直于等高线，即正交式布置，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。 正交式布置的干管长度短、管径小，因而经济，雨水排出较迅速。 雨水管道布置平面图详见城市雨水系统总平面图。 雨水管道的设计计算见：雨水管水力计算表 注： （ 1） 雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接 （ 2） 出现下游管段的设计流量小于上游管段设计流量的情况， 取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量 （ 3） 在支管与干管相接的检查井处，会有两个∑ t2 值和两个管底标高值，再继续计算相交后的下一个管段时，取大的那个∑ t2 值和小的那个管底标高值。 雨水管道敷设方式同污水管道敷设方式，当雨水管道与污水管道交叉布置时，应小管让大管，必要时设置倒虹管。 雨水排水方案的选择 方案 1 13 方案 2 方案比较 方案 1：采用 5 条干管穿铁路，可以减少工程造价，经济性好。 从铁路北面过来的污水在流经铁路南面时不接受沿途街坊的雨水量，这样可以大大减小干管的管径。 方案 2：方案采用 7 条干管穿越铁路，汇水面积较均匀，管道布置简洁介。 但干管承担的汇水面积比较大，需要的管径很大，大大增加了工程造价。 综合分析选用方案 1 （ 1） 检查井 排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。 检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直线管渠上。 直线管渠上检查井之间 的距离如下表： 表 污水、雨水管道上检查井间距 管道类别 管径或暗渠净高 （ mm） 最大间距 （ m） 常用间距 （ m） 污水管道 ≤ 400 500~900 1000~1400 40 50 75 20~35 35~50 50~60 雨水管道合流管道 ≤ 600 700~1100 1200~1600 50 65 90 25~40 40~55 55~70 14 检查井一般采用圆形，由井底、井深和井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土、砖、石或钢筋混凝土。 （ 2） 跌水井 跌水井是设有消能设施的检查井。 跌水井的设置条件：当遇到下列情况且跌差大于 1m时应设跌水井： 1） 管道中的流速过大，需要加以调节处理； 2） 管道垂直于陡峭地形的等高线布置，按照原定坡度将要露出地面处； 3） 接入较底的管道处； 4） 管道遇到地下障碍物，必须跌落通过处； 5） 当淹没排放时，在出口前设一个井。 （ 3） 雨水口 雨水口主要在雨水管渠系统中收集雨水，地面雨水先经雨水口流入连接管再流入排水管渠。 雨水口一般设在交叉路口、广场、路侧边沟以及道路低洼地段，以防止雨水漫过道路。 雨水口间距一般为 25~50 m。 （ 4） 倒虹管 当排水管渠遇到河流或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设时，必须设置倒虹管。 倒虹管应尽可能与障碍物轴线垂直，并设在地质条件较好处。 （ 5） 出水口 在江河边设置出水口时，应保持与取水构筑物，游泳区及家畜饮水区有一定距离，同时也应不影响下游居民点的卫生和饮用。 出水口的位置和形式应取得当地卫生监督、水体管理和交通管理等部门同意。 污水管渠的出水口一般采用淹没式，以使污水与水体较好地混合，必要时污水出水口可以长距离分散伸入水体，以使混合更充分，同时要征得航运部门的同意。 雨水出水口可以采用非淹没式，其管底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，以避免水体倒灌。 15 设计计算书 第一章 给水管网设计计算 设计用水量的计算 城市用水量包括：居民综合生活用水、工企业生产用水和职工生活用水、消防用水、浇洒道路和绿化用水、未预见水量和管网漏失量。 （ 1） 居民综合生活用水量 Q1 该城镇为中小城市，城市分区为三区，每个区的待人口密度不同，所以每个区的生活用水定额也不同，三个区的最高日用水量计算见下表，自来水普及率均为 100﹪。 区域 街区面积 ha 街坊人口密度cap/ha 设计人口 cap 最高日生活用水定额L/() 最高日生活用水量(m3/d) 1 340 47233 320 2 510 43095 320 3 326 28108 340 根据该城市的人数判断此城市为中小城市，且位于南方，故其最高日居民综合生活用水定额取 220～ 370L/cap d，由于城市分为三个区，根据各区人口数，一、二区综合生活用水定额取 320 L/cap d，三区取 340L/cap d，用水普及率为 100％，用水时变化系数取。 则最高日综合生活用水量：  ifNQ ii1 q =++=(m3/d)=（ L/s） （ 2） 工企业用水量 Q2 Q2包括： ○ 1 工企业职工生活用水量 Qs； ○ 2 工企业职工沐浴用水量 Qm 工厂 职工人数 生产用（排）水量 最大班 平均日m3/d 最大班用（排）水量m3/d 热车间 一般车间 职工人数 淋浴人 数 职工人 数 淋浴人 数 1 360 210.. 240 200 510 350 2 200 120 220 190 400 280 3 450 220 380 350 650 480 16 根据规范，热车间生活用水定额为 35L/cap班，时变化系数取 ，一般车间为 25 L/cap班，时变化系数取 3；热车间淋浴用水定额为 60 L/cap班，一般车间为 40 L/cap班，淋雨时间视为下班后 1 小时内完成，时变化系数为 1；生产用水时变化系数取 1。 ○ 1 工业企业职工生活用水量： Qs＝ [（ 240+220+380） 35 +（ 510+400+650） 25 3]/（ 8 3600）＝ ； ○ 2 工企业职工沐浴用水量： Qm＝ [（ 200+190+350） 60+（ 350+280+480） 40]/3600＝。 则工业企业职工生活用水量和沐浴用水量： Q2＝ Qs+Qm＝ +=（ 3） 工企业生产用水量 Q4 Q4＝ （ 210+120+220） 1000/（ 8 3600）＝ （ 4） 浇洒道路和大面积绿化用水量 Q3计算 城镇面积约为 6107940㎡，道路面积为市区的 13﹪，则道路面积为 794032㎡，绿地面积为市区的 24﹪，绿地面积为 1465906㎡。 按照规范，浇洒道路水量一般取用 ～ m2 ，大面积绿化用水量取用 ～ L/d m2。 浇洒道路水量取 L/d m2，大面积绿化用水量取用 L/d m2（大面积绿化和浇洒道路都按均匀用水计算）： ○ 1 浇洒道路用水量计算； 794032 = 1985080(L/d) = L/s ○ 2 绿地用水量计算； 1465906 2=2971812(L/d)= L/s 则浇洒道路和大面积绿化用水量： Q3＝ +＝ (L/s) （ 5） 火车站和医院集中流量 Q5 火车站用水量为 370 m3/d， 医院用水量为 260 m3/d， 所以 Q5=370+260= 630 m3/d = L/s （ 6） 未预见水量和管网漏水量 Q6 按规范，未预见水量按最高日用水量 8～ 12%计算，管网漏失水量按按最高日用水量 10～ 12%计算，未预见水量取最高日用水量的 8%，管网漏失水量取最高日用水量的 10% Q6=（ 8%+10%） （ Q1+ Q2+ Q3+ Q4+。