管網(wǎng)課程設計---給水排水系統(tǒng)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　給水排水系統(tǒng)是為人們的生活、生產(chǎn)和消防提供水和排除廢水的設施總稱。它是現(xiàn)代化城市最重要的基礎設施之一，是城市社會和經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)代化水平的重要標志。給水排水系統(tǒng)的功能是向各種不同類別的用戶供應滿足需求的水質(zhì)和水量，同時承擔用戶排出的廢水的收集、輸送和處理，達到消除廢水中的污染物對于人體健康的危害和保護環(huán)境的目的。給水的用途通常

2、分為生活用水、工業(yè)用水和市政消防用水三大類。排水系統(tǒng)所接納的廢水分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三種類型。只有建立合理、經(jīng)濟和可靠的給水排水系統(tǒng)，才能達到人與環(huán)境互榮的狀態(tài)。根據(jù)提供的C市的基礎材料，對該市的給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)進行初步設計，設計過程嚴格按照國家標準和有關(guān)設計規(guī)范，以保障該市人們的生活、生產(chǎn)和消防對水量、水質(zhì)和水壓的要求。并建立合理的排水系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：給水排水 管網(wǎng)系統(tǒng) 工程設計

3、</p><p><b>　　第一章 工程概況</b></p><p>　　此項工程是為內(nèi)蒙古東部地區(qū)的C城市進行規(guī)劃年限內(nèi)的給水管網(wǎng)系統(tǒng)、排水管網(wǎng)系統(tǒng)和雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計，要求滿足每小時的市政、生產(chǎn)和生活消防用水的水壓、水質(zhì)和水量的保障，并能及時排除生產(chǎn)、生活和市政所產(chǎn)生的污水和雨水。該城市在設計年限內(nèi)人口數(shù)為14萬，有工廠F4、F5兩個，工廠具體數(shù)據(jù)及城市水文、

4、地質(zhì)、氣象資料和市區(qū)覆蓋情況請參考設計任務書。工程設計的原始資料有標有等高線的1:5000的城市平面圖一張，圖上標有水源和城市規(guī)劃區(qū)及各街道情況。</p><p>　　此工程包括三個部分：給水管網(wǎng)系統(tǒng)工程設計，排水管網(wǎng)系統(tǒng)工程設計和雨水管網(wǎng)系統(tǒng)工程設計。計算城市用水量和排水量；管網(wǎng)的布置和定線；給水系統(tǒng)的布置；排水方案的選擇；管道系統(tǒng)平面布置說明；泵站及污水廠、出水口位置的確定及官網(wǎng)的水力計算數(shù)據(jù)。</p&

5、gt;<p>　　工程設計嚴格按照國家標準和有關(guān)設計規(guī)范，嚴格按照原始資源，對消防和事故工況的校核用計算機軟件校核，管網(wǎng)平差手工計算，計算結(jié)果真實準確可靠，設計結(jié)果詳情在設計說明書和設計圖紙上表示出來。</p><p>　　根據(jù)設計要求，滿足城市居民的生活、生產(chǎn)和市政消防的水量、水質(zhì)和水壓的要求，以及城市的污水和雨水排放要求，各項工程滿足城市近遠期發(fā)展，滿足有關(guān)規(guī)范和實際情況要求。</p>

6、;<p><b>　　給水管網(wǎng)系統(tǒng)設計</b></p><p>　　2.1 給水管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成</p><p>　　給水管網(wǎng)系統(tǒng)一般由輸水管（渠）、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設施（泵站、減壓閥）及水量調(diào)節(jié)設施（清水池、水塔、高位水池）等構(gòu)成。</p><p>　　2.2 給水管網(wǎng)系統(tǒng)布置原則和形成</p><p>

7、　　2.2.1 給水管網(wǎng)系統(tǒng)布置原則</p><p>　　⑴ 按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況布置給水管網(wǎng)，要進行多方案技術(shù)經(jīng)濟比較。</p><p>　?、?主次明確，先搞好輸水管渠和主干管布置，然后布置一般管線和設施。</p><p>　?、?盡量縮短管線長度，節(jié)約工程共投資和運行管理費用。</p><p>　?、?協(xié)調(diào)好與其他管道、電

8、纜和道路等工程的關(guān)系。</p><p>　?、?保證供水具有適當?shù)目煽啃浴?lt;/p><p>　?、?盡量減少拆遷，少占農(nóng)田。</p><p>　　⑺ 管渠的施工、運行和維護方便。</p><p>　?、?近遠期結(jié)合，留有發(fā)展余地，考慮分期實施的可能性。</p><p>　　2.2.2 給水管網(wǎng)系統(tǒng)布置基本形式</

9、p><p>　　給水管網(wǎng)系統(tǒng)布置的基本形式有樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)兩種，其中，樹狀網(wǎng)一般適用于小城市和小型工礦企業(yè)，優(yōu)點是投資少，構(gòu)造簡單，缺點是可靠性差，水易變質(zhì)；環(huán)狀網(wǎng)的管線連成環(huán)形，供水可靠性好，但是管網(wǎng)的造價高。</p><p>　　2.3 給水管網(wǎng)工程設計</p><p>　　2.3.1 最高日設計用水量計算</p><p>　?、?最高日設計

