排水管网课程设计说明书、计算书

'尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计一排水管网设计说明书11总论11.1设计依据11.2城市概况原始资料11.3设计原则31.4设计范围和任务32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52.3污水处理方式的选择53污水管网工程设计83.1污水管网定线83.2污水设计流量103.3污水管道的水力计算133.4污水管道水力计算成果193.5污水管网工程量统计204雨水管网工程设计214.1雨水管网定线214.2雨水设计流量224.3雨水管道的水力计算244.4雨水管道水力计算成果264.5雨水管道工程量统计275结论28附：一张A3总平面布置图29二排水管网设计计算书301污水管道设计计算301.1污水设计流量公式301.2计算举例321.3街区编号及面积计算321.4居住区生活污水设计流量计算331.5工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算341.6污水管道水力计算351.7污水厂规模的确定432雨水管水力计算442.1暴雨强度公式442.2雨水管渠设计重现期442.3雨水管渠的降雨历时442.4径流系数452.5雨水管道一般规定462.6划分设计管段和汇水面积、汇水面积编号462.7雨水管道设计流量和水力计算47三个人体会50四参考书籍5252 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计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)，国家质量技术监督局、建设部(2)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)，国家计委、建设部(3)《泵站设计规范》(GB/T50265-97)，国家质量技术监督局、建设部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(1、5)》（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城市概况原始资料(1)城市（包括工业区）总平面图一张，比例为1：10000，等高线间距1m。(2)城市设计人口南岸区：人口密度420人/ha；江北区：人口密度400人/ha。(3)居住区生活污水量定额南岸区：180L/cap.d；江北区：160L/cap.d。(4)城市工业企业分布、市区地面覆盖情况该市分为南岸区、江北区，市内工业企业有皮毛厂、针织厂、棉纺厂、食品厂、化工厂各一座，还有商业和服务性质的公共建筑。市区地面种类如：屋面占36%，混凝土路面占16%，碎石路面占10%，非铺砌路面占20%，绿地占18%。(5)工业企业工厂职工人数及工业废水量见表1.1。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计(6)公共建筑表1.1工厂职工人数及工业废水量表工厂名称工业废水设计流量职工人数（人）生产污水(L/s)生产废水(L/s)第一班第二班第三班使用淋浴人数热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间热车间一般车间皮毛厂35303504603504603504007540针织厂30322103502103202103207040棉纺厂20262802802804002604007035食品厂40363664603664403204407035化工厂45404004504004503003507550市区内公共建筑物排出污水流量见表1.2。表1.2市区内公共建筑物排出污水流量表建筑物名称排出污水流量（L/s）建筑物名称排出污水流量（L/s）火车站9.8医院6.4浴室5.4公园6.8旅馆6.2影剧院4.6洗衣房6.2(7)暴雨强度公式(L/s.ha)(8)水文气象资料①城市位于我国的西南地区，冰冻深度0公尺；②土壤为砂质粘土，地下水位距地表8米；③在水厂东侧公路桥处，河流二十年一遇最高洪水位245.0米，95%保证率的枯水位240.0米，常水位242.0米，水面平均比降3‰；④风向、风速：主风向为东北风，最大平均风速为2.4m/s；52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计⑤气压：平均气压为738.81mmHg；⑥气温：最高气温为43℃，最低-2.8℃，年平均温度18.1℃，一年中6℃以下的天数为3.2天；⑦湿度：年平均湿度为67.8%。(9)现有给排水状况本市居民生活饮用水及工厂生产用水均由城市自来水厂供应，水厂规模70000m3/d。本市无任何污水处理设施，市区内原有零星合流制排水渠道，但断面太小，损坏严重。(10)其它资料该市交通发达；电力可以保证供应；各种建筑材料和管道制品均可供应；有雄厚的施工技术力量。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，经济效益和社会效益。做到技术可靠，经济合理。1.4设计范围和任务某市规划的城区范围。根据给予的城市总平面图和设计原始资料，独立完成该城市排水管道系统的设计。包括：绘制排水管道总平面图一张，污水、雨水主干管纵断面图一张，说明书、计算书一份。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计2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，对于该市本身来讲，只有一条B江流过，其对该市以后发展的意义很大，必须保护好江水资源，环保要求高；又由于市内无任何污水处理设施，市区内原有零星合流制排水管渠，但断面太小，损坏严重，没有必要利用原来的排水设施，应该重新施工。我国《室外排水设计规范》(GB50014-2006)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，原有排水设施的状况等因素考虑，本市的排水系统的体制选择完全分流制（雨污分流制）。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计2.2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》(GB50014-2006)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。本市目前的工厂有皮毛厂、针织厂、棉纺厂、食品厂、化工厂，大部分都位于市区内。其中，食品厂、皮毛厂的废水水质与生活污水相似，可以经处理后直接排入城市排水管道，与生活污水统一处理；针织厂、棉纺厂污水符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)，可直接排入污水管道；化工厂的污水水质含有大量的有毒有害物质，必须在厂内设置废水的局部处理除害设施，以满足排入城市排水管道的标准，然后再排入污水管道；医院的废水必须经过严格消毒之后才能排放。工业废水管道接入城镇排水系统时，必须按废水水质接入相应的城镇排水管道。废水管道宜尽量减少出口，在接入城镇排水管道前应设置监测设施。2.3污水处理方式的选择该市污水处理可有分散式和集中式两种选择方式，即江北区和南岸区各单建一座污水处理厂分别对各区的污水进行分散处理以及通过过江倒虹管将污水合并到南岸区或江北区进入同一污水厂的集中处理。综合考虑本市的地形，气候和水体状况以及城市的发展规划，并经过经济技术比较，采取将本市江北区和南岸区的污水合并集中处理的方式，而不采用每区各单建一座污水处理厂分别对各区的污水进行处理，具体考虑因素如下：(1)将污水合并处理可以体现规模效益，虽然目前南岸区的污水流量较江北区大，但52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计分析南岸区的地形和发展现状，南岸区的发展已经受到限制，相对来说江北区具有较大的发展前景，并且地势较宽阔。综合来看，两岸的污水量并不大，若分开处理建两个污水处理厂，规模较小，前期投资及运行费用大，同时不方便运行管理，消耗人力，经济效益不明显。因此，将两岸污水合并处理设一个污水厂较为合理，且两个污水厂的建设、运行、管理费用远远大于铺设倒虹管和建设泵站的费用。考虑到各区的长远发展和社会经济的不断进步，考虑到未来扩建的可能性和经济性，南北合建污水厂符合该市的长远发展与城市利益。(2)根据水流方向和常年风向，选择污水厂的场址。《室外排水设计规范》(GB50014-2006)规定，污水厂位置的选择必须在城镇水体的下游，便于处理后出水会用和安全排放；污水厂厂址的选择应该有扩建的可能。南岸区的污水流量较江北区大，按理把江北区的污水收集到南岸区处理更经济。但南岸区的污水厂选址受给水厂与其取水口的制约且该处选址存在着排入江中的污水发生回水问题的可能。南岸区下游为两江交汇的凸岸，容易形成回水，若在南岸建污水厂，为避免安全隐患则需将污水厂的排出口伸至江北区沿岸，工程造价高。另外，根据南岸区的地形，其沿江下游的地面相对较高，将收集的污水输送到拟建于下游的污水处理厂，势必使管道埋深加大，从而增加施工难度及工程造价。而江北区属于开发区，随其发展，人口会越来越多，污水量也越来越大，相应的污水厂规模也应该扩大。而根据南岸区的地形，该地区已无扩建可能，若将污水厂建在南岸区，规模不能扩大。所以考虑将南岸区的污水通过江面最窄处与江北区污水合并，将污水厂修建于江北区下游地势平坦的地方，且污水排放口的设置需深入江心。具体选址参见某市排水管道设计布置总平面图。(3)设置过江管道。根据估算，将南岸区的污水输送到江岸时，管道的埋深已经比较大，所以通过技术经济比较，考虑采用在江面较窄处设置过江倒虹管的方式，通过下文的计算，将南岸区的污水用泵站压送通过倒虹管至对岸。根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中的相关规定：通过河道的倒虹管，一般不宜少于两条，当排水量不大不能达到设计流量时，其中一条作为备用。(4)设置倒虹管会可能会带来经济技术问题：经济问题包括修建倒虹管的费用和修建与倒虹管配套的泵站管网的费用高等；技术问题包括倒虹管自身的维护和管道阻塞之后的疏通，维修管理复杂，这样会增加一部分工程造价。但综合考虑，设置倒虹管仍比设置两个污水厂分散处理的环境、经济效益高。在设计、施工、运行管理时，须注意采取各种措施防止倒虹管内污泥淤积，以减少疏通管理维修费用。(5)52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计风险评价：合并处理一旦发生事故，全市的污水都不能处理而是直接排入江内，造成江水的严重污染。特别是倒虹管发生事故，污水将在河段中游排入水体，影响下游供水。因此通过河流的倒虹管设置两条，当排水量不大不能达到设计流量时，其中一条作为备用，以降低风险，提高安全系数。综上所述，方案确定为：将两区的污水合并收集，并输送至位于江北区沿江下游的污水处理厂进行处理。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计3污水管网工程设计3.1污水管网定线(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，如遇特殊地形时应考虑特殊措施（如跨越河道的倒虹管等），在图上标明。(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。①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。