中心城區(qū)給排水管網(wǎng)課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課程名稱： 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) </p><p>　　項目名稱：**市中心城區(qū)給排水管網(wǎng)課程設(shè)計</p><p>　　專業(yè)班級： 環(huán)境工程2班</p><p><b>　　前

2、 言</b></p><p>　　在我國，給水排水是一個傳統(tǒng)的行業(yè)和學(xué)科，傳統(tǒng)給水排水自本世紀初形成和逐步完善以來一直是土木工程的一部分。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，國民經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生活水平的日益提高，以及社會主義市場經(jīng)濟體制的逐步確立，我國的給水排水事業(yè)面臨新世紀的挑戰(zhàn)與機遇。 　　水是人類最寶貴的資源，是人類生存的基本條件，又是國民經(jīng)濟的生命線。日益嚴重的水資源短缺和水環(huán)境污染不但嚴重困擾著國

3、計民生，而且已經(jīng)成為制約社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要因素。　　給水排水工程技術(shù)是本世紀初建立和逐步完善的工程技術(shù)體系，近百年來它有效地指導(dǎo)著給水排水事業(yè)的發(fā)展。在給水排水工程技術(shù)的指導(dǎo)下，我國逐步建立了一批自來水廠、污水處理廠等給水排水公用設(shè)施，并建立了相當規(guī)模的，與之對應(yīng)的工程研究、教學(xué)、設(shè)計、生產(chǎn)系統(tǒng)，為我國的給水排水事業(yè)發(fā)展起了重要的推動作用。</p><p>　　本設(shè)計為了生活和生產(chǎn)上的需要，建造良好的基礎(chǔ)

4、設(shè)施條件，滿足生活、生產(chǎn)和其他用水的要求，給水工程將給生活生產(chǎn)提供足夠的水量和合格的水質(zhì)。相反地，生產(chǎn)和生活產(chǎn)生的大量污水嚴重的污染了生活環(huán)境和阻礙了日常順利進行，給生產(chǎn)生活帶來諸多不便，排水工程能將生產(chǎn)生活污水及雨水有效的治理，從而美化環(huán)境并能有效的促進生產(chǎn)發(fā)展。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 給排水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)

5、1</p><p>　　1.1 課程設(shè)計題目1</p><p>　　1.2 課程設(shè)計目的1</p><p>　　1.3 工程概況1</p><p>　　1.3.1 地理位置1</p><p>　　1.3.2 自然條件1</p><p>　　1.3.3 社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀2</p&

6、gt;<p>　　1.3.4 給排水現(xiàn)狀2</p><p>　　第2章 給水管網(wǎng)設(shè)計計算2</p><p>　　2.1 給水設(shè)計資料2</p><p>　　2.1.1 最高日設(shè)計用水量資料2</p><p>　　2.1.2 城市最高日各時段用水量資料（時變化系數(shù)Kh=1.42）3</p><p>

7、;　　2.2 用水量計算3</p><p>　　2.2.1 最高日設(shè)計用水量計算3</p><p>　　2.2.2 最高日最高時用水量計算4</p><p>　　2.2.3 消防時用水量計算4</p><p>　　2.3 供水系統(tǒng)方案選擇5</p><p>　　2.4 管網(wǎng)定線5</p>&l

8、t;p>　　2.4.1 管網(wǎng)布置形式5</p><p>　　2.4.2 管網(wǎng)定線6</p><p>　　2.4.3 輸水管定線6</p><p>　　2.5 繪制用水量變化曲線7</p><p>　　2.6 清水池和水塔容積計算7</p><p>　　2.6.1 清水池有效容積7</p>

9、<p>　　2.6.2 水塔有效容積9</p><p>　　2.7最高時管段流量計算9</p><p>　　2.7.1節(jié)點流量計算9</p><p>　　2.7.2 進行流量初分配和初擬管徑10</p><p>　　2.7.3 最大用水時管網(wǎng)平差12</p><p>　　2.7.4 最大用水時控制

10、點確定14</p><p>　　2.7.5 水泵揚程計算14</p><p>　　2.7.6 水塔高度計算15</p><p>　　2.8 消防時管段流量校核15</p><p>　　2.8.1節(jié)點流量計算15</p><p>　　2.8.2 消防時流量初分配16</p><p>　

11、　2.8.3 最大用水時管網(wǎng)平差17</p><p>　　2.8.4 消防時控制點確定19</p><p>　　2.8.5 消防工況校核計算20</p><p>　　2.9 節(jié)點水壓標高計算20</p><p>　　2.10 繪制最大用水時等水壓線圖21</p><p>　　2.11 用EPANET模擬計算結(jié)

12、果21</p><p>　　第3章 排水管網(wǎng)設(shè)計計算21</p><p>　　3.1 排水設(shè)計資料21</p><p>　　3.1.1 居住情況21</p><p>　　3.1.2 自然條件21</p><p>　　3.2 設(shè)計方案的確定21</p><p>　　3.2.1 排水系統(tǒng)

13、規(guī)劃設(shè)計原則21</p><p>　　3.2.2 排水系統(tǒng)體制的選擇22</p><p>　　3.3 污水管道的設(shè)計23</p><p>　　3.3.1 在小區(qū)平面圖上布置污水管道23</p><p>　　3.3.2 街區(qū)編號23</p><p>　　3.3.3 劃分設(shè)計管段，計算設(shè)計流量24</p&

14、gt;<p>　　3.3.4 水力計算26</p><p>　　3.3.5 繪制污水主干管縱剖面圖27</p><p>　　3.3.6 中途泵站設(shè)置27</p><p>　　3.3.7 倒虹吸的設(shè)計27</p><p>　　3.3.8 注意事項28</p><p>　　3.4 雨水管道的設(shè)計2

