1、题目：上海市嘉禾花园住宅小区给排水管网综合设计1、前言1课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势1.1.课题研究的意义国民经济的发展和人类生活水平的提高无疑将受水资源状态的制约。长期以来，水资源的不合理开发、利用所造成的研究的水资源短缺和区域性的生态环境灾害受到国际水资源与环境领域的广泛关注。水资源的合理利用与保护成为当今人类维持社会进步、国民经济可持续发展所必须的重要手段和保证措施。因此我们要尽最大努力，节约保护水资源。生活用水又是总用水量中的很大一部分。因为合理的设计小区的给排水管网对节水、保护水资源有着重要的意义。另一方面，随着人类生活水平的提高，人类对小区的品质要求越来越高。给排水管网
2、作为小区内重要的配套设施，不仅需要方便实用，还要美观、时尚。因此该课题的研究对人类居住的品质有着深刻的意义。从工程造价的方面讲，小区给排水管网的设计，在总投资中占有较大比重。而且科学合理的方案，有利于今后的管理和维护。本课题为上海市嘉禾花园住宅小区给排水管网综合设计。上海拥有丰富的河网水系、充沛的水资源总量，却被列为全国 300 个缺水城市之一（水质型缺水），为了上海的可持续发展，水资源的永续利用成为一个迫切需要解决的课题。其水资源问题不容乐观，水资源短缺和水环境污染日趋严重。对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理，已成为一项重要的战略任务 1。生活用水作为总用水量中很重
3、要的一部分，对其合理利用有助于减轻水资源短缺的压力。做好该课题的研究，将对上海市节水做出一定贡献，更能为小区居民提供安全，可靠，经济的生活用水。1.2.国内外研究的现状国内现状：我国水资源供需状况不容乐观。长期以来，我国社会经济发展一直受缺水困绕，水资源成为国民经济发展的“瓶颈”，缺水量越来越多，缺水地区迅速由点到面，几乎成为全国性问题，并且此问题越来越突出。新中国成立 60 多年来，我国初步建成了较为完善的给排水管网设计体系。但是，水资源问题一直没有得到根本解决，成为影响我国经济社会可持续发展的一个重大问题。我国河川径流量 27 115 亿立方米，在世界主要国家中，仅次于巴西、前苏联、加拿大
4、、美国和印尼，居世界第六位。但是由于人口众多，导致人均水资源量远远低于上述主要国家，也大大低于全世界的平均水平。如果从单位耕地面积水量来看，也远远小于世界的平均水平，我们用全世界 7.2%的耕地，养育了全球 1/5 的人口，从中可以窥测我国的水土资源是多么稀缺。应该特别强调，由于我国国土辽阔，各地区之间自然条件存在很大差异，导致水资源丰富程度出现显著的差别。我国水资源分布同人口、耕地分布极不协调，长江流域及其以南的珠江流域、浙闽台诸河、西南诸河等流域，国土面积、耕地和人口分别占全国的 36.5%、36% 和 54.4%，但水资源总量却占全国的 81%，人均水量为全国平均水平的 1.6 倍，亩均
5、占有量是全国平均值 2.3 倍；调水成为经济和政治的热门话题。辽河、海滦河、黄河、淮河流域，面积为全国的 18.7%（相当于南方的一半），水资源总量却只为南方 4 片的 10%；北方耕地占全国的 45.2%，人口占全国的 38.4%，水资源总量更少，特别是海滦河流域尤为明显，人均占有水量为全国平均水平的 16%，亩均为全国平均水平的 14%2。水资源这种不均衡分布，严重地制约了国民经济。为了弥补这些资源上的短缺，在居民用水、市政供水等方面我国做了很多努力。这些年，给排水管网的综合设计有了很大的发展。比如计算机在管网设计中的应用，很多设计计算都采用了计算机操作。这样保证了管网设计的科学性，准确性
6、。大大的提高了精度。但是，在我国的许多地方管网的设计，还存在很多缺点。如供水方式与排水体制选择选择不当。供水安全性低，排水不及时，管理落后。国外现状：国外的很多国家虽然总水量比我国少。然而其人口数与我国相比更少，因此水资源人均水平比我国高。即使这样，西方发达国家对给排水管网的设计仍有足够的重视。电子计算机在城市管网的优化和管网平差中得到普及，大大的提高了工作的效率与计算的精度；在管网的经济技术分析、供水管网检漏技术、给排水管网的水力计算、排水设备等许多方面都有突破。以水量流失率为例，通常自来水管道的漏损率在 10%左右。为了减少漏损，国外在管道铺设时选用质量较好的管材并采用橡胶圈柔性接口，另外
7、加强日常的管道检漏工作。例如，新加坡公用事业局严查自来水输送各个环节的水管“跑，冒，滴，漏”现象、水表损坏以及被他人通过非法连接偷水的现象。这使得新加坡的全国水量流失率，即水厂生产水量与出售到市场上的水量差异控制到最低限度，仅为 5%，成为全世界失水量最低的国家。日本东京的水量流失率为6%，而亚洲大多数城市水量流失率高达 40%60%3。1.3.发展趋势给排水管网综合设计的发展趋势，向电子计算机计算、设计的发展。在设计，施工，维护管理的各个方面，尽可能多的运用计算机，是工程设计达到科学化、规范化 4。另外 GIS（地理信息系统）在管网中的运用已初见端倪，它将成为一个重要发展方向。地理信息系统(