②污水支管的平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。③污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。④采用的排水体制也影响管道定线。⑤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。⑥管道定线时还需考虑街道宽度及交通情况。⑦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。⑧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（地区）的竖向规划进行。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计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。每一个排水流域往往有1个或1个以上的干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。(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，又因为B江从两区间通过，为排水创造了很好的条件和可能，经分析，本市的排水管道采用分流式的排水体制，各区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，污水主干管选择临近江边的道路处埋设，走向由高到低，由东向西。具体布置请参看某市排水管道设计布置总平面图。(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。具体布置请参看某市排水管道设计布置总平面图。(6)泵站和倒虹管的设置根据估算，将南岸区的污水输送到江岸时，管道的埋深已经比较大，所以通过技术经济比较，考虑采用在江面较窄处设置过江倒虹管的方式，通过下文的计算，将南岸区的污水用泵站压送通过倒虹管至对岸。根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中的相关规定：通过河道的倒虹管，一般不宜少于两条，当排水量不大不能达到设计流量时，其中一条作为备用。(7)出水口的形式排水管渠排入水体的出水口的位置和形式，应根据污水水质、下游用水情况、水体的水位变化幅度、水流方向、波浪情况、地形变迁和主导风向等因素确定。出水口与水体岸边连接处应采取防冲、加固等措施，一般用浆砌块石做护墙和铺底，在受冻胀影响的地区，出水口应考虑用耐冻胀材料砌筑，其基础必须设置在冰冻线以下。污水排水管渠的出水口通常采用淹没式，见图3.1。以使污水与水体水混合较好，其位置处考虑上述因素外，还应取得当地卫生主管部门的同意。如果需有污水与水体水流充分混合，则出水口可长距离伸入水体分散出口，此时应设标志，并取得航运管理部门的同意。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计图3.1淹没式出水口3.2污水设计流量1)划分设计管段根据管道平面布置，划分设计管段（定出检查井的位置并编号），量出主干管的设计管段长度。2)街坊排水面积的划分根据污水管道的布置，划分各设计管段服务的街坊排水面积，编上号码并按其平面形状计算面积（以公顷计），用箭头表示污水流向。3)污水管道设计流量计算采用的公式①居住区生活污水设计流量按下式计算：式中Q――居住区生活污水设计流量(L/s）；n――居住区生活污水定额(L/(cap.d))，取值参见原始资料；N――设计人口数；――生活无水量总变化系数；52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计cap――“人”的计量单位。也可以采用比流量计算：根据各区的污水量定额n(L/cap.d)和人口密度p(cap/ha)，可求出各区的生活污水平均流量。即(L/s.ha)式中――比流量(L/(s.ha))；p――人口密度(cap/ha)，取值参见原始资料；n――居住区生活污水定额(L/(cap.d))。式中Q――本段流量(L/s)；F—―设计管段服务的街区面积(ha)，参见原始资料平面布置图；――比流量(L/(s.ha))；――生活污水量总变化系数。工业企业及公共建筑的污水量作为集中流量计算。②生活污水量总变化系数根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)相关部分内容，采用的居住区生活污水量变化系数值见表3.1。生活污水量总变化系数也可用下式进行计算：式中Q――平均日平均时污水量(L/s)。当Q<5L/s时，＝2.3；当Q>1000L/s，=1.3。表3.1生活污水量总变化系数污水平均日流量(L/s)51540701002005001000总变化系数()2.32.01.81.71.61.51.41.3注：1当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内差法求得。2当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。③工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按下式计算：52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计式中Q――工业企业生活污水及淋浴污水设计流量(L/s)；――一般车间最大班职工人数(cap)；――热车间最大班职工人数(cap)；――一般车间职工生活污水定额，以25(L/(cap．班))计；――热车间职工生活污水定额，以35(L/(cap．班))计；――一般车间生活污水量的时变化系数，以3.0计；――热车间生活污水量的时变化系数，以2.5计；――一般车间最大班使用淋浴的职工人数(cap)；――热车间最大班使用淋浴的职工人数(cap)；――一般车间的淋浴污水定额，以40(L/(cap．班))计；――热车间的淋浴污水定额，以60(L/(cap．班))计；T――每班工作时数(h)。淋浴时间按60min计。④城市污水设计总流量城市污水总的设计流量是居住区生活污水，工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和。在地下水位较高地区，因当地土质、管道及接口材料，施工质量等因素的影响，一般均存在地下水渗入现象，设计污水管道系统时宜适当考虑地下水渗入量。由原始资料得知，地下水位距地表8米，设计管段管底标高均高于地下水位，因此该城市污水排水管网设计不考虑地下水入渗量，设计流量为：式中Q――城市污水设计流量(L/s)；――居住区生活污水设计流量(L/s)；――工业企业生活污水及淋浴污水设计流量(L/s)；――工业废水设计流量(L/s)。⑤城市污水平均流量和比流量城市设计人口：南岸区：人口密度420人/ha；江北区：人口密度400人/ha。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计居住区生活污水量定额：南岸区：180L/cap.d；江北区：160L/cap.d。比流量：南岸区：q0=420×180÷86400=0.875(L/(s.ha))；江北区：q0=400×160÷86400=0.741(L/(s.ha))。污水平均流量=.15741×0.875+170.61×0.741+222.422=531.5L/s=45922.2m3/d3.3污水管道的水力计算3.3.1水力计算公式1)流量公式2)流速公式Q――流量(m3/s)；A――过水断面面积(m2)；v――流速(m/s)；R――水力半径(过水断面面积与湿周的比值)(m)；I――水力坡度(等于水面坡度，也等于管底坡度)；C――流速系数或称谢才系数。C值一般按曼宁公式计算将上面的两式综合可得：3)排水管槽粗糙系数见表3.2。3.3.2设计参数1)设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D之间的比值称为设计充满度(或水深比)，如图3.2示。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计表3.2排水管渠粗糙系数表管渠种类n值陶土管，铸铁管0.013混凝土和钢筋混凝土，水泥砂浆抹面渠道0.013-0.014石棉水泥管钢管0.012浆砌砖渠道0.015浆砌块石渠道0.017干砌块石渠道0.020-0.025土明渠（带或不带草皮）0.025-0.030图3.2充满度示意当＝1时成为满流，当<1时，成为非满流、其中雨水管道按满流设计，污水管道按非满流设计。我国最大设计充满度的规定如表3.3。表3.3最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大设计充满度（h/D或h/H）200～3000.553504～500.65500～9000.70≧10000.75规定按非满流设计的原因：①污水流量时刻在变化，很难精确计算，而且雨水或地下水可能通过检查井盖或管道接口渗入污水管道。因此，有必要保留一部分管道断面，为未预见水量的增长留有余地，避免污水溢出妨碍环境卫生。②52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体。此外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液体时，可能形成爆炸性气体。故需留出适当的空间，以利管道的通风，排除有害气体，对防止管道爆炸有良好效果。③便于管道的疏通和维护管理。在计算污水管道充满度时，不包括短时间内突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按满流复核。2)设计流速污水在管内流动缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积；当污水流速增大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道。为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大和最小设计流速范围之内。根据国内污水管道实际运行情况的监测数据并参考国外经验，污水管道的最小设计流速定为0.6m/s；金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。3)最小管径一般在污水管道系统的上游部分，设计污水流量很小，若根据流量计算，则管径会很小。根据养护经验证明，管径过小极易堵塞，比如150mm支管的堵塞次数，有时达到200mm支管堵塞次数的两倍，使养护管道的费用增加。而200mm与150mm管道在同样埋深下，施工费用相差不多。此外，采用较大的管径，可选用较小的坡度，使管道埋深减小。因此，为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径。①厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管200mm②城市街道下的生活污水管300mm在进行管道水力计算时，上游管段由于服务的排水面积小，因而设计流量小，按此流量计算得出的管径小于最小管径，此时就采用最小管径值。在这些管段中，当有适当的冲洗水源时，可考虑设置冲洗井。4)最小设计坡度在污水管道系统设计时，通常使管道埋设坡度与设计地区的地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀。这一点在地势平坦或管道走向与地面坡度相反时尤为重要。具体规定见规范。