1、I设计总说明随着省民和县城工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，城市排水工程的建设已成当前迫切需要解决的问题。民和县人口为 10 万，街坊面积为 830 公顷，污水处理厂设计规模为 20000m3/d，处理工艺采用厌氧池加氧化沟工艺。民和县排水管网采用分流制，生活污水和工业污水通过污水管道进入污水处理厂进行处理后排入湟水河，雨水经雨水管网收集后直接排放，排入湟水河。在民和县污水厂的污水处理中，采用一组平流式沉沙池，长宽分别为 105m；两座厌氧池，直径为 19m；两座氧化沟，氧化沟直线
2、段长57m，宽为 7m；两座中心进水周边出水的辐流式沉淀池，直径为 24m；处理后的水经液氯消毒排入吊桥沟，最终汇入湟水河。在污泥处理中，污泥经脱水机房处理后外运。回流污泥泵房长宽为1010m；剩余污泥泵房长宽为 88m；两座浓缩池，直径为 6.2m；两座一级消化池，直径为12m；一座二级消化池，直径为 12m；污泥脱水机房长宽为 1010m，脱水污泥外运。全套图纸加 153893706IIIISpecificationAlong with the development of the provincial and county industrial production, increasin
3、g urban population, the expansion of cities, industrial wastewater and sewage discharge quantity increasing, a large number of untreated sewage directly discharged into the surrounding rivers, the urban environment pollution is very serious, the city drainage engineering construction has become the
4、current urgent needs to solve the problem.Minhe County population is 100000, 830hectares neighborhood, design scale of wastewater treatment plant for the 20000m3/d, the treatment process by anaerobic pond and oxidation ditch process.Minhe County drainage system using triage system, domestic sewage,
5、and industrial wastewater through sewage pipes into the sewage treatment plant discharged into the drawbridge and ditch, collected rain-storm sewer system directly, into the huangshui River. In minhe County sewage factory of sewage processing in the, used a group flat flow type sank Sha pool, long w
6、ide respectively for 10x5m; two block anaerobic pool, diameter for 19m; two block oxidation Groove, oxidation Groove line section length 57m, wide for 7m; two block Center water around water of spoke flow type precipitation pool, diameter for 24m; processing Hou of water by liquid chlorine disinfect
