給水排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)--某城鎮(zhèn)完全分流制排水管道的設(shè)計(jì)

1、<p>　　給水排水管道工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書</p><p><b>　　1、名稱</b></p><p>　　某城鎮(zhèn)完全分流制排水管道的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2、目的與要求</b></p><p>　　目的：通過運(yùn)用課堂所學(xué)的理論和技術(shù)知識，完成，某城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)

2、，以達(dá)到鞏固基本理論，提高設(shè)計(jì)與繪圖能力，熟悉查閱的使用技術(shù)資料，了解設(shè)計(jì)的方法與步驟，進(jìn)一步將理論和實(shí)踐相結(jié)合等的教學(xué)要求。</p><p>　　要求：按照完全分流制設(shè)計(jì)某城鎮(zhèn)排水管道系統(tǒng)，達(dá)到初步設(shè)計(jì)的程度，設(shè)計(jì)成果包括污水管道系統(tǒng)的總平面布置圖、雨水管道系統(tǒng)的總平面布置圖、設(shè)計(jì)計(jì)算及說明書。</p><p><b>　　3、基礎(chǔ)資料</b></p>

3、<p><b>　?。?）城市規(guī)劃資料</b></p><p>　　①某城鎮(zhèn)平面布置圖；</p><p>　　②人口分布，房屋建筑，衛(wèi)生設(shè)備狀況（見表1）；</p><p>　?、鄹鞣N性質(zhì)地面所占面積（見表2）；</p><p>　?、芄I(yè)企業(yè)規(guī)劃資料（見表3）；</p><p>　　

4、⑤各工業(yè)企業(yè)的污水經(jīng)局部處理后允許排入城市污水管道系統(tǒng)。</p><p><b>　?。?）氣象資料</b></p><p>　?、偻寥辣鶅錾疃?.2～0.4米；</p><p>　?、谀昶骄涤炅?400毫米；</p><p>　?、郾┯陱?qiáng)度公式 ，其中參數(shù)為A1=20，C=0.7，b=19

5、，n=0.86；</p><p>　?、艹Ｄ曛鲗?dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向南風(fēng)。</p><p>　　（3）水文及水文地質(zhì)資料</p><p>　?、賲^(qū)域內(nèi)河流水流自東向西，最高水位101m，最低水位95m，平均水位97m；</p><p>　?、诘叵滤浑x地面6～7m；</p><p><b>　?、鄣刭|(zhì)：砂

6、質(zhì)粘土。</b></p><p><b>　?。?）電力供應(yīng)情況</b></p><p>　　電力正常供應(yīng)，有三個電源可供選擇。</p><p>　　（5）附近農(nóng)田灌溉情況</p><p>　　無污水灌溉農(nóng)田習(xí)慣，也沒有農(nóng)灌渠道。</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)內(nèi)容&l

7、t;/b></p><p>　?。?）污水管道設(shè)計(jì)部分</p><p><b>　　排水流域的劃分；</b></p><p>　　布置管線及平面布置的組合；</p><p>　　確定管道的起點(diǎn)埋深并分析在高程布置中可能遇到的情況；</p><p>　　劃分各污水管道的集水面積，計(jì)算各段的污水

8、設(shè)計(jì)流量；</p><p>　　進(jìn)行管網(wǎng)的水力計(jì)算；</p><p>　　整理設(shè)計(jì)計(jì)算與說明書。</p><p>　　（2）雨水管道設(shè)計(jì)部分</p><p>　　管網(wǎng)布置，決定干管和主干管的流向；</p><p>　　確定設(shè)計(jì)管段的匯水面積、計(jì)算管段長度；</p><p>　　根據(jù)氣象資料確定暴

9、雨強(qiáng)度；</p><p>　　確定各區(qū)的徑流系數(shù)和地面集水時間；</p><p>　　確定管道的起點(diǎn)埋深；</p><p><b>　　進(jìn)行水力計(jì)算；</b></p><p>　　整理設(shè)計(jì)計(jì)算集說明書。</p><p><b>　　5、設(shè)計(jì)成果</b></p>

10、<p><b>　?。?）設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　格式：目錄</b></p><p><b>　　中文摘要</b></p><p><b>　　正文</b></p><p><b>　　補(bǔ)充部分（程序）</

11、b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?）管道平面布置圖</p><p>　　給水排水管道工程課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p><b>　　概念及理論</b></p><p>　　1.1給水排水系統(tǒng)的功能</p><p

12、>　　向各種不同類別的用戶供應(yīng)滿足不同需求的水量、水質(zhì)、水壓，同時承擔(dān)用戶排除廢水的收集、輸送和處理。集城市用水的取水、凈化、輸送，城市污水的收集、處理、綜合利用、降水的匯集、處理、排放以及城區(qū)的御洪、防澇、排漬為一體的系統(tǒng)工程。</p><p><b>　　1.2排水管道工程</b></p><p>　　設(shè)計(jì)污水、廢水的匯集、輸送、貯存、調(diào)節(jié)、提升和排放；要求

13、污水有組織及時的進(jìn)入污水處理構(gòu)筑物，符合排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水排入水體，保證暢通迅速，避免中途污染。</p><p><b>　　1.3排水體制</b></p><p>　　污水采用一個管渠系統(tǒng)來排除還是采用兩個或兩個以上獨(dú)立的管道系統(tǒng)來排除，生活污水、生產(chǎn)污水、將水的這種不同排水方式所形成的排水方式稱為排水體制。在同一排水區(qū)域內(nèi)，既有污水管道系統(tǒng)，又有雨水管道系統(tǒng)，生活污

14、水核工業(yè)廢水通過污水排水系統(tǒng)送至污水處理廠，經(jīng)過處理后再排入水體。雨水則通過雨水管道系統(tǒng)直接排入水體，這種排水系統(tǒng)比較符合環(huán)境保護(hù)的要求，但是城市排水管道系統(tǒng)的一次性投資較大</p><p>　　1.4影響排水布管的主要因素</p><p>　　城市地形：應(yīng)該充分利用地形，形成重力流進(jìn)行布管；</p><p>　　水文地質(zhì)條件：控制著管段的埋深和流速等條件；<

15、/p><p>　　城市的遠(yuǎn)景規(guī)則：確定管段布置時候預(yù)留發(fā)展的余地；</p><p>　　修建順序：可以有目的的進(jìn)行管段的鋪設(shè)；</p><p>　　排水體制：決定布管形式和布管的路線；</p><p>　　污水廠的位置：決定主干管的走向和主要路線；</p><p>　　工業(yè)企業(yè)及建筑的分布：一般管段鋪設(shè)照顧集中流量區(qū)域；&

16、lt;/p><p>　　街道的寬度：解到的修建和管道的鋪設(shè)應(yīng)該同時進(jìn)行；</p><p>　　交通狀況：交通量以及道路承載量決定管段的最小埋深；</p><p>　　地下管線和障礙物的分布：需要協(xié)調(diào)與其他管段的關(guān)系，節(jié)省工量。</p><p>　　1.5分流制排水系統(tǒng)</p><p>　　將生活污水、生產(chǎn)廢水、和降水分別在