15、8</p><p>　　3.4.1 劃分排水流域和管道定線28</p><p>　　3.4.2 劃分設(shè)計管段28</p><p>　　3.4.3 劃分并計算各設(shè)計管段的匯水面積29</p><p>　　3.4.4 求單位面積徑流量q031</p><p>　　3.4.5 雨水水利計算32</p>

16、<p>　　第4章 污水處理工藝流程圖34</p><p><b>　　總 結(jié)35</b></p><p><b>　　附 表36</b></p><p><b>　　附 圖36</b></p><p><b>　　參考文獻37</b>

17、;</p><p>　　第1章 給排水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)</p><p>　　1.1 課程設(shè)計題目 </p><p>　　**市中心城區(qū)給排水管網(wǎng)課程設(shè)計</p><p>　　1.2 課程設(shè)計目的</p><p>　　通過課程設(shè)計進一步消化和鞏固專業(yè)課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運用所學(xué)理論知識進行管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)

18、計的初步能力。通過設(shè)計，了解工程設(shè)計的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)我們確定給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計方案、進行設(shè)計計算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計說明書的能力。通過課程設(shè)計應(yīng)使我們具有初步的綜合運用知識的能力；收集資料和使用技術(shù)資料的能力；設(shè)備、方案比較分析、論證、選擇的能力；設(shè)計計算的能力等。</p><p><b>　　1.3 工程概況</b></p><p>　　

19、1.3.1 地理位置</p><p>　　**市市中心城區(qū)地理坐標為北緯26°65′，東經(jīng)119°27′。境內(nèi)地勢平坦，公路交錯，境內(nèi)河流縱橫，水陸交通便捷，平均海拔高度253.0m。東鄰柘榮縣、霞浦縣；西連周寧縣；北毗壽寧縣和浙江省泰順縣；南臨三沙灣并和寧德市接壤。</p><p>　　1.3.2 自然條件</p><p>　?。?）平均風(fēng)速：

20、冬季2.5m/s 夏季2.7m/s</p><p>　?。?）風(fēng)向：冬季 西南向 頻率24% </p><p>　　夏季 南西向 頻率28%</p><p>　　（3）大氣壓力：夏季722 mmHg 冬季735 mmHg </p><p>　?。?/p>

21、4）溫度：年平均溫度10℃ 最高溫度40℃ 最低溫度-5℃</p><p>　　（5）最大凍土深度：0.5m</p><p>　?。?）地下水水位：平均距地表2m</p><p>　　1.3.3 社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　積極推動經(jīng)濟逆勢而上、平穩(wěn)發(fā)展。初步統(tǒng)計，全市地區(qū)生產(chǎn)總值147.39億元，增長12.6%；人均生

22、產(chǎn)總值達到22870.7元。三次產(chǎn)業(yè)增加值分別為19.73億元、83.03億元、44.63億元，分別增長5.8%、14%、12.9%，工業(yè)化進程在加快推進。</p><p>　　1.3.4 給排水現(xiàn)狀</p><p>　　中心城區(qū)現(xiàn)有自來水廠1座，水源取自天龜湖。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，中心城區(qū)區(qū)自來水廠及自來水管網(wǎng)已不能滿足生產(chǎn)和生活的需求。根據(jù)中心城區(qū)總體規(guī)劃，擬對給水管網(wǎng)及水廠進行重

23、新建設(shè)。</p><p>　　中心城區(qū)排水幾乎未經(jīng)處理直接排入水體，行政村大都為生活污水，均用作農(nóng)肥。根據(jù)中心城區(qū)總體規(guī)劃，擬對排水管網(wǎng)及污水廠進行統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)。</p><p>　　第2章 給水管網(wǎng)設(shè)計計算</p><p>　　2.1 給水設(shè)計資料</p><p>　　2.1.1 最高日設(shè)計用水量資料</p><p>

24、;　　（1）居民最高日生活用水量</p><p>　　該城區(qū)按生活用水劃分分區(qū)，居住面積上人口密度按600人/公頃計算，用水區(qū)域面積為308.37公頃，根據(jù)《給排水管網(wǎng)系統(tǒng)》（第二版）附表1確定居民最高日生活用水量為140L/人·d。</p><p>　　（2）公共建筑設(shè)計用水量</p><p>　　賓館用水：7 L/s 醫(yī)

25、院用水：8L/s</p><p>　　汽車站用水：8L/s 學(xué)校用水：18 L/s</p><p>　?。?）工業(yè)企業(yè)總用水量</p><p>　　棉紡廠用水量：15L/s 針織廠用水：為15L/s</p><p>　　食品廠用水量：10L/s 加工廠用水量：10L

26、/s</p><p>　?。?）澆灑綠地、道路設(shè)計用水量：按流量5 L/s計算</p><p>　?。?）未預(yù)見水量：按設(shè)計流量25%考慮</p><p><b>　　（6）消防用水</b></p><p>　　根據(jù)《給排水管網(wǎng)系統(tǒng)》（第二版）附表3確定該城區(qū)消防用水量定額為</p><p>　　

27、45L/s，同一時間發(fā)生火災(zāi)次數(shù)為2次。</p><p>　　2.1.2 城市最高日各時段用水量資料（時變化系數(shù)Kh=1.42）</p><p><b>　　2.2 用水量計算</b></p><p>　　2.2.1 最高日設(shè)計用水量計算</p><p>　　（1）居民最高日生活用水量的計算</p><

