市政管網(wǎng)排水課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

1、<p>　　《廈門同安區(qū)排水管網(wǎng)劃》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p><b>　　專業(yè)班級(jí)： </b></p>&

2、lt;p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　二○一二年一月十日</b></p><p>　　目 錄</p><p>　　課程設(shè)計(jì)目的…………………………………………………2</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目描述和要求……………………………………2</p>

3、;<p>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容……………………………………………2</p><p>　　結(jié)論……………………………………………………………27</p><p>　　參考書目…………………………………………………………27</p><p><b>　　1.課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是學(xué)

4、生對(duì)排水管網(wǎng)的基礎(chǔ)理論，基本知識(shí)結(jié)合具體工程實(shí)踐加以鞏固提高，結(jié)合應(yīng)用和深化理解的重要過程，是理論聯(lián)系實(shí)際的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是鍛煉獨(dú)立思考問題，獨(dú)立分析問題能力的重要途徑。通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生在不同程度上提高查閱文件、撰寫設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書及工程設(shè)計(jì)繪圖的能力，為以后畢業(yè)設(shè)計(jì)打下必要的基礎(chǔ)。</p><p>　　2.課程設(shè)計(jì)題目描述和要求</p><p>　　2.1 課程設(shè)計(jì)題目描述</

5、p><p>　　本課程設(shè)計(jì)題目為：廈門同安區(qū)排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2 課程設(shè)計(jì)要求</p><p>　　內(nèi)容要求：a、污水管道平面圖布置；</p><p>　　b、雨水管道平面圖布置；</p><p>　　c、污水管道和雨水管道的剖面圖。</p><p>　　成果要求：a、

6、課程設(shè)計(jì)成果包括：設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、圖紙兩部分。</p><p>　　b、課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書既要結(jié)合教學(xué)要求，又要參考國家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，按一定深度和學(xué)校規(guī)定格式進(jìn)行編寫。</p><p>　　c、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書內(nèi)應(yīng)有設(shè)計(jì)過程采用的計(jì)算公式，計(jì)算數(shù)據(jù)的結(jié)果，計(jì)算簡(jiǎn)圖、表格。</p><p>　　3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容</p><p>　　3.1 污

7、水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)主要任務(wù)</p><p>　　污水管網(wǎng)總設(shè)計(jì)流量及各管段設(shè)計(jì)流量的計(jì)算。</p><p>　　污水管網(wǎng)各管徑、埋深、銜接設(shè)計(jì)與水力計(jì)算。</p><p>　　污水提升泵站設(shè)置與設(shè)計(jì)</p><p>　　污水管網(wǎng)施工圖繪制等。</p><

8、p>　　3.1.2 污水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.2.1 確定排水區(qū)界、劃分排水流域</p><p>　　一般地，流域邊界應(yīng)與分水線想符合。在地形起伏及丘陵地區(qū)，流域分界線與分水線基本一致。在地形平坦無顯著分水線的地區(qū)，應(yīng)使干管在最大埋深的情況下，讓絕大部分污水自流排出。根據(jù)廈門同安區(qū)土地利用規(guī)劃圖，查看其地形可知鎮(zhèn)區(qū)西部地勢(shì)較高，大致呈從西東逐漸降低的地形，污水廠建

9、于同安區(qū)正東部。因此，綜合考慮各因素，根據(jù)地形布置污水管網(wǎng)，并根據(jù)污水管網(wǎng)圖將鎮(zhèn)區(qū)劃分為116個(gè)污水區(qū)域，將它們一次編號(hào)，在同安區(qū)東部沿規(guī)劃范圍線布置一條主干管，其他5條干管均匯入該主干管。在管道定線是盡量考慮采用重力排水，本設(shè)計(jì)擬定的主干管為1→2→3→4→5→6→7，最后管段7→72將收集到的的污水全部送入污水廠進(jìn)行處理并排放。</p><p>　　以下為各標(biāo)號(hào)街坊對(duì)應(yīng)管段：（表一）</p>&

10、lt;p>　　3.1.2.2 污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算</p><p>　　(1)、設(shè)計(jì)污水量定額</p><p>　　城市污水主要來源于城市用水，因此，污水量定額與城市用水量定額之間有一定的比例關(guān)系，該比例稱為排放系數(shù)。我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，居民生活污水定額和綜合生活污水定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭捎玫挠盟~，結(jié)合給排水設(shè)施水平及普及程度確定，按用水定額的80%~90%采用，即排放系數(shù)為0.