17、兩種或兩種以上管道系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)稱為分流制排水系統(tǒng)。排水生活、工業(yè)污水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排放系統(tǒng)。</p><p>　　1.6完全分流制排水系統(tǒng)</p><p>　　在同一排水區(qū)域內(nèi)，既有污水管道系統(tǒng)，又有雨水管道系統(tǒng)，生活污水和工業(yè)廢水通過污水排水系統(tǒng)送至污水處理廠，經(jīng)處理后再排入水體。雨水是通過雨水排水系統(tǒng)直接排入水體。這種排水系統(tǒng)比較符合環(huán)境保護(hù)的要

18、求，但城市的一次性投資較大。</p><p>　　本設(shè)計(jì)按照完全分流制來設(shè)置該城鎮(zhèn)排水管道系統(tǒng)，所以就需要對污水和雨水管道進(jìn)行分別的布置和計(jì)算，之后的設(shè)計(jì)內(nèi)容將按照這兩個方面分別展開討論。完全分流制排水系統(tǒng)示意圖見圖1。</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　污水部分的設(shè)計(jì)說明及設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p

19、>　　2.1 設(shè)計(jì)城市概況</p><p>　　假設(shè)本設(shè)計(jì)為河南省某中小城市的排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，有明顯的排水界限，分為河南區(qū)與河北區(qū)，坡度變化較大。河流為其城市的地面標(biāo)高的最低點(diǎn)，由河流開始向南、向北地面標(biāo)高均有不同程度的增加，且城市人口主要集中河北區(qū)，城區(qū)基本出去擴(kuò)建狀態(tài)中，發(fā)展空間巨大，需要結(jié)合城市的近遠(yuǎn)期規(guī)劃進(jìn)行管網(wǎng)布置。城市的布局還算合理，區(qū)域劃分明顯，交通發(fā)達(dá)，對于布管具有相當(dāng)?shù)暮啽阈浴?lt;/p

20、><p>　　2.2 污水管道布管</p><p>　　2.2.1 管道系統(tǒng)的布置形式</p><p>　　對比各種排水管道系統(tǒng)的布置形勢，本設(shè)計(jì)的污水管鋪設(shè)采用截留式，在地勢向水體適當(dāng)傾斜的地區(qū)，各排水區(qū)域的干管可以最短距離沿與水體垂直相較的方向布置，沿河堤低邊在再敷設(shè)主干管，將各個干管的污水截留送至污水廠，截流式的管道布置系統(tǒng)簡單經(jīng)濟(jì)，有利于污水和雨水的迅速排放

21、，同時對減輕水體污染，改善和保護(hù)環(huán)境有重大作用，適用于分流制的排水系統(tǒng)，將生活污水、工業(yè)廢水及初降廢水經(jīng)處理后排入水體。截流式管道系統(tǒng)布置示意圖見圖2。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　2.2.2 污水管道布管原則</p><p>　　按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置排水管道，并對多種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；

22、</p><p>　　首先確定排水區(qū)界、排水流域和排水體制，然后布置排水管道，應(yīng)按主干管、干管、支管的順序進(jìn)行布置；</p><p>　　充分利用地形，盡量采用重力流排除污水，并力求使管線最短和埋深最?。?lt;/p><p>　　協(xié)調(diào)好與其他地下管線和道路工程的關(guān)系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；</p><p>　　規(guī)劃時要考慮使管渠的施工、運(yùn)行

23、和維護(hù)方便；</p><p>　　規(guī)劃布置時應(yīng)該近遠(yuǎn)期結(jié)合，考慮分期建設(shè)的可能性，并留有充分的發(fā)展余地。</p><p>　　2.2.3 污水管道布管內(nèi)容</p><p>　　確定排水區(qū)界、劃分排水流域</p><p>　　本設(shè)計(jì)中有很明顯的排水區(qū)界，一條河流自東向西流動，將整個城鎮(zhèn)劃分為河南區(qū)與河北區(qū)；同時降排水區(qū)域分為四個部分，分別有

24、四條干管收集污水，同一進(jìn)入位于河堤的主干管，送至污水處理廠。</p><p>　　污水廠和出水口位置的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)中河流流向?yàn)樽詵|向西，同時該城鎮(zhèn)的夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，所以污水處理廠應(yīng)該設(shè)置在城市的西北處河流下游，由于該城鎮(zhèn)是中小型城市，所以一個污水處理廠足以實(shí)現(xiàn)污水的凈化。</p><p>　　污水管道的布置與定線</p><

25、;p>　　污水管道的平面布置，一般按照主干管、干管、支管的順序進(jìn)行。在總體規(guī)劃中，只決定污水主干管、干管的走向和平面布置。</p><p>　　定線時，應(yīng)該充分利用地形，使污水走向按照地面標(biāo)高由高到低來進(jìn)行，主干管敷設(shè)在地面標(biāo)高較低的河堤處，管道敷設(shè)不宜設(shè)在交通繁忙的快車道和狹窄的道路下，一般設(shè)在兩側(cè)的人行道、綠化帶或慢車帶下。</p><p>　　支管的平面布置形式采用穿坊式，組成

26、的一個污水排放系統(tǒng)可將該系統(tǒng)穿過其他街區(qū)并與所穿過的街區(qū)的污水管道相連接。</p><p>　　管道的材料采用混凝土管。</p><p>　　確定污水管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)和泵站的設(shè)置地點(diǎn)</p><p>　　管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)為兩個企業(yè)和每條管道的起點(diǎn)，這些點(diǎn)決定著管道的最小埋深，由于整個管道的敷設(shè)過程中，埋深一直滿足最實(shí)用條件，且對于將來的發(fā)展留有空間，所以不需要提升泵

27、站，全部依靠重力流排水。</p><p>　　確定污水管道在街道下的具體位置</p><p>　　充分協(xié)調(diào)好與其他管段的關(guān)系，污水和雨水管道應(yīng)該敷設(shè)在給水管道的下面，處理管道的原則為：未建讓已建的，臨時性管讓永久性管，小管讓大管，有壓管讓無壓管，可彎管讓不可彎管。</p><p>　　根據(jù)以上分析，對整個區(qū)域進(jìn)行布管，干管盡量與等高線垂直，主干管沿河堤進(jìn)行布置，基本

28、上與等高線平行，整個城鎮(zhèn)的管道系統(tǒng)呈現(xiàn)截流式布置，布管方式見附圖。（污水管道系統(tǒng)的總體平面布置圖）。</p><p>　　2.3 管段設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　2.3.1 設(shè)計(jì)流量計(jì)算：</p><p>　　按照遠(yuǎn)期規(guī)劃，城市街坊人口密度遠(yuǎn)期規(guī)劃在河南區(qū)與河北區(qū)分別為400人/公頃以及500人/公頃。為了能夠滿足遠(yuǎn)期城市的規(guī)劃，本設(shè)計(jì)將按照遠(yuǎn)期的規(guī)劃人口

29、密度進(jìn)行流量核算（見表1）。</p><p>　　表1 人口分布、房屋建筑、衛(wèi)生設(shè)備狀況表</p><p>　　2.3.1.1 生活污水的比流量</p><p>　　查綜合生活用水量定額可知，本類城市的綜合生活用水量定額為 110-180 L/（人·d），取其平均生活用水量定額為125 L/（人·d）。假定該城市的給水排水的完善程度為一般地區(qū)

30、，則綜合生活污水量定額去綜合生活用水量的80%。于是綜合生活污水量定額為125×80%=100 L/（人·d），則生活污水比流量在河南區(qū)與河北區(qū)分別為：</p><p>　　2.3.1.2 排水區(qū)域的面積及流量</p><p>　　共有四十五塊居民區(qū)，給各個小區(qū)編號（編號方式見污水管道系統(tǒng)的平面布置圖），同時求得各個區(qū)域面積，并結(jié)合比流量求得各區(qū)域污水流量（見表2）。

