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排水管网课程设计说明书第0页共19页12级排水管网系统课程设计说明书姓名：张云豪学院：建筑与环境学院专业：给水排水工程学号：2012141474227指导老师：陈尧排水管网课程设计说明书第1页共19页目录1.设计目的、任务及要求2.污水管道系统设计…………………………………………………………………………………………(2)2.1.设计资料……………………………………………………………………………………………(2)2.2设计思路……………………………………………………………………………………………2.3.污水管道系统设计及水力计算……………………………………………………………………(3)3.雨水管渠系统设计…………………………………………………………………………………………(8)3.1．设计资料……………………………………………………………………………………………(8)3.2．雨水管渠系统设计及水力计算……………………………………………………………………(8)4.总结………………………………………………………………………………………………………(10)5.参考资料…………………………………………………………………………………………………(11)1.设计目的、任务及要求1.课程设计目的根据所给原始资料，完成某城市排水管道系统的设计。通过该设计，熟悉城市污水管道系统及雨水管道系统的设计原理和方法；初步掌握排水系统的设计技术。2、设计任务1、设计说明书编写设计说明书一份。约10～20页2、设计图纸排水管网课程设计说明书第2页共19页绘制设计图纸2张，其中，排水管道总平面图一张，污水主干管纵断面图1/2张；雨水干管纵断面图1/2张。3、说明书及图纸的要求说明书应列举做为设计根据的资料及全部计算，详细阐述方案选择的理由并附有必要的草图（可用单线表示）并注明尺寸。说明书用计算机编写，要求叙述清楚、计算正确、文档编辑符合要求。图纸可用铅笔绘制。排水管道平面图可绘在所发给的总平面图上，主干管的纵断面可绘在座标纸上（或利用AutoCAD绘图，打印出A3或A4图，合理布置图幅）。比例尺、水平方向1∶2000；1∶5000；1∶10000均可。垂直方向1∶200；1∶100；1∶50。2.污水管道系统设计2.1.设计资料2.1.1城市（包括工业区）总平面图一张，比例尺为1∶5000，等高线间距为1m。2.1.2居住区情况表2－1居住区基本情况表居住区编号人口密度(/)capha地区污水量标准(/)LcapdⅠ区420江北180Ⅱ区400江南2002.1.3工业区情况表2－2工业区基本情况表工业废水设计流量职工人数工厂名称生产污水(/)Ls生产废水(/)Ls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甲厂4826.53504603504603503987540乙厂32262704982704602704607035丙厂261822038022040022038070402.1.4公共及公用建筑物情况排水管网课程设计说明书第3页共19页表2－3公共及公用建筑物情况表建筑物名称集中污水量(/)Ls公园4.0浴室3.4医院5.4电影院、旅馆2.6火车站5.02.1.5城市位于我国的西南地区，可不考虑冰冻情况。2.1.6土壤为粘土，不考虑地下水的影响。2.1.7在公路桥2处，河流二十年一遇最高洪水位为180.15m，最低水位170.50m，常水位176.50m。2.1.8（1）城市位于我过四川省内，该市被一条自西向东南的河流一分为二，城南区域可见一条明显的分水线，城北区域西北方向有一小山丘，但不高，对排水影响不大。其余地方地形起伏不大，总体上等高线与河流平行，并逐渐向河岸降低，沿河两岸地势最低。2.2.设计思路1.排水体制的确定方案一：合流制排水体制，即城市和工业企业中的生活污水、工业废水和雨水采用同一系统来排除。⑴将所有污水、废水和雨水均未通过处理就直接通过同一排水系统排放，那么管道数量大大减少，施工量也相应减少，但是由于污水未经处理就直接排放会严重污染水体。因该排水系统因不满足环境要求，已渐渐不被采用。⑵将所有污水、废水即雨水全部处理再排放，对环境是最为友好的，但是采用这种方法明显会增加污水处理厂的施工、运行管理费用。同时没有充分利用河水等水体的自净能力，不经济划算。⑶采用截流式合流制，即旱时管道主要输送生活污水、工业废水至污水处理厂处理，下雨时通过截留方式处理一部分雨水和污水。该种方式弥补了上述两种方式某些不足，但是在雨水充沛的地区，暴雨时截留井溢流，雨水会把污水冲刷到水体造成严重污染。方案二：采用分流制排水系统，即将污废水输送到污水处理厂进行处理再排放，雨水通过另一系统即雨水管道系统收集并就近排放到水体。从城市的总平面图来看，建筑群沿河流分布较均匀，等高线分布较稀疏，地势较为平坦，且南、北两地区向河流以适当的坡度倾斜，有利于雨水按重力流的方式就近排入水体。该市位于我国的西南地区，雨量充沛且气候温和。综上所述，在有充沛的雨量的情况下，应充分利用该城市的地形特点，直接将雨水就近排入水体排水管网课程设计说明书第4页共19页有利于防止洪涝、减轻污水处理厂的负担，降低排水管网系统的成本。并且根据城市环境保护相关规定，污水必然须经处理后才能排放，因此选择分流制排水系统，即方案二。2、确定污水处理厂数量和初步位置的确定（1）污水厂数量的确定污水处理水厂的位置和数量会直接影响施工量及运行成本，选择时应综合考虑地形、城市规模，用地问题等，基于这几点，学生提出以下几个方案：方案一：分区域排水系统。整体上看，该城市被一条河流一分为二，形成了两个排水流域，可将南北分成两个区域各自有自己的排水系统。两条主干管均沿河岸线铺设至各自的污水处理厂，干管沿与等高线垂直的方向铺设。北区的污水处理厂建在公园的下游靠近河岸，南区的污水处理厂建在工厂乙的下游靠近河岸。该方案设有两个污水厂。方案二：统一排水系统。