10、用水量定額 表2.1</p><p><b>　?、?城市基礎資料</b></p><p>　　① 城市設計人口為9萬。</p><p>　?、?城市工人生產(chǎn)和職工生活情況 表2.2</p><p>　?、?城市居住區(qū)用水量逐時變化

11、 表2.3</p><p>　?、?該城市位于我國內(nèi)蒙古東部，房屋層數(shù)為6層。常年主導風向為西北風。</p><p>　?、?失去覆蓋情況 表2.4</p><p><b>　?、?水文地質(zhì)資料</b></p><p>

12、　　管道鋪設地區(qū)的土壤為粘土，土壤的冰凍深度為 -1.5米，地下水深為 -5.0米，河的最高水位為 0.00米，最低水位為 -3.00 米，平均水位為-1.50 米。</p><p>　　⑶ 城市最高日設計用水量</p><p>　?、?城市最高日綜合生活用水量（包括公共設施生活用水量）</p><p>　　式中： 為設計期限內(nèi)采用的最高日居民綜合生活用水定額。

13、</p><p>　　為設計期限內(nèi)規(guī)劃人口數(shù)。</p><p>　?、?工業(yè)企業(yè)職工生活用水量和淋浴用水量</p><p>　　式中： 為各工業(yè)企業(yè)車間職工生活用水量定額</p><p>　　為各工業(yè)企業(yè)車間職工淋浴用水量定額</p><p>　　為各工業(yè)企業(yè)車間職工最高日生活用水總?cè)藬?shù)</p><

14、;p>　　為各工業(yè)企業(yè)車間職工最高日生活用水總?cè)藬?shù)</p><p>　?、?工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量</p><p>　　式中： 、 分別為F4、F5廠的日生產(chǎn)用水量</p><p>　?、?澆灑道路和綠化用水量</p><p>　　式中： 為城市澆灑道路用水量定額</p><p>　　為城市大面積綠化用水量定額&

15、lt;/p><p>　　為城市最高日澆灑道路面積</p><p>　　為城市最高日綠化面積</p><p>　　為城市最高日澆撒道路次數(shù)</p><p>　?、?未預見水量和管網(wǎng)漏損水量</p><p><b>　?、?消防用水量 </b></p><p>　　式中： 為消防

16、用水定額</p><p><b>　　為同時滅火次數(shù)</b></p><p>　　⑦ 城市用水量（最高日最高時）設計水量：</p><p>　　2.3.2 最高日設計用水量變化</p><p>　?、?城市最高日各時段綜合生活用水量</p><p>　　=最高日綜合生活用水量×城市居住區(qū)

17、用水量逐時變化百分比</p><p>　?、?工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水各時段變化</p><p><b>　　F4工廠： </b></p><p><b>　　F5工廠： </b></p><p>　?、?工業(yè)企業(yè)職工生活用水各時段變化</p><p><b>　　

18、F4工廠： </b></p><p><b>　　F5工廠： </b></p><p>　?、?工業(yè)企業(yè)職工淋浴用水各時段變化</p><p>　　工業(yè)企業(yè)職工淋浴時間集中在下班一小時左右</p><p><b>　　F4工廠： </b></p><p>&

19、lt;b>　　F5工廠： </b></p><p>　?、?澆撒道路兩次，集中在上午4—6點和下午3—6點</p><p>　　綠化為兩次，集中在上午3—4點和下午6—7點</p><p>　　⑹ 未預見水量和管網(wǎng)漏損水量平分到每一小時</p><p>　　最高日設計用水量變化曲線見圖2.1</p><

20、p>　　最高日設計用水量逐時變化見表2.5</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p><b>　　表2.5</b></p><p>　　2.3.3 供水方案的選擇</p><p>　?、?供水系統(tǒng)方案的確定</p><p>　　該城市的設計人口為14

21、萬，供水面積為左右，最高日設計用水量為，屬于中小型城市。所以采用單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)，只設一個清水池再經(jīng)過二泵站加壓進入管網(wǎng)，管網(wǎng)采用統(tǒng)一供水方案，采用重力和壓力輸水結(jié)合方式，充分利用地形高差節(jié)省電耗，提高經(jīng)濟效益。</p><p>　?、?水源選擇和凈水廠的確定</p><p>　　分析本市的城市規(guī)劃圖可知，該市有一條由東北方向流向西南方向的河流，流量充沛，故可以直接從河流中取水。<

22、/p><p>　　本市地形北高南低，河水的最低水位為-3.00米，最高水位為0.00米，平均水位為-1.50米，故可在市區(qū)的東南角河岸平直的河岸區(qū)域布置取水口，具體位置見城市規(guī)劃圖。</p><p>　?、?管網(wǎng)的布置形式的確定</p><p>　　經(jīng)過對本市規(guī)劃圖的分析可知，本市可以采取樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)結(jié)合的方式布置，即在市中心布置成環(huán)狀網(wǎng)，郊區(qū)可以布置成樹狀網(wǎng)向郊區(qū)延