31、</p><p>　　表2 各個區(qū)域的面積、流量</p><p>　　2.3.1.3 工業(yè)企業(yè)的集中流量計(jì)算</p><p>　　工廠排除的工業(yè)廢水作為集中流量經(jīng)過簡單處理符合排放標(biāo)準(zhǔn)后排入城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)，可以根據(jù)兩個工廠的不同班次不同車間的人數(shù)求出各個工廠的污水流量，計(jì)算按照最大使用量的班次來進(jìn)行，兩個工廠的工人人數(shù)（見表3）。</p>&

32、lt;p>　　表3 工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料表</p><p>　　根據(jù)表3可以計(jì)算工廠的污水排放量：</p><p><b>　　企業(yè)I：</b></p><p>　　生活污水：根據(jù)其工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料來計(jì)算企業(yè)的生活污水產(chǎn)生量：</p><p><b>　　工業(yè)生產(chǎn)污水：</b></p&g

33、t;<p>　　一般情況下，工業(yè)廢水量的日變化不大，其日變化系數(shù)可取為1，所以工廠的總變化系數(shù)為1.3。</p><p>　　所以企業(yè)I的污水量為：</p><p><b>　　企業(yè)II：</b></p><p>　　生活污水：根據(jù)其工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料來計(jì)算企業(yè)的生活污水產(chǎn)生量：</p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)

34、污水：本企業(yè)的總變化系數(shù)為1.4，所以其工業(yè)污水量為：</p><p>　　所以企業(yè)II的污水量為：</p><p>　　2.3.2 劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量</p><p>　　根據(jù)布管方式計(jì)算出主干管和所有干管的各個管段的長度，列表如下：</p><p>　　2.3.2.1 管段計(jì)算長度</p><p>

35、　　表4 各個管段的計(jì)算長度</p><p>　　各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量應(yīng)列表進(jìn)行計(jì)算。在初步設(shè)計(jì)中，只計(jì)算干管和主干管的設(shè)計(jì)流量；在技術(shù)設(shè)計(jì)和施圖設(shè)計(jì)圖中，要計(jì)算所有的管段的設(shè)計(jì)流量。本設(shè)計(jì)為初步設(shè)計(jì)，故只計(jì)算主干管和干管的設(shè)計(jì)流量，如表5所示：</p><p>　　2.3.2.2 計(jì)算說明：</p><p><b>　　總變化系數(shù)的確定</

36、b></p><p><b>　　按照以下規(guī)則：</b></p><p><b>　　當(dāng)</b></p><p><b>　　當(dāng)</b></p><p><b>　　當(dāng)</b></p><p><b>　　管段的設(shè)計(jì)

37、流量</b></p><p>　　應(yīng)該按該式計(jì)算： ；</p><p>　　—本段的設(shè)計(jì)流量；—本段流量；—轉(zhuǎn)輸流量；—集中流量。</p><p>　　集中流量一般是指大型工業(yè)企業(yè)或者是火車站等密集地區(qū)。（污水管道系統(tǒng)的平面布置圖所示）</p><p><b>　　1—2管段：</b></p>

38、<p>　　1—2為整個主干管的起點(diǎn)，這個階段只有38號區(qū)域的本段流量的進(jìn)入，為1.45L/s，故其設(shè)計(jì)流量為1.45 L/s。</p><p><b>　　2—3 管段：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)管段2—3 段除了1—2管段的轉(zhuǎn)輸流量，還包括26號區(qū)域提供的本段流量（面積為2.5ha）以及7—8—9—10—11—12—13—2干管的轉(zhuǎn)輸流量。所以本

39、段的流量計(jì)算為：</p><p><b>　　本段流量：；</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)輸流量：</b></p><p>　　從1—2管段轉(zhuǎn)輸?shù)牧髁繛椋?lt;/p><p>　　所以設(shè)計(jì)管段2—3 段的合計(jì)平均流量為：</p><p>　　由于q>5 L/s，所以

40、；</p><p>　　生活污水設(shè)計(jì)總流量為：；</p><p>　　由于本段沒有集中流量，所以計(jì)算所得的生活污水總流量即為本段的設(shè)計(jì)流量，即為33.52 L/s。</p><p><b>　　3—4 管段：</b></p><p>　　由于本段有集中流量的加入，計(jì)算本段具有代表性，本段包括由20號區(qū)域的本段流量和2—3

41、管段的轉(zhuǎn)輸流量以及14—15—16—17—18—19—20—3干管流量，還有工廠I的集中流量，分別計(jì)算可得：</p><p><b>　　本段流量：；</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)輸流量：</b></p><p>　　從2—3管段轉(zhuǎn)輸?shù)牧髁繛椋?lt;/p><p>　　所以設(shè)計(jì)管段3—4 段的

42、合計(jì)平均流量為：</p><p>　　由于q>5 L/s，所以 ；</p><p>　　生活污水設(shè)計(jì)總流量為：；</p><p>　　所以本段的設(shè)計(jì)流量為：。</p><p>　　其他管段的設(shè)計(jì)依照這兩個管段的計(jì)算進(jìn)行，數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果見表5</p><p>　　表5 污水干管和主干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表</p

43、><p>　　2.4 水力計(jì)算：</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　2.4.1.1 設(shè)計(jì)充滿度：</p><p>　　充滿度是在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的實(shí)際水深h與管徑D的比值，為了具體運(yùn)行時方便，污水管段一般充滿度都不會使用滿流，同時行業(yè)中有最大以及最小的設(shè)計(jì)充滿度（見表6）。<

44、;/p><p>　　表6 污水管道的最大、最小設(shè)計(jì)充滿度</p><p>　　這樣設(shè)計(jì)的原因是：(1).調(diào)節(jié)水量變化；(2).保持通風(fēng)；(3).便于維修和管理。所以在本設(shè)計(jì)中，充滿度統(tǒng)一按照0.5來計(jì)算。</p><p>　　2.4.1.2 設(shè)計(jì)流速</p><p>　　與設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相對應(yīng)的水流平均速度成為設(shè)計(jì)流速。設(shè)計(jì)流速過

45、小，污水流動緩慢，其中的懸浮物容易沉淀淤積；反之，設(shè)計(jì)流速過高，產(chǎn)生對管壁的沖刷，使得管材損壞嚴(yán)重，管道的使用壽命降低。</p><p><b>　　一般規(guī)定：</b></p><p>　　最小設(shè)計(jì)流速：污水0.6m/s、明渠0.4m/s、雨污合流0.75m/s。</p><p>　　最大設(shè)計(jì)流速：金屬管10m/s、非金屬5m/s、明渠查表。&

46、lt;/p><p>　　壓力管流速：建議0.7－1.5m/s。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流速全部都控制在0.6m/s—5m/s之間。</p><p><b>　　最小設(shè)計(jì)坡度</b></p><p>　　在污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，通常使管道敷設(shè)坡度與地面坡度一致，這對降低管道系統(tǒng)的造價非常有利。但相應(yīng)于管道敷設(shè)坡度的污水