11、8～0.9。</p><p>　　污水管網(wǎng)是按最高日最高時(shí)污水排放流量進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在選用污水量定額和確定變化系數(shù)時(shí)，應(yīng)能計(jì)算出最高日最高時(shí)污水流量。</p><p>　　(2)、居民生活污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算</p><p>　　首先差取原計(jì)算所得給水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中居民總用水量，按街坊面積比例分配，計(jì)算出比流量,步驟如下：</p><p>　　居民

12、區(qū)排放總污水量：Qd=（782.98×0.8）/1.5=417.6785(L/s)</p><p>　　式中，782.98——居民生活用水總量(L/s)；</p><p>　　0.8——排放系數(shù)；</p><p>　　1.5——日變化系數(shù)；</p><p>　　比流量：qA=Qd/∑Ai=417.6785/7472.43=0.562

13、57[(L/s)/hm2]</p><p>　　各服務(wù)區(qū)域居民生活污水日平均流量=比流量×各街坊面積。</p><p>　　一些管段有其上游管段，因此還有轉(zhuǎn)輸流量，必須將其累計(jì)在內(nèi)，即：</p><p>　　合計(jì)流量(L/s)=本段流量(L/s)+轉(zhuǎn)輸流量(L/s)。</p><p>　　以上所得為居民生活污水日平均流量，而規(guī)范要求

14、為最高日最高時(shí)流量，所以還應(yīng)考慮到變化系數(shù)的影響，總變化系數(shù)與平均流量有一定關(guān)系，平均流量愈大總變化系數(shù)愈小。生活污水量總變化系數(shù)宜按現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定采用。變化系數(shù)的取值根據(jù)表一取得。</p><p>　　表二：生活污水量總變化系數(shù)</p><p>　　將合計(jì)流量乘以總變化系數(shù)Kz即得管段沿線流量。</p><p>　　(3)、管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算</

15、p><p>　　管段的集中流量也分為本段流量和轉(zhuǎn)輸流量，計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意集中流量的累計(jì)，防止大意漏算。</p><p>　　管段的設(shè)計(jì)流量=沿線流量+集中流量(本段流量+轉(zhuǎn)輸流量)</p><p>　　污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算表如表二所示：</p><p>　　表三：污水管網(wǎng)干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算</p><p>　　3.1.2.

16、3 污水管網(wǎng)水力計(jì)算</p><p>　　污水管網(wǎng)管段設(shè)計(jì)流量確定之后，即可由上游管段開始，進(jìn)行各管段的水力計(jì)算，在符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求的條件下，確定管段和敷設(shè)坡度，使管道能夠順利通過設(shè)計(jì)流量。</p><p>　　(1)、不計(jì)算管段的確定</p><p>　　通過計(jì)算可知，當(dāng)管道的粗糙系數(shù)為nM=0.014時(shí)，對(duì)于街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小管徑200mm，最小設(shè)計(jì)坡度為4‰，當(dāng)

17、設(shè)計(jì)流量小于9.19L/s時(shí)，可以直接采用最小管徑；對(duì)于街道下的最小管徑300mm，最小設(shè)計(jì)坡度為3‰，當(dāng)設(shè)計(jì)流量小于14.63L/s時(shí)，可以直接采用最小管徑。本設(shè)計(jì)中采用的最小管徑為300mm，在管段流量小于14.63L/s時(shí)，將其定義為不計(jì)算管段。本設(shè)計(jì)中的不計(jì)算管段有20-21,21-22,6-7，23-24,65-66管段，設(shè)計(jì)時(shí)可以直接采用最小管徑和最小坡度，坡度還可根據(jù)地形及要求的埋深條件適當(dāng)加大。</p>&

18、lt;p>　　(2)、管段坡度設(shè)計(jì)</p><p>　　可根據(jù)設(shè)計(jì)流量、期望坡度和最大充滿度進(jìn)行水力計(jì)算得出計(jì)算管徑，然后選取略大于計(jì)算管徑的標(biāo)準(zhǔn)管徑，也可直接采用《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》課本中的附圖1確定出合適的管徑。</p><p>　　在平坦或反坡地區(qū)，必須考慮埋深和管徑大小的經(jīng)濟(jì)性的影響因素，管徑小造價(jià)低，但是下游管段埋深增加，造價(jià)提高；管徑大造價(jià)高，但是下游管段埋深會(huì)減小，造價(jià)