23、伸，這樣的布置方案提高了供水的可靠性和經(jīng)濟效益。具體布置見城市規(guī)劃圖。</p><p><b>　?、?管網(wǎng)定線</b></p><p><b>　　輸水管渠的定線</b></p><p>　　輸水管渠是從水源取水口到凈水廠和凈水廠到給水管網(wǎng)的道路或管渠，輸水途中僅是輸水，不沿線配水。輸水管線應該與城市規(guī)劃建設結(jié)合，盡量縮

24、短管線長度，減少占用農(nóng)田，還要便于施工和維護，保障供水的安全，宜采用兩條輸水管線，定線參見規(guī)劃圖。</p><p><b>　　給水管線的定線</b></p><p>　　城市給水管線的定線是在地形平面圖上確定管線的走向和位置，包括管網(wǎng)的干管和干管之間的連接管，不包括從干管到用戶的分配管和接到用戶的進水管。定線時，干管的定線延伸方向應該與大用戶的輸水方向一致，干管應該

25、從用水量較大的街區(qū)通過，兩條干管的間距宜采用500-800米，干管和干管的連接管形成環(huán)狀；連接管的間距宜采用800-1000米，特殊情況可適當增大。</p><p>　　圖2.2 城市給水管線的定線初圖</p><p>　　2.3.4 供水設計和清水池容積的計算</p><p>　?、?給水處理供水量的設計</p><p>　　給水處理供水是

26、從取水口到凈水廠的供水，其設計流量為最高日設計流量的平均流量，即為給水處理每小時流量占最高日設計流量的4.17%。則： </p><p>　?、?供水泵站的供水量設計</p><p>　　由于本市供水系統(tǒng)為單水源統(tǒng)一供水，且最高日用水量時變化系數(shù)不大（Kh=1.4），符合范圍，所以不用設置水塔或高位水池。由最高日用水量變化曲線可知，最高日最大時段為11-12時，其用水量占最高日總流量的

27、5.83%，所以供水泵站的設計流量為：</p><p>　?、?清水池調(diào)節(jié)容積的計算（見表2.6） 表2.6</p><p>　　⑷ 清水池除了貯存調(diào)節(jié)用水量以外，還存放消防用水量和給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，因此，清水池設計有效容積為：</p><p>　　式中： 為清水池調(diào)節(jié)容積。</p><p>　　為消

28、防貯水量，按2h火災延續(xù)時間計算。</p><p><b>　　為水廠自用水量。</b></p><p><b>　　為安全貯水量。</b></p><p>　　2.3.5 節(jié)點設計流量計算</p><p>　?、?給水管網(wǎng)最高日最高時用水量： </p><p><b&

29、gt;　?、?集中流量計算</b></p><p><b>　　F4工廠： </b></p><p><b>　　F5工廠： </b></p><p><b>　?、?泊線流量的計算</b></p><p><b>　　長度比流量的計算</b&g

30、t;</p><p>　　長度比流量是指除去集中流量然后假設均勻分布在所有配水干管上，則單位長度的流量成為比流量。</p><p>　　式中： 為管網(wǎng)中最高時設計流量</p><p>　　管網(wǎng)中大用戶集中流量的總和</p><p><b>　　配水干管計算總長度</b></p><p>　　各管

31、段泊線流量的計算</p><p><b>　　為該管段的計算長度</b></p><p><b>　　節(jié)點設計流量的計算</b></p><p>　　節(jié)點設計流量是指最高日用水量，包括集中流量、沿線流量和供水設計流量。假設流出節(jié)點流量為正向，流入為負向，則：</p><p>　　式中： 為節(jié)

32、點j的節(jié)點流量</p><p><b>　　為節(jié)點j的集中流量</b></p><p>　　位于節(jié)點的供水設計流量</p><p>　　最高時管段i的沿線流量</p><p><b>　　管網(wǎng)中節(jié)點總數(shù)</b></p><p>　　最高時管段沿線流量和節(jié)點設計流量的計算見表2

33、.7、表2.8。</p><p><b>　　表2.7</b></p><p>　　2.3.6 管段設計流量的分配計算</p><p>　?、?管段設計流量的分配計算</p><p>　?、?從供水泵站出發(fā)進行管段的設計流量的分配，供水流量泊著較短的距離擴散到整個管網(wǎng)的所有節(jié)點，體現(xiàn)供水的目的性。</p>

34、<p>　　② 再分配流量時如果遇到兩個或兩個以上的分配流量時，要向主要供水較多的方向分大流量，次要的分配較小流量，分配流量避免出現(xiàn)逆流，體現(xiàn)供水的經(jīng)濟性。</p><p>　?、?確定兩條或以上的供水方向，并應在各平行供水的方向分配較接近的分配流量，垂直供水的管段應負責一部分流量，防止事故發(fā)生時，流量可以經(jīng)過這些管段繞道通過，這一原則體現(xiàn)了供水的可靠性。</p><p>　　⑵