管道的铺设方式与方案一一致，南区和北区作为一个整体的排水系统，即把北区的污水主干管通过沿公路桥2跨过河流并与南区主干管连接然后输送至污水处理厂，由一个污水处理厂统一处理。此方案设置一个污水处理厂，污水处理厂建在南区空地面积较大的乙厂下游区域，具体位置可查看干管布置图。这两个方案的关键区别在于北区和南区是否作为两个独立的污水排水系统设计。现作以下分析：①将北区和南区作为两个独立的污水排水系统设计，可以减小南区后段的主干管的管径和管道埋深，从而减少土石方开挖量，降低成本；②在公园的附近修建污水处理厂，不利于景观区周围的环境，同时也可能影响周边动植物的生长环境等；③污水处理厂的修建费用较高，建两个污水处理厂并不经济。④已修建好的公路桥2利于管桥的铺设，北区的主干管可通过管桥连接至南区，是一种较容易且经济的方案；⑤据研究发现，统一排水系统因规模较大，流量变化较小，污水处理效果更好。根据该城镇的总体规划，各类污水的水量和水质资料，结合城镇地形、气候、水体等因素，从环境效益、经济效益和社会效益考虑，并综合上述对比论证，考虑到修建成本以及一些已建成道路设施情况，确定方案二为最优设计方案，以其作为该城市污水管道设计的方案。（2）污水处理厂位置的确定污水处理厂位置确定受地形、征地、气候、环境要求影响，该城市的地势是河两岸地区向河流较以合适的坡度倾斜，整体沿河流流向地势逐渐降低。城市化中有三个工厂，一个位于城市的上游两个位于城市的下游。为了将污水尽快处理而不至于使其腐蚀管道、产生有害气体，污水厂应尽量靠近各工厂，根据原始资料显示，丙厂的污水明显没有甲、乙两厂的污水多，所以污水厂应尽量靠近甲、乙两厂建设。该地区的主要风向为北风和西北风，如果将污水处理厂建在靠北的地方会影响城市的空气质量，同时污水处理厂应建在河流的下游，才不影响整个城市的环境和景观。排水管网课程设计说明书第5页共19页2.3.污水管道系统设计及水力计算2.3.1污水管道的布置和定线根据以下的污水管道定线原则进行平面布置和定线：①该城市的北区和南区整体地势均以较合适的坡度向城中的河流倾斜，为了符合地势，顺坡排水，将两岸的主干管沿河岸线与等高线平行敷设，干管与等高线垂直敷设，尽可能使污水以重力流的形式进入主干管；②由于该城市整体地势很平坦所以管线的坡度应尽量较小，以免增加管道的埋深，增加土石方的开挖量，加大施工困难；③由前面的方案论证知，南区和北区的污水应合并处理，则必须穿过公路桥进行敷设。由于倒虹管施工困难，成本高，安装要求较高，因此采用管桥的形式沿公路桥2而将北区的污水送至南区，直接汇入南区的污水主干管；④管线布置应简捷，管网密度应合适、经济合理。因此在敷设管道时，应尽量按双侧排水的形式敷设，即将管道敷设在两侧都有建筑物的街道上，建筑物的污水可从两侧的接户管接入。这样可以减少管道的敷设条数，充分利用管线布置的位置提高污水收集率，降低管网成本；⑤排水管道敷设条数的确定：根据资料，该城市的街道宽度约为30m，加之排水区域总面积较小，因此道路下沿线敷设一条管道即可。综上，充分考虑到当地的地形特点，尽可能使污水以重力流的形式流入管道，根据污水管道的定线原则，将该城市北区和南区的排水管线均按截流式的排水系统平面布置形式布置。具体布置形式如图排水管网课程设计说明书第6页共19页2.3.2污水设计流量计算2.3.1南北区的生活污水平均面积比流量Qs=n*p/86400[L/(s*ha)]带入表2－1的数据求得Qs南=0.926[L/(s*ha)]Qs北=0.875[L/(s*ha)]根据各区的面积求出各区的生活污水流量表2—4街区面积及流量表街区编号123456789101112131415街区面积ha1.053.104.242.012.883.504.943.833.252.684.653.761.352.363.92污水流量0.922.713.711.762.523.064.323.352.842.354.073.291.182.073.43排水管网课程设计说明书第7页共19页(/)Ls街区编号161718192021222324252627282930街区面积ha3.532.683.053.333.102.813.153.242.973.423.781.284.524.916.20污水流量(/)Ls3.092.352.672.912.712.462.762.832.602.993.311.124.194.555.74街区编号313233343536373839404142434445街区面积ha4.044.401.403.162.993.681.803.323.503.381.943.053.163.002.24污水流量(/)Ls3.744.071.302.932.623.411.673.073.243.131.802.822.932.622.07街区编号464748495051525354555657街区面积ha2.613.403.451.603.782.405.385.346.044.784.304.96污水流量(/)Ls2.283.153.201.483.502.224.984.945.594.433.984.592.3.2工业企业生活污水及淋浴污水设计流量Q=(A1*B1*K1+A2*B2*K2)/(3600T)+(C1*D1+C2*D2)/3600Q——工业企业生活污水及淋浴污水设计流量(/)Ls；A1——一般车间最大班职工人数()cap；A2——热车间最大班职工人数()cap；B1——一般车间职工生活污水定额，以25(/)Lcapd计；B2——热车间职工生活污水定额，以35(/)Lcapd计；K1——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计；K2——热车间生活污水量时变化系数，以2.5计；排水管网课程设计说明书第8页共19页C1——一般车间最大班使用淋浴的职工人数()cap；C2——热车间最大班使用淋浴的职工人数()cap；D1——一般车间的淋浴污水定额，以40(/)Lcapd