28、;p>　　考慮遠期規(guī)劃：10年內(nèi)達到設(shè)計人口，自然人口增長率按2‰考慮。</p><p>　　得人口密度為： </p><p>　　用水區(qū)域面積A=308.37公頃，得中心城區(qū)人口數(shù)為：</p><p>　　則居民最高日生活用水量為：</p><p>　　（2）公共建筑設(shè)計用水量</p><p&

29、gt;　?。?）工業(yè)企業(yè)總用水量</p><p>　　（4）澆灑綠地、道路設(shè)計用水量</p><p><b>　?。?）未預(yù)見水量</b></p><p>　　按設(shè)計流量25%考慮，得未預(yù)見水量為：</p><p>　　由上可得，中心城區(qū)最高日設(shè)計用水量為：</p><p>　　2.2.2 最高日

30、最高時用水量計算</p><p>　　2.2.3 消防時用水量計算</p><p>　　根據(jù)《給排水管網(wǎng)系統(tǒng)》（第二版）附表3確定該城區(qū)消防用水量定額為</p><p>　　45L/s，同一時間發(fā)生火災(zāi)次數(shù)為2次，得消防用水量為：</p><p>　　2.3 供水系統(tǒng)方案選擇</p><p><b>　　供水

31、方案比較</b></p><p>　　通過比較可知，該城區(qū)采用串聯(lián)分區(qū)供水更合適。</p><p><b>　　2.4 管網(wǎng)定線</b></p><p>　　管網(wǎng)定線原則：管網(wǎng)定線取決于城市平面布置、供水區(qū)地形、水源和調(diào)節(jié)水池位置、街區(qū)和大工業(yè)集中用水等?？紤]城市近，遠期發(fā)展，管網(wǎng)布置成環(huán)狀網(wǎng)。該城區(qū)給水管網(wǎng)的主要供水方向擬定為自西

32、向東供水。為滿足用戶供水要求其定線需滿足：干管的間距一般采用500-800m，兩干管的連接間距為800-1000m，允許有個別管段不符合上敘規(guī)則。</p><p>　　2.4.1 管網(wǎng)布置形式</p><p>　　該城區(qū)的給水管網(wǎng)布置由五個環(huán)狀網(wǎng)加幾條支管組成。管段1—2是自來水廠到管網(wǎng)的輸水管道；管段10—11連接水塔（水塔在節(jié)點11處）。</p><p>　　2

33、.4.2 管網(wǎng)定線</p><p>　　干管由水廠延伸到大用戶，最后到達末端的水塔，干管從用水較大的街區(qū)通過，均勻布置于整個供水區(qū)，然后通過分配管就近供給兩側(cè)用戶。</p><p>　　2.4.3 輸水管定線</p><p>　　考慮到安全不斷供水，設(shè)計了2條輸水干管。其彼此間可用同管徑連接管連接，用同管徑閘閥分隔，每間距1.5km連絡(luò)分割一次。</p>

34、<p>　　根據(jù)選定的給水系統(tǒng)方案，進行管網(wǎng)定線和輸水管定線，其管網(wǎng)布置圖見圖2-1，給水主干管縱面圖見圖2-2。確定管網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)，見表2-2。確定各管段長度和配水長度，見表2-3。</p><p>　　2.5 繪制用水量變化曲線</p><p>　　根據(jù)城市最高日各時段用水量（表2-1），可繪制城市最高日用水量變化曲線，最高日用水量變化曲線圖見圖2-3。</p>

35、<p>　　2.6 清水池和水塔容積計算</p><p>　　2.6.1 清水池有效容積</p><p>　　由城市最高日用水量變化曲線圖（圖2-3），計算出清水池和水塔調(diào)節(jié)容積，計算結(jié)果見清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計算表（表2-4）。</p><p><b>　?。?）調(diào)節(jié)容積</b></p><p>　　設(shè)有

36、水塔時清水池的調(diào)節(jié)容積為最高日用水量的13.63%，則：</p><p><b>　?。?）消防貯水量</b></p><p>　　消防時按照規(guī)范要求，同一時間內(nèi)的火次數(shù)為2次，一次滅火用水量是45L/s，按2h火災(zāi)延續(xù)時間計算。</p><p><b>　?。?）水廠自用水</b></p><p>

37、;　　按最高日用水量的10%考慮，可得：</p><p><b>　　（4）安全貯量</b></p><p>　　按最高日用水量的2.0%考慮，可得：</p><p>　　由上可得，清水池設(shè)計有效容積為：</p><p>　　2.6.2 水塔有效容積</p><p><b>　?。?）調(diào)

38、節(jié)容積</b></p><p>　　水塔的調(diào)節(jié)容積是最高日用水量的4.21%，則水塔調(diào)節(jié)容積為：</p><p><b>　?。?）消防貯水量</b></p><p>　　消防時按10min室內(nèi)消防用水量計算，可得：</p><p>　　由上可得，水塔設(shè)計有效容積為：</p><p>

39、　　2.7最高時管段流量計算</p><p>　　2.7.1節(jié)點流量計算</p><p>　　（1）各集中用戶的集中用水總量為：</p><p>　　由表2-3可知，配水總長度，則比流量為：</p><p>　?。?）由城市最高日用水量變化曲線（圖2-3），得泵站設(shè)計供水流量為：</p><p>　?。?）水塔設(shè)計供水

40、流量為：</p><p>　　節(jié)點流量計算見下表2-5。</p><p>　　2.7.2 進行流量初分配和初擬管徑</p><p>　?。?）根據(jù)節(jié)點流量進行管段的流量初分配</p><p>　?、侔凑展芫W(wǎng)的主要供水方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個管網(wǎng)的控制點。</p><p>　　②為了可靠供水，從泵站到控