35、 管段的設計流量分配</p><p>　　① 樹狀網(wǎng)管段的分配</p><p>　　樹狀網(wǎng)管段的設計流量可以根據(jù)節(jié)點設計流量采用逆推法進行計算。</p><p>　　環(huán)狀網(wǎng)管段的流量分配</p><p>　　環(huán)狀網(wǎng)的管段設計流量分配應遵循管網(wǎng)設計的經(jīng)濟性和可靠性，也是確定管徑的依據(jù)。</p><p>　?、?管段設計

36、流量的初分配和設計管徑的確定見表2.9.</p><p><b>　?、?確定管徑和坡度</b></p><p>　　根據(jù)初分流量，經(jīng)濟流速查《給水排水設計手冊》可得到各管段的管徑和坡度。</p><p>　　為防止水錘引起的事故，最大設計流速不應超過2.5-3m/s,又為避免管道中發(fā)生沉積，最小設計流速通常不小于0.6m/s，因此，要從造價和

37、經(jīng)營管理兩方面考慮選取經(jīng)濟流速。</p><p>　　查的經(jīng)濟流速和確定管徑時，應考慮以下原則：</p><p>　　大管徑可取大的經(jīng)濟流速，小管徑可取小的經(jīng)濟流速。</p><p>　　管徑設計流量占整個管網(wǎng)供水量比例較小的時候，取較大的經(jīng)濟流速，反之取較小的經(jīng)濟流速。</p><p>　　管徑在100-400mm時，平均經(jīng)濟流速為0.6-

38、0.9 m/s。</p><p>　　管徑在400mm以上時，平均經(jīng)濟流速為0.9-1.4 m/s。</p><p>　　連接管平常不起承擔主要流量的作用，但發(fā)生事故時，它將承擔較大流速和流量，因此連接管一般和干管型號相同或相差一個型號，在主干管上隨流量的減少，管徑也會隨之減少，但不能超過2-3個型號。輸水管和樹狀網(wǎng)的管徑的確定見表2.9。</p><p><

39、b>　　表2.9</b></p><p>　　2.3.7 管網(wǎng)平差</p><p>　?、?環(huán)狀網(wǎng)管網(wǎng)平差：環(huán)狀網(wǎng)各段管徑確定之后，即可求出初分流量下的對應的管段的水頭損失，若順逆時針水流方向的管段水頭損失不相等，即為發(fā)生一定差值成為環(huán)路閉合差。在分配流量時，已經(jīng)符合節(jié)點流量方程，但是不一定滿足環(huán)狀的能量方程，這時需要分配流量，知道符合上述水利條件為止。</p>

40、;<p>　?、?管網(wǎng)平差注意事項</p><p>　　計算時在圖上表明和的方向和數(shù)值</p><p>　　順時針閉合差為正，逆時針為負。</p><p>　　校正流量的方向和閉合差方向相反。</p><p>　　初分流量滿足連續(xù)性方程，每次平差后也要自動滿足連續(xù)性方程。</p><p>　　本過程為手工

41、平差，每個環(huán)的閉合差宜小于0.5。</p><p>　　管網(wǎng)平差計算表參見表2.10。</p><p><b>　　表2.10</b></p><p>　　⑶ 管網(wǎng)初分流量草圖見圖2.3。 圖2.3</p><p>　　⑷ 管網(wǎng)流量分配最終結(jié)果見圖2.4。

42、 圖2.4</p><p>　?、?管網(wǎng)流量平差結(jié)果見圖2.5。 圖2.5</p><p>　　2.3.8 泵站揚程設計</p><p>　?、?設計工況水力分析</p><p>　　節(jié)點服務水頭：指節(jié)點地面標高加上節(jié)點用戶的最低供水壓力，對于中小城市給水管網(wǎng)，國家標準規(guī)定6層建筑最低供水壓力為2

43、8米。</p><p>　　控制點：指給水管網(wǎng)中供水壓力最滿足的點，一般控制點假設已知，令其節(jié)點水頭等于服務水頭，再通過節(jié)點自由水壓比較，直到找到用水壓力最難滿足的節(jié)點，即為真正的控制點，然后根據(jù)控制點的服務水頭調(diào)節(jié)所有節(jié)點的水頭。</p><p>　　各個節(jié)點地面標高的確定</p><p>　　根據(jù)城市規(guī)劃圖紙的等高線，按照工程測量的比例法分別算出各個節(jié)點的地面標

44、高，詳情見表2.11： 表2.11</p><p><b>　　控制點的確定</b></p><p>　　假設節(jié)點11為控制點，因為節(jié)點11離水廠最遠，且分流量時流量最終匯集于點11，則節(jié)點11的自由水頭為28m H2O，根據(jù)節(jié)點11的地面標高就可以求出其服務水頭，則，由節(jié)點11的服務水頭和其它各管段的沿程損失及地面標高，可以求出各管網(wǎng)節(jié)點的自由