7、ion row into suspension bridge Groove, eventually meeting into Huang water river. In sludge treatment, sludge dewatering House shipped after processing. Return sludge pumping station aspect for a 10x10m; excess sludge pumping station aspect 8x8m; two thickener, 6.2m diameter; two-stage digestion poo
8、ls, 12m diameter; a secondary digester, diameter of 12m for sludge dewatering House aspect is 10x10m, Sinotrans dewatered sludge.目录设计总说明 .ISpecification.II1 绪论及设计任务书 11.1 设计的背景、意义及应用前景 .11.2 设计概述及成果 .11.3 设计原始资料 .21.3.1 城市概况 21.3.2 自然条件 21.3.3 城市排水现状简述 32 城市排水管网设计与计算 42.1 城市排水管网设计原则 .42.1.1 排水系统的规划设
9、计原则 42.1.2 排水管网定线原则 42.2 设计依据及排水体制的选择 .52.2.1 设计依据 52.2.2 排水系统体制的选择 52.3 城市污水管网计算 .62.3.1 城市污水管网设计方案的确定 62.3.2 城市污水管网水力计算 72.3.3 设计规定 82.3.4 城市污水管道起点埋深的确定 82.3.5 控制点的确定 82.3.6 管网水力计算 82.3.7 污水管道的衔接 93 城市雨水管网设计与计算 113.1 雨水管道定线 .113.2 主要设计参数的确定 .113.3 一般规定 .123.4 汇水面积计算 .123.5 雨水管道水力计算 .134 城市污水处理厂的设计
10、说明 144.1 设计步骤 .144.2 城市污水处理厂的设计及场址选择 .144.2.1 设计原则 144.2.2 方案的选择原则 144.2.3 方案的选择 145 污水处理构筑物设计计算 195.1 中格栅 .195.2 污水泵房 .205.3 平流式沉沙池 .215.4 厌氧池 .235.5 卡罗塞尔氧化沟 .255.5.1 设计参数 255.5.2 设计计算 .265.6 二沉池 .295.6.1 设计参数 295.6.2 设计计算 305.7 接触消毒池与加氯间 .315.7.1 设计参数 315.7.2 设计计算 315.8 巴氏计量槽 .335.8.1 特点 335.8.2 设
11、计计算 336 污泥处理构筑物设计计算 356.1 回流污泥泵房 .356.1.1 设计说明 356.1.2 回流污泥泵设计选型 356.2 剩余污泥泵房 .356.2.1 设计说明 356.2.2 设计选型 356.3 污泥浓缩池 .366.3.1 设计参数 366.3.2 设计计算 366.4 贮泥池及污泥泵 .386.4.1 设计参数 386.4.2 设计计算 386.5 消化池 .386.5.1 消化池 396.5.2 二级消化池 406.5.3 污泥脱水设计计算 467 构筑物的工艺设计说明 487.1 污水处理构筑物 .487.1.1 中格栅 487.1.2 污水泵房与集水池 48
12、7.1.3 平流式沉沙池 497.1.4 厌氧池 497.1.5 卡罗塞尔氧化沟 497.1.6 二沉池 497.1.7 消毒接触池与加氯间 507.1.8 巴氏计量槽 507.2 污泥处理构筑物 .507.2.1 回流污泥泵房 507.2.2 剩余污泥泵房 507.2.3 污泥浓缩池 507.2.4 贮泥池 517.2.5 消化池 517.2.6 脱水机房 517.3 辅助建筑物 .518 污水处理厂的布置 528.1 污水厂的平面布置 .528.1.1 各处理单元构筑物的平面布置 528.1.2 管道及渠道的平面布置 528.1.3 附属建筑物 528.2 污水厂的高程布置 .528.2.
13、1 污水的高程布置 528.2.2 污泥的高程布置 548.3 构筑物高程的确定 .548.4 管材、接口、基础形式及构筑物的确定 .558.4.1 管材的选择与确定 558.4.2 接口的选择 558.4.3 基础的选择 558.4.4 构筑物的选择 55总结 57参考文献 59致谢 61附录 631 绪论及设计任务书土木工程学院 11 绪论及设计任务书1.1 设计的背景、意义及应用前景目前我国城市污水处理率低,环境污染压力大,但现行的处理技术多数面临高额资金投入的难题,当前迫切需要低能耗、生态型的污水处理技术。并且随着人民生活水平的提高和城市化的日益加快，我国城市污水排放量持续增长。我国水