19、降低，因此必須綜合考慮。一般可以根據(jù)設(shè)計(jì)流量，直接選擇一個(gè)最大可用管徑。</p><p>　　(3)、管段銜接設(shè)計(jì)</p><p>　　銜接設(shè)計(jì)是由上有管段向下游管段進(jìn)行的，根據(jù)具體情況可采用三種銜接方法(管頂平接、水面平接和管底平接)中的一種，本設(shè)計(jì)中采用水面平接的方式。在管段銜接設(shè)計(jì)中管段末端埋深的計(jì)算公式為：</p><p>　　(E2-H2)=(E1-H1)

20、-I·L</p><p>　　式中，L——管段長(zhǎng)度，m；</p><p>　　I·L——管段降落量，m。</p><p>　　(4)、水力計(jì)算中應(yīng)注意的問題</p><p>　　水力計(jì)算自上游依次向下游逐段進(jìn)行。一般情況下，隨著設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè)計(jì)流速也應(yīng)相應(yīng)增大。只有當(dāng)坡度大的管道接到坡度小的管道時(shí)，下游管段的流速已大

21、于1.2m/s(本設(shè)計(jì)采用的是鋼筋混凝土管)的情況下，設(shè)計(jì)流速才允許減小。設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè)計(jì)管徑也應(yīng)逐段增大，但當(dāng)坡度小的管道接到坡度大的管道時(shí)，管徑可以減小，但縮小的范圍不得超過50～100mm。</p><p>　　在旁側(cè)管道與干管交匯處，若旁側(cè)管道的管內(nèi)底標(biāo)高比干管的管內(nèi)底標(biāo)高高1m以上時(shí)，最好在旁側(cè)管道上先設(shè)跌水井后再與干管相接；若旁側(cè)管道比干管低1m，則可用泵提升，或?qū)⑴詡?cè)管道改線，或者將干管跌下去

22、，鋪深一些。</p><p>　　污水管網(wǎng)水力計(jì)算具體結(jié)果見表三。</p><p>　　表三：污水管網(wǎng)水力計(jì)算表（1）</p><p>　　污水管網(wǎng)干管水力計(jì)算表（2）</p><p>　　污水支網(wǎng)干管水力計(jì)算表（1）</p><p>　　污水支網(wǎng)干管水力計(jì)算表（2）</p><p>　　3.1

23、.2.4 圖紙部分</p><p>　　污水管網(wǎng)服務(wù)面積劃分圖、污水管道平面布置圖、污水干管剖面圖詳見附錄圖紙。</p><p>　　3.2 雨水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)</p><p>　　降雨是一種自然過程，降雨的時(shí)間和降雨量大小具有一定的隨機(jī)性，同時(shí)又服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。為了排除會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重

24、危害的某一場(chǎng)大暴雨的雨水，必須好用巨資建設(shè)具有相應(yīng)排水能力的雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。正確計(jì)算雨水設(shè)計(jì)流量，經(jīng)濟(jì)合理地設(shè)計(jì)雨水管道，使之具有合理的和最佳的排水能力，最大限度地及時(shí)排除雨水，避免洪澇災(zāi)害，又不使建設(shè)規(guī)模超過實(shí)際需求，避免投資浪費(fèi)，提高工程投資效益。</p><p>　　3.2.2 雨水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　3.2.2.1 雨水管網(wǎng)的平面布置特點(diǎn)</p>&

25、lt;p>　　(1)、充分利用地形，就近排入水體；</p><p>　　(2)、盡量避免設(shè)置雨水泵站。</p><p>　　3.2.2.2 雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　(1)、劃分排水流域和管道定線</p><p>　　根據(jù)同安區(qū)土地利用規(guī)劃圖，按地形劃分排水流域。</p><p>　　在每一排水流域內(nèi)

26、，結(jié)合建筑物及雨水口分布，充分利用各排水流域內(nèi)的自然地形，布置管道，使雨水以最短距離靠重力流就近排入水體。在總平面圖上繪出各流域的主干管、干管和支管的具體位置。</p><p>　　(2)、劃分設(shè)計(jì)管段與沿線匯水面積</p><p>　　根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎、管徑或坡度改變、有支管接入、管道交匯等處以及超過一定距離的直線管段上都應(yīng)設(shè)置檢查井。把兩個(gè)檢查井之間流量不變且預(yù)計(jì)管徑和坡

27、度也不變的管段定為設(shè)計(jì)管段，并對(duì)檢查井依次進(jìn)行編號(hào)，方便計(jì)算與識(shí)別。</p><p>　　各設(shè)計(jì)管段匯水面積的劃分應(yīng)結(jié)合地形坡度、匯水面積的大小以及雨水管道布置等情況而劃定。</p><p>　　地形較平坦時(shí)，可按就近排入附近雨水管道原則；地形坡度較大時(shí)，應(yīng)按地面雨水徑流的水流方向劃分。并將每塊面積進(jìn)行編號(hào)，計(jì)算其面積并將數(shù)值標(biāo)注在圖上。匯水面積包括街坊、街道和綠地等。</p>