5)控制点埋深和覆土厚度的确定在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。因此控制点埋深的确定对对管道系统的埋深有很大影响。本设计确定控制点埋深为2.5m。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计为了降低造价，缩短施工期，管道埋设深度愈小愈好。但覆土厚度应有一个最小的限值，否则就不能满足技术上的要求。除考虑管道的最小埋深外，还应考虑最大埋深问题。污水在管道中依靠重力从高处流向低处。当管道的坡度大于地面坡度时，管道的埋深就愈来愈大，尤其在地形平坦的地区更为突出。埋深愈大，则造价愈高，施工期也愈长。①荷载要求：必须防止管壁因地面荷载而受到破坏最小覆土在车行道下不小于0.7m②冰冻要求：必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道ⅰ无保温措施时，管内底科埋设在冰冻线以上0.15mⅱ有保温措施或水温较高的管道，可根据经验埋得较浅一些③必须满足街区污水连接管衔接的要求④最大覆土：不宜大于7~8m，理想覆土：1～2m减小埋深采取的措施：①加强管材强度；②填土提高地面高程以保证最小覆土厚度；③设置泵站提高管位等方法，减小控制点管道的埋深，从而减小整个管道系统的埋深，降低工程造价。6)检查井最大间距检查井通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠段上。直线段上的最大间距见表3.4。当排水管管径（街道排水管）大于800mm时，可不设检查井，而设连接暗井。表3.4检查井最大间距管径或暗渠净高(m)污水管道最大间距(m)200~40040500~70060800~1000801100~15001001600~20001207)采用的管材采用钢筋混凝土圆管排水，粗糙系数n＝0.014。8)控制点的确定控制点可能的位置：①各条管道的起点大都是这条管道的控制点。②这些控制点中离出水口最远的一点，通常就是整个系统的控制点。③52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计具有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点，也可能成为整个管道系统的控制点。控制点确定的原则：确定控制点的标高，一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。计算控制点时，主要是考察所选点对指定点的埋深的影响程度。所选定的可疑控制点一般为最远点，集中流量排入点等，将这些点进行比较，对整个系统的埋深起决定作用的点则为控制点。确定控制点后，才能确定系统的主干管，进行系统管网的计算。本设计中，化工厂、火车站以及棉纺厂附近的干管起点都可能成为整个系统的控制点。通过对比三条管线的6号检查井的埋深确定控制点和主干管。6点埋深大者为主干管，其起点为控制点。根据计算，比较三条线路在6点处的埋深，棉纺厂处起点的干管埋深明显大于其它两条线路，因此1—2—3—4—5—6-----27为该系统的主干管，对主干管埋深起决定作用的控制点是棉纺厂处的干管起点。详见某市排水管道设计布置总平面图。9)管道衔接方式的确定污水管道在管径、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。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时的高程关系问题。管道在衔接时应遵循两个原则：①尽可能提高下游管段的高程，以减少管道埋深，降低造价；②避免上游管段中形成回水而造成淤积。管道衔接的方法，通常有水面平接和管顶平接两种。如图3.3所示。水面平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端在指定的设计充满度下的水面相平，即上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同。一般同管径时采用。优点：能减少下游管段的埋深。缺点：容易在上游管段形成回水。管顶平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同。一般不同管径时采用。优点：不致于在上游管段产生回水。缺点：下游管段的埋深将增加。污水管道衔接总原则：无论采用哪种衔接方法，下游管段起端的水面和管底标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高。跌水连接：当管道敷设地区的地面坡度很大时，为了调整管内流速所采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小覆土厚度和减少上游管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。如图3.4所示。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计图3.3管道的衔接方式(1)水面平接；(2)管顶平接图3.4管段跌水连接1—管段；2—跌水井10)倒虹管计算公式和设计参数污水在倒虹管内的流动是依靠上下游管道中的水面高差（进、出水井的水面高差）H进行的，该高差用以克服污水通过倒虹管时的阻力损失。倒虹管内的阻力损失值可按下式计算：式中i——倒虹管每米长度的阻力损失；L——倒虹管的总长度；——局部阻力系数（包括进口、出口、转弯处）；52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计v——倒虹管内污水流速(m/s)g——重力加速度(m/s2)进口、出口及转弯的局部阻力损失应分项计算，初步估算时，一般可按沿程阻力损失值的5%~10%考虑，当倒虹管长度大于60m时，采用5%；等于或小于60m时，采用10%。计算倒虹管时，必须计算倒虹管的管径和全部阻力损失值，要求进水井和出水井间的水位高差H稍大于全部阻力损失值H1，其差值一般可考虑采用0.05~0.10m，本设计取为0.1m。3.4污水管道水力计算成果水力计算的目的在于合理经济地确定管道的管径、流速、充满度及坡度，进一步求定管道的埋深。水力计算应列表进行，管底标高及管道坡度计算至小数点后三位，地面标高与管底埋深计算至小数后二位。水力计算中的数值U、h/D、i、D应符合规范关于设计流速、最大设计充满度、最小管径、最小设计坡度的规定。为减少错误，在计算的同时绘制管道纵断面草图，以便进行核对。从水力计算表中摘录主干管的管段编号、管长、管径、充满度、流速、坡度、埋深（上、下端）列成表格，有倒虹管时应在表中注明倒虹管的管段编号，有泵站时应说明泵站的设计流量和扬程以及在表中标明泵站位置所对应的编号，在备注栏注明。污水主干管水力计算结果见表3.5。表3.5污水主干管水力计算结果表管段编号管道长度L（m）设计流量(L/s)管径D(mm)坡度I流速v(m/s)充满度埋设深度（m）h/Dh(m)上端下端1～222023.4483000.00220.620.550.1661.8002.7842～352056.6094000.00150.660.650.2602.8845.5643～9635108.1425000.00120.680.680.3405.6645.3269～15390223.4307000.00100.780.680.4764.0545.74415～37500426.148倒虹管————6.7305.10037～38380486.21110000.00080.850.770.7705.6807.18438～39350530.39310000.00080.870.690.6907.1845.96439～40325536.59310000.00080.870.690.6905.9645.82440～41260554.18510000.00080.880.750.7505.8246.13241～42235557.19010000.00080.880.750.7506.1326.42042～43290580.44410000.00080.880.750.7506.4206.85243～44250583.75210000.00080.880.750.7506.8527.25244～污水厂400604.99110000.00090.900.750.7507.2527.412注：6~27管段除倒虹管外的管道管径为900，坡度为0.0009；泵站设计扬程为2.0m，设计流量为450L/s。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计3.5污水管网工程量统计污水管网工程量表（只统计主干管），包括管径、管长（相同管径计总和）、管材、检查井数量，见表3.6。表3.6污水主干管工程数量表管径D(mm)管长L(m)管材检查井数量备注400320钢筋混凝土圆管8500210钢筋混凝土圆管4600310钢筋混凝土圆管6700720钢筋混凝土圆管12900360钢筋混凝土圆管510003090钢筋混凝土圆管39倒虹管140×2钢筋混凝土圆管管径500mm52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计4雨水管网工程设计4.1雨水管网定线(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：①充分利用地形，以最短的距离，靠重力流就近排入水体。②根据城市规划布置雨水管道。③合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。④雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定。⑤设置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，划分干渠的集水面积，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，分散布置雨水出水口。此外，应充分考虑采用明渠的可能性。(3)雨水管道定线该市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，部分区域有逆坡现象，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。雨水干管数量：江北区5条、南岸区4条。本设计中由于皮毛厂东北侧山腰处汇水面积较小，对市区威胁不大，设置截洪沟不经济，因此不考虑设置截洪沟。具体雨水管道布置请参看某市排水管道设计布置总平面图。(4)出水口的形式雨水排水管的出水口可以采用非淹没式，具体形式见图4.1和图4.2。其底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，以免水体水倒灌。当出口标高比水体水面高出太多时，应考虑设置单级或多级跌水。图4.1一字式出水口52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计图4.2八字式出水口4.2雨水设计流量(1)采用的流量公式城市、厂矿中雨水管渠由于汇水面积小，属小汇水面积上的排水构筑物，其雨水设计流量可采用下式：式中Q——雨水设计流量(L/s)；ψ——径流系数，其值小于1；F——汇水面积(ha)；q——设计暴雨强度(L/s.ha)。(2)暴雨强度公式式中q――设计暴雨强度P――设计重现期(a)；t――降雨历时(min)；，C，b，n――地方参数，根据统计方法进行计算确定。本设计采用如下公式计算：(3)设计重现期的选取理由和数值暴雨强度随重现期的不同而不同。