14、污染的治理重点已经开始从工业点源为主的控制治理，逐步转变为以城市生活污水为主的控制治理，如何有效地解决生活污水的污染问题，降低对环境的污染，已经成为当今社会关注的热点。通过毕业设计，达到对学习成果的综合性总结和检阅，也是以后从事相关工作的最初尝试，并且能在老师的指导下，在设计过程中不断完善自己专业知识。它是检验大家掌握知识的程度、分析问题、解决问题基本能力的一份综合性答卷。此次设计是青海省民和县排水工程设计，其内容包括城区排水管网的布置和设计以及城区的污水处理设计。随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使
15、城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成当前迫切需要解决的问题。理论用于实践，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业课知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己将来走上工作岗位进行工程设计打下坚硬的基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据设计原始设计资料正确地选定设计方案，掌握污水
16、厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。1.2 设计概述及成果民和县污水以有机污染物为主，针对以上特点，以及出水要求，现有城镇污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。根据处理规模（20000m 3/d） ，进出水质（一般的生活污水） ，出水质要求国家污水综合排放标准GB18918-2002 一级 B 标准，污水处理厂既要求有效地去除 ，5BOD又要求对污水中的氮、磷进行适当处理，以及该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源） ，污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺
17、点及使用条件。最终成果描述：青海大学本科毕业设计 :青海省民和县排水工程设计土木工程学院2（1）民和县排水管网设计，绘制污水管网平面图、污水管网主干管纵剖图、雨水管网平面布置图；（2）民和县排水工程设计计算，完成计算说明书一份（20000 字以上） ，内容包括排水管网设计以及污水、污泥处理系统的设计；（3）民和县排水工程设计，绘制污水厂总平面图、污水及污泥高程布置图、处理构筑物详图。1.3 设计原始资料1.3.1 城市概况民和回族土族自治县位于青海省东部，东部和南部与甘肃省毗连。东北与甘肃省永登县、兰州市红古区隔大通河相望，东与甘肃省永靖县接壤，南隔黄河与甘肃省积石山相对，西、西北及北与本省循
18、化县、化隆县、乐都县毗邻。县境南北长 69 千米，东西宽 32 千米。民和县属于规划中的新兴城市，为保护环境，实现社会、经济的可持续性发展，应尽可能的减少污染物的排放量，故需对城市污水及工业废水进行综合处理，使排入河流的污水水质达到设计要求并符合国家规定的标准。（1）设计人口根据民和县城总体规划，污水厂服务区设计人口为：近期（2012 年）5 万人，远期（2020 年）10 万人。（2）工厂企业民和县污染物排放最大的行业为西部水电，该厂最大排污（水）量近期为 1000 吨/天，远期为2000 吨/天。1.3.2 自然条件（1）地形及工程地质民和县处湟水谷地和黄河谷地，地貌以山地沟谷地为主，湟水
19、、黄河自西向东分别流经县北境和境南，大通河自北向南流经县境东北部。县境内海拔最高 4220 米，最低 1650 米，平均海拔高度1700-2500 米，为黄土高原向 青藏高原过渡地带。 （2）气候民和地处北温带，属高原大陆性干旱气候，年均温度 9，年降水量 292.2 毫米左右，无霜期198 天，常年主导风向以西南风为主，最大风速为 18 米/ 秒。 （3）水文资料湟水河贯穿民和县，处理水排入湟水河。湟水河水文资料如下常水位：1780.60 米（黄海高程）洪水位：1790.00 米（黄海高程）枯水位：1775.00 米（黄海高程）（4）城市污水与排出水水质 1 绪论及设计任务书土木工程学院 3