45、水壓。如果其中有節(jié)點自由水壓小于28m H2O，則此節(jié)點為控制點，如果其他節(jié)點的自由水壓都大于28m H2O，則節(jié)點11就是控制點。具體推斷見圖2.6。</p><p><b>　　圖2.6</b></p><p><b>　　⑵ 泵站揚程的設計</b></p><p>　　泵站揚程可以直接根據(jù)其所在的管段的水力特性確定，

46、由規(guī)劃圖紙水泵站在管段1上，可以根據(jù)節(jié)點2和節(jié)點11的節(jié)點水頭和管段1的沿程損失來計算泵站的揚程：</p><p>　　⑶ 等水壓線圖見圖2.7，等水壓線大致均勻，管網(wǎng)壓力均衡。</p><p>　　2.4 管網(wǎng)設計校核</p><p>　　給水管網(wǎng)按最高日最高時用水量進行設計，管段直徑、水泵揚程都要按此工況進行設計，雖說他們都能滿足供水的要求，但在管段事故和火災提

47、供流量時，不一定能保證供水，故必須對事故和消防工況進行校核，確定在事故和消防工況下，能滿足供水流量與水壓的要求。</p><p>　　2.4.1 事故工況校核</p><p>　　國家有關(guān)標準規(guī)范必須滿足70%以上的用水量，節(jié)點壓力滿足用戶最低自由水壓要求。假設管段3發(fā)生事故，其管段流量為0，各節(jié)點流量應滿足設計流量的70%，且滿足設計工況下的節(jié)點28m的最低要求。計算過程見表2.12.&

48、lt;/p><p>　?、?通過表2.12可知，在事故工況下，可以滿足各節(jié)點70%流量。</p><p>　?、?通過圖2.8可知，在事故工況下，可以滿足其各節(jié)點28m的水頭要求。</p><p>　　等水壓線圖 圖2.7</p><p><b>　　表2.12</b></p>

49、<p>　　事故校核控制點定位圖 圖2.8</p><p><b>　　排水管網(wǎng)系統(tǒng)設計</b></p><p>　　3.1 排水管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成</p><p>　　排水管網(wǎng)系統(tǒng)一般由廢水收集設施、排水管網(wǎng)、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管（渠）和排放口等組成</p><p>　　

50、3.2 排水方案的選擇</p><p>　　3.2.1 排水管網(wǎng)系統(tǒng)的體制確定</p><p>　　排水體制是指將生活污水、工業(yè)廢水和雨水用不同排水方式所形成的排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)主要有合流制和分流制。根據(jù)該市的基礎資料和綜合分析各方面的因素，該市宜采取分流制排水系統(tǒng)</p><p>　　3.2.2 污水排放口和污水處理廠的選址。</p><p&g

51、t;　　根據(jù)該市的城市規(guī)劃圖，我們可以選該市的西南郊區(qū)作為污水的受納水體。污水排放口在河流的下游，城市大致平坦，南部略高。具體見圖紙。</p><p>　　3.2.3 污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)的布置原則和形式。</p><p>　　⑴ 排水管網(wǎng)布置原則：</p><p>　?、?確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置管網(wǎng)，從主管到干管</p><p>　

52、　② 充分利用地形，采用重力排水。勁量縮短管線長度，埋深。</p><p>　?、?規(guī)劃時要考慮到管渠的施工和運行，維護的方便。</p><p>　?、?遠近期相結(jié)合，考慮發(fā)展，盡可能分期施工。</p><p>　?、?排水管網(wǎng)的布置形成</p><p>　　排水管網(wǎng)一般布置成樹狀網(wǎng)，根據(jù)地形不同，可分為兩種基本形式：正交式和平行式。該市宜采

53、取正交式，即為排水干管和地形等高線垂直，主干管與等高線平行敷設，雨水管的敷設可以采用平行式，具體情況參見規(guī)劃圖。</p><p>　　3.3 污水管網(wǎng)工程設計</p><p>　　3.3.1 污水設計流量計算</p><p><b>　　⑴ 設定污水量定額</b></p><p>　　排放系數(shù)指污水量定額與城市用水量定額

54、之間的比值。</p><p>　　污水量總變化系數(shù)Kz是指在設計年限內(nèi)，最高日最高時污水量與平均日平均時污水量的比值。</p><p>　　平均日綜合污水量定額=平均日綜合生活用水量定額×排放系數(shù)</p><p>　　查規(guī)范知：平均日綜合生活用水量定額為 ，取。排放系數(shù)為0.8-0.9，取0.8，故平均日綜合生活用水量定額為。</p><

55、;p>　?、?污水設計流量的計算</p><p><b>　　綜合生活污水量</b></p><p>　　式中： 為居民生活污水設計流量</p><p><b>　　為居民生活污水定額</b></p><p><b>　　為設計人口數(shù)</b></p>&l

56、t;p>　　為生活污水總變化系數(shù)</p><p>　?、?工業(yè)廢水設計流量Q2</p><p>　　③ 工業(yè)企業(yè)的生活污水和淋浴污水設計流量的確定</p><p>　　式中： 為一般車間職工生活污水量定額</p><p>　　為一般車間職工淋浴污水量定額</p><p>　　為一般車間最大班職工人數(shù)</