在设计中若重现期选用较大，则暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠的断面相应52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计大。这样偏安全，有利于防止地面积水，但工程造价高。若重现期选用较低，则暴雨强度小，雨水设计流量小，管渠断面小。这样工程造价低，但可能会发生排水不畅、地面积水，或对城市生活及生产造成危害。应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用3～5a，并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。本设计中选择P=1a。(4)集水时间选取数值对管道的某一设计断面来说，集水时间t由地面集水时间t1和管内流行时间t2两部分组成：t=t1+mt2式中t——降雨历时(min)；t1——地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5～15min；m——折减系数，暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地区，暗管m=1.2～2；t2－管渠内雨水流行时间(min)。式中L——各管段的长度(m)；v——各管段满流时的水流速度(m/s)；60——单位换算系数，1min=60s。本设计中选择t1=10min。(5)径流系数的计算公式和数值影响径流系数取值的主要因素有1)降雨条件：包括降雨强度，降雨历时，雨峰位置，前期雨量，强度递减情况，全场雨量，年降雨量等。其中前期雨量对ψ值的影响较为突出。2)地面条件：包括地面覆盖，地面坡度，地貌，建筑物密度分布，路面铺砌情况，汇水面积及其宽长比，地下水位，管渠疏密等。其中地面覆盖是主要因素。由于影响因素多，要精确求定ψ值较为困难。因此目前径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。径流系数ψ值见表4.1。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计表4.1径流系数ψ值地面种类ψ值各种屋面，混凝土和沥青路面0.85-0.95大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.55-0.65级配碎石路面0.40-0.50干砌砖石和碎石路面0.35-0.40非铺砌土路面0.25-0.35公园和绿地0.10-0.20表中所列为单一覆盖时的ψ值。但汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成，在整个汇水面积上它们各自占有一定的比例，随它们占有的面积比例的变化，ψ值也不同。所以，整个汇水面积上的平均径流系数ψav值是按各类地面面积用加权平均法计算得出。式中Fi——汇水面积上各类地面的面积(ha)；ψi——相应于各类地面的径流系数；F——全部汇水面积(ha)。市区地面种类如：屋面占36%，混凝土路面占16%，碎石路面占10%，非铺砌路面占20%，绿地占18%根据市区地面覆盖情况＝0.9×0.36+0.9×0.16+0.4×0.1+0.3×0.2+0.15×0.18＝0.595(6)折减系数的选取说明m的含义即为：因缩小了管道排水的断面尺寸使上游蓄水，就必然会增长泄水时间。因而采用了增长管道中流行时间的办法，达到适当折减设计流量，进而缩小管道断面尺寸的要求。因此，折减系数实际是苏林系数与管道调蓄利用系数的乘积。我国《室外排水设计规范》建议：暗管：m=2，明渠：m=1.2。在陡坡地区，暗管的m=1.2~2。在本设计中，选取m=2。4.3雨水管道的水力计算4.3.1水力计算公式52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计雨水管渠水力计算仍按均匀流考虑，其水力计算公式与污水管道相同，但按满流即h/D＝1计算。在实际计算中，通常采用根据公式制成的水力计算图或水力计算表。（参见《排水工程（上册）》附录2-2的附图13）在计算中，通常n、Q为已知数值。所求的只有3个未知数D、v及I。在实际应用中，可以参照地面坡度i，假定管底坡度I，从水力计算图或表中求得D及v值，并使所求得的D、v、I各值符合水力计算基本数据的技术规定。4.3.2设计参数(1)设计充满度①雨水管道设计充满度按满流考虑，即h/D＝1。②明渠则应有等于或大于0.20m的超高。③街道边沟应有等于或大于0.03m的超高。按满流设计的原因：雨水中主要含有泥砂等无机物质，不同于污水的性质。暴雨径流量大，而相应较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长。(2)最小设计流速①满流时最小流速不得小于0.75m/s。②起始管段地形平坦，不小于0.6m/s。③明渠内最小设计流速为0.40m/s。雨水中往往泥沙含量大于污水，特别是初降雨水，为避免雨水所挟带的泥砂等无机物质在管渠内沉淀下来而堵塞管道，雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道。(3)最大设计流速雨水管渠的最大设计流速规定为：金属管最大流速为10m/s；非金属管最大流速为5m/s；明渠中水流深度为0.4—1.0m时，最大设计流速宜按规范采用。管渠设计流速应在最小流速与最大流速范围内。(4)最小管径和最小设计坡度最小管径和最小设计坡度见相关规范。(5)覆土厚度覆土厚度要求同污水管。(6)检查井最大间距检查井通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠段上。直线段上的最大间距见表4.2。(7)采用的管材采用钢筋混凝土圆管排水，粗糙系数n＝0.014。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计(8)起点埋深的确定表4.2检查井最大间距管径或暗渠净高(m)雨水(合流)管道最大间距(m)200~40050500~70070800~1000901100~15001201600~2000120在污水排水区域内，雨水管道起点是对管道系统的埋深起控制作用的地点。因此起点埋深的确定对对管道系统的埋深有很大影响。本设计确定起点埋深为2.5m。(9)衔接方式雨水管道在管径、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。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时的高程关系问题。雨水管道一般采用管顶平接。管顶平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同。一般不同管径时采用。如图3.2所示。污水管道衔接总原则：无论采用哪种衔接方法，下游管段起端的水面和管底标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高。跌水连接：当管道敷设地区的地面坡度很大时，为了调整管内流速所采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小覆土厚度和减少上游管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。如图3.3所示。4.4雨水管道水力计算成果从水力计算表中摘录所计算干管的：管段编号、管长、管径、流速、坡度、埋深（上、下端），列成表格，见表4.3。表4.3雨水干管水力计算结果表设计管段编号管长管径坡度流速坡降I*L(m)埋深(m)L(m)D(mm)(‰)V(m/s)起点终点a～b25011001.00.980.2502.5002.450b～c24013500.91.100.2162.7002.316c～d31015001.11.300.3412.4662.807d～e23018001.41.700.3223.1073.42952 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计e～f30018001.61.800.4803.4293.809f～g32018004.02.801.2803.8094.389g～水体23020003.42.800.7824.5892.3714.5雨水管道工程量统计列表统计雨水管道工程量（只统计计算的干管），包括管径、管长（相同管径计总和）、管材、检查井数量，见表4.4。表4.4雨水主干管工程数量表管径D(mm)管长L(m)管材检查井数量备注1100250钢筋混凝土圆管31350240钢筋混凝土圆管21500310钢筋混凝土圆管31800850钢筋混凝土圆管82000230钢筋混凝土圆管252 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计5结论(1)推荐方案简要描述本设计综合分析设计方案利弊和产生的各种影响，提出可行的设计方案，对提出的设计方案需进行技术经济比较评价，最终推荐方案如下：①排水体制的选择综合考虑分析，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，原有排水设施的状况等因素考虑，本市的排水系统的体制选择完全分流制（雨污分流制）。②接纳工业废水并进行集中处理和处置的可能性在工业企业中，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；生产废水可直接排入雨水管道或者在生产中重复使用。食品厂、皮毛厂的废水水质与生活污水相似，可以经处理后直接排入城市排水管道，与生活污水统一处理；针织厂、棉纺厂污水符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)，可直接排入污水管道；化工厂的污水水质含有大量的有毒有害物质，必须在厂内设置废水的局部处理除害设施，以满足排入城市排水管道的标准，然后再排入污水管道；医院的废水必须经过严格消毒之后才能排放。③污水分散处理或集中处理的选择综合考虑本市的地形，气候和水体状况以及城市的发展规划，并经过经济技术比较，采取将本市江北区和南岸区的污水合并集中处理的方式，而不采用每区各单建一座污水处理厂分别对各区的污水进行处理。采用在江面较窄处设置过江倒虹管的方式，将南岸区的污水用泵站压送通过倒虹管至对岸，将两区的污水合并收集，并输送至位于江北区沿江下游的污水处理厂进行处理。④近期建设和远期发展如何结合问题管网按远期，污水处理厂按近期设计。⑤污水出水口位置与形式选择排水管渠排入水体的出水口的位置和形式，应根据污水水质、下游用水情况、水体的水位变化幅度、水流方向、波浪情况、地形变迁和主导风向等因素确定。污水排水管渠的出水口通常采用淹没式，见图3.1。以使污水与水体水混合较好，其位置处考虑上述因素外，还应取得当地卫生主管部门的同意。如果需有污水与水体水流充分混合，则出水口可长距离伸入水体分散出口，此时应设标志，并取得航运管理部门的同意。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计⑥污水管道的布局、走向见平面布置图，长度、断面尺寸、埋设深度见水力计算表。(2)污水主干管总长度5150m，管径从400mm到1000mm；干管共9条；污水管道采用钢筋混凝土圆管。(3)泵站数量1个，流量为450L/s，扬程为2.0m，位置在6~27管段倒虹管前；倒虹管位置在6~27管段在江面较窄处设置、数量为2条，当排水量不大不能达到设计流量时，其中一条作为备用。(4)拟建污水厂数量为1个、规模4.6万m3/d，污水厂的位置位于江的下游方向，并且处于主导风向—东北风的下风向，不会周围居民产生不良影响。该污水厂为城市生活污水处理厂，处理程度按二级设计。污水、污泥处理工艺的选择见城市污水处理厂设计部分。