20、表 1.1 进出水质表 1.3.3 城市排水现状简述近年来随着社会经济的迅速发展，环境污染问题呈上升趋势，在水体环境上，民和县西部水电的污水通过排入河流，对水体造成了很大的污染。该镇人口的迅速增长，生活污水量日益增多，生活污水大部分经化粪池后直接排入水体，因此，生活污水对河流水质影响很大。目前民和县排水基本上无管网设施，没有一个完善的污水收集、处理和排放系统。雨、污水均直接就近排入河流。西部水电的废水经一级处理后经输水明渠排入河流。污水自由排放，各河流水体被严重污染。这样不仅造成地下水和河流水体的污染，在夏季蚊蝇滋生，又严重影响市民的生活环境和大气质量，同时也为环保部门的执法带来了较大的难度。
21、水质指标 城市污水水质 (mg/L) 出水水质标准(mg/L)BOD5 190 20CODcr 350 60SS 200 20TN 40 20P 4 1青海大学本科毕业设计 :青海省民和县排水工程设计土木工程学院42 城市排水管网设计与计算2.1 城市排水管网设计原则2.1.1 排水系统的规划设计原则排水系统是控制水环境污染、改善和保护环境的重要设施，同时也是人民身体健康、日常生活以及企业发展的保障措施。因此，排水工程的规划与设计必须在区域规划及城市工业企业的总体规划基础上进行。排水系统的规划与设计应遵循以下原则：（1）要认真贯彻执行宪法中“国家保护环境和自然资源，防治污染和其它公害”以及环境
22、保护法 、 水污染防治法 。坚持经济建设、城市建设、环境建设同时规划、同时实施、同时发展的原则，开展以城市为中心的环境综合治理，以实施经济效益、社会效益和环境效益的统一，在这些指导思想下，进行排水工程的规划与设计。（2）认真贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利”的环保方针，正确安排好工农、城市、生产、生活等方面的关系，使经济发展和环境保护统一起来，注意预防和消除对环境的污染。（3）排水工程的规划应符合区域规划及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其它单项工程设施密切配合，互相协调。（4）排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑发展有扩建的可能性，并应根据使用要求和技术经济
23、的合理性等因素，对近期工程做出分期建设安排。（5）在规划与设计排水工程时，必须注意要认真执行有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。 必须执行国家关于新、改、扩工程实行防治污染的“三同时”规定。（6）排水系统的规划与设计，要与邻近区域的污水、污泥处理与处置相协调。必须在较大范围内综合考虑。（7）排水系统的规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。对工业废水要进行适当的预处理，达到要求后排入城市排水系统。2.1.2 排水管网定线原则排水管网的定线原则是：应尽可能在管线较短和埋深较浅的情况下，让最大区域的污水自流排除。定线时通常考虑的因素是：地形和竖向规划；排水体制；污水厂和出水口位置；水文
24、地质条件；道路宽度；地下管线和构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况以及发展远景和修建顺序等。地形一般是影响管道定线的主要因素，定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般应顺坡排水。地形标高较高的污水不要经较低地区泵站排水。2 城市排水管网设计与计算 2 城市排水管网设计与计算土木工程学院 5排水管网定线的顺序应当是先确定污水处理厂的位置，然后依次确定主干管、干管、支管的位置。污水厂应设在河流下游，地下水流向的下游，城市主导风向的下风向。管道埋深和泵站数量直接影响到工程总造价，管网定线需做方案比较，选择最合适的管线位置，使其既能减少埋深，又可少建泵站。排水管道定线应尽
25、量避免或减少管道与河流、山谷、铁路及地下构筑物交叉，以降低施工费用，减少养护工作的困难。当排水干管与等高线垂直时，排水干管一般采用双侧集水；当排水干管与等高线斜向相交时，排水干管一般采用单侧集水。当排水干管双侧集水时，干管间距一般为 6001000m；当排水干管单侧集水时，干管间距一般为 600800m。2.2 设计依据及排水体制的选择2.2.1 设计依据设计依据包括：（1）GB50014-2006 室外排水设计规范 ；（2）GB8978-2006 污水综合排放标准 ；（3）GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 ；（4）CJ3082-2006 污水排入城市下水道水质标准 ；（