47、流速應(yīng)該等于或大于最小設(shè)計(jì)流速，這在地勢平坦地區(qū)或管道逆坡敷設(shè)是尤為重要。為了防止其管道的沉淀淤積，所以行業(yè)中有規(guī)定最小的設(shè)計(jì)坡度。</p><p>　　我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》一般規(guī)定：</p><p>　　在設(shè)計(jì)充滿度為0.5時，管徑為200mm時，最小設(shè)計(jì)坡度為0.004；管徑為300mm時，最小設(shè)計(jì)坡度為0.003。街坊廠區(qū)內(nèi)為0.004 ；街道為0.003。</p>

48、<p><b>　　最小管徑</b></p><p>　　一般在污水管道系統(tǒng)的上游部分，污水設(shè)計(jì)流量很小，若根據(jù)設(shè)計(jì)流量計(jì)算，則設(shè)計(jì)管徑會很小。根據(jù)管徑養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)證明，管徑過小容易堵塞，從而增加管道清淤次數(shù)，并給用戶帶來不便。采用較大的管徑可采用較小的設(shè)計(jì)坡度，從而使管道的埋深減小，降低工程造價。</p><p>　　我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：</

49、p><p>　　污水管道到在街坊和廠區(qū)內(nèi)的最小設(shè)計(jì)管應(yīng)為200mm，在街道下的最小設(shè)計(jì)管徑為300mm。本設(shè)計(jì)中的所有管段均滿足以上要求。</p><p><b>　　不計(jì)算管段</b></p><p>　　在污水管道的設(shè)計(jì)過程中，若某設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量小于其在最小管徑、最小設(shè)計(jì)流速、最小設(shè)計(jì)充滿度條件下管道通過的流量，則這樣的管段稱為不計(jì)算管段。

50、設(shè)計(jì)時不再進(jìn)行水力計(jì)算，直接采用最小管徑即可，其他的水力參數(shù)則按照最小管徑來核算。</p><p><b>　　最小埋設(shè)深度</b></p><p>　　管道的埋深：地面到內(nèi)壁底的距離。</p><p>　　覆土厚度：地面到外壁頂?shù)木嚯x。</p><p>　　為了滿足如下的技術(shù)要求而提出最小覆土厚度：</p>

51、<p>　　防止冰凍膨脹而損壞管道</p><p>　　防止管壁因地面負(fù)載而破壞</p><p>　　滿足街坊污水連接管銜接的要求</p><p>　　根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：</p><p>　　防凍—無保溫時為冰凍線上0.15m；</p><p>　　防負(fù)載—車行道下最小覆土0.7m；</

52、p><p>　　銜接—建筑物出戶管0.5－0.6m。</p><p>　　所以就需要考慮管段控制點(diǎn)（大流量用戶和管道的起點(diǎn)）的最小埋深，以確定整個管道的埋深，同時還要考慮地下埋深，考慮地下地質(zhì)和地下水以及工程造價情況，一般規(guī)定，在干燥土壤中不超過7—8m；在多水、流砂、石灰?guī)r地層中不超過5m。當(dāng)埋深超過最大埋深使，可以考慮采用提升泵站，以提高下游管段的管位，減少下游管道的埋設(shè)深度。</p

53、><p>　　本設(shè)計(jì)中考慮地質(zhì)條件，全部埋深都在0.7-5m之間，符合要求。</p><p><b>　　污水管道的銜接</b></p><p>　　在污水管道系統(tǒng)中，為了滿足管道銜接和養(yǎng)護(hù)管理的要求，通常在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方設(shè)置檢查井。在檢查井中必須考慮上下游管道銜接時的高程關(guān)系。管道銜接時應(yīng)遵循一下兩個原則：<

54、/p><p>　　盡可能提高下游管道的高程，以減少管道的埋深，見底造價；</p><p>　　避免在上游管段中形成回水而造成淤積。</p><p>　　常見的銜接方式有：管頂平接、水面平接、設(shè)跌水井的方式。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用水面平接進(jìn)行管道的敷設(shè)。</p><p>　　2.5 水力計(jì)算步驟</p>

55、;<p>　　各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量確定以后，即可從上游管段開始依次進(jìn)行各設(shè)計(jì)管段的水力計(jì)算。本例為初步設(shè)計(jì)，只進(jìn)行污水干管和主干管的水力計(jì)算，其結(jié)果見表7、表8。先進(jìn)行污水的干管的水力計(jì)算，在污水干管水力計(jì)算的基礎(chǔ)上在進(jìn)行污水主干管的水力計(jì)算。</p><p><b>　　污水干管的水力計(jì)算</b></p><p>　　將設(shè)計(jì)管段編號填入表7中第1項(xiàng)，從

56、污水管道平面布置圖上按比例量出污水干管每一設(shè)計(jì)段的長度，填入表3中第2項(xiàng)。</p><p>　　將污水干管各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量填入表7中的第3項(xiàng)。設(shè)計(jì)管段的起止點(diǎn)檢查井的地面標(biāo)高填入表7中第10、11項(xiàng)。各檢查井處的地面標(biāo)高根據(jù)地形圖上等高線標(biāo)高值確定。</p><p>　　計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度，作為確定管段設(shè)計(jì)坡度時的參考值，例如管段7-8的地面坡度為

57、 。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)管段7-8的設(shè)計(jì)流量，參照地面坡度估計(jì)管徑和設(shè)計(jì)充滿度，根據(jù)估算的管徑查水力計(jì)算圖得出設(shè)計(jì)流速和管道的設(shè)計(jì)坡度。</p><p>　　本例設(shè)計(jì)管段7-8的設(shè)計(jì)流量為3.5L/s，城市街道下的污水管道的最小管徑為300mm，它在最小設(shè)計(jì)流速和最大設(shè)計(jì)充滿度條件下的設(shè)計(jì)流量為26 L/s。所以本管段為不計(jì)算管段，直接采用最小管徑300mm，及其相應(yīng)的最小

58、設(shè)計(jì)坡度0.003，最小設(shè)計(jì)流速0.6m/s，設(shè)計(jì)充滿度全部為0.5。填入相應(yīng)的表格。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)管段的管徑和設(shè)計(jì)充滿度計(jì)算設(shè)計(jì)管段的水深。如設(shè)計(jì)管段7-8的水深為 ，將其填入表7的第8項(xiàng)。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)管段的長度和管道設(shè)計(jì)坡度計(jì)算管段標(biāo)高降落量。如設(shè)計(jì)管段7-8的標(biāo)高降落量為，將其填入表7的第9項(xiàng)。</p>

59、;<p>　　求設(shè)計(jì)管段上、下端管內(nèi)底標(biāo)高和埋設(shè)深度。首先要確定管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。本例中各條干管的起點(diǎn)都是該條管道的控制點(diǎn)，假設(shè)各條干管的起點(diǎn)均為2m，第二條干管的起點(diǎn)為大型工業(yè)企業(yè)，其最小埋深已經(jīng)確定為2.3m。第五條干管的起點(diǎn)也為大型工業(yè)企業(yè)，其最小埋深已確定為2.5m。</p><p>　　7點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高兩等于7點(diǎn)的地面標(biāo)高減去7點(diǎn)的埋設(shè)深度，即：（105.7-2.0）m=103.7m，將其

60、填入表7中的第14項(xiàng)。</p><p>　　8點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高等于7點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高量減7-8管段的標(biāo)高降落量，即（103.85-0.53）m=103.33m，將其填入表7中的第15項(xiàng)。</p><p>　　8點(diǎn)的埋設(shè)深度即為8點(diǎn)的地面標(biāo)高減去8點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高量，即：（104.5-103.18）m=1.33m，將其填入表7中的第17項(xiàng)。</p><p>　　求設(shè)計(jì)管段上