41、制點之間選定幾條主要的平行干管線，這些平行干管中盡可能均勻地分配流量，并且符合水流連續(xù)性即滿足節(jié)點流量平衡的條件。</p><p>　?、叟c干管線垂直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時起一些輸水作用，有時只是就近供水到用戶，平時流量一般不大，只有在干損壞時才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以分配較少的流量。</p><p><b>　?。?）管徑計算</b&g

42、t;</p><p>　　根據(jù)管網(wǎng)的布置及最大時的供水量，以及各個管段的流量初分配，按界限流量公式（f=0.8），求出界限流量，然后根據(jù)界限流量表（表2-6），查出各管段的經(jīng)濟管徑，結(jié)果見表2-7。</p><p>　　2.7.3 最大用水時管網(wǎng)平差</p><p>　　采用哈代—克羅斯法平差，允許閉合差為0.1m，平差結(jié)果見表2-8。</p><

43、;p>　　2.7.4 最大用水時控制點確定</p><p>　　假定節(jié)點（18）為控制點，其節(jié)點水頭等于服務(wù)水頭，即H18=281.40m。經(jīng)過水力分析后，比較節(jié)點水頭與服務(wù)水頭，各節(jié)點的用水壓力要求均滿足，所以說明節(jié)點（18）是真正的控制點。計算過程見表2-9，并繪制最高時管網(wǎng)水力分析結(jié)果圖（圖2-4）。</p><p>　　2.7.5 水泵揚程計算</p><

44、p>　　清水池地面標高為252.42m，清水池最低水位2m，則其最低水位地面標高250.42m，即節(jié)點（1）水頭H1=250.42m。</p><p>　　根據(jù)表2-9設(shè)計工況水力分析結(jié)果，可得：</p><p>　　為了選泵，估計泵站內(nèi)部的水頭損失。一般水泵吸壓水管道設(shè)計流速為1.2—2.0m/s，局部阻力系數(shù)可按5.0—8.0考慮，沿程水頭損失較小，可以忽略不計，則泵站內(nèi)部水頭損

45、失約為：</p><p><b>　　則水泵的揚程應(yīng)為：</b></p><p>　　按2臺泵并聯(lián)工作考慮，單臺水泵流量為：</p><p>　　取水泵流量為1100t/h, 查水泵樣本，選取14SH-13型水泵3臺，2用1備。</p><p><b>　　具體參數(shù)：</b></p>

46、<p>　　14SH-13型泵，流量（270—410L/s），揚程（50—37m），轉(zhuǎn)速1470（轉(zhuǎn)／分）,泵軸功率164—180千瓦，配電動機功率230kw, ,效率79-84％，允許吸上真空高度3.5m，葉輪直徑400mm,泵重1000kg。 </p><p>　　2.7.6 水塔高度計算</p><p>　　根據(jù)表2-9設(shè)計工況水力分析結(jié)果，可得：</p>&

47、lt;p>　　2.8 消防時管段流量校核</p><p>　　2.8.1節(jié)點流量計算</p><p>　　由于給水管網(wǎng)的設(shè)計流量未計入消防流量，當火災(zāi)發(fā)生在最高日最高時時（當然這種幾率很?。捎谙懒髁勘容^大一般用戶的用水肯定不能滿足。但消防時工況下，管網(wǎng)以保證滅火用水為主，其他用戶用水可以不必考慮，但其他用戶的用水會影響消防用水。所以，為了安全起見，要按最不利的情況——即最高時用

48、水水量加上消防流量的工況進行消防校核。</p><p>　　以最高時用水量確定的管徑為基礎(chǔ)，根據(jù)《給排水管網(wǎng)系統(tǒng)》（第二版）附表3確定該城區(qū)消防用水量定額為45L/s，同一時間發(fā)生火災(zāi)次數(shù)為2次。把消防流量加在控制點18處和距離II泵站較遠節(jié)點16處，其他點不變，消防用水全部由水廠提供，消防時節(jié)點流量見表2-10。</p><p>　　（1）最高時加消防時供水總水量為：</p>

49、<p>　?。?）泵站供水流量為：</p><p>　?。?）水塔供水流量為：</p><p>　　節(jié)點流量計算見下表2-10。</p><p>　　2.8.2 消防時流量初分配</p><p>　　2.8.3 最大用水時管網(wǎng)平差</p><p>　　采用哈代—克羅斯法平差，允許閉合差為0.1m，平差結(jié)果

50、見表2-12。</p><p>　　2.8.4 消防時控制點確定</p><p>　　消防時節(jié)點服務(wù)水頭只要滿足火災(zāi)處節(jié)點的滅火服務(wù)水頭，即節(jié)點（16）和（18）的服務(wù)水頭，而不必滿足用戶正常用水水頭。消防時滅火處節(jié)點服務(wù)水頭按低壓消防考慮，即10m的自由水壓。</p><p>　　仍然假定節(jié)點（18）為控制點，其節(jié)點水頭等于服務(wù)水頭，即H18=263.40。進行水

51、力分析，只需比較節(jié)點（16）節(jié)點水頭與服務(wù)水頭，差額為5.44m，可知節(jié)點（16）的用水壓力要求不滿足，所以說明節(jié)點（18）不是真正的控制點，真正控制點是節(jié)點（16）。進行節(jié)點水頭調(diào)整，所有節(jié)點水頭加上差額5.44m，可使消防時用水壓力滿足要求，而管段壓降未變，能量方程組仍滿足，自由水壓也應(yīng)同時加上此值。計算過程見表2-13，并繪制消防校核時管網(wǎng)水力分析結(jié)果圖（圖2-5）。</p><p>　　2.8.5 消防工