26、5） 民和县排水工程设计任务书 ；（6） 给水排水设计手册 ；（7）民和县总体规划平面图。2.2.2 排水系统体制的选择在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称作排水系统的体制，简称排水体制。排水系统的体制，一般分为合流制和分流制两种类型。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。现在常用的是截流式合流制排水系统，这种系统实在临河岸边建造一条截流干管，同时在合流干管和截流干管相交之前或相交处设置溢流井，并在截流干管下游设置污水处理厂
27、。合流制特点如下：（1）从环境保护方面来看，它将生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的。可是雨天时有部分混合污水经溢流井溢入水体，使水体遭受污染，甚至达到不能容忍的程度。但此缺点可在溢流出水口附近设置雨水污水存储池以减轻城市水体污染。（2）从工程造价方面来看，截流主干管尺寸很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应地增高。但据国外有的经验认为合流制排水管道的总造价比完全分流制一般要低 20%40% 。（3）从维护管理方面来看，晴天只是部分流，管内流速较低，易产生沉淀；雨天时接近满管流，管中的沉淀物易被暴雨水冲走，故可减低管道维护管理费
28、用。但是晴天与雨天流入污水厂水量青海大学本科毕业设计 :青海省民和县排水工程设计土木工程学院6变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水的系统称污水排水系统；排除雨水的系统称雨水排水系统。分流制特点如下：（1）从环境保护方面来看，生活污水和工业废水全部送往处理厂进行处理，使受纳水体免遭受污染。但分流制对初将雨水不能采取处理，造成初降雨水的污染，有时还很严重。（2）从工程造价方面来看，由于分流制雨水、污水分流而多设一条雨水排水系统，但管径可适当减小，该市又有较好的
29、接纳水体，雨水可就近排除。且分流制可以分期建设，缩短工期，提高效益，适合我国国情。（3）从维护管理反面来看，分流制可保证城市污水在水管内的流速不致太小而发生淤积，同时进入污水厂的水质水量变化小，有利于污水厂的运行管理。所以，根据民和县工业企业规划，环境保护的要求，污水的利用情况，原有的排水设施，水质、水量、地形、气候等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提下，综合考虑，确定民和县排水管网采用分流制排水系统。2.3 城市污水管网计算2.3.1 城市污水管网设计方案的确定（1）污水厂位置的选择 综合考虑民和县地形、地势及河水流向、风向等因素，将污水厂址选在民和县东边，靠近岸边，且离市区符合卫生防护
30、要求（污水厂距居民区大于 300m） 。污水厂设在河流下游，不会对城市的饮用水源及自然景观产生污染。同时污水厂处于城市常年主导风向的下风向，不会对城市产生空气污染。污水处理厂工程地质条件较好，交通方便，靠近受纳水体，处理后的水可以就近排放。（2）污水管道定线 依据城市地形设计出两种方案，以便于进行方案比较。两种设计方案分别为方案 A 和方案 B。 方案 A：根据城市的地形特点为排水方便，故设两条主干管。干管沿近似与等高线平行，排水布置管网为平行式。此方案共设有两根主干管，穿越三次河流。 方案 B：由于该市中心城区街区规划较为规整，为避免污水多次穿越河流故方案 B 单设一条干管，污水沿湟水河而下
31、，仍满足污水顺坡自流排除的原则。此方案共设有一根主干管，穿越二次河流。管网布置形式为平行式。支管布置形式为穿坊式布置。在管网布置中，两方案的污水主干管都得穿越河流，方案 B 比方案 A 少穿越一次河流，且少一条主干管，若 A 方案具体施工的话容易给居民生活造成不便，经济浪费较大。综合各种因素考虑，本设计选用 B 方案进行计算。（3）排水分区及排水流域民和县城地形较为狭长，污水厂的确定使城区分为两个排水区域。一区域包括民和县城川垣新区和享堂区域，二区域马场垣地区。两个区域的污水最后总汇入城东的污水处理厂。一区域污水管2 城市排水管网设计与计算 2 城市排水管网设计与计算土木工程学院 7网中干管可