61、、下游端的水面標(biāo)高。管段上、下端的水面標(biāo)高等于管內(nèi)底標(biāo)高加水深。如管段7-8中7點(diǎn)的水面標(biāo)高為（103.7+0.15）m=103.85m，將其填入表7的第12項(xiàng)。</p><p>　　8點(diǎn)的水面標(biāo)高為（103.18+0.15）m=103.33m，將其填入表7中的第13項(xiàng)。</p><p>　　其余各個管段的計(jì)算方式依照7—8管段的水力計(jì)算進(jìn)行，將余者填滿整個表。</p>&l

62、t;p>　　2.5.2 主干管水力計(jì)算</p><p>　　主干管的水力計(jì)算與干管的類似，計(jì)算方法在此不再贅述。計(jì)算結(jié)果見表8。</p><p>　　2.5.3 注意事項(xiàng)：</p><p>　　必須進(jìn)行深入細(xì)致的研究，慎重的確定管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。這些控制點(diǎn)常常位于設(shè)計(jì)區(qū)域的最遠(yuǎn)或最低點(diǎn)，他們的埋設(shè)深度控制該設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)污水管道的最小埋深。所以本設(shè)計(jì)的控制點(diǎn)為

63、每條管道的起始點(diǎn)和兩個大型企業(yè)的污水出口。</p><p>　　必須細(xì)致研究管道敷設(shè)坡度與管線經(jīng)過地段的地面坡度的關(guān)系，使確定的管道敷設(shè)坡度，在滿足最小設(shè)計(jì)流速要求的前提下，既不使管道的埋深過大，又便于旁側(cè)支管的順利接入。</p><p>　　在水力計(jì)算自上游管道依次向下游管段進(jìn)行時，隨著設(shè)計(jì)流量的逐段增加，設(shè)計(jì)流速也應(yīng)相應(yīng)增加，即使流量不變，流速也不應(yīng)減小。</p><

64、;p>　　在地面坡度太大的地區(qū)，為了減小管內(nèi)的水流速度，防止管壁遭受沖刷，管道坡度一般小于地面坡度。這就有可能使下游的覆土厚度無法滿足最小限制的要求，所以在應(yīng)該在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置跌水井銜接。</p><p>　　水流經(jīng)過檢查井時，常引起局部水頭損失，為了降低這項(xiàng)損失，檢查井底部在直線管段上要嚴(yán)格采用直線，在管道轉(zhuǎn)彎處要采用勻稱的曲線。</p><p>　　在旁側(cè)支管與干管的連接點(diǎn)上，要

65、保證干管的已定埋深允許旁測支管接入，同時，為避免旁側(cè)支管和干管產(chǎn)生逆水和回水，旁側(cè)支管中的設(shè)計(jì)流速不應(yīng)大于干管中的設(shè)計(jì)流速。</p><p>　　表7 污水干管的水力計(jì)算</p><p>　　表8 污水主干管的水力計(jì)算</p><p>　　雨水部分的設(shè)計(jì)說明及設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　城市雨水管渠系統(tǒng)的布置與污水管道的布置相近，但

66、也有自己的特點(diǎn)。雨水管渠規(guī)劃布置的主要內(nèi)容有：確定排水流域與排水方式，進(jìn)行雨水的管渠的定線；確定雨水泵房、雨水調(diào)節(jié)池、于是排放口的位置。</p><p>　　3.1 雨水布管原則：</p><p>　　充分利用地形，就近排入水體。</p><p>　　規(guī)劃雨水管線時，首先按照地形劃分排水區(qū)域，進(jìn)行管線布置。根據(jù)分散和直接的原則，盡量利用自然地形坡度，多采用正交式布

67、置，以最短的距離重力流排入附近的河流、湖泊等會匯水區(qū)域。一般不設(shè)泵站。</p><p>　　根據(jù)街區(qū)及道路規(guī)劃布置雨水管道。</p><p>　　通常應(yīng)根據(jù)建筑物的分布、道路的布置以及街坊或小區(qū)內(nèi)部的地形、出水口的位置等布置雨水管道，是街坊和小區(qū)內(nèi)大部分雨水以最短的距離排入雨水管道。所以就需要對某一排水區(qū)域進(jìn)行劃分，使其匯水更加的方便和直接。</p><p>　　合

68、理布置雨水口，保證路面雨水舒暢排除。</p><p>　　雨水口的布置應(yīng)根據(jù)地形和匯水面積確定，以使雨水不至漫過路口。一般在道路交叉口的匯水點(diǎn)、低洼地段均應(yīng)設(shè)置雨水口。</p><p>　　采用明渠與暗管相結(jié)合的方式。</p><p>　　在城市市區(qū)，建筑密度較大、交通頻繁地區(qū)。應(yīng)采用暗管排除雨水，盡管造價高，但是衛(wèi)生情況好，養(yǎng)護(hù)方便，不影響交通；在城市郊區(qū)或建筑密

69、度低、交通量小的地方可采用明渠，以節(jié)省工程費(fèi)用。</p><p><b>　　出水口的位置。</b></p><p>　　當(dāng)匯水水體離流域很近，水體的水位變化不大，洪水位低于流域地面標(biāo)高，出水口的建筑費(fèi)用不大時，宜采用分散出口，使雨水盡快排放，反之，則應(yīng)該采用集中出口排放方式，本設(shè)計(jì)中采用分散出口排放。</p><p><b>　　調(diào)

70、蓄水體的布置。</b></p><p>　　充分利用地形，選擇適當(dāng)?shù)暮雍孀鳛檎{(diào)蓄池，以調(diào)節(jié)洪峰流量，減低溝道設(shè)計(jì)流量減少泵站的設(shè)計(jì)數(shù)量。</p><p><b>　　排洪溝的設(shè)置。</b></p><p>　　城市中靠近山麓建設(shè)的中心區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)，除了應(yīng)設(shè)雨水管道外，還應(yīng)考慮在規(guī)劃地區(qū)周圍設(shè)置排洪溝。</p>

71、<p>　　3.2 雨水布管內(nèi)容：</p><p>　　確定排水區(qū)域與排水方式：</p><p>　　本設(shè)計(jì)中有很明顯的排水區(qū)界，一條河流自東向西流動，將整個城鎮(zhèn)劃分為河南區(qū)與河北區(qū)；同時將雨水排水區(qū)域分為五個個部分，分別有五條干管收集污水，由于該城鎮(zhèn)為中小型城鎮(zhèn)，且其大氣污染不是很嚴(yán)重，酸雨等不嚴(yán)重，同時我們的排水管道的設(shè)計(jì)采用雨污完全分流制的排水，所以收集的雨水以最快的方

72、式直接排入水體，減少城市的積水，沿著河堤自動往西共有五個排水口。</p><p>　　污水廠和出水口位置的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)城市為河南的一個中小型城市，采用雨污完全分流制排水，雨水收集后不用處理直接排放，對水體的影響不是很大，所以雨水收集過程中不用設(shè)置污水處理廠來專門處理雨水，浪費(fèi)資源，出水口的位置分散在河堤處，河南區(qū)有一個，河北區(qū)有四個，共同完成城市的雨水排除工作。<