52、況校核計算</p><p>　　根據(jù)表2-12設(shè)計工況水力分析結(jié)果，可得泵站所需揚程H為：</p><p>　　由上可得，消防校核符合要求。</p><p>　　2.9 節(jié)點水壓標高計算</p><p>　　根據(jù)表2-11可得節(jié)點水頭標高，節(jié)點水頭標高見下表2-14。</p><p>　　2.10 繪制最大用水時等水壓

53、線圖</p><p>　　根據(jù)表2-14節(jié)點水頭標高，可繪制最高時管網(wǎng)等水壓線圖（圖2-6）。</p><p>　　2.11 用EPANET模擬計算結(jié)果</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，運用EPANET模擬計算結(jié)果，其結(jié)果見圖2-7（最高時EPANET管網(wǎng)圖）和圖2-8（消防時EPANET管網(wǎng)圖）。</p><p>　　第3章 排水管網(wǎng)設(shè)計

54、計算</p><p>　　3.1 排水設(shè)計資料</p><p>　　3.1.1 居住情況</p><p>　　人口密度為600cap/ha,衛(wèi)生設(shè)備齊全，污水量設(shè)計標準96L/(cap·d)。</p><p>　　3.1.2 自然條件</p><p>　?。?）城區(qū)位于我國的東南地區(qū)，凍線深度為0.5米。&l

55、t;/p><p>　　（2）土壤為砂粘土，地下水位距地表5米。</p><p>　　（3）地面集水時間：10min</p><p>　?。?）當?shù)鼐C合徑流系數(shù)：0.6</p><p>　　3.2 設(shè)計方案的確定</p><p>　　3.2.1 排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計原則</p><p>　　（1）排水系統(tǒng)

56、規(guī)劃應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應(yīng)與城市工業(yè)企業(yè)中期他單項工程建設(shè)密切配合，相互協(xié)調(diào)，該現(xiàn)成的道路規(guī)劃、建筑界限、設(shè)計規(guī)模對排水系統(tǒng)的設(shè)計有很大的影響。</p><p>　　（2）排水系統(tǒng)設(shè)計要與鄰近區(qū)域的污水和污泥處理和處置協(xié)調(diào)。</p><p>　?。?）考慮污水的集中處理與分散處理。</p><p>　?。?）設(shè)計排水區(qū)域內(nèi)需考慮污水排水問題與給水工程的

57、協(xié)調(diào)，以節(jié)省總投資。</p><p>　?。?）排水工程的設(shè)計應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計考慮遠期發(fā)展。</p><p>　?。?）排水工程設(shè)計師考慮原有管道系統(tǒng)的使用可能。</p><p>　　（7）在規(guī)劃設(shè)計排水工程時必須認真觀測執(zhí)行國家和地方有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標準、規(guī)范和規(guī)定。</p><p>　　3.2.2 排水系統(tǒng)體制的選擇</

58、p><p>　　排水系統(tǒng)體制應(yīng)根據(jù)城市及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護的要求、污水利用情況、原油排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、對條件確定。</p><p>　　(1）從環(huán)境保護方面來看</p><p>　　如果采用合流制將污水和雨水全部截流送往污水廠進行處理，然后再排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的，但這時截流主干管很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費用也相應(yīng)增加。采用截

59、流是合流制時，雨天有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，水體受到污染。</p><p>　　分流制排出污水和雨水，初雨徑流未加處理就直接排入水體，對城水體也會造成污染，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會發(fā)展的需要，故應(yīng)采用分流制。</p><p>　　（2）從維護管理方面來看</p><p>　　晴天時污水在合流制管道中只是部分流，雨天時才接近滿管流，因而雨天時合流制管道內(nèi)流

60、速較低，易于產(chǎn)生沉淀。但據(jù)經(jīng)驗，管中的沉淀易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維護費用可降低。但是，晴天和雨天時流入污水廠的水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運行管理的復(fù)雜性。而分流制系統(tǒng)可以保證管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運行易于控制。</p><p>　　綜合考慮各個因素，為了更好的保護環(huán)境，適應(yīng)以后的發(fā)展，且便于污水廠的運行管理，采用分流制排水系統(tǒng)，

61、即采用兩個（雨水、污水）管道系統(tǒng)。</p><p>　　3.3 污水管道的設(shè)計</p><p>　　3.3.1 在小區(qū)平面圖上布置污水管道</p><p>　　從城鎮(zhèn)平面圖上可知該區(qū)地勢較為復(fù)雜，坡度較大，有明顯分水線、可劃分為好多個排水流域。街道支管布置在街區(qū)地勢較低一側(cè)的道路下，干管基本上與等高線垂直布置，主干管布置在地勢較低的河岸一冊，基本上與等高線平行。整個

62、管道系統(tǒng)呈低邊式形式布置，污水管道平面布置圖（圖3-1）如下。</p><p>　　3.3.2 街區(qū)編號</p><p>　　3.3.3 劃分設(shè)計管段，計算設(shè)計流量</p><p>　　根據(jù)設(shè)計管段的定義和劃分方法，將各干管和主干管中有本段流量進入的點和旁側(cè)支管進入的點，作為設(shè)計管段的起迄點，并給檢查井編上號碼。因排水管區(qū)遇到鐵路，不能按原有的坡度埋設(shè)，所以要設(shè)倒虹

63、管。管段編號如圖所示。</p><p>　　各設(shè)計管短的設(shè)計流量應(yīng)列表計算。在初步設(shè)計階段只計算干管和主干管的設(shè)計流量，如表3-2。</p><p>　　該城鎮(zhèn)，人口密度為600cap/ha,污水量設(shè)計標準96L/(cap·d)，則每ha街區(qū)面積的生活污水平均流量（比流量）為：</p><p>　　其中生活污水量總變化系數(shù)查表3-4。</p>