32、划分为 12、23、34、45、524。二区域污水管网中干管可划分为721、216、624。2.3.2 城市污水管网水力计算2.3.2.1 污水设计流量计算（1）居民生活污水设计流量查生活污水量定额，其平均日综合生活用水定额取 100-140 ，取 100 。)/(dcapL )./(dcapL则平均日生活污水量 。sQd /1630241由于 5 1000， = = 。dZK1.7d1故综合污水设计流量为 。)/(10.68(L/s)6 . 341 dm（2）工业废水设计流量 2Q由原始资料可知，民和县污染物排放最大的行业为西部水电，该厂最大排污（水）量近期为1000 吨/天，远期为 300
33、0 吨/天。所以 。302d/（3）城市污水设计总流量 h /d)190(m=+16=321Q通过以上初步计算，并结合民和县开发区实际情况综合分析，确定民和县 2020 年城市污水处理厂规模为 。dm/2032.3.2.2 比流量计算街坊面积见下表。表 2.1 街坊面积分配表1 2 3 4 5面积（ ）2m182800 247300 217100 199800 376600街坊编号 6 7 8 9 10面积（ ） 240550 112100 129250 123550 152800街坊编号 11 12 13 14 15面积（ ）2137350 155800 187700 353400 3889
34、50街坊编号 16 17 18 19 20面积（ ）m175000 95050 205050 325050 325100街坊编号 21 22 23 24 25面积（ ）2263300 127650 132950 370350 360000街坊编号 26 27 28 29 30面积（ ） 303250 294500 279000 253900 219800青海大学本科毕业设计 :青海省民和县排水工程设计土木工程学院8街坊编号 31 32 33 34 35面积（ ）2m242350 235050 500000 195000 194850idAQq)/(14.08362hmsL2.3.3 设计规定
35、污水管道在设计时要满足以下规定：（1）最小流速：为防止管道淤积，根据设计规范及有关运行经验，污水管道最小流速定为0.6m/s，允许个别起始管道流速低于 0.6m/s；（2）最小管径：为防止管道淤积，减少清通次数，街区和厂区内连接管道的最小管径采用200mm，街道管（支管、干管、主干管）的最小管径采用 300mm；（3）最小设计坡度：管径为 200mm 时，采用最小设计坡度为 0.004；管径为 300mm 时，采用的最小设计坡度为 0.003；（4）最大埋深：根据当地地下水位及地质情况、技术经济指标及施工方法而定，一般在干燥土壤中，最大埋深不超过 78m；在多水、流砂、石灰岩地层，一般不超过
36、5m；（5）最小覆土厚度：必须满足三点要求，首先防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道，要求管内底标高在冰冻线以上 0.15m；其次防止管壁因地面荷载而受道破坏，要求覆土厚度大于0.7m；最后满足街坊污水连接管衔接的要求。2.3.4 城市污水管道起点埋深的确定 管道起点埋深要考虑冰冻深度、覆土厚度和管道连接要求，最有综合确定节点 1 的埋深为2m，节点 7 的埋深也为 2m。2.3.5 控制点的确定 在污水排放区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。根据地形及管网布置的特点，节点 1 为整个管网的控制点，该点埋深为 2m。2.3.6 管网水力计算 在确定设计流量后，便可以从上游管
37、段开始依次进行主干管各设计管段的水力计算。列表进行计算从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入表中。将各设计管段的设计流量、设计管段起讫点检查井处的地面标高列入表中。计算每一设计管段的地面坡度，作为确定管道坡度时参考。确定起始管段的管径以及设计流速 v，设计坡度 I，设计充满度 h/D。首先拟采用最小管径300mm，即查排水工程（第四版）上册164 页附图 4 水力计算图。在这张计算图中，管径 D 和管道粗糙系数 n 为已知，其余 4 个水力因素只要知道 2 个即可求出另外 2 个。现已知设计流量，另1 个可根据水力计算设计数据的规定设定。本城镇由于管段的地面坡度很小，为了不使整个管道系