57、p><p>　　為一般車間最大班職工淋浴人數(shù)</p><p>　　為一般車間職工生活污水時變化系數(shù)，一班取3.0</p><p><b>　　為每班工作時間</b></p><p>　　④ 城市污水設計總流量</p><p>　　3.3.2 污水管網(wǎng)定線</p><p>　?、?/p>

58、 劃分排水區(qū)域與排水流域</p><p>　　由于該市的規(guī)劃面積總體不大，可以把該區(qū)域一個整體來考慮，每個排水區(qū)域設置一條干管，則C市可以劃分為六個排水區(qū)域。</p><p>　?、?主干管和干管定線</p><p>　　污水的主干管的走向和數(shù)目取決于污水廠和出水口的位置，由于該城市為中小城市且工業(yè)企業(yè)人口不多，故設一個污水處理廠和一個出水口，所以只需一個主干管，考

59、慮到該城市北高南低，河流自西向東的流向，故可以設置五條大致平行的由北向南的干管。</p><p>　　3.4 管段設計流量計算</p><p>　?、?管段設計流量有關(guān)名詞定義</p><p>　　管段：污水管網(wǎng)中流量和管道敷設坡度不變的一段管段。</p><p>　　污水管網(wǎng)的節(jié)點：設計管段的上游段和下游段。</p><

60、p>　　管段設計流量：管段的上游段匯入的污水量和該管段的收集污水量之和。</p><p>　　節(jié)點流量：該節(jié)點的一條管段所連接的用戶污水量（本段流量）和該節(jié)點所接納的集中污水量（集中流量）之和。</p><p>　　⑵ 污水流量分配計算</p><p>　　在進行污水管網(wǎng)設計時，采用最高日最高時的污水流量作為設計流量，該市的污水設計總流量為257.32L/S。

61、該城市在規(guī)劃時，工廠污水一般采用集中排放方式，所以把工廠的廢水、生活污水和淋浴污水作為集中流量，只有綜合生活污水是泊線流量。</p><p>　　F4工廠的集中排污量：</p><p>　　F5工廠的集中排污量：</p><p>　　綜合生活污水量是泊線流量，沿線流量宜采用面積比流量來進行分配，但不是直接分配設計流量，而是分配平均日流量，在設計管段流量時再乘以總變化

62、系數(shù)，管段分配的沿線流量全部加到上游節(jié)點流量作為節(jié)點流量。</p><p>　?、?面積比流量的計算</p><p>　　① 街區(qū)編號并計算其面積：將各街區(qū)編上號碼，并按各街區(qū)的平面范圍計算它們的面積，列入表3.1中。</p><p><b>　　表3.1</b></p><p><b>　　面積比流量<

63、/b></p><p>　　綜合生活污水量泊線流量，其計算采用平均日流量乘以總變化系數(shù)，則綜合生活用水按街區(qū)面積分配時比流量為：</p><p>　　管段設計流量的計算(見表3.2)</p><p><b>　　見表3.2</b></p><p>　　3.5 污水管設計參數(shù)</p><p>

64、<b>　?、?設計充滿度</b></p><p>　　設計充滿度是指一個設計管段中，污水在管道中的水深h和管道直徑D的比值，污水管道一般按非滿流設計。（見表3.3）</p><p><b>　　見表3.3</b></p><p><b>　?、?設計流速</b></p><p&g

65、t;　　設計流速是與設計流量、設計充滿度相對應的水流平均速度。為了管道中不產(chǎn)生淤積的流速，設計流速應限制在最大和最小設計流速之間。以為該市所采用的是鋼筋混凝土管，設計規(guī)定最小流速為0.6m/s,最大流速5 m/s。</p><p><b>　?、?最小管徑</b></p><p>　　在污水管網(wǎng)的上游部分，污水管段的設計流量一般都很小，若根據(jù)設計流量計算管徑，容易發(fā)生

66、堵塞。根據(jù)污水管段的養(yǎng)護記錄統(tǒng)計，在居住區(qū)和廠區(qū)的污水支管最小管徑為200mm，干管最小管徑為300mm，在城鎮(zhèn)道路下的污水管道最小管徑為300mm，所以該市的道路污水管徑均≥300mm。</p><p><b>　　⑷ 最小設計管徑</b></p><p>　　在污水管網(wǎng)設計時，通常使管道敷設坡度與設計區(qū)域的地面坡度基本一致。規(guī)定300mm管徑對應的最小設計坡度為0

67、.003。</p><p>　?、?污水管道埋設深度</p><p>　　管道埋深是指管道的內(nèi)壁底部到地面的垂直距離。覆土厚度是指管道的頂部離開地面的垂直距離。在考慮管道埋深時，應考慮當?shù)氐谋鶅鼍€、地面載荷和管道的銜接等因素。該市位于內(nèi)蒙古東部地區(qū)，冰凍深度為-1.5米，綜合各方面因素，無保溫措施的生活污水與其接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設在土壤冰凍線以上0.15米。在車行道下的排水管道，