8、geographicin formationsy stem，简称 GIS)是在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、决策和预报等任务所需要的各种地理信息的计算机管理系统。随 着 网络时代的到来，作为城市公共服务事业的供水企业利用 Internet 在网上发布和出版空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析功能将成为 GIS 在供水管理中发展的必然趋势，因此建立一种基于 WEB 的 GIS 系统是供水行业未来的发展要求 5。2课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题2.1.课题的研究目标根据上海市嘉禾花园住宅小区的总平面图和设计原
9、始资料说明给排水管线布置的原则，选择合理的定线方案，并阐述采用的管材、埋设深度、接口形式，雨水口、检查井和消火栓的布置原则以及防腐、基础处理等技术措施和对施工和维护管理方面的要求；进行室外给水、雨水和污水管线的设计。在小区规划的基础上，设计一个科学、经济、合理的室外给排水管网系统。2.2.课题研究内容对上海市嘉禾花园住宅小区进行市政工程管线综合设计，统筹安排各种地下管线，有效利用路面以下空间，以达到缩短工期，节省工程投资，创造较好的经济效益和社会效益的目的。为小区居民提供安全，可靠，经济的生活用水。设计要符合上海市对给排水设计的总体规划。2.3.课题拟解决的关键问题(1) 分析设计的基础数据。
10、(2) 给水、污水、雨水管道系统的平面布置。(3) 给水、污水、雨水管道设计流量计算和水力计算。(4) 给水、污水、雨水管道设计系统上的某些附属构筑物。(5) 给水、污水、雨水管道在街道横断面上位置的确定。(6) 用 AUTO CAD 分别绘制给水、雨水、污水管线平面布置图及主干管纵断面图。二、设计方案的确定1方案的原理、特点与选择依据1.1.给水管网1.1.1.给水管网的布置要求(1)按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地。(2)管网布置必须保证供水安全可靠 ，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最少。(3)管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够
11、的水量和水压。(4)力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。1.1.2.给水管网的布置形式尽管给水管网有各种各样的要求和布置，但不外乎两种基本形式：树状网和环状网。树状网一般适用于小城市和小型工矿企业，这类管网从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状。显而易见，树状网的供水可靠性差。另外，在树状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，甚至停滞不流动，因此水质容易变坏，有出现浑水和红水的可能。环状网中，管线连接成环状，这类管网当任一段管线损坏时，可以关闭附近的阀门使和其余管线隔开，然后进行检修，水还可以从另外管线供应用户，断水的地区可以缩小，从而供水可靠性增加。环状网还可以大大
12、减轻因水锤作用产生的危害，而在树状网中，则往往因此而损坏管线 6。1.1.3.给水管道的定线城市给水管网定线是指在地形平面图上确定管线的走向和位置。定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。实线表示干管，管径较大，用以输水到各地区。虚线表示分配管，它的作用是从干管取水供给用户和消火栓，管径较小，常由城市消防流量决定所需最小管径。城市管网定线取决于城市平面布置，供水区的地形，水源和调节水池位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁等的位置等。定线时，干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。循水流方向，以最短的距
