1、湖南大学 环境科学与工程学院给水排水管道工程课程设计设计课题：某城镇完全分流制排水管道的设计指导老师：专业班级：2005 级环境工程 2 班学生姓名：学号：20050310221目录一、设计题目名称-1二、设计目的与要求-1三、设计题目基础材料-11、城市规划资料- 12、气象资料- 13、水文及水文地质资料- 14、电力供应情况- 25、附近农田灌溉情况- 2四、设计内容-21、污水管道设计部分-21） 、在街坊平面图上布置污水管道-22） 、街坊编号并计算其面积-23） 、划分设计管段，计算设计流量-24） 、水力计算-32、雨水管道设计部分-51） 、划分排水区域-52） 、管道布置与长
2、度计算-53） 、汇水面积的编号及面积计算-54） 、水力计算-5五、参考文献-6一、设计名称某城镇完全分流制排水管道的设计。二、设计目的与要求1、设计目的通过运用课堂所学的理论和技术知识，完成，某城镇排水管网的扩大初步设计，以达到巩固基本理论，提高设计与绘图能力，熟悉查阅的使用技术资料，了解设计的方法与步骤，进一步将理论和实践相结合等的教学要求。2、设计要求按照完全分流制设计某城镇排水管道系统，达到初步设计的程度，设计成果包括污水管道系统的总平面布置图、雨水管道系统的总平面布置图、设计计算及说明书。三、设计基础资料1、城市规划资料某城镇平面布置图；人口分布，房屋建筑，卫生设备状况（见表 1）
3、 ；各种性质地面所占面积（见表 2） ；工业企业规划资料（见表 3） ；各工业企业的污水经局部处理后允许排入城市污水管道系统。2、气象资料土壤冰冻深度 0.20.4 米；年平均降雨量 1400 毫米；暴雨强度公式 nbtgpcAq)(167，其中参数为 A1=20，C=0.7，b=19，n=0.86；常年主导风向西北风，夏季主导风向南风。3、水文及水文地质资料区域内河流水流自东向西，最高水位 101m，最低水位 95m，平均水位97m；地下水位离地面 67m；地质：砂质粘土。4、电力供应情况电力正常供应，有三个电源可供选择。5、附近农田灌溉情况无污水灌溉农田习惯，也没有农灌渠道。四、设计内容1
4、、污水管道设计部分设计步骤：1）在街坊平面图上布置污水管道由街坊平面图可知该建筑小区被一条河流分为南北两区，以小区的边界为排水界限。在该排水区界内地势东高西低，坡度较小，无明显分水线。因此划分为两个排水区域。在两排水区界内小区支管布置在街坊地势较低的一侧；干管基本上与等高线垂直；主干管布置在两小区靠近河岸的地势较低处，基本上与等高线平行。整个建筑小区管道系统呈截流式布置，见附图 1。2）街坊编号并计算其面积将建筑小区内各街坊编上号码，并将各街坊的平面范围按比例算出面积，将其面积值列入表中，并用箭头各街坊污水排出的方向。3）划分设计管段，计算设计流量根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管
5、中有本段流量进入的点、邮寄重六两的进入及有旁侧只管接入的点，作为设计管段的起止点并将该点的检查井边上号码，见附图。各管段的设计流量应列表进行计算。在初步设计中，只计算干管和主干管的设计流量。本设计为初步设计，故只计算干管和主干管的设计流量，见附表。在本设计中选择了处于二区的某中小城市的建筑小区，居住人口密度为 350 人/ha，远期为 400 人/ha ，因此定为 400 人/ha，查综合生活用水量定额可知，其平均综合生活用水量定额为 110180L/（人d）区平均综合生活用水定额为125L/（人 d） 。假定该建筑小区的给排水系统的完善程度为一般地区，则综合生活污水量定额取综合生活用水量定额
6、的 80%。于是综合生活污水量定额为12580%=100L/（人d） ，则生活污水比流量为 qs= L/(sha)10040086400=0.46L/(sha)工厂排出的工业废水作为集中流量，工厂在检查井 16 号进入污水管道，工厂在检查井 36 号进入污水管道。工厂生活用水总量为4.8L/s353002.5+25400383600 +60100+401103600 =生产总用水量为 L/s30001000864001.3=45.1集中流量为 4.8+45.1=49.9L/s50L/s公产计算方法同工厂，集中流量为 44.9L/s如附图 1 及附表 1 所示，设计管段 78 为干管起始管段，有
7、上游支管的转输流量 q1和本段流量 q2 ,该管段接纳街坊 5 的污水，其街坊面积为 2.554ha（见附表） 。故本段平均流量为 q2=qsF=0.462.554L/s=1.2L/s；该管段的转输流量是从 7 支管 1 流出来的生活污水平均流量，其值为 q1=0.461.341=0.6L/s。设计管段 78 的合计平均流量为 q1+q2=1.2+0.6=1.8L/s,查表 8-1，得 KZ=2.3，故该管段的综合生活污水设计流量为 Q1=1.82.3=4.2L/s,总设计流量为综合生活污水设计流量与集中流量之和，即：Q=4.2+0=4.2L/s。其余各管道设计流量的计算方法与上述方法相同。4
8、） 、水力计算各计算管段的设计流量确定后，即可从上游管段开始一次进行各设计管段的水力计算。本设计为初步设计，至今性污水干管和主干管的水力计算，其设计结果见附表 1。水力计算步骤如下：1） 、污水干管的水力计算将设计管段编号填入附表 1 中的第 1 项，除污水管道平面布置图上按比例量出污水干管每一设计管段的长度，填入附表 1 的第 12 项。将污水干管各计算管段的设计流量填入附表中第 11 项。设计管段起点检查井处的地面标高填入附表 1 中第 20、21 项。各检查井处的地面标高根据地形图上的等高线标高值，按内插法计算求得。计算每一段管段的地面坡度，作为确定管道坡度时的参考值。 ，例如，设计管段