38、统的埋深过大，宜采用最小设计坡度为设定数据。将所确定的管径 D、管道坡度 I、流速 v、充满度 h/D 分别列入污水管段水力计算表。确定其它管段的管径 D、设计流速 v、设计充满度 h/D 和管2 城市排水管网设计与计算 2 城市排水管网设计与计算土木工程学院 9道坡度 I。通常随着设计流量的增加，下一个管段的管径一般会增大一级或两级（50mm 为一级） ，或者保持不变，这样便可根据流量的变化情况确定管径。然后可根据设计流速随着设计流量的增大而逐段增大或保持不变的规律设定设计流速。根据 Q 和 v 即可在确定 D 那张水力计算图中查出相应的 h/D 和 I 值，若 h/D 和 I 值，若 h/
39、D 和 I 值符合设计规范的要求，说明水力计算合理，将计算结果填入污水管段水力计算表中相应的项中。表 2.2 最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H） （mm） 最大设计充满度（ ）Dh200-300350-450500-90010000.550.650.700.75根据设计管段长度和管道坡度求降落量（降落量= ） 。根据管径和充满度求管段的水深IL（h= ） 。hD确定管网系统的控制点。对主干管起决定作用的控制点是 1 节点。1 节点是主干管的起始点，它的埋深考虑到管道内污水冰冻，地面荷载，覆土厚度等各因素，定为 2m。求设计管段上、下端的管内底标高，水面标高及埋设深度。具体计算的计算结果见下
40、表。2.3.7 污水管道的衔接污水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支付接入的地方都需要设置检查井。管道的衔接时应遵循以下原则：（1）尽可能提高下游管道的高程，以减少管道埋深，较低造价；（2）避免上游管道中形成回水而造成淤积；（3）不允许下游管段管底标高高于上游管管底标高，以免形成淤积。管的衔接的方法，通常有水面平接和管顶平接两种。民和县排水管道采用水面平接。青海大学本科毕业设计 :青海省民和县排水工程设计土木工程学院10表 2.3 污水管网干管设计计算居民生活污水日平均流量分配 管段设计流量计算本段 集中流量管段编号 街坊编号街坊面积比流量流量转输流量合计流量总变化系数沿线流量 本段 转
41、输设计流量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121-2 4、5 57.60 0.14 8.0720-19 2.56 2.56 2.3 5.89 5.8919-2 9.06 9.06 2.1 19.20 19.209-8 1.57 1.57 2.3 3.61 3.618-2 4.94 4.94 2.3 11.36 11.362-3 8、9 25.28 0.14 3.54 14 25.61 1.9 48.40 48.4010-11 4.10 4.10 2.3 9.43 9.4311-3 8.87 8.87 2.1 18.63 18.633-414、1574.24 0.14 10.40
42、 34.48 44.88 1.8 79.74 79.7414-13 2.87 2.87 2.3 6.60 6.6013-12 5.99 5.99 2.2 13.28 13.2812-4 12.13 12.13 2.1 24.89 24.894-519、2065.02 0.14 9.10 57.01 66.11 1.7 112.56 112.5615-16 5.98 5.98 2.2 13.16 13.1616-5 10.23 10.23 2.1 21.39 21.395-2424、2573.04 0.14 10.23 76.34 86.57 1.7 142.84 142.847-21 34.7
43、2 34.7223-22 2.73 2.73 2.3 6.28 6.2822-21 5.46 5.46 2.2 12.01 12.0121-6 33 50.00 0.14 7.00 5.46 12.46 2.2 27.41 34.72 62.1318-17 6.47 6.47 2.2 14.23 14.2317-6 13.32 13.32 2.0 26.64 26.642 城市排水管网设计与计算 2 城市排水管网设计与计算土木工程学院 116-24 28 27.9 0.14 3.91 25.78 29.69 1.9 56.41 34.72 91.1324-25 233.97污水管网主干管水力计