13、离布置一条或数条干管，干管位置应从用水量较大的街区通过。干管的间距，可根据街区情况，采用 500800 米。从经济上来说，给水管网的布置采用一条干管接出许多支管，形成树状网，费用最省，但从供水可靠性着想，以布置几条接近平行的干管并形成环状网为宜。干管和干管之间的连接管使管网形成了环状网。连接管的作用在于局部管线损坏时，可以通过它重新分配流量，从而缩小断水范围，较可靠地保证供水。连接管的间距可根据街区的大小考虑在 8001000 米左右。干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级路面或重要道路下通过，以减小今后检修的困难。管线在道路下的平面位置和标高，应符合城市或厂区地下管线综合设计的要求，给
14、水管线和建筑物、铁路以及其它管道的水平净距，均应参照有关规定。考虑上述要求，城市管网将是树状网和若干环组成的环状网相结合的形式，管线大致均匀地分布于整个给水区。供水范围内的道路下需敷设分配管，以便把干管的水送到用户和消火栓。分配管直径至少为 100mm，大城市采用 150200mm，主要原因是通过消防流量是， 分配管中的水头损失不致过大，以免火灾地区的水压过低。1.1.4.设计用水量的计算(1)城市用水分类给水系统是为城市、工矿企业、消防提供用水设施的总称。城市用水按使用目的可分为生活用水、生产用水、消防用水 7。(2)城市用水定额用水定额是指设计年限内达到的用水水平，设计年限应符合城市总体规
15、划要求，一般年限是 5 到 10 年，远期的是 10 到 20 年 7。(3)用水量的计算城市总用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水量：生活用水，生产用水，消防用水，浇晒道路和绿地用水量以及未预见水量和管网中的漏水量。1.1.5.设计流量的分配与管径的计算1.1.5.1.设计流量的分配环状管网分配流量的步骤如下：(1)按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点；(2)为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线平行干管中尽可能均匀地分配流量，并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件；(3)与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通
16、平行干管之间的流量。有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量一般不大，只有在干管损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以分配较少的流量。1.1.5.2.管径的计算要确定管径首先要知道设计用水量和加压方式，如果市政管道为贮水池供水那么引入管应小于小区最大时用水量但应大于平均时用水量；如果市政管道直接为用户供水，需要用设计秒流量确定管径。流量确定之后，通过查建筑给水排水设计规范和给排水设计手册就可以确定相应的管径。1.1.6.管材的选择设计时应结合各种管材的特性做到管材选用经济、合理。埋地管道长年累月承受输送液体内压、泥土及地面荷载的外压、高温变化引起的拉伸应力以及地基的不均匀沉降等产
17、生的综合应力，还要承受水锤冲击力，因此管材首先应有足够强度。同时结合建设要求做到经济合理。室外给水管道常用管材有承插式给水铸铁管、球墨铸铁管、焊接钢管、镀锌钢管、预应力（自应力）钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管、复合管等。（1）承插式给水铸铁管：具有较高的机械强度及承压能力，有较强的耐腐蚀性，接口方便，易于施工。其缺点在于不能承受较大的动荷载及质脆。按制造材料分为普通灰口铸铁管和球墨铸铁管，较为常用的为球墨铸铁管。（2）钢管：其优点是耐高压、耐震动、薄而轻及管节长而接口少；缺点是易锈蚀影响使用寿命、价格较高，故需做严格防腐绝缘处理。钢管一般用于管径要求大、受水压力高路段，及穿越铁路、河谷和地震区
18、等管段。（3）预应力和自应力钢筋混凝土管：优点是抗渗性和耐久性能好，不会腐蚀及腐烂，内壁不结垢等，缺点是质地较脆易碰损、铺设时要求沟底平整，且需做管道基础及管座，常用于大型输水系统。（4）玻璃钢管：指玻纤维增强树脂塑料管，这种管材优点在于重量轻，抗腐蚀，安装容易，缺点是刚度小，管道基础要求较严。大口径玻璃钢管在源水引用管道上使用较多，而在供水管网中使用较少。（5）塑料管：其优点在于具有表面光滑、输送流体阻力小、耐腐蚀、重量轻、接口方便等，缺点在于质脆、易老化。主要有硬聚氯乙烯管(UPVC)、聚乙烯管(PE) 等。（6）复合管：室外给排水工程中常用的有镀锌钢管衬塑复合管、孔网钢带塑料复合管。1.