9、910 的坡度为 =0.0。1013.2-103.2152根据设计管段 910 的设计流量，参照地面坡坡度估算管径，根据估算的管径查水力计算图得出设计流速、设计充满度和管道的设计坡度。本设计题目的设计管段 910 设计流量为 8L/s，而 室外排水设计规范规定城市街道下污水管道的最小直径为 300mm，它在最小设计流速和最大设计充满度条件下的设计流量为 26L/s。所以本段为不计算管段，不再进行水力计算，直接采用最小管径 300mm、与最小设计坡度 0.003、最小设计流速 0.6m/s、设计充满度 =0.5。其他各管段的计算方法与此相同。根据设计管段的管径和管道设计坡度计算设计管段的水深，如
10、设计管段 910 的水深为 ，将其填入表 1 中第 18 项。DD=0.5300=150=0.15根据设计管段的长度和管道设计坡度计算管段标高降落量。如设计管段 910 的标高降落量为 IL=0.003152=0.46m，将其填入表 1 中第 19 项。求设计管段上、下端的管底标高和埋设深度。首先要确定管道系统的控制点。本题中各条感官的起点都是该条管道的控制点，假定各条感官起点的埋设深度均为 1.5m。于是 78 管段 7 点的埋设深度为 1.5m，将其填入表 1 中第 26 项。7 点的管内底标高等于 7 点的地面标高减 7 点的埋设深度，即：（105.7-1.5）m=104.2m，将其填入
11、表 1 的第 24 项。8 点的管内底标高等于 7 点的管内底标高减 78 管段的标高降落量，即：（104.2-1.2）m=103.0m，将其填入表 1 中第 25 项。8 点的埋设深度等于 8 点的地面标高减 8 点的管内底标高，即：（104.5-103.0） m=1.5m，将其填入表 1 中第 27 项。求设计管段上、下端的水面标高。管段上、下端的水面标高等于相应点的管内底标高加水深。如管段 78 中 7 点的水面标高为（ 104.2+0.15）m=104.35m，将其填入表 1 的第 22 项。8 点的水面标高为（103+0.15）m=103.15m， ，将其填入表 1 中第 23 项。
12、其余各管段的计算方法与此相同。2） 、进行主干管的水力计算主干管的水力计算方法同干管。其中河北排水区域的控制点为 1 点，河南排水区域的控制点为 36。2、雨水管道设计部分1） 、划分排水区域从居民区地形图中得知，两区区域较平坦，河北区面积较大，根据街坊布局及地势变化分为三个排水区域，河北区为一个排水区域。按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积，雨水出水口设雨水河岸边。2） 、管道布置与长度计算根据地形及管道布置情况，划分设计管段，将设计管段，将设计管段的检查井依次编号，并量出每一设计管段的长度，汇总到表 2 中第 2 项。确定出各检查井的地面标高填入表 2 中第 16 和 17 项。3）
13、、给每个汇水面积编号，计算数值。4） 、水力计算：采用列表方法进行雨水管道设计流量及水力计算，见表 2。先从管段起端开始，然后依次向下游进行。方法如下：在计算各设计管段的暴雨强度时，采用的 值是上游各管段的管内雨水流行时间之和 ，例如，设计管段是起始管段，故 ，将此值填入表中第项。径流系数 av= = Fi i0.430.9+0.080.9+0.040.45+0.190.3+0.060.6+0.20.151 =0.6单位面积径流量 q=167A1（1+clgp）/（t+b）n 其中 A1=20,C=0.7,b=19,n=0.86将各参数及面积代入公式即求得单位面积径流量，填入表 2 第 8 项
14、。计算设计流量例如：管段 9-8 的设计流量为 Q=q0F9-8=110.70.671=74.2L/s，依次将计算值列入表 2 中第 9 项。根据求得的各设计管段的设计流量，参考地面坡度，查满流水力计算图，确定出管段的设计管径、坡度和流速。查水力计算图时，Q、V、I 和 D 这四个水力因素可调整，使之符合规定。地面坡度： 管段 9-8 的地面坡度为 I9-8= = 通G9-G8L9-8 106.1105.755 =0.0073过查水力计算图选择 D=300mm,v=1.17m/s,Q=80，将其列入表中相应位置 。管内流行时间 t2= = ,将其列入表 2 中第 7 项。986098 5560
15、1.17=0.78降落量 例如管段 9-8 的降落量 IL=0.007355=0.40m.将此值列入表 2 第 15项。确定管道埋深及衔接 在满足最小覆土厚度的条件下，考虑冰冻情况，承受荷载及管道衔接，并考虑到与其他地下管道线交叉的可能，确定管道起点的埋深或标高。本题中起点埋深为 1.5m。将此值列入表 2 第 20 列。各设计管段的衔接采用管顶平接。求各设计管段上、下端的管内底标高。用 9 点地面标高减去该点管道的埋深，得到该点的管内底标高，即（106.1-1.5）m=104.6m 列入表 2 第 18 列，再用该值减去该管段的降落量，即得到终点的管内底标高，即（104.6-0.4）=104.2m ，列入表 2 第 19 项。以下同上面计算方法，把计算结果列入表 2 中。五、参考文献1、 给水排水管道工程
