1、1陕南汉中某县城排水管网初步设计一 排水管网设计说明书 .21 总论 .21.1 设计依据 .21.2 县城原始资料 .21.3 设计原则 .31.4 设计范围和工程任务 .32、排水方案选择和确定 .42.1 排水体制的确定 .42.2 工业废水与城市排水系统的关系选择 .53、管道定线 .53.1 污水管道定线 .53.2 雨水管道定线 .74、排水管渠、接口、基础及附属构筑物 .84.1 管材、接口及基础 .84.2 检查井 .84.3 跌水井 .84.4 污水出水口 .94.5 雨水出水口 .95、工程量统计 .9二 排水管网设计计算书 .101 污水管道水力计算 .101.1 污水设
2、计流量公式 .101.3 街区编号及面积计算 .111.4 划分设计管段 .121.5 计算设计流量 .121.6 污水管道水力计算 .141.7 绘制管道平面图和剖面图 .152 雨水管水力计算 .172.1 暴雨强度公式 .172.2 雨水管渠设计重现期 .172.3 雨水管渠的降雨历时 .182.4 径流系数 .182.5 雨水管道一般规定 .192.6 定线 .192.6.1 划分排水流域和管道定线 .192.6.2 划分汇水面积及设计管段 .192.6.3 雨水口的设置 .212.7 雨水管道设计流量和水力计算 .212.8 绘制管道平面图和剖面图 .23三 附录 .23长安大学排水
3、管网课程设计2一 排水管网设计说明书1 总论1.1 设计依据1.1.1 主要规范(1)城市排水工程规划规范(GB50318-2000) (2)室外排水设计规范 (GB50014-2011)(3)泵站设计规范 (GB/T50265-97)1.1.2 主要标准(1)污水综合排放标准 (GB8978-1996)(2)污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)1.1.3 参考书籍(1)水泵机水泵站 （第四版）(1998 年） 中国建筑工业出版社 姜乃昌主编(2)给水排水设计手册 第 01、05 册 （第二版）(2000 年) 中国建筑工业出版社(3)给水排水工程快速设计手册(2、5) （第一
4、版）(1996 年) 中国建筑工业出版社(4)全国通用给水排水标准图集(S1、S2)(1996 年) 中国建筑标准设计研究所(5)水工业工程设计手册水工业工程设备 （第一版）(2000 年)聂梅生主编(6)排水工程 （上册，第四版）(1999 年) 中国建筑工业出版社 孙慧修主编1.2 县城原始资料(1) 设计区总平面图一张（比例 1：10000、等高线间距 1m） ，污水厂厂址选在县城夏季主导风向的下风向（即城市西面） ；(2) 设计街坊人口密度为 390cap/ha，卫生设备情况系室内有给排水卫生设备及淋浴设备，长安大学排水管网课程设计3街坊污水出水管管底标高按照地面以下 1.5m 考虑；
5、(3) 假设该设计区综合生活用水定额为 140L/capd；(4) 城市工业企业该设计区有一工厂，污水量为 1500m/d，三班制，排水量时变化系数 ，出水管管=1.5hk底标高 30.0m，管径为 250mm，流速 0.8m/s，污水轻微污染，允许直接排入城市污水管道；（5）设计区地面覆盖情况厂房占 10%，沥青路面占 14%，干砌砖石路面占 16%，非铺砌路面占 40%，草地占20%；(6) 公共建筑该县城北面有一火车站，污水量为 24m/d， ，出水管底标高为 34.70m；=1.hk(7) 当地暴雨强度公式 0.65(+2lgP)=(L/Sa)qt设计重现期取 P=1a；(8) 工程水
6、文、地质资料 该县城位于陕南汉中地区，冰冻深度 0.5m； 该设计区南部大河 1洪水位标高在城南桥渠处为 27.0m，常水位标高为 25.0m，河流流向为自西向东，水面坡降为 0.3；西部小河在该桥渠处 1洪水位标高为 28.0m，常水位标高为 26.5m，枯水位标高为 22.0m，水面坡降约为 1； 表0.5m，砂质粘土，大孔性砂质粘土 10m，地下水位距地表 5.5 公尺，水质无侵蚀性；1.3 设计原则执行国家关于环境保护的政策，符合国家有关规范和标准的要求，在城市总体布局的基础上，结合地形和环境保护要求统一规划城市排水管道系统；既技术先进，又切合实际，安全适用，具有良好的环境效益，经济效
7、益和社会效益；做到技术可靠，经济合理。1.4 设计范围和工程任务某县城规划的城区范围。根据给予的城市总平面图和设计原始资料，运用已学排水管网专业知识独立完成该县城排水管道系统的初步设计。包括：绘制排水管道总平面图一张，污长安大学排水管网课程设计4水、雨水主干管纵断面图一张，说明书、计算书一份。长安大学排水管网课程设计52、排水方案选择和确定2.1 排水体制的确定在城市和工业企业中，通常有生活污水、工业废水和雨水。合理地选择排水体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程