64、<p>　　3.3.4 水力計算</p><p>　　在確定設(shè)計流量后，便可以從上游管段開始依次進行干管，主干管各設(shè)計管段的水力計算。一般常列表進行計算，如附表1，2，3，4所示。水力計算步驟如下：</p><p>　?。?）從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計管段的長度，列入下表的第2項。</p><p>　?。?）將各設(shè)計管段的設(shè)計流量列入表中第3項。設(shè)計

65、管段起訖點檢查井處的地面標高列入表中第10、11項。</p><p>　?。?）計算每一設(shè)計管段的地面坡度（），作為確定管道坡度時參考。</p><p>　　（4）確定起始管段的管徑以及設(shè)計流速v，設(shè)計坡度I，設(shè)計充滿度h/D。首先擬采用最小管徑mm，即查水力計算圖。在這張計算圖中，管徑D和管道粗糙系數(shù)n為已知，其于4個水力因素只要知道2個即可求出另外2個。現(xiàn)已知設(shè)計流量，另1個可根據(jù)水力

66、計算設(shè)計數(shù)據(jù)的規(guī)定設(shè)定。本城鎮(zhèn)由于管段的地面坡度很小，為了不使整個管道系統(tǒng)的埋深過大，宜采用最小設(shè)計坡度為設(shè)定數(shù)據(jù)。將所確定的管徑D、管道坡度I、流速v、充滿度h/D分別列入下表中的第4、5、6、7項。 </p><p>　?。?）確定其它管段的管徑D、設(shè)計流速v、設(shè)計充滿度h/D和管道坡度I。通常隨著設(shè)計流量的增加，下一個管段的管徑一般會增大一級或兩級（50mm為一級），或者保持不變，這樣便可根據(jù)流量的變化情況

67、確定管徑。然后可根據(jù)設(shè)計流速隨著設(shè)計流量的增大而逐段增大或保持不變的規(guī)律設(shè)定設(shè)計流速。根據(jù)Q和v即可在確定D那張水力計算圖中查出相應(yīng)的h/D和I值，若h/D和I值，若h/D和I值符合設(shè)計規(guī)范的要求，說明水力計算合理，將計算結(jié)果填入表中相應(yīng)的項中。在水力計算中，由于Q、v、h/D、I、D各水力因素之間存在相互制約的關(guān)系，因此在查水力計算圖時實際存在一個試算過程。</p><p>　?。?）計算各管段上端、下端的水面

68、、管底標高及其埋設(shè)深度</p><p>　　按設(shè)計要求污水主干管埋深大于3m，上區(qū)1點為控制點，下區(qū)有集中流量，按起始點1點埋深不能滿足2點埋深要求，故2點為控制點。計算結(jié)果見附表1至附表3。</p><p>　　3.3.5 繪制污水主干管縱剖面圖 </p><p>　　本設(shè)計深度僅為初步設(shè)計，因此，在水力計算結(jié)束后將計算所得的管徑、坡度等數(shù)據(jù)標注在圖上。詳見污水

69、管道縱剖面圖（圖3-2）。</p><p>　　由圖3-2可見，干管的埋深較大，為了減少下區(qū)主干管的埋深采用污水泵將污水提至主干管起點5處。</p><p>　　3.3.6 中途泵站設(shè)置</p><p>　　本設(shè)計中，下區(qū)排水管網(wǎng)因地形關(guān)系，在5節(jié)點處埋深過于大，因而需設(shè)一中途提升泵站提升污水，，因污水量較小，故中途泵站采用WL型立式泵，型號12PWL-7，兩臺，一

70、用一備，提升污水3米。</p><p>　　3.3.7 倒虹吸的設(shè)計</p><p>　　因為該城市有鐵路穿過，所以采用倒虹吸將污水送至鐵路另一側(cè)。根據(jù)平面圖可知在管段20-21設(shè)置倒虹吸。 </p><p>　　考慮采用兩條管徑相同且平行敷設(shè)的倒虹管線，一條留以備用。倒虹吸的流量為27L/S，倒虹吸管徑D=300mm,水力坡度I=0.0026流速v=0.68L/

71、S。</p><p>　　倒虹吸管的沿程水力損失：</p><p>　　倒虹吸管的全部水力損失：</p><p>　　倒虹吸進、出井水位差值：</p><p>　　3.3.8 注意事項 </p><p>　?。?）異徑管采用管頂平接，而出現(xiàn)回水現(xiàn)象時該用水面平接。</p><p>　?。?）必須

72、注意管道敷設(shè)坡度與地面坡度的關(guān)系。</p><p>　?。?）水力計算自上游依次向下游進行，管徑依次增大，流速依次增大。</p><p>　　3.4 雨水管道的設(shè)計</p><p>　　3.4.1 劃分排水流域和管道定線 </p><p>　　根據(jù)居住區(qū)平面圖和資料知該地區(qū)地形起伏較大，故排水流域按地形劃分，流域分界線如圖3-3所示，因該城鎮(zhèn)

73、中間有河流，故可以將河流兩側(cè)分別排入中間的河流。由于地形對排除雨水有利，擬采用分散出口的雨水管道布置形式。雨水干管基本垂直于等高線，布置在排水流域地勢較低一側(cè)，這樣雨水能以最短距離靠重力流分散就近排入河流。雨水支管設(shè)在街坊較低側(cè)的道路下。</p><p>　　3.4.2 劃分設(shè)計管段</p><p>　　由于設(shè)計城鎮(zhèn)地勢橫波動較大，且離河岸較近，故采用直接排入河流的辦法，既減小了埋深，又縮