68、其覆土厚度不小于0.7米。</p><p><b>　?、?污水管道的銜接</b></p><p>　　污水管道在檢查井銜接，設計時必須考慮到檢查井的上游管段和下游管段銜接的高程關(guān)系，應遵循兩個基本原則：第一，避免上游回水；第二，減少埋深。在平坦地區(qū)上下游的管徑相同時，宜采用水面平接法，在地面坡度較大且下游管徑大于上游宜采用管頂平接。</p><p

69、>　　3.6 污水管網(wǎng)水力計算</p><p>　　⑴ 污水管網(wǎng)水力計算步驟</p><p>　?、?量出各個設計管徑的長度，并將其和設計流量一起填入水力計算表。</p><p>　?、?將管段起始點檢查井地面標高填入表中，并計算各管段地面坡度。</p><p>　　③ 根據(jù)設計流量和參照地面標高及查閱有關(guān)規(guī)范，確定各管段的設計管徑、設

70、計坡度、設計流速和設計充滿度。</p><p>　?、?由管長和設計坡度計算降落量，由管徑和設計充滿度確定管內(nèi)水深。</p><p>　?、?求各管段的埋深和管段上下端的管內(nèi)底標高。</p><p>　　⑥ 確定計算管段的上下端的水面標高。</p><p>　　⑵ 污水管網(wǎng)水力計算（見表3.4）</p><p><

71、;b>　?、?管段的銜接設計</b></p><p>　　干管的管段銜接據(jù)具體情況選擇水面平接或管頂平接</p><p>　?、?污水管網(wǎng)水力計算的注意事項</p><p>　?、?必須細致研究管道系統(tǒng)的控制點，控制點一般位于東區(qū)最遠或最低處，它們的埋深控制為該地區(qū)污水管道的最小埋深。各條管道的起點，污水出水口較深的工業(yè)企業(yè)都是研究控制點的對象。&

72、lt;/p><p>　?、?必須注意管道敷設坡度與地面坡度的關(guān)系，使確定的管道坡度在保證最小設計流速前提下，又不使管道埋深過大。</p><p>　?、?水力計算自上游一次向下游進行，一般情況下，隨著設計流量逐段增加，設計流量依次增大。流量不變時，流速不應減小，流量逐漸增加，設計管徑也應逐段增加，但當管道坡度驟然增大時，下游管段的管徑可以減小，但縮小范圍不得超過50-100mm。</p&

73、gt;<p>　　④ 在地面坡度太大的地區(qū)，為了減小管內(nèi)水流速度，防止管壁被沖刷，管道坡度往往要小于地面坡度。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，因此在適當?shù)狞c可設置跌水井，管段之間采用跌水鏈接。</p><p>　?、?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，檢查井底部在直線官道上要嚴格采用直線，在管道轉(zhuǎn)彎處要采用勻稱的曲線，通常直線檢查并不考慮

74、局部損失。</p><p>　?、?在旁側(cè)管與干管的連接處，要考慮干管的已定埋深是否允許旁側(cè)管接入。連接處旁側(cè)埋深大于干管埋深，則需在連接處的干管上設置跌水井，以使旁側(cè)管能接入干管，另一方面，若連接處旁側(cè)管的管底標高比干管的管底標高高出很多，為使干管有較好的水利條件，需在連接處的旁側(cè)管上設置跌水井。</p><p>　?、?繪制管道平面圖和剖面圖</p><p>　

75、?、?在城市規(guī)劃圖上用粗線表示管道，畫出污水管道和各種井的平面圖，并標上編號，注明管長、管徑和坡度，還要標出污水廠和排水口位置。</p><p>　?、?繪制主干管的縱剖面圖。（見圖3.1）</p><p><b>　　插圖</b></p><p>　　第四章 雨水管網(wǎng)系統(tǒng)設計</p><p>　　4.1 雨水管渠系

76、統(tǒng)的組成</p><p>　　雨水管渠系統(tǒng)由雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口等構(gòu)筑物組成的一整套工程設施。</p><p><b>　　4.2 雨量分析</b></p><p>　　雨水設計流量是雨水管渠系統(tǒng)設計的依據(jù)。由于雨水徑流的特點是流量大而歷時短，因此應對雨量進行分析，以便經(jīng)濟合理的推算暴雨量和徑流量，作為雨水管渠的設計流量。</

77、p><p><b>　　4.3 氣象資料</b></p><p>　　C市的雨量公式： </p><p>　　4.4 排水區(qū)域的劃分</p><p>　　根據(jù)居住區(qū)平面圖和資料知該地區(qū)地形比較平坦，故排水流域按城市主要街道的匯水面積劃分，流域分界線見規(guī)劃圖。由于地形對排出雨水有利，采用分散出口的雨水管道布置形式。雨水干管

78、基本垂直于等高線，布置在排水流域地勢較低一側(cè)，這樣雨水就能以最短距離靠重力流分散就近排入水體。雨水支管設在街坊較低側(cè)的道路下。河流的位置確定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸邊。</p><p>　　4.5 雨水管網(wǎng)工程設計</p><p><b>　　⑴ 雨水管道定線</b></p><p>　　根據(jù)該市的具體情況，對該市的雨水管道進行定