8、的总投资和初期投资费用和维护管理费用。通常排水系统体制的选择是一项很复杂的很重要的工作。排水体制的选择应该根据城镇及工业企业的规划，环境保护的要求，污水利用的状况，原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提之下，通过技术经济比较，综合考虑确定。排水系统的体制一般分为合流制和分流制。二者的优缺点比较见表 2.1。表 2.1 合流制和分流制的比较合流制 分流制直流分散式 截留式 完全分流式 不完全分流式环保角度排污口多，水未处理，不满足环保要求晴天污水可以全部处理，雨天存在溢流污水全部处理，初降雨水未处理，但可以采取收集措施污水全部处理，初降雨水未处理，但不
9、易采取收集措施工程造价角度 低管渠系统低，泵站污水厂高，管渠系统高，泵站污水厂低初期低，长期高，灵活管理角度 不便，费用低管渠管理简便，费用低，污水厂泵站管理不便容易 容易通过上述比较，完全分流制体系工程造价虽然稍高，但是环保效果好，管理方便。根据室外排水设计规范(GB50014-2011) 规定，在新建地区排水系统一般采取分流制。综合考虑分析，本工程即属于新建地区的排水系统，并结合该市的地形，气候等因素考虑，确定本县城排水系统为完全分流制（雨污分流制） 。长安大学排水管网课程设计62.2 工业废水与城市排水系统的关系选择这是工业废水与城市污水是否合并的问题。当工业企业位于城市内，应尽量考虑将
10、工业废水直接排入城市排水系统，利用城市排水系统统一排除和处理，这是比较经济的。但并不是所有的工业废水都能直接排入城市排水系统，我国室外排水设计规范(GB50014-2011)规定：工业废水接入城镇排水系统的水质，不应影响城镇排水管渠和污水处理厂等的正常运行；不应对养护管理人员造成危害；不应影响处理后出水和污泥的排放和利用，且其水质应按污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999) 执行。在工业企业中，一般采用分流制排水系统，生产污水与生产废水间彼此不宜混合，多数采用清污分流、分质分流，当生产污水与生活污水的成分与水质同生活污水相似时，可将生活污水与生产污水用同一管道系统来排放；生产废水可
11、直接排入雨水管道或者在生产中重复使用。一般食品厂及肉类加工厂等废水，水质与生活污水相似，当工厂位于市区内或距市区较近时，可考虑将这类废水直接排入城市排水管道。符合排入城市下水道的工业废水，单独的进行无害化处理后直接排放，一般并不经济合理。本县城目前的只有一个工厂，且其产生的污水为轻微污染，满足排入城市排水管道的标准，故直接排入城市下水管道。3、管道定线3.1 污水管道定线(1) 污水管道定线的基本原则充分利用城市地形、地质、地貌特点，尽可能在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。布置管线是确定污水管道系统总体布置的重要步骤。在定线时应考虑地形等因素的影响。根据地形，污水厂和出
12、水口位置布置污水管道，依次定出主干管、干管、街道支管，并考虑设置泵站的合理位置。一般应将主干管和流域干管放在较平坦的集水线上，让污水尽量以重力流排送，污水干管与主干管应尽量避免和障碍物相交。(2) 污水管道定线考虑的因素污水管道定线考虑的因素有：地形和用地布局；排水体制和线路数目；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。 长安大学排水管网课程设计7 在一定条件下，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，利用排水系统的布置形式，使管道的走向符合地形趋势，尽量做到顺坡排水，尽可能不设泵站或少设泵站。 污水支管的平
13、面布置取决于地形及街区建筑特征，并应便于用户接管排水。 污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。 采用的排水体制也影响管道定线。 考虑到地质条件，地下构筑物以及其它障碍物对管道定线的影响。尽可能回避不良地质条件的地带和障碍。处理好与现状建筑物，构筑物和规划道路的关系，实在不能避开时应采取相应的工程措施。 管道定线时还需考虑街道宽度及交通情况。 管道定线，不论在整个城市或局部地区都可能形成几个不同的布置方案。应进行方案技术经济比较。 结合江河走向和规划中道路的实施，合理布置管线，以利于减小施工难度。 (3) 排水流域的划分原则定线前首先根据地形划分排水流域。排水流域划分一般根据地形及城镇（地
14、区）的竖向规划进行。在丘陵及地形起伏的地区，地形变化较显著，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无显著分水线的地区，或向一方倾斜时，可依据面积的大小划分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最大合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能以自流方式接入，不设泵站或少设泵站。 (4) 污水主干管定线 本市的地形属于丘陵地带，布设排水管段的区域具有明显的坡度走向和分界，为排水创造了很好的条件和可能，经分析，本县城排水管网系统呈截流式布置，污水经收集后由主干管输送到污水处理厂后集中排放。综合考虑该区的地形，地貌，坡度，污水厂的位置与可能的埋设深度等因素，污水主干管选