19、2.排水管网1.2.1 排水体制的选择排水工程设计应以批准的当地城镇总体规划和排水工程总体规划为主要依据。排水体制的选择，应更根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，综合考虑确定。新建地区的排水系统宜采用分流制。1.2.2 排水量确定现就分流制体制的排水量确定进行分析。（1） 污水设计总流量 Q（L/s）Q=Q1+Q2+Q3其中：Q 1 为居住区生活污水设计流量（L/s） 。按下式计算Q1=nNKz / (243600)n-污水定额（L/(人*d)） ，含居民生活污水定额和综合生活污水定额，可按当地用水定额的 80%90%采用。N -
20、设计人口数Kz-生活污水量总变化系数，按 室外排水设计规范有关规定计取或按实际数据采用。Q2 为工业企业内生活污水量、淋浴污水量（ L/s） 。应与国家现行的室外给水设计规范的有关规定协调。Q3 为工业企业的工业废水量（L/s） 。工业废水量级及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。（2） 雨水设计流量 Q（L/s）按下式计算：Q=F q其中：F 为汇水面积（ ha）其划分应结合地形坡度、汇水面积的大小及雨水管道布置等情况划定。地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。 为径流系数。按室外排
21、水设计规范有关规定计取。q 为设计暴雨强度（L /（s* ha） ） 。按下列公式计算：q=167A 1（1+ClgP）/（t+b）n式中 t-降雨历时（min） 。 t=t1+mt2，t 1 为地面集水时间，一般取 515min；m 为折减系数，暗管取 2，明渠取 1.2；t 2 为管渠内雨水流行时间 8。1.2.3.管材选用室外无压排水管一般很少采用金属管，只有当排水管道需要承受较高压力或对渗漏要求严格的地方（如污水泵站的进水管和出水管等）才采用金属管材。较为常见的为混凝土及钢筋混凝土管，近几年，双壁波纹管、HDPE 高密度缠绕管等也在室外排水工程中得到较为广泛的应用。现就钢筋混凝土管、双
22、壁波纹管、HDPE 管三种管材的技术性能比较情况列表如下：设计时应根据建设要求结合各种管材的特性做到管材选用经济、合理。1.3.选择依据本设计依据国家现行的设计和施工规范以及提供的总平面图进行。生活、消防、绿化及公共建筑等用水接市政给水管道，具体定额参见相关规范。2设计步骤分析本课题的依据及参数；给水管网布置与敷设；给水管道定线，即城在地形平面上确定管线的走向和位置；确定供水，排水管网的管材。计算居住区生活用水量 Q1，浇洒道路和大面积绿化用水量 Q3，总水量 Q，给水管线沿线流量和节点流量。计算管径。污水管水力计算，计算生活污水设计流量，生活污水比流量。污水干管设计流量计算。污水干管、主干管
23、水力计算雨水管网水力计算，排水流域和管道定线，划分设计管段，划分各设计管段的汇水面积，并计算，确定雨水管渠的设计流量。雨水水力计算。3、阶段性设计计划、设计目标与应用价值1-3 周：文献资料检索，撰写文献综述，进行英文翻译4-5 周：毕业实习6-9 周：进行管线计算，并完成给水、雨水和污水管线的定线和设计计算10-13 周：用 AUTO CAD 绘制管线平面布置图、管线综合图以及主干管纵断面图14-16 周：撰写设计计算说明书17-18 周：说明书定稿，答辩四、参考文献1 杨芸，任翱上海水资源现状分析与持续利用的对策J水资源保护，2002，(4) ：101-106 42-43 2 王瑗，盛连喜
24、，李科，孙弘颜中国水资源现状分析与可持续发展对策研究J水资源与水工程学报，2008，19(3):11-12.3 孙景亮海河流域节水型社会建设与国外节水技术借鉴J水利经济，2008, 26(4)：16-17 4 F. Colin,C. Puech, G. de Marsily. Relations between triazine flux, catchment topo-graphy and distance between maize fields and the drainage networkJJournal of Hydrology 236 (2000) :139152.5 暴智浩供水
25、管网 GIS 的设计开发与发展趋势J.城市公共事业，2002，(16)：38-40.6 严煦世，范瑾初给水工程M北京：中国建筑工业出版社， 1999：102-1057 蒋白懿，李亚峰给水排水管道设计计算安装M.北京：化学工业出版社，2005，51-54.8 孙慧修排水工程（上册）M北京：中国建筑工业出版社，1999：38-42五、指导教师审阅意见签名 年 月 日（注：学生可根据文献综述的内容相应扩充本表各项的大小）附录：外文翻译In Wang Zuoliangs translation practices, he translated many poems, especially the po
26、ems written by Robert Burns. His translation of Burns “A Red, Red Rose” brought him fame as a verse translator. At the same time, he published about ten papers on the translation of poems. Some argue that poems cannot be translated. Frost stresses that poetry might get lost in translation. According