(5)雨水干管江北区5条、南岸区4条，计算的雨水干管总长度1880m，管径从1100mm到2000mm；污水管道采用钢筋混凝土圆管或明渠。附：一张A3总平面布置图52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计二排水管网设计计算书1污水管道设计计算1.1污水设计流量公式1)居住区生活污水设计流量按式3.2.1计算也可以采用比流量计算,即按式3.2.2及3.2.3计算2)生活污水量总变化系数根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)相关部分内容，采用的居住区生活污水量变化系数值见表1.1。生活污水量总变化系数也可用3.2.4式进行计算：当Q<5L/s时，＝2.3；当Q>1000L/s，=1.3。表1.1生活污水量总变化系数污水平均日流量(L/s)51540701002005001000总变化系数()2.32.01.81.71.61.51.41.3注：1当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内差法求得。2当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。3)工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按3.2.5式计算：4)城市污水设计总流量城市污水总的设计流量是居住区生活污水，工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和。当地下水位较高时还应该考虑地下水的入渗量，由原始资料得知，地下水位距地表8米，设计管段管底标高均高于地下水位，因此该城市污水排水管网设计不考虑地下水入渗量，设计流量为3.2.6式：1.2计算举例已知人口密度：南岸区：人口密度420人/ha；江北区：人口密度400人/ha。已知居住区生活污水定额：南岸区：180L/cap.d；江北区：160L/cap.d。以S01号街区(南岸区)为例（街区编号参见某市排水管道设计布置总平面图）街区面积F=5.32ha，比流量为：52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计1.3街区编号及面积计算将各街区编上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积，街区编号及具体布置见总平面布置图。街区面积计算表格见表1.2。表1.2污水街区编号和面积汇总表江北区南岸区街区编号街区面积(ha)街区编号街区面积(ha)街区编号街区面积(ha)街区编号街区面积(ha)N013.40N233.40S015.32S23针织厂N023.91N243.91S026.67S24皮毛厂N033.06N253.06S034.90S254.94N043.57N263.57S045.60S268.63N054.76N274.76S05影剧院S272.01N065.27N285.27S069.28S285.20N075.61N295.61S077.03S295.72N085.95N305.95S086.44S305.72N093.74N313.74S095.13S31食品厂N103.74N323.74S106.42S32棉纺厂N113.91N332.53S114.72S332.85N123.40N343.40S125.40S343.00N133.91N353.91S135.94S352.88N143.06N363.06S148.93S36化工厂N153.57N373.57S156.78S37公园N164.76N38旅馆S163.23　　N175.27N395.27S174.20　　N185.61N40医院S183.13　　N195.95N415.95S193.40　　N203.74N423.74S203.74　　N213.74N432.33S215.78　　N223.91　　S224.42　　1.4居住区生活污水设计流量计算城市设计人口：南岸区：人口密度420人/ha；江北区：人口密度400人/ha。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计居住区生活污水量定额：南岸区：180L/cap.d；江北区：160L/cap.d。比流量：南岸区：q0=420×180÷86400=0.875(L/(s.ha))；江北区：q0=400×160÷86400=0.741(L/(s.ha))。居住区生活污水设计流量计算见表1.3。表1.3居住区生活污水设计流量计算表街区编号街区面积人口密度污水定额n比流量q0平均流量q1街区编号街区面积人口密度污水定额n比流量q0平均流量q1A(ha)(cap/ha)(L/cap.d)(L/s.ha)Q(L/s)A(ha)(cap/ha)(L/cap.d)(L/s.ha)Q(L/s)N013.404001600.7412.519S015.324201800.8754.655N023.914001600.7412.896S026.674201800.8755.836N033.064001600.7412.267S034.904201800.8754.288N043.574001600.7412.644S045.604201800.8754.900N054.764001600.7413.526S05影剧院N065.274001600.7413.904S069.284201800.8758.120N075.614001600.7414.156S077.034201800.8756.151N085.954001600.7414.407S086.444201800.8755.635N093.744001600.7412.770S095.134201800.8754.489N103.744001600.7412.770S106.424201800.8755.618N113.914001600.7412.896S114.724201800.8754.130N123.404001600.7412.519S125.404201800.8754.725N133.914001600.7412.896S135.944201800.8755.198N143.064001600.7412.267S148.934201800.8757.814N153.574001600.7412.644S156.784201800.8755.933N164.764001600.7413.526S163.234201800.8752.826N175.274001600.7413.904S174.204201800.8753.675N185.614001600.7414.156S183.134201800.8752.739N195.954001600.7414.407S193.404201800.8752.975N203.744001600.7412.770S203.744201800.8753.273N213.744001600.7412.770S215.784201800.8755.058N223.914001600.7412.896S224.424201800.8753.868N233.404001600.7412.519S23针织厂　N243.914001600.7412.896S24皮毛厂　N253.064001600.7412.267S254.944201800.8754.323N263.574001600.7412.644S268.634201800.8757.551N274.764001600.7413.526S272.014201800.8751.759N285.274001600.7413.904S285.204201800.8754.550N295.614001600.7414.156S295.724201800.8755.005N305.954001600.7414.407S305.724201800.8755.005N313.744001600.7412.770S31食品厂52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计N323.744001600.7412.770S32棉纺厂N332.534001600.7411.874S332.854201800.8752.494N343.404001600.7412.519S343.004201800.8752.625N353.914001600.7412.896S352.884201800.8752.520N363.064001600.7412.267S36化工厂　N373.574001600.7412.644S37公园　N38旅馆　　　　　　N395.274001600.7413.904　　　　　　N40医院　　　　　　N415.954001600.7414.407　　　　　　N423.744001600.7412.770　　　　　　N432.334001600.7411.726　　　　　　旅馆、医院、影剧院、火车站、公园按集中流量处理，其集中流量取值见说明书表1.2。1.5工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算根据说明书表1.1工厂职工人数及工业废水量表，计算工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量。以皮毛厂为例，公式中各参数取值如下：A1＝460，A2＝350，B1＝25，B2＝35，K1＝3，K2＝2.5，T＝8，C1＝40，D1＝40，C2＝75，D2＝60，带入下式可得：各工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量见表1.4。表1.4各工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量计算表工厂名称生产污水(L/s)生产废水(L/s)A1A2B1B2K1K2C1C2D1D2生活污水和淋浴污水(L/s)皮毛厂3530460350253532.5407540603.96针织厂3032350210253532.5407040603.16棉纺厂2026400280253532.5357040603.45食品厂4036460366253532.5357040603.87化工厂4540450400253532.5507540604.19工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算见表1.5。表1.5工业污水设计流量和工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算表厂名生产污水量一般车间最大班热车间最大班一般车间最大班热车间最大班工业企业生活污水总流量52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计(L/s)职工人数职工人数使用淋浴人数使用淋浴人数及淋浴污水流量(L/s)(L/s)皮毛厂3546035040753.95638.956针织厂3035021040703.16133.161棉纺厂2040028035703.44823.448食品厂4046036635703.86543.865化工厂4545040050754.19349.193生产废水排入雨水管道或重复使用，不算在工业企业设计流量内。1.6污水管道水力计算1.6.1水力计算所用公式1)流量公式2)流速公式Q――流量(m3/s)；A――过水断面面积(m2)；v――流速(m/s)；R――水力半径(过水断面面积与湿周的比值)(m)；I――水力坡度(等于水面坡度，也等于管底坡度)；C――流速系数或称谢才系数。