73、/p><p>　　污水管道的布置與定線</p><p>　　雨水管道的平面布置，一般按照干管、支管的順序進(jìn)行，雨水的管道這只過程中沒有主干管，干管直接把雨水引入水體。在總體規(guī)劃中，只決定雨水干管的走向和平面布置。</p><p>　　定線時，應(yīng)該充分利用地形，使污水走向按照地面標(biāo)高由高到低來進(jìn)行，干管敷設(shè)在沿地面標(biāo)高到低從一個至高點(diǎn)排至水體，最短卻是最快的匯水方式，管道

74、敷設(shè)不宜設(shè)在交通繁忙的快車道和狹窄的道路下，一般設(shè)在兩側(cè)的人行道、綠化帶或慢車帶下。</p><p>　　支管的平面布置形式采用穿坊式，同時將原有的各個匯水區(qū)域進(jìn)行劃分，使原來的各個區(qū)域排入不同的管網(wǎng)，從而以最快的速度減少了匯水時間，從而以最少的時間減少地面的積水。進(jìn)而組成的一個污水排放系統(tǒng)可將該系統(tǒng)穿過其他街區(qū)并與所穿過的街區(qū)的污水管道相連接。</p><p>　　管道的材料采用混凝土管

75、</p><p>　　確定雨水管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)和跌水井設(shè)置地點(diǎn)</p><p>　　管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)為每條管道的起點(diǎn)和整個管段的地面標(biāo)高起伏點(diǎn)，這些點(diǎn)決定著管道的最小埋深，由于整個管道的敷設(shè)過程中，埋深一直滿足最實(shí)用條件，且對于將來的發(fā)展留有空間，所以不需要提升泵站，全部依靠重力流排水，由于管道坡度小于地面坡度，所以在下游的部分管段不能夠滿足最小的覆土厚度，所以需要設(shè)置跌水井，今本上每個干

76、管需要設(shè)置一個跌水井，以滿足埋深和覆土深度的要求。</p><p>　　確定雨水管道在街道下的具體位置</p><p>　　充分協(xié)調(diào)好與其他管段的關(guān)系，污水和雨水管道應(yīng)該敷設(shè)在給水管道的下面，處理管道的原則為：未建讓已建的，臨時性管讓永久性管，小管讓大管，有壓管讓無壓管，可彎管讓不可彎管。雨水管道的直徑一般比其他的管道都要大，所以更要協(xié)調(diào)好各個管道的關(guān)系，明白各個管段的位置和相對規(guī)矩，一般

77、雨污水管段要在給水管道的下面。</p><p>　　正交式雨水排水管道設(shè)置系統(tǒng)</p><p><b>　　3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><p>　　3.3.1基礎(chǔ)計(jì)算：</p><p>　　降落到地面上的雨水并不是全部都流入雨水管道系統(tǒng)的，雨水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量，只是相應(yīng)匯水面積上全部將水量的一部分，所以進(jìn)行一下

78、基本計(jì)算：</p><p>　　3.3.1.1徑流系數(shù)的確定：</p><p>　　降落到地面上的雨水，在沿地面流行的過程中，形成地面徑流，地面徑流的流量稱為雨水地面徑流量。因此將雨水管道系統(tǒng)匯水面積上的地面雨水徑流與總降水量的比值稱為徑流系數(shù)，用符號ψ表示，即：</p><p>　　目前再設(shè)計(jì)計(jì)算中徑流系數(shù)根據(jù)地面覆蓋情況按經(jīng)驗(yàn)來定，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)徑流

79、系數(shù)的規(guī)定見表9。由于在同一個匯水面積上，兼有多種地面覆蓋的情況，根據(jù)本設(shè)計(jì)中各中地面的覆蓋情況，用加權(quán)平均的方法可以求出整個城鎮(zhèn)的平均地表徑流系數(shù)，該城鎮(zhèn)的各種地面的覆蓋率等具體數(shù)據(jù)見表10。</p><p>　　表9 徑流系數(shù)ψ值</p><p>　　表10 各種性質(zhì)地面所占面積百分率表</p><p>　　所以本城鎮(zhèn)的平均徑流系數(shù)為：</p&

80、gt;<p>　　平均徑流系數(shù)為0.6，與國內(nèi)的部分城市采用的綜合徑流系數(shù)相比，其符合河南城市的基本情況，所以采用本數(shù)值。</p><p>　　3.3.1.2 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度的確定：</p><p>　　由于各個地區(qū)的氣候條件不同，將于的規(guī)律也不同，因此各地的降雨強(qiáng)度公式也不同。雖然，不同地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式各異，但都反映出降雨強(qiáng)度與重現(xiàn)期p和降雨歷時t之間的函數(shù)關(guān)系。要求的某地

81、區(qū)的暴雨強(qiáng)度，只需求出該地區(qū)的重現(xiàn)度和降雨歷時即可</p><p>　　3.3.1.3 設(shè)計(jì)重現(xiàn)度p的確定</p><p>　　有暴雨強(qiáng)度公式可知，暴雨強(qiáng)度隨著重現(xiàn)度p值的不同而不同，p值越大，暴雨強(qiáng)度越大，p值越小，暴雨強(qiáng)度越小。P值的確定影響著設(shè)計(jì)流量，如果p值采用較高的值的話，計(jì)算的雨水設(shè)計(jì)流量就會比較大，雨水管道的設(shè)計(jì)斷面相應(yīng)增大，安全性高，但是會增加工程的造價；反之，可降低工程

82、造價，地面積水可能性大，可能發(fā)生排水不暢，不能及時排除雨水。</p><p>　　我國地域遼闊，各地的重現(xiàn)度差別比較大，同一城市中也可能出現(xiàn)不同的重現(xiàn)度。但是本設(shè)計(jì)的目標(biāo)城市為一個中小城市，暴雨強(qiáng)度的差別不會很大，同時沒有很多重要的區(qū)域，所以整個城市采用統(tǒng)一的重現(xiàn)期。</p><p>　　結(jié)合國內(nèi)的各個城市的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值和對該城市的具體分析，鄭州、西安、武漢等周邊城市的情況，所以確定該城鎮(zhèn)的重

83、現(xiàn)期為1a。</p><p>　　3.3.1.4 設(shè)計(jì)降雨歷時的確定</p><p>　　當(dāng)匯水區(qū)域最遠(yuǎn)點(diǎn)到達(dá)回水管道的那一刻，相應(yīng)的設(shè)計(jì)斷面上產(chǎn)生最大的雨水流量。所以集水時間t是由地面雨水集水時間和管內(nèi)雨水運(yùn)行時間兩部分組成，所以降水歷時可用下式表達(dá)：</p><p><b>　　m-折減系數(shù)；</b></p><p&

84、gt;　　1）地面雨水集水時間的確定</p><p>　　地面雨水集水時間是指雨水從匯水區(qū)域上最遠(yuǎn)點(diǎn)A到第一個雨水口a的地面雨水流行時間。在實(shí)際應(yīng)用中，要準(zhǔn)確的確定值較為困難，故通常不予計(jì)算而直接采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：一般采用5—15min。一般匯水面積較小，地形較陡，建筑密度較大，雨水口分布較密的地區(qū)，宜采用較小的值，一般為5—8min左右，其他情況為8—15min。</p>

85、<p>　　本設(shè)計(jì)符合《規(guī)范》中的第一種情況，匯水面積較小，同時根據(jù)其周邊城市的情況來確定，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)值中的鄭州、西安、武漢等城市，最終確定地面集水時間為8min。</p><p>　　2）管內(nèi)雨水流行時間的確定</p><p>　　管內(nèi)雨水流行時間是指雨水在管內(nèi)從第一個雨水口流到設(shè)計(jì)斷面的時間。他與雨水在管內(nèi)流經(jīng)的距離L及管內(nèi)雨水的流行速度v有關(guān)。可用下式計(jì)算：</p