15、择临近江边的道路处铺设，走向由高到低，由东向西。具体布置请参见附录三：陕南汉中某县城排水管道平面图。(5) 污水干管定线由于各区具有明显的坡度走向，故各区污水干管的布置宜充分利用这种地形顺坡铺设，使每个小区的污水能够自流排出。各区污水经支管系统进入污水干管收集并经污水主干管汇流至污水处理厂处理达标后排放。具体布置请参附录六。长安大学排水管网课程设计83.2 雨水管道定线(1) 雨水管道定线的基本原则雨水管渠的布置遵循以下原则： 充分利用地形，以最短的距离，靠重力流就近排入水体； 根据城市规划布置雨水管道； 理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅； 雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定； 设置
16、排洪沟排除设计地区以外的雨洪径流。(2) 划分排水流域和雨水管道定线考虑因素根据地形划分排水流域， 划分干管的集水面积，注意面积划分时汇水面积的增加应大致均匀。标出水流方向，布置管渠、雨水管渠布置时应充分利用地形，使雨水能以最短距离就近排入水体。一般情况下，当地形坡度较大时，雨水干管宜垂直于等高线布置在地形低处或溪谷上，地形平坦时，雨水干管宜布置在排水流域的中间。雨水管渠系统宜采用正交式布置形式。当管道排入池塘或小河时，由于出水口的构造比较简单，造价不高，因此采用分散布置雨水出水口；但当河流水位变化很大，管道出口离常水位较远时，出水口的构造比较复杂，造价较高，应采用集中的管道布置形式。(3)
17、雨水管道定线该县城的雨水采用管道收集后直接排入就近水体的方式处理，因为各区汇水分界明显，坡度走势清晰，故雨水管道布置采用沿街顺坡布置，使雨水能够被很好的收集与排放。由于该县城的总体地势大于河流的常水位，故采用分散出水口式的管道布置形式。县城西部排水流域设两条雨水干管排向西部小河，其余八条干管总体呈南北布置，排向县城南部的大河，雨水干管总计 10 条。雨水管道的具体布置请参看附录七。长安大学排水管网课程设计94、排水管渠、接口、基础及附属构筑物4.1 管材、接口及基础管材：所有管材均采用混凝土管和钢筋混凝土管，当管径小于 450mm 时采用混凝土管，当管径大于 450mm 时采用钢筋混凝土管；接
18、口：为安全起见，结合当地实际情况接口采用石棉沥青卷材接口；基础：对于钢筋混凝土管，其基础要求比较夯实，因此所有管道均采用混凝土带状基础。管座按形式不同可以分为 90、135、180三种管座基础。在无地下水地段在槽底老土上直接浇混凝土基础。当有地下水时在槽底铺 10-15cm 厚的碎石垫层，然后才在上面浇混凝土基础，采用强度 C8 的混凝土。当灌顶覆土厚度在 0.72.5m 时采用 90管座基础。管顶覆土厚度为 2.64m 时用 135管座基础。覆土厚度在 4.16m 时采用 180基础。4.2 检查井污水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方都需要设置检查井；4.3 跌水井跌水井
19、是设有消能设施的检查井。目前常用的有两种形式：竖管式（或者矩形竖槽式）和溢流堰式。前者适用于直径等于或者小于 400mm 的管道，而后者适用于 400mm 以上的管道。当上、下游管管底标高落差小于 1m 时，一般只将检查井底部做成斜坡，而不采取专门的跌水措施。当管径不大于 200mm 时，一次落差不宜超过 6m，当管径为 300400mm 时，一次落差不宜超过 4m。溢流堰式跌水井的主要尺寸及跌水方式等均应通过水力计算求得，也可用阶梯跌水方式代替。当地面的坡度较大，若管道采用地面坡度将会导致流速过大（超过最大流速 5m/s）从而造成对于管道的冲刷，若坡度较小则无法保证管线综合设计中对于污水管道
20、埋深的要求。此时，应添加跌水井；长安大学排水管网课程设计104.4 污水出水口根据规划知该县城的污水均需通过污水处理厂处理，故污水出水口详见污水处理厂设计，此处略；4.5 雨水出水口雨水出水口为非淹没式，统一采用一字式出水口。5、工程量统计表 5.1 污水主干管主要工程量表序 号 名 称 规 格 材 料 单 位 长 度 /数 量DN450 250DN600 2602 检 查 井 砖 砌 个 12560DN400 480DN500 990m管 道1混 凝 土钢 筋 混 凝 土DN300表 5.2 6 号雨水干管主要工程量表序 号 名 称 规 格 材 料 单 位 长 度 /数 量DN800 240DN1000 10602 雨 水 检 查 井 砖 砌 个 63 雨 水 口 铸 铁 个 若 干4 雨 水 出 水 口 浆 砌 块 石 个 101 雨 水 管 m钢 筋 混 凝 土