C值一般按曼宁公式计算将上面的两式综合可得：3)排水管槽粗糙系数见表1.6。4)设计充满度表1.6排水管渠粗糙系数表管渠种类n值陶土管，铸铁管0.013混凝土和钢筋混凝土，水泥砂浆抹面渠道0.013-0.01452 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计石棉水泥管钢管0.012浆砌砖渠道0.015浆砌块石渠道0.017干砌块石渠道0.020-0.025土明渠（带或不带草皮）0.025-0.030在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D之间的比值称为设计充满度(或水深比)，如图1.1示。当＝1时成为满流，当<1时，成为非满流、其中雨水管道按满流设计，污水管道按非满流设计。图1.1充满度示意表1.7最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大设计充满度（h/D或h/H）200～3000.553504～500.65500～9000.70≧10000.75我国最大设计充满度的规定如表1.7。5)设计流速根据国内污水管道实际运行情况的监测数据并参考国外经验，污水管道的最小设计流速定为0.6m/s；金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。6)最小管径①厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管200mm②城市街道下的生活污水管300mm7)覆土厚度①荷载要求：最小覆土在车行道下不小于0.7m②冰冻要求：52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计ⅰ无保温措施时，管内底科埋设在冰冻线以上0.15mⅱ有保温措施或水温较高的管道，可根据经验埋得较浅一些③最大覆土：不宜大于7~8m④理想覆土：1～2m1.6.2污水管道水力计算采用钢筋混凝土管道排水，粗糙系数n＝0.014，主干管布置位置详见平面布置图。1)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，将各干管和主干管中有本段流量进入的点（一般定为街区两端）、集中流量及旁侧支管进入的点，作为设计管段的起迄点的检查井并编上号码，见平面布置图。各管段的设计流量列表计算见表1.8。在初步设计中只计算干管和主干管的设计流量。表1.8污水干管设计流量计算表管段编号居住区生活污水量集中流量设计本段流量转输流量合计总变化系数KZ生活污水本段转输流量街区街区面积比流量q0流量q1q2平均流量设计流量Q1　编号(ha)(L/s.ha)(L/s)(L/s)(L/s)(L/s)(L/s)(L/s)(L/s)1～2————————56.609—56.6092～3S21、S2210.200.8758.9255.00513.9302.02128.15043.86556.609128.6243～4S14、S1515.710.87513.74613.93027.6761.87451.861—100.474152.3354～5S06、S0716.310.87514.27133.31147.5821.76584.002—139.430223.4325～6————47.58247.5821.76584.002—139.430223.4327～8————————9.800—9.8008～9————9.5559.5552.10620.127—9.80029.9279～10————14.58614.5862.01129.327—9.80039.12710～11————29.15529.1551.86354.320—9.80064.12011～6————34.35334.3531.83062.860—9.80072.66012～13————————49.193—49.19313～14S254.940.8754.3237.63911.9622.05524.581—49.19373.77414～15————26.01426.0141.88749.079—49.19398.27215～16S095.130.8754.48926.01430.5031.85456.549—49.193105.74216～17S015.320.8754.65530.50335.1581.82564.169—49.193113.36217～18————35.15835.1581.82564.169—49.193113.36218～19S026.670.8755.83640.77546.6111.76982.475—49.193131.66819～20S034.900.8754.28846.61150.8991.75289.193—49.193138.38620～21S045.600.8754.90050.89955.7991.73596.797—49.193145.99021～6————55.79955.7991.73596.797—49.193145.9906～27————137.735137.7351.571216.32811.400198.422426.15052 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计22～23————8.4408.4402.13518.022——18.02223～24N332.530.7411.87516.88018.7551.95636.680——36.68024～25N432.330.7411.72718.75520.4821.93739.671——39.67125～26N423.740.7412.77126.02428.7951.86653.723——53.72326～27N415.950.7414.40928.79533.2041.83760.985——60.98527～28————196.637196.6371.510296.9796.400209.822513.20128～29N395.270.7413.905196.637200.5421.507302.222—216.222518.44429～30————215.785215.7851.495322.5846.200216.222545.00630～31N373.570.7412.645215.785218.4301.493326.101—222.422548.52331～32N363.060.7412.267218.430220.6971.491329.112—222.422551.53432～33N353.910.7412.897242.490245.3871.474361.686—222.422584.10833～34N343.400.7412.519245.387247.9061.472364.989—222.422587.41134～污水厂————261.157261.1571.464382.302—222.422604.7242)控制点的确定计算控制点时，主要是考察所选点对指定点的埋深的影响程度。所选定的可疑控制点一般为最远点，集中流量排入点等，将这些点进行比较，对整个系统的埋深起决定作用的点则为控制点。确定控制点后，才能确定系统的主干管，进行系统管网的计算。本设计中，化工厂、火车站以及棉纺厂附近的干管起点都可能成为整个系统的控制点。通过对比三条管线的6号检查井的埋深确定控制点和主干管。6点埋深大者为主干管，其起点为控制点。相关水力计算见表1.9。根据计算，比较三条线路在6点处的埋深，棉纺厂处起点的干管埋深明显大于其它两条线路，因此1—2—3—4—5—6-----27为该系统的主干管，对主干管埋深起决定作用的控制点是棉纺厂处的干管起点。详见某市排水管道设计布置总平面图。3)污水主干管过江方式的确定欲确定过江方式，首先要确定过江后交汇点(27号检查井)的埋深，即通过22—23—24—25—26—27段的管路计算，与南岸区管网终点埋深进行比较，并确定27点埋深和过江方式，相关水力计算见表1.10。比较结果，由22—27段污水干管计算所得埋深小于南岸区终点埋深，因此，南岸区污水可采用倒虹管的方式过河，并根据规范在南岸区公园内设一提升泵站。由于设置泵站压送过江，则应由江北区27号检查井上游的管道水力计算确定27点的埋深，从而确定泵的扬程。经过干管的水力计算，27号检查井处埋深为5.094m，在主干管的水力计算和泵站扬程计算中，考虑到江北区22—27管段接管要求，在27号检查井处设置阶梯跌水，埋深取5.6m。确定倒虹管线路时，应尽可能与障碍物正交通过，以缩短倒虹管长度，并应选择在河床和河岸较稳定不易被水冲刷的地段及埋深较小的部位敷设。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计污水在倒虹管内的流动是依靠上下游管道中的水面高差（进、出水井的水面高差）H进行的，该高差用以克服污水通过倒虹管时的阻力损失。倒虹管内的阻力损失值可按下式计算：式中i——倒虹管每米长度的阻力损失；L——倒虹管的总长度；——局部阻力系数（包括进口、出口、转弯处）；v——倒虹管内污水流速(m/s)g——重力加速度(m/s2)进口、出口及转弯的局部阻力损失应分项计算，初步估算时，一般可按沿程阻力损失值的5%~10%考虑，当倒虹管长度大于60m时，采用5%；等于或小于60m时，采用10%。计算倒虹管时，必须计算倒虹管的管径和全部阻力损失值，要求进水井和出水井间的水位高差H稍大于全部阻力损失值H1，其差值一般可考虑采用0.05~0.10m，本设计取为0.10m。考虑采用两条管径相同而平行敷设的倒虹管线，见图1.2。设计倒虹管长140m，共4只15°弯头，倒虹管上游管流速1.0m/s，下游管流速1.24m/s，每条倒虹管的最大流量为430/2=215L/s，查水力计算表得倒虹管管径500mm。水力坡度i=0.0033。流速v=1.1m/s，大于允许的最小流速0.9m/s。倒虹管沿程阻力损失值：iL=0.0033×140=0.462m倒虹管全部水力损失值：H1=1.05×0.462=0.485m52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计表1.9确定控制点污水干管水力计算表管段编号管道长度L（m）设计流量(L/s)管径D(mm)坡度I流速v(m/s)充满度降落度I·L（m）标高（m）h/Dh(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端1～232056.6094000.00150.660.650.2600.480251.000251.100248.760248.280248.500248.0202.5003.0802～3210128.6245000.00200.890.700.3500.420251.100250.500248.270247.850247.920247.5003.1803.0003～4310152.3356000.00100.710.700.4200.310250.500250.500247.820247.510247.400247.0903.1003.4104～5330223.4327000.00100.780.680.4760.330250.500251.700247.466247.136246.990246.6603.5105.0405～6390223.4327000.00100.780.680.4760.390251.700253.000247.136246.746246.660246.2705.0406.7307～82909.8003000.00390.600.280.0841.131252.900252.500250.484249.353250.400249.2692.5003.2318