74、小了管長。</p><p>　　根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處，有支管接入處或兩條以上管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上都應(yīng)設(shè)置檢查井。根據(jù)管道的具體位置劃分設(shè)計管段，并將設(shè)計管段的檢查井依次編號，每一設(shè)計管段的長度在100m左右。</p><p>　　3.4.3 劃分并計算各設(shè)計管段的匯水面積</p><p>　　各設(shè)計管段的匯水面積的劃分

75、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。按照就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積，并將每塊的編號、面積數(shù)、雨水流向劃分在各個管段上，根據(jù)劃分的情況對各個管段進行水力計算，表3-6為各設(shè)計管段的匯水面積計算表。</p><p>　　3.4.4 求單位面積徑流量q0</p><p>　　蘭州本地暴雨強度公式為</p><p>　　對管道的某一設(shè)計斷

76、面來說，集水時間t由地面集水時間t1和管內(nèi)雨水流行時間t2兩部分組成?？捎霉奖硎鋈缦拢?lt;/p><p>　　式中 m—折減系數(shù)，管道采用2，明渠采用1.2。</p><p>　?。?）地面給水時間t1的確定</p><p>　　地面集水時間是指雨水從匯水面積上最遠點流到第1個雨水口的時間，一般采用t1=5～15min。</p><p>　　

77、（2）管渠內(nèi)雨水流行時間t2的確定</p><p>　　t2是指雨水在管渠內(nèi)的流行時間，即：</p><p>　　式中 L—各管段的長度（m）；</p><p>　　v—各管段滿流時的水流速度（m/s）；</p><p>　　60—單位換算系數(shù)，1min=60s。</p><p>　?。?）折減系數(shù)m值的確定<

78、/p><p>　　折減系數(shù)m的值，系根據(jù)我國對雨水管道空隙容量的理論研究成果提出的數(shù)據(jù)。當?shù)鼐C合徑流系數(shù)為0.5，設(shè)計重現(xiàn)期為1a，地面集水時間為10min。</p><p>　　則單位面積徑流量為：</p><p>　　3.4.5 雨水水利計算</p><p>　　確定各管段的管徑、坡度、流速、管底標高和管道埋深，見附表5。</p>

79、<p>　　管道起點的埋深根據(jù)根據(jù)冰凍情況、雨水管道銜接要求及承受荷載要求以及覆土厚度等條件，采用3m。根據(jù)繪制雨水管道平面圖及縱剖面圖。</p><p><b>　　水利計算說明：</b></p><p>　　（1）附表5中第1項為需要計算的設(shè)計管段，從上游至下游依次寫出。第2、3、13、14從表3-6和雨水管布置圖3-3中取得，其余各項經(jīng)計算后得到。

80、</p><p>　?。?）計算中假定管段的設(shè)計流量均從管段的起點流入，即各管段的起點為設(shè)計斷面。因此，各管段的設(shè)計流量是按該管段起點，即上游管段終點的設(shè)計降雨歷時（集水時間）進行計算的。如管段1-2，是起始管段，故t2＝0，將此值列入附表5中第4項。</p><p>　?。?）根據(jù)確定的設(shè)計參數(shù)，求單位面積徑流量q0。</p><p>　　q0為管內(nèi)雨水流行時間t

81、2 的函數(shù)，只要知道各設(shè)計管段內(nèi)雨水流行時間t2，即可求出該設(shè)計管段的單位面積徑流量q0。如管段1-2的t2＝0，代入上式得：</p><p>　　將q0列入表中第6項。</p><p>　　（4）用各設(shè)計管段的單位面積徑流量乘以該管段的總匯水面積得設(shè)計流量。如管段12-13的設(shè)計流量Q為：</p><p><b>　　列入表中第7項。</b>

82、</p><p>　?。?）在求得設(shè)計流量后，即可進行水力計算，求管徑，管道坡度和流速。在查水力計算圖或表時，Q、v、I、D 4個水力因素可以相互適當調(diào)整，使計算結(jié)果既要符合水力計算設(shè)計數(shù)據(jù)的規(guī)定，又應(yīng)經(jīng)濟合理。將確定的管徑、坡度、流速各值列入表中第8、9、10項。第11項管道的輸水能力是指在水力計算中管段在確定的管徑、坡度、流速的條件下，實際通過的流量。該值等于或略大于設(shè)計流量。</p><

83、p>　?。?）根據(jù)設(shè)計管段的設(shè)計流速求本管段的管內(nèi)雨水流行時間。如管段1-2的管內(nèi)雨水流行時間t2’為：</p><p>　　將該值列入表中的第5項。此值便是下個管段2-3的t2值。</p><p>　?。?）管段長度乘以管道坡度得到該管段起點與終點之間的高差，即降落量。如管段12-13的降落量為：</p><p><b>　　列入表中第12項。&l

84、t;/b></p><p>　?。?）根據(jù)冰凍情況、雨水管道銜接要求及承受荷載的要求，確定管道起點的埋深或管底標高。如管段1-2的起始埋深設(shè)為2.50m，將該值列入表第17項。用起點地面標高減去該點管道埋深得到該點管底標高，即250.00-3.00＝247.00m。列入表第15項。用該值減去1、2兩點的降落量得到終點2的管底標高，即247.00-0.308＝246.692m。列入表中第16項。用2點的地面標

85、高減去該點的管底標高得該點得埋設(shè)深度，即250.000-246.692＝3.31m。列入表中第18項。</p><p>　?。?）雨水管道各設(shè)計管段在高程上采用管頂平銜接，當出項兩個∑t2和兩個管底標高值時。再繼續(xù)計算相交后的下一個管段時，應(yīng)采用打大的那一個∑t2值和小的那一個管內(nèi)底標高值。</p><p>　　第4章 污水處理工藝流程圖</p><p>　　城市污