79、線，具體見規(guī)劃圖。</p><p>　　⑵ 雨水管渠設計參數(shù)</p><p><b>　?、?設計充滿度</b></p><p>　　雨水管道的充滿度按滿流設計，即 </p><p><b>　?、?設計流速</b></p><p>　　設計規(guī)范規(guī)定滿流時管道的最小設計流速為

80、0.75m/s。最大設計流速非金屬管為5m/s。</p><p>　?、?最小管徑和最小坡度</p><p>　　雨水管道的最小管徑為300mm，相應的最小坡度為0.003；雨水口連接管的最小管徑為200mm，相應的最小坡度為0.01。</p><p><b>　?、?徑流系數(shù)的確定</b></p><p>　　不同地面

81、的徑流系數(shù)如下表所示： 表4.1</p><p>　　在雨水管渠系統(tǒng)設計中，匯水面積通常是有各種性質(zhì)的地面覆蓋而成，隨著它們占有的面積比例變化，值也各異，因此整個匯水面積的徑流系數(shù)應采用平均徑流系數(shù)，其值是按各類地面面積用加權(quán)平均法計算求得，即：</p><p>　　式中： 為匯水面積上各類地面的面積</p><p&g

82、t;　　為相應于各類地面的徑流系數(shù)</p><p><b>　　F 為全部匯水面積</b></p><p>　?、?斷面積水時間與折減系數(shù)</p><p><b>　?、?地面積水時間 </b></p><p>　　② 管渠內(nèi)雨水流行時間 </p><p>　　式中：

83、為管渠內(nèi)雨水流行時間（min）</p><p>　　為各設計管段的長度（m）</p><p>　　為各設計管段滿流時的流速（m/s）</p><p>　　60 為單位換算系數(shù)</p><p><b>　　c 為折減系數(shù)</b></p><p>　　查規(guī)范得：暗管m=2 明渠 m=1.2<

84、;/p><p>　　⑸ 實際地面徑流量為 </p><p>　　式中： Q 為計算匯水面積的最大設計徑流量 L/s</p><p>　　為高峰時段內(nèi)的平均設計暴雨強度 L/s</p><p><b>　　為徑流系數(shù)</b></p><p><b>　　F 為計算匯水面積<

85、/b></p><p>　?、?管段設計流量公式為 ： </p><p>　?、?劃分設計管段并計算各設計管段的匯水面積</p><p>　　根據(jù)管道的具體位置，在管道拐彎處、管徑或坡度改變處，有直管接入處或兩條以上管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上都應設計檢查井。根據(jù)管道的具體位置劃分設計管段，并將設計管段的檢查井依次編號，各設計管段的匯水面積的劃

86、分應結(jié)合地形坡度、匯水面積的大小以及雨水管道布置情況而劃定，按照就近排入雨水管道的原則劃分雨水面積。</p><p><b>　　⑻ 管道的銜接</b></p><p>　　本設計管段為雨水管段，對于直徑相同的管道銜接，考慮地面平坦應采用管頂平接，又因為雨水管道是滿流設計，所以也為水面平接。如果上游管段直徑大于下游管段直徑時，則應采用管頂平接。</p>

87、<p>　?、?雨水管網(wǎng)水力計算的注意事項</p><p>　　本設計只考慮有效設計范圍內(nèi)設置檢查井，實際中應按照規(guī)定的距離設計檢查井，還要考慮到管低基礎設施在冰凍線1.5m以下，所以此設計假設水管起點的最小埋深為1.7m，最小覆土厚度不小于0,7m。</p><p>　?、?本雨水管網(wǎng)的具體水力計算見表4.2，一共兩條雨水干管。</p><p><

88、b>　　表4.2</b></p><p>　　4.6 繪制雨水管道的平面圖和剖面圖</p><p>　?、?繪制雨水管道的平面圖</p><p>　　在該城市的規(guī)劃中用粗虛線表示雨水干管管道和檢查井的示意圖，并表明了管道的各水力系數(shù)，具體布置見規(guī)劃圖。</p><p>　　2 繪制雨水管道的縱剖面圖</p>

89、<p>　　一共設置兩條主干管雨水管道，由表知兩條雨水干管的水力計算結(jié)果基本差不多，所以只畫出了其中一條雨水干管的縱剖面圖。具體見圖4.1。</p><p><b>　　圖4.1</b></p><p>　　第五章 課程設計總結(jié)</p><p><b>　　主要參考文獻：</b></p><

90、p>　　1、《給水排水設計手冊》，第1、3、4、10冊。北京：中國建筑工程出版社，2000</p><p>　　2、《室外給水設計手冊》，GB50013-2006</p><p>　　3、《室外排水設計規(guī)范》，GB50014-2006</p><p>　　4、中華人民共和國建筑設計部主編。給水排水制圖標準（GB/T50106-2001）</p>