～930029.9273000.00320.750.550.1650.960252.500252.400249.353248.393249.188248.2283.3124.1729～1021039.1273500.00200.670.610.2140.420252.400253.000248.392247.972248.178247.7584.2225.24210～1131064.1204000.00180.730.650.2600.558253.000251.300247.968247.410247.708247.1505.2924.15011～633072.6604500.00150.690.620.2790.495251.300253.000247.379246.884247.100246.6054.2006.39512～1356049.1933500.00240.750.650.2281.344255.000254.800252.728251.384252.500251.1562.5003.64413～1431073.7744000.00240.850.650.2600.744254.800254.800251.366250.622251.106250.3623.6944.43814～1523098.2724500.00240.900.650.2930.552254.800254.800250.605250.053250.312249.7604.4885.04015～16300105.7425000.00120.680.680.3400.360254.800254.700250.050249.690249.710249.3505.0905.35016～17320113.3625000.00140.740.700.3500.448254.700254.000249.690249.242249.340248.8925.3605.10817～18220113.3625000.00140.740.700.3500.308254.000253.000249.242248.934248.892248.5845.1084.41618～19300131.6686000.00080.640.680.4080.240253.000252.500248.892248.652248.484248.2444.5164.25619～20230138.3866000.00090.670.700.4200.207252.500253.000248.652248.445248.232248.0254.2684.97520～21250145.9906000.00100.710.700.4200.250253.000253.000248.445248.195248.025247.7754.9755.22521～6270145.9906000.00100.710.700.4200.270253.000253.000248.195247.925247.775247.5055.2255.49552 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计表1.10确定污水主干管过江方式污水干管水力计算表管段编号管道长度L（m）设计流量(L/s)管径D(mm)坡度I流速v(m/s)充满度降落度I·L（m）标高（m）埋设深度（m）h/Dh(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端22～2322018.0233000.00230.600.530.1590.506252.700252.400250.359249.853250.200249.6942.5002.70623～2414036.6803500.00130.600.590.2070.182252.400252.100249.851249.669249.644249.4622.7562.63824～2562039.6713500.00170.630.650.2281.054252.100251.800249.669248.615249.441248.3872.6593.41325～2627053.7234000.00130.620.650.2600.351251.800252.400248.597248.246248.337247.9863.4634.41426～2740060.9854000.00170.690.650.2600.680252.400252.400248.246247.566247.986247.3064.4145.094表1.11污水主干管水力计算表管段编号管道长度L（m）设计流量(L/s)管径D(mm)坡度I流速v(m/s)充满度降落度I·L（m）标高（m）埋设深度（m）h/Dh(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端1～232056.6094000.00150.660.650.2600.480251.000251.100248.760248.280248.500248.0202.5003.0802～3210128.6245000.00200.890.700.3500.420251.100250.500248.270247.850247.920247.5003.1803.0003～4310152.3356000.00100.710.700.4200.310250.500250.500247.820247.510247.400247.0903.1003.4104～5330223.4327000.00100.780.680.4760.330250.500251.700247.466247.136246.990246.6603.5105.0405～6390223.4327000.00100.780.680.4760.390251.700253.000247.136246.746246.660246.2705.0406.7306～27500426.150泵站、倒虹管———————————6.9305.50027～28380513.20110000.00080.870.700.7000.304252.400252.200247.500247.196246.800246.4965.6005.70428～29360518.44410000.00080.880.700.7000.288252.200252.000247.196246.908246.496246.2085.7045.79229～30330545.00610000.00080.880.700.7000.264252.000251.600246.908246.644246.208245.9445.7925.65630～31260548.52310000.00080.880.730.7300.208251.600251.600246.644246.436245.914245.7065.6865.89431～32230551.53410000.00080.880.730.7300.184251.600251.700246.436246.252245.706245.5225.8946.17832～33280584.10810000.00090.880.750.7500.252251.700252.100246.252246.000245.502245.2506.1986.85033～34250587.41110000.00090.880.750.7500.225252.100252.500246.000245.775245.250245.0256.8507.47534～污水厂1000604.72410000.00090.900.750.7500.900252.500251.500245.775244.875245.025244.1257.4757.37552 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计图1.2倒虹管1—进水井；2—事故排出口；3—下行管；4—平行管；5—上行管；6—出水井倒虹管进出水井水位差值：H=H1+0.10=0.485+0.10=0.585m6~27管段除倒虹管以外的沿程阻力损失计算：设坡度为0.0009，h=0.0009×360=0.324m6~27管段全部水头损失值为H+h=0.585+0.324=0.909m结合上下游水位差，得出泵站扬程为247.306－246.270+0.909=1.945m，取为2.0m。泵站设计流量为450L/s。倒虹管清通十分困难，因此必须采取各种措施来防止倒虹管内污泥的淤积。设计时可采取以下措施：①提高倒虹管内的流速，一般采用1.2~1.5m/s，条件困难时可适当降低，但不宜小于0.9m/s，且不得小于上游管渠中的流速。当管内流速达不到0.9m/s时，应加定期冲洗措施，冲洗流速不得小于1.2m/s。②最小管径采用200mm。③在进水井中设置可利用河水冲洗的设施。④在进水井或靠近进水井的上游管渠的检查井中，在取得当地卫生主管部门同意的条件下，设置事故排出口。当需要检修倒虹管时，可以让上游污水通过事故排出口直接泻入河道。⑤在上游管渠靠近进水井的检查井底部作沉泥槽。⑥倒虹管的上下行管与水平线夹角应不大于30度。⑦为了调节流量和便于检修，在进水井中应设置闸门或闸槽，有时也用溢流堰来代替，进水井检修室净高宜高于2m。进、出水井应设置井口和井盖。⑧在虹吸管内设置防沉装置。4)污水主干管水力计算52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计污水主干管水力计算见表1.11。污水管道相接时，管径相同的两管采用水面平接，管径不同的两管采用管顶平接。通过图表分析，管网终点埋深为7.375m，小于最大埋深，符合设计要求。1.7污水厂规模的确定该污水厂为城市生活污水处理厂，处理程度按二级设计。根据《排水工程》（第四版）附表2-6-4查得：处理规模为2万m3/d-5万m3/d时，用地系数为1.0-1.6。本设计中，采用1.0的占地系数。由污水的日平均流量确定污水厂的占地面积（吨水占地1m2）。污水平均流量=157.41×0.875+170.61×0.741+222.422=531.5L/s=45922.2m3/d由此确定污水厂占地面积约46000m2。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计2雨水管水力计算选最长一根雨水干管进行水力计算。2.1暴雨强度公式式中q――设计暴雨强度P――设计重现期(a)；t――降雨历时(min)；，C，b，n――地方参数，根据统计方法进行计算确定。本设计采用如下公式计算：2.2雨水管渠设计重现期暴雨强度随重现期的不同而不同。在设计中若重现期选用较大，则暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠的断面相应大。这样偏安全，有利于防止地面积水，但工程造价高。若重现期选用较低，则暴雨强度小，雨水设计流量小，管渠断面小。这样工程造价低，但可能会发生排水不畅、地面积水，或对城市生活及生产造成危害。应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用3～5a，并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。本设计中选择P=1a。2.3雨水管渠的降雨历时对管道的某一设计断面来说，集水时间t由地面集水时间t1和管内流行时间t2两部分组成：t=t1+mt2式中t——降雨历时(min)；t1——地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5～15min；52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计m——折减系数，暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地区，暗管m=1.2～2；t2－管渠内雨水流行时间(min)。