86、水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是城市污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證。城市二級污水處理廠常用的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法、AB法、氧化溝法、SBR法等等。下面對傳統(tǒng)活性污泥法和SBR法兩種方案進行比較（工藝流程見圖2.1,2.2），以便確定污水的處理工藝。</p><p>　　傳統(tǒng)活性污泥法的方案特點：</p><p>　

87、　(1)工藝成熟，管理運行經(jīng)驗豐富；</p><p>　　(2)曝氣時間長,吸附量大,去除效率高90～95%；</p><p>　　(3)運行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定；</p><p>　　(4)污泥顆粒大，易沉降；</p><p>　　(5)不適于水質(zhì)變化大的水質(zhì)；</p><p>　　(6對氮、磷的處理程度不高；<

88、/p><p>　　(7)污泥需進行厭氧消化，可以回收部分能源。</p><p>　　污水工藝流程的確定主要依據(jù)污水水量、水質(zhì)及變化規(guī)律，以及對出水水質(zhì)和對污泥的處理要求來確定。本著上述原則，本設(shè)計選用傳統(tǒng)活性污泥法作為污水處理工藝，其工藝流程圖見圖4-1。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　

89、　以上是本次的課程設(shè)計，在此我非常感謝金磊老師給予的指導(dǎo)和幫助。</p><p>　　通過大學(xué)半年的努力學(xué)習(xí)，我學(xué)習(xí)并掌握了給水排水工程的一些專業(yè)知識，以及許多與本專業(yè)相關(guān)的知識。此次設(shè)計不僅讓我對以前所學(xué)的知識得以復(fù)習(xí)，而且在一定層次上加深了我對該專業(yè)的了解。</p><p>　　在設(shè)計過程中也遇到了很多問題，主要的問題是初期的管網(wǎng)規(guī)劃，規(guī)劃的合理性直接影響以后的設(shè)計計算。在此問題上我反

90、復(fù)計算了好幾次，通過指導(dǎo)老師的指引，我最終順利完成管網(wǎng)的布線，為以后的設(shè)計計算減少了不少麻煩。在遇到問題是，指導(dǎo)老師總是耐心的指導(dǎo)，予與幫助。</p><p>　　通過本次課程設(shè)計，使我鞏固了已經(jīng)學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，鍛煉了綜合運用所學(xué)知識和解決問題的能力，培養(yǎng)了獨立完成給水排水管網(wǎng)整個設(shè)計的能力，同時又加強了計算機繪圖能力，真正實現(xiàn)了由理論向?qū)嵺`的過渡。</p><p>　　最后再次感謝指

91、導(dǎo)老師的細心教導(dǎo)和在設(shè)計中給予的指導(dǎo)與幫助。</p><p><b>　　附 表</b></p><p>　　附表一 污水干管水力計算表（上區(qū)）</p><p>　　附表二 污水干管水力計算表（下區(qū)）</p><p>　　附表三 污水主干管水力計算表（上區(qū)）</p><p>　　附表四

92、 污水主干管水力計算表（下區(qū)）</p><p>　　附表五 雨水干管水力計算表</p><p><b>　　附 圖</b></p><p>　　圖2-1 給水管網(wǎng)平面布置圖</p><p>　　圖2-2 給水主干管縱剖面圖</p><p>　　圖2-3 城市最高日用水量變化曲線圖<

93、/p><p>　　圖2-4 最高時管網(wǎng)水力分析結(jié)果圖</p><p>　　圖2-5 消防校核時水力分析結(jié)果圖</p><p>　　圖2-6 最高時管網(wǎng)等水壓線圖</p><p>　　圖2-7 最高時EPANETH管網(wǎng)圖</p><p>　　圖2-8 消防時EPANETH管網(wǎng)圖</p><p>　　圖

94、3-1 污水管網(wǎng)平面布置圖</p><p>　　圖3-2 污水主干管縱剖面圖</p><p>　　圖3-3 雨水管網(wǎng)平面布置圖</p><p>　　圖4-1 污水處理工藝流程圖</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　嚴煦世,劉遂慶主編.給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)【M】.（第

95、二版）。中國建筑工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　嚴眴世, 范瑾初主編.給水工程【M】.﹙第四版﹚.北京:中國建筑工業(yè)出版社出版,1999. </p><p>　　上海市政工程設(shè)計院主編. 給水排水設(shè)計手冊【M】. 第3冊﹙城市給水﹚. 北京：中國建筑工業(yè)出版社出版,1986. </p><p>　　趙洪賓主編.給水管網(wǎng)系統(tǒng)理論與分析【M】.北京:中國建筑

96、工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　蔣白懿,李亞峰主編.給水排水管道設(shè)計計算與安裝【M】.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005</p><p>　　中國市政工程西南設(shè)計院主編. 給水排水設(shè)計手冊【M】.第1冊﹙常用資料﹚. 北京：中國建筑工業(yè)出版社出版,1986.</p><p>　　中國市政工程西北設(shè)計院主編. 給水排水設(shè)計手冊【M】.第11冊﹙常用設(shè)備﹚.北京

97、：中國建筑工業(yè)出版社出版,1986. </p><p>　　姜乃昌主編. 水泵及泵站【M】.﹙第四版﹚.北京:中國建筑工業(yè)出版社出版,2006.</p><p>　　北京市市政設(shè)計院主編. 給水排水設(shè)計手冊【M】.第5冊﹙城市排水﹚. 北京：中國建筑工業(yè)出版社出版,1986. </p><p>　　孫慧修主編. 排水工程【M】.﹙上冊﹚.北京:中國建筑工業(yè)出版社出版