86、><p>　　3）折減系數(shù)m值的確定</p><p>　　設(shè)計(jì)斷面的流量和流速并非同時達(dá)到設(shè)計(jì)狀況，實(shí)際上，雨水管道內(nèi)的水流速度也是由零逐漸增加到設(shè)計(jì)流速的，雨水在關(guān)內(nèi)的實(shí)際流行時間大于設(shè)計(jì)水流時間，所以折減系數(shù)的產(chǎn)生就是為了折算這段時間的差額。為是計(jì)算簡便，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定:暗管采用m=2.0。對于明渠，為防止雨水外溢的可能，應(yīng)采用m=1.2。在陡坡地區(qū)，不能利用空隙容量，暗管采用

87、m=1.2—2.0。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的管道全部采用暗管，所折減系數(shù)按照m=2.0計(jì)算。</p><p>　　3.3.1.5 暴雨強(qiáng)度公式</p><p>　　綜上所述，當(dāng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期、設(shè)計(jì)降雨歷時、折減系數(shù)確定以后，計(jì)算雨水管渠的設(shè)計(jì)流量所用的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式可寫為：</p><p>　　在設(shè)計(jì)要求中，部分參數(shù)已經(jīng)給出,同時經(jīng)

88、過前面的確定，可知:</p><p>　　=20，C=0.7,b=19,n=0.86,=8min,p=1a，m=2;</p><p>　　帶入相關(guān)參數(shù)進(jìn)去可知：</p><p>　　從而確定了暴雨強(qiáng)度公式，需要根據(jù)管段流量確定，當(dāng)進(jìn)行水力計(jì)算后，即可確定流速，才能確定。</p><p>　　3.3.1.6 單位面積徑流量的確定：</p

89、><p>　　單位面積徑流量[L/s·hm2]是暴雨強(qiáng)度q與徑流系數(shù)ψ的乘積，即</p><p>　　剩下的工作就只有確定雨水在管段內(nèi)流行時間即可。</p><p>　　相應(yīng)的設(shè)計(jì)雨水徑流量為：</p><p>　　F為其相應(yīng)的匯水面積。</p><p>　　3.3.2 水力計(jì)算：</p><

90、;p>　　3.3.2.1 設(shè)計(jì)要求</p><p><b>　　設(shè)計(jì)充滿度：</b></p><p>　　由于雨水較污水清潔，對水體及環(huán)境污染小。因暴雨時徑流量大，相應(yīng)較高設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的降雨歷時一般不會很長。允許雨水灌區(qū)溢流，以減少工程投資。因此，雨水灌區(qū)按漫流來設(shè)計(jì)，既充滿度。對于明渠，超高不得小于0.2m。街道邊溝，超高應(yīng)大于等于0.3m。</p>

91、;<p><b>　　設(shè)計(jì)流速</b></p><p>　　與污水相似，設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)充滿度相對應(yīng)的水流平均速度稱為設(shè)計(jì)流速。設(shè)計(jì)流速過小，雨水流動緩慢，其中的懸浮物容易沉淀淤積；反之，設(shè)計(jì)流速過高，產(chǎn)生對管壁的沖刷，使得管材損壞嚴(yán)重，管道的使用壽命降低。</p><p>　　《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：</p><p><b

92、>　　最小設(shè)計(jì)流速：</b></p><p>　　雨水灌渠（漫流時）的最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s。由于明渠內(nèi)發(fā)生淤積后易于清除、疏通，所以明渠的最小設(shè)計(jì)流速為0.4m/s。</p><p><b>　　最大設(shè)計(jì)流速：</b></p><p>　　金屬管道為10m/s，非金屬管道為4m/s，明渠根據(jù)不同材質(zhì)按照設(shè)計(jì)說明來定。&

93、lt;/p><p><b>　　最小設(shè)計(jì)坡度</b></p><p>　　與污水管道的設(shè)計(jì)坡度相似，在雨水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，通常使管道敷設(shè)坡度與地面坡度一致，這對降低管道系統(tǒng)的造價非常有利。但相應(yīng)于管道敷設(shè)坡度的雨水流速應(yīng)該等于或大于最小設(shè)計(jì)流速，這在地勢平坦地區(qū)或管道逆坡敷設(shè)是尤為重要。為了防止其管道的沉淀淤積，所以行業(yè)中有規(guī)定最小的設(shè)計(jì)坡度。</p>&l

94、t;p>　　我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》一般規(guī)定：</p><p>　　在設(shè)計(jì)充滿度為0.5時，管徑為200mm時，最小設(shè)計(jì)坡度為0.01；管徑為300mm時，最小設(shè)計(jì)坡度為0.003。街坊廠區(qū)內(nèi)為0.004 ；街道為0.003。</p><p><b>　　最小管徑</b></p><p>　　一般在雨水管道系統(tǒng)的上游部分，雨水設(shè)計(jì)流量很小

95、，若根據(jù)設(shè)計(jì)流量計(jì)算，則設(shè)計(jì)管徑會很小。根據(jù)管徑養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)證明，管徑過小容易堵塞，從而增加管道清淤次數(shù)，并給用戶帶來不便。采用較大的管徑可采用較小的設(shè)計(jì)坡度，從而使管道的埋深減小，降低工程造價。</p><p>　　我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：</p><p>　　雨水管道到在街坊和廠區(qū)內(nèi)的最小設(shè)計(jì)管應(yīng)為200mm，在街道下的最小設(shè)計(jì)管徑為300mm。本設(shè)計(jì)中的所有管段均滿足以上要求。&l

96、t;/p><p><b>　　不計(jì)算管段</b></p><p>　　在雨水管道的設(shè)計(jì)過程中，若某設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量小于其在最小管徑、最小設(shè)計(jì)流速、最小設(shè)計(jì)充滿度條件下管道通過的流量，則這樣的管段稱為不計(jì)算管段。設(shè)計(jì)時不再進(jìn)行水力計(jì)算，直接采用最小管徑即可，其他的水力參數(shù)則按照最小管徑來核算。</p><p><b>　　最小埋設(shè)深度&l

97、t;/b></p><p>　　具體規(guī)定與污水管道相同，為了滿足如下的技術(shù)要求而提出最小覆土厚度：</p><p>　　防止冰凍膨脹而損壞管道</p><p>　　防止管壁因地面負(fù)載而破壞</p><p>　　滿足街坊雨水連接管銜接的要求</p><p>　　根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：</p>

98、<p>　　防凍—無保溫時為冰凍線上0.15m；</p><p>　　防負(fù)載—車行道下最小覆土0.7m；</p><p>　　銜接—建筑物出戶管0.5－0.6m。</p><p>　　所以就需要考慮管段控制點(diǎn)（管道的起點(diǎn)）的最小埋深，以確定整個管道的埋深，同時還要考慮地下埋深，考慮地下地質(zhì)和地下水以及工程造價情況，一般規(guī)定，在干燥土壤中不超過7—8m；在多

99、水、流砂、石灰?guī)r地層中不超過5m。當(dāng)埋深超過最大埋深，可以考慮采用提升泵站，以提高下游管段的管位，減少下游管道的埋設(shè)深度。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中考慮地質(zhì)條件，地下水位離地面有6—7m，且為砂質(zhì)粘土，本設(shè)計(jì)中全部埋深都在0.7-5m之間，符合要求。</p><p><b>　　污水管道的銜接</b></p><p>　　在污水管道系統(tǒng)中，

100、為了滿足管道銜接和養(yǎng)護(hù)管理的要求，通常在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方設(shè)置檢查井。在檢查井中必須考慮上下游管道銜接時的高程關(guān)系。管道銜接時應(yīng)遵循一下兩個原則：</p><p>　　盡可能提高下游管道的高程，以減少管道的埋深，見底造價；</p><p>　　避免在上游管段中形成回水而造成淤積。</p><p>　　常見的銜接方式有：管頂平接、水面平接、

101、設(shè)跌水井的方式。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用管頂平接進(jìn)行管道的敷設(shè)，管材為圓形的鋼筋混凝土管。</p><p>　　3.3.2.2計(jì)算步驟：</p><p>　　從居住區(qū)地形圖中得知，該地區(qū)坡度較大，有很明顯的分水線，可按照就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積，雨水分散出水口設(shè)在河岸邊，故雨水干管的分布基本方向垂直于河岸線，為保證在暴雨期間排水的可能性，故在雨

102、水干管的終端設(shè)置雨水泵站。</p><p>　　根據(jù)地形及管道布置情況，劃分設(shè)計(jì)管段。具體的管道的布置方法見附圖（雨水管道的平面布置圖）。將涉及管段的檢查井依次編號，冰涼出每一設(shè)計(jì)管段的長度，匯總到表11.確定出檢查井各檢查經(jīng)的地面標(biāo)高填入表12。</p><p>　　表11 設(shè)計(jì)管道長度匯總表</p><p>　　表12 地面標(biāo)高匯總表</p&g

103、t;<p>　　每一設(shè)計(jì)管段所承擔(dān)的匯水面積可按就近排入附近雨水管道的原則劃分，然后將每塊回水面積編號，計(jì)算數(shù)值。雨水流向顯示在圖中（雨水管道的平面布置圖）。各設(shè)計(jì)管段的匯水面積的計(jì)算數(shù)值見表13（涂黑的為干管，其余的是支管）。</p><p>　　表13 匯水區(qū)域及匯水面積計(jì)算數(shù)值</p><p>　　3.3.3 水力計(jì)算表計(jì)算</p><p&g

104、t;　　采用列表的方法進(jìn)行雨水管道設(shè)計(jì)流量及水力計(jì)算，計(jì)算的具體結(jié)果見表14。先從管段的起始端開始，然后依次向下游進(jìn)行。</p><p>　　表14中第1項(xiàng)為需要計(jì)算的設(shè)計(jì)管段，應(yīng)從上游向下游一次寫出管段的編號，在第2、3、13、14項(xiàng)，可分別從表11、表13、表12中獲得。</p><p>　　在計(jì)算中，假定管段中雨水流量均從管段的起點(diǎn)進(jìn)入，講個管段的起點(diǎn)作為設(shè)計(jì)斷面。因此，各設(shè)計(jì)管段中

105、雨水的設(shè)計(jì)流量按該管段的起點(diǎn)，即上游管段的終點(diǎn)的設(shè)計(jì)降雨歷時進(jìn)行計(jì)算的，也就是說，在計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的暴雨強(qiáng)度時，所采用的值是上游各管段內(nèi)的雨水流行時間之和。的求得需要根據(jù)上一條管段的水力計(jì)算后，確定了流速才能確定。例如，設(shè)計(jì)管段的1—2是起始管段，故為0，將此值列入表中第4項(xiàng)。設(shè)計(jì)管段的2—3的確定卻是需要等1—2的設(shè)計(jì)流速確定，求出其運(yùn)行時間，才能計(jì)算得出。</p><p>　　該居民區(qū)的平均徑流系數(shù)在前面已經(jīng)

106、計(jì)算得出為0.6</p><p>　　求單位面積的徑流量，在前面，本設(shè)計(jì)的單位面積的徑流量也已經(jīng)計(jì)算得出。</p><p>　　從而確定了暴雨強(qiáng)度公式，需要根據(jù)管段流量確定，當(dāng)進(jìn)行水力計(jì)算后，即可確定流速，才能確定。</p><p>　　用各設(shè)計(jì)管段的單位面積徑流量乘以該管段的匯水面積的該管段的設(shè)計(jì)流量，例如，管段1—2的設(shè)計(jì)流量為，依次將計(jì)算值列入表14中第7項(xiàng)。

107、</p><p>　　根據(jù)求得各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量，參考地面坡度，查滿流水力計(jì)算圖，確定出管段的設(shè)計(jì)管徑、坡度和流速。在查水力計(jì)算圖或者水力計(jì)算表時，Q、V、I、D這四個水力因素可以相互適當(dāng)調(diào)整，使計(jì)算結(jié)果既符合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)定，又經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　由于該街區(qū)的地面坡度不是很大，為不使管道埋深過大，管道坡度宜取最小值，但所取的最小坡度應(yīng)能使管內(nèi)水流速度不小于設(shè)計(jì)流速。例如管段1

108、—2的設(shè)計(jì)流量為222.53L/s，按照其最小設(shè)計(jì)坡度，可調(diào)整其管段的實(shí)際輸水能力為330 L/s，同時相應(yīng)的管徑、流速都有擴(kuò)大。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流速求該管段的管內(nèi)雨水流行時間。例如管段1—2的管內(nèi)雨水流行時間 ，將其計(jì)算值列入表14中第5項(xiàng)。</p><p>　　求降落量，由設(shè)計(jì)管段的長度及坡度，求出設(shè)計(jì)管段

109、上下端的設(shè)計(jì)高差（降落量）。例如管段1—2的降落量，將此值列入表14中第12項(xiàng)。</p><p>　　確定管道埋深及銜接。在滿足最小覆土厚度的條件下，考慮冰凍情況，承受載荷及管道銜接，并考慮到與其地下管線交叉的可能，確定管道起點(diǎn)的埋深或標(biāo)高。本設(shè)計(jì)的起點(diǎn)埋深為3m或者是4m，將此值列入表14中的第17項(xiàng)。各計(jì)算管段的銜接采用管頂平接。</p><p>　　求各設(shè)計(jì)管段上、下端的管內(nèi)底標(biāo)高。

110、用1點(diǎn)地面標(biāo)高減去該點(diǎn)管道的埋深，得到該點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高，即（108.5-3）m=105.5m列入表14中第15項(xiàng)，再用該值減去該管段的降落量，記得到終點(diǎn)的管內(nèi)底標(biāo)高值，即（105.5-0.48）m=105.02m，列入表14中第16項(xiàng)。</p><p>　　用節(jié)點(diǎn)2的地面標(biāo)高值減去該店的管內(nèi)底標(biāo)高值得到節(jié)點(diǎn)2的管道埋深，即（108.8-105.02）m=3.78m，經(jīng)此值列入表14中第18項(xiàng)。</p>

111、<p>　　由于管段1—2和管段2—3的管徑不同，采用管頂平接，即管段1—2的末端與管段2—3的起端的灌頂標(biāo)高應(yīng)相同，所以計(jì)算得管段2—3的起端管內(nèi)底標(biāo)高應(yīng)為（105.02+0.6-1）m=104.62m，求出其起端管內(nèi)底標(biāo)高