27、 to Wang, verse translation is possible and necessary, for “The poet-translator brings over some exciting work from another culture and in doing so is also writing his own best work, thereby adding something to his culture. In this transmission and exchange, a richer, more colorful world emerges. ”(
28、Wang, 1991:112). Then how can we translate poems? According to Wangs understanding, the translation of poems is related to three aspects: A poems meaning, poetic art and language. （1）A poems meaning“Socio-cultural differences are formidable enough, but the matter is made much more complex when one r
29、ealizes that meaning does not consist in the meaning of words only, but also in syntactical structures, speech rhythms, levels of style.” (Wang, 1991:93).（2）Poetic art According to Wang, “Blys point about the marvelous translation being made possible in the United States only after Whitman, Pound an
30、d Williams Carlos Williams composed poetry in speech rhythms shows what may be gained when there is a genuine revolution in poetic art.” (Wang, 1991:93).（3）Language“Sometimes language stays static and sometimes language stays active. When language is active, it is beneficial to translation” “This wo
31、uld require this kind of intimate understanding, on the part of the translator, of its genius, its idiosyncrasies, its past and present, what it can do and what it choose not to do.” (Wang, 1991:94).Wang expresses the difficulties of verse translation. Frosts comment is sufficient to prove the diffi
32、culty a translator has to grapple with. Maybe among literary translations, the translation of poems is the most difficult thing. Poems are the crystallization of wisdom. The difficulties of poetic comprehension lie not only in lines, but also in structure, such as cadence, rhyme, metre, rhythm, all
33、these conveying information. One point merits our attention. Wang not only talks about the times poetic art, but also the impact languages activity has produced on translation. In times when the language is active, translation is prospering. The reform of poetic art has improved the translation quality of poems. For example, around May Fourth Movement, Baihua replaced classical style of writing, so the translation achieved earth-shaking success. The relation between the state of language and translation is so