28、<p>　　各管段的匯水面積計(jì)算見表四所示：</p><p>　　表四：管段匯水面積計(jì)算表</p><p>　　(3)、確定設(shè)計(jì)計(jì)算基本數(shù)據(jù)</p><p>　　根據(jù)各流域的具體條件，確定設(shè)計(jì)暴雨的重現(xiàn)期、地面徑流系數(shù)和集水時(shí)間。本設(shè)計(jì)根據(jù)規(guī)劃地區(qū)類別采用綜合徑流系數(shù)ψ=0.60，采用的重現(xiàn)期為P=1a，集水時(shí)間t1=10min，折減系數(shù)m=2.0。同

29、安區(qū)的暴雨強(qiáng)度公式如下：</p><p>　　q=1432.342/(2*t2+4.56+15)^0.633</p><p>　　(4)、確定管渠的最小埋深</p><p>　　在保證管渠不被壓壞、不凍壞和滿足街坊內(nèi)部溝道的銜接的要求下，確定溝道的最小埋深。管頂最小的覆土厚度，在車行道下時(shí)一般不小于0.7m，本設(shè)計(jì)中對(duì)一些地面標(biāo)高起伏較大的地段采取跌水以及填土等措施

30、來滿足最小埋深的要求。</p><p>　　(5)、設(shè)計(jì)流量的計(jì)算</p><p>　　斷面集水時(shí)間τ=t1+m·t2</p><p>　　t2=∑Li/60vi</p><p>　　式中，m——折減系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用2.0；</p><p>　　Li——設(shè)計(jì)斷面上游各管段的長(zhǎng)度，m；</p>&

31、lt;p>　　Vi——上游各管段中的設(shè)計(jì)流速，m/s。</p><p>　　雨水管渠的實(shí)際地面徑流可按下式計(jì)算：</p><p>　　Q=ψqF=q0·F</p><p>　　式中，Q——計(jì)算匯水面積的設(shè)計(jì)最大徑流量，即要排除的雨水設(shè)計(jì)流量，L/s；</p><p>　　q——為雨峰時(shí)段內(nèi)的平均設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，(L/s)/hm2

32、；</p><p>　　ψ——為徑流系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用0.60；</p><p>　　F——為計(jì)算匯水面積，hm2；</p><p>　　q0——為單位面積徑流量，(L/(s·104m2))。</p><p>　　(6)、雨水管網(wǎng)的水力計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，雨水管道采用鋼筋混凝土管,并用滿管流進(jìn)行

33、水力計(jì)算，它的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)該滿足的條件有：</p><p>　　a.采用鋼筋混凝土管，最大流速不超過5m/s，最小流速不應(yīng)小于0.75m/s；</p><p>　　b.為保證管渠不被壓壞、不凍壞和滿足街坊內(nèi)部溝道的銜接的要求下，管頂最小的覆土厚度，再車行道下時(shí)一般不小于0.7m；</p><p>　　c.在街區(qū)內(nèi)，一般最小坡度不宜小于0.004；在街道下，一般不宜小于

34、0.0025，最小管徑為300mm；</p><p>　　d.管道的銜接方式采用管頂平接的銜接方式。</p><p>　　雨水管網(wǎng)的水力計(jì)算具體結(jié)果見表五。</p><p>　　表五：雨水管網(wǎng)水力計(jì)算表（1）</p><p>　　表五：雨水管網(wǎng)水力計(jì)算表（2）</p><p>　　表五：雨水管網(wǎng)水力計(jì)算表（3）<

35、/p><p>　　3.2.2.3 圖紙部分</p><p>　　雨水管網(wǎng)服務(wù)面積劃分圖、雨水管道平面布置圖、雨水干管剖面圖詳見附錄圖紙。</p><p><b>　　4.結(jié)論</b></p><p>　　此次排水管網(wǎng)規(guī)劃在排水管網(wǎng)中設(shè)計(jì)盡量利用了當(dāng)?shù)氐牡匦危跐M足排水要求的基礎(chǔ)上盡量減少管道埋深，雨水也遵循了就近排放的原則，

36、控制雨水管道的流量與管徑，減少造價(jià)，設(shè)計(jì)過程較為順利，機(jī)房電腦也很給力</p><p><b>　　參考書目：</b></p><p>　　《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50014—2006</p><p>　　《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》GB50138—2000</p><p>　　《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》</p&g