44、算见附表一。青海大学本科毕业设计 :青海省民和县排水工程设计土木工程学院123 城市雨水管网设计与计算3.1 雨水管道定线民和县地形比较平缓，汇水面积较大，雨水管径较大，雨水管坡度可在满足管内雨水流速条件下适当减小。经计算，靠重力流仍能买足雨水管的埋深要求。在实际工作中应注意在分流制排水系统中，地面雨水能以最短距离靠重力就近排入水体，若有重要广场，在雨水管道布置时注意避让，避免雨水管道穿越广场。湟水河贯穿民和县，在设计雨水管网的时候，应考虑就近排水水体。3.2 主要设计参数的确定（1）民和县暴雨强度公式 经查给水排水手册 ，民和县暴雨强度公式为：(3-1)58.0)lg391(tPq式中 q
45、设计暴雨强度（L/sha） ；P 设计重现期，取 P=1 年；t 设计降雨历时(min)； （2）径流系数 值的求定径流系数的值因汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面铺砌等情况的不同而异。如屋面为不透水材料覆盖， 值大；沥青路面的 值也大；而非铺砌的土路面值就小。地形坡度大，雨水流动较快，其 值也大；种植植物的庭园，由于植物本身能截留一部分雨水，其 值就小等等。但影响 值的主要因素则为地面覆盖种类的透水性。此外还与降雨历时、暴雨强度及暴雨雨型有关。例如降雨历时较长，由于地面渗透损失减少， 值就大；暴雨强度大，其 值也大；最大强度发生在降雨前期的雨型，前期雨大的， 值也大
46、。由于影响因素很多，要精确地求定其值是很困难的。目前在雨水管渠设计中，径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。 值见表 3.1。3 城市雨水管网设计与计算土木工程学院 13表 3.1 地面径流系数 值根据经验，本设计中综合 值取 0.6。（3）雨水设计流量确定雨水设计流量按下式计算：(3-2)FqQ式中 Q雨水设计流量（ L/s） ； 地面径流系数，本设计中 =0.6；F雨水汇水面积（ha） ；q设计暴雨强度（L/sha） 。 3.3 一般规定雨水管道设计应满足以下规定：（1）雨水管道按满流计算，最小设计流速一般不小于 0.75m/s，钢筋混凝土管最大流速不超过5m/s。（2）雨水管道最
47、小管径为 300mm，相应最小设计坡度 3。（3）管道的连接，一般采用管顶平接，必须保证进水管底不得低于出水管底，且保证覆土大于或等于 0.7m。（4）充分利用地形，就近排入水体或低洼地区。（5）根据城市规划布置雨水管道，应平行道路铺设，宜布置在行道或草地下，不宜布置在快车道下，雨水口布置应使雨水不致漫过路面，间距视道路坡度、宽度不同而定。联络管最小管径300mm，最小坡度 0.01。3.4 汇水面积计算根据管道的具体位置，在管道转弯处，管径或坡度改变处，有支管接入或两条以上管道交汇处以及超过一定距离的直线管段上应设检查井，两检查井之间流量、管径、坡度不变的管段为设计管段，各设计管段汇水面积的
48、划分应结合地形坡度、汇水面积大小及雨水管道布置情况而划定。地面种类 值各种屋面、混凝土、沥青路面大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面碎石路面非铺砌土路面公园、绿地0.900.600.400.300.15青海大学本科毕业设计 :青海省民和县排水工程设计土木工程学院14（1）管道定线、划分流水流域和设计管段 根据城市总体规划平面图，选择一条街道布置雨水管道，并确定各设计管段。（2）计算各设计管段的汇水面积各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小和雨水管道的布置情况而划定。雨水管道的汇水面积应基本上保证均匀增加，这样才能保证管径是均匀增加的，另外在管径发生变化的地方应对汇水面积适当的
49、加以调整。一般而言，管径变化的管段上游应适当的减少汇水面积而在下游增加汇水面积，这样做的原因是可以使管道的坡度都适当的减小。3.5 雨水管道水力计算查排水工程（第四版）上册173 页附图 12 水力计算图。在这张计算图中，管段设计流量、管道粗糙系数 n 以及充满度(h/D=1) 为已知，其余 3 个水力因素只要知道 1 个即可求出另外 2 个。管径可根据设计要求确定。本城镇由于管段的地面坡度很小，为了不使整个管道系统的埋深过大，宜采用较小设计坡度为设定数据。将所确定的管径 D、管道坡度 I、流速 v、分别列入附件七中第8、9、10 项。第 11 项的管道的输水能力 Q1 是指在水里计算中管段在确定的管径、坡度、流速的条件下，实际通过的流量。该值等于或略大于设计流量 Q。此值列于第 11 中。在管径、管道设计坡度和流速确定后，可以得出管内雨水流行时间。 根据设计管段