式中L——各管段的长度(m)；v——各管段满流时的水流速度(m/s)；60——单位换算系数，1min=60s。本设计中选择t1=10min，m=2。2.4径流系数影响径流系数取值的主要因素有1)降雨条件：包括降雨强度，降雨历时，雨峰位置，前期雨量，强度递减情况，全场雨量，年降雨量等。其中前期雨量对ψ值的影响较为突出。2)地面条件：包括地面覆盖，地面坡度，地貌，建筑物密度分布，路面铺砌情况，汇水面积及其宽长比，地下水位，管渠疏密等。其中地面覆盖是主要因素。由于影响因素多，要精确求定ψ值较为困难。因此目前径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。径流系数ψ值见表3.1。表3.1径流系数ψ值地面种类ψ值各种屋面，混凝土和沥青路面0.85-0.95大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.55-0.65级配碎石路面0.40-0.50干砌砖石和碎石路面0.35-0.40非铺砌土路面0.25-0.35公园和绿地0.10-0.20表中所列为单一覆盖时的ψ值。但汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成，在整个汇水面积上它们各自占有一定的比例，随它们占有的面积比例的变化，ψ值也不同。所以，整个汇水面积上的平均径流系数ψav值是按各类地面面积用加权平均法计算得出。式中Fi——汇水面积上各类地面的面积(ha)；ψi——相应于各类地面的径流系数；52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计F——全部汇水面积(ha)。市区地面种类如：屋面占36%，混凝土路面占16%，碎石路面占10%，非铺砌路面占20%，绿地占18%根据市区地面覆盖情况＝0.9×0.36+0.9×0.16+0.4×0.1+0.3×0.2+0.15×0.18＝0.5952.5雨水管道一般规定(1)设计充满度按满流设计，即h/D＝1。(2)最小设计流速①满流时最小流速不得小于0.75m/s。②起始管段地形平坦，不小于0.6m/s。③明渠内最小设计流速为0.40m/s。雨水中往往泥沙含量大于污水，特别是初降雨水，为避免雨水所挟带的泥砂等无机物质在管渠内沉淀下来而堵塞管道，雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道。(3)最大设计流速雨水管渠的最大设计流速规定为：金属管最大流速为10m/s；非金属管最大流速为5m/s；明渠中水流深度为0.4—1.0m时，最大设计流速宜按规范采用。管渠设计流速应在最小流速与最大流速范围内。(4)覆土厚度覆土厚度要求同污水管。2.6划分设计管段和汇水面积、汇水面积编号根据管道的具体位置，在管道转弯处、管径或坡度改变处，有支管接入处或两条以上管道交汇处以及超过一定距离的直线管段上都应设置检查井。把两个检查井之间流量没有变化且预计管径和坡度也没有变化的管段定为设计管段。并从管段上游往下游按顺序进行检查井的编号。各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。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。并将每块面积进行编号，计算其面积的数值注明在图中。汇水面积除街区外，还包括街道、绿地。具体布置见总平面布置图。管段长度、汇水面积计算见表2.2、表2.3和表2.4。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计表2.2管段长度统计表设计管段编号管长设计管段编号管长L(m)L(m)a～b250e～f300b～c240f～g320c～d310g～水体230d～e230表2.3汇水面积统计表流域编号流域面积(ha)流域编号流域面积(ha)Y016.30Y076.07Y026.28Y089.43Y036.61Y099.37Y0411.65Y109.93Y058.68Y1110.02Y066.11表2.4汇水面积计算管段编号汇水面积编号本段汇水面积(ha)转输汇水面积(ha)总汇水面积(ha)a～bY016.3006.30b～cY026.286.3012.58c～dY036.6112.5819.19d～eY04、Y0520.3319.1939.52e～fY06、Y0712.1839.5251.70f～gY08、Y0918.8051.7070.50g～水体Y10、Y1119.9570.5090.452.7雨水管道设计流量和水力计算采用钢筋混凝土管道排水，粗糙系数n＝0.013，主干管布置位置详见平面布置图。雨水主干管水力计算见表2.5。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计表2.5雨水主干管水力计算表设计管段编号管长汇水面积管内雨水流行时间（min）单位面积径流量设计流量管径坡度流速管道输水能力坡降I*L(m)设计地面标高(m)设计管内底标高(m)埋深(m)L(m)F(ha)∑t2=∑L/vt2=L/vq0(L/(s.ha))Q(L/s)D(mm)(‰)V(m/s)Q`(L/s)起点终点起点终点起点终点a～b2506.300.0004.252156.732987.41311001.00.9810000.250255.700255.400253.200252.9502.5002.450b～c24012.584.2523.636137.9811735.79913500.91.1017500.216255.400254.800252.700252.4842.7002.316c～d31019.197.8883.974126.1232420.29115001.11.3024500.341254.800254.800252.334251.9932.4662.807d～e23039.5211.8622.255115.9504582.33918001.41.7046000.322254.800254.800251.693251.3713.1073.429e～f30051.7014.1172.778111.1105744.38318001.61.8057500.480254.800254.700251.371250.8913.4293.809f～g32070.5016.8951.905105.8587462.99918004.02.8075201.280254.700254.000250.891249.6113.8094.389g～水体23090.4518.8001.369102.6339283.18720003.42.8095000.782254.000251.000249.411248.6294.5892.37152 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计计算时需先定管道起点的埋深或管底标高。雨水管道衔接采用管顶平接。若有旁侧管道接入，应选择管底标高底的那一根，如高差较大，应考虑跌水措施。降落在江边绿地和公园的雨水靠重力流就近排入受纳水体。化工厂的雨水排入铁路两旁的排水沟，各企业的生产废水尽量循环使用，剩余的生产废水排入雨水管道。由于要保证雨水管道的覆土厚度大于0.7m，所以到江边的雨水管段只进行部分水力计算，当覆土厚度达不到要求的时候，采用明渠输送的形式。雨水管道采用非淹没式出流，根据原始资料，在水厂东侧公路桥处，河流二十年一遇最高洪水位245.0米，95%，保证率的枯水位240.0米，常水位242.0米，水面平均比降3‰。雨水管道的终点埋深在二十年一遇最高洪水位之上，对于雨水的顺畅排放无影响，因此，这样布置的雨水管道较合理。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计三个人体会排水管网设计是我的大四学年中的第一个课程设计，由于在大三下学期的课程设计中我们积累了一些经验，因此相对而言，排水管网设计还算比较顺利。但是排水管网设计的忙碌是我们每个人都没有想到的，这7天里我们心里有了太多的感慨。在整个课程设计过程我们的耐心和学习能力都得到了考验。由于对知识掌握有限，所以在设计初期遇到了很多问题，最困难的就是查表，非常容易出错，尤其是在进行水力计算时，必须进行多次试算，再校核，最后才得到有效数据。而且在逐步往后做的过程中又会发现新的错误或是不妥当的地方，以至于多次的返工。在整个设计过程中，老师都认真地和我们一起分享每一个设计的过程。特别是在绘图的时候，因为以前从来没有做过排水工程上的设计，因此对绘图中的很多要求都不了解，出的错也特别多，每一份图纸老师都会很仔细地检查指出不足和错误，经过不断的批改、纠正，最终完成令人满意的设计。虽然这次设计只安排了寥寥几天，但分配到每天的工作量却比较多，直接导致了在实际动手阶段的不顺利。透过这次设计，我深感要有效率的完成设计，就势必加强我们对相关规范和设计手册的熟悉度。此外，我也深刻的领悟到了同学们一起讨论的好处，这样更加能暴露出自己忽视的问题，并且也可以有所交流，有可能会发现更简便的方法；同时对于老师的指导，也有了新的认识，了解到活学活用的重要性，加强了自己独立完成工作的能力。但是设计中仍然存在许多问题有待解决，并且感到思维会受到一定的限制，缺乏创新。只有当自己亲自做一个具体的工程设计的时候，才会发现很多书本上没有的但却实实在在存在的问题，这个时候需要我们有较强的专业能力，确定一个解决问题的最佳方案。这就需要我们多多争取实践的机会，不断的积累经验，做到理论联系实际。整整一周的管网课程设计让我受益匪浅，真正明白了把课本知识和实践联系在一起的重要性，也明白了掌握理论知识和运用实践之间的差距，我们把头脑中的想法付诸实践，这是我们走向社会极其重要的一次锻炼。一周的设计时间太短，我们的设计和计算都比较仓促，因此数据仅具有参照性，而不具有实际施工的可行性。由于时间紧迫，设计中可能还存在一些不完善的地方，还请老师多多提出批评意见。在计算，查阅和绘图中，我既增长了知识又锻炼了耐性，也发现了自己真正的不足之处，一周的设计昼夜奋战，这过程既艰辛又烦琐。不过痛苦的过程背后总会暗藏着胜利的喜悦，当我完成一项任务后，我就会格外兴奋，并准备着攻破下一难关。看着自己亲手做出来的设计，不禁会有几份成就感。当然还有很多不尽人意的地方值得我以后去修改和提高。通过本次课程设计我还52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计进一步熟悉了Word、Excel的使用方法。我现在可以用Word画出工整的表格，可以用Excel进行复杂的计算，这不仅简化了我们的工作，而且使我们计算的数据更加准确可靠。这也为我们以后的毕业设计打下了一个好的基础。总之，这次课程设计让我们感受到了前所未有的忙碌，在忙碌中我们收获了更多的知识，丰富了我们的设计经验。在设计中，我体会到了那些真正从事设计行业的人们，他们的生活是多么的艰辛，我学到了坚持，体会到了设计研究的精神；不断的翻工让我们明白作为一名设计人员就必须有严谨的工作态度和强烈的责任感。从现在开始我要从小事做起，培养严谨的工作态度，为以后的设计做好准备。52 尹志轩环境工程2006级1班20066578排水管网课程设计四参考书籍1．《给水排水设计手册》（第1、5册），建工版，2000年或1985年版2．《给水排水快速设计手册》（第2、5册），建工版，1996年3．孙慧修等，《排水工程》（上册，第四版），建工版4．姜乃昌，《水泵及水泵站》（第四版），建工版5．《室外排水设计规范》，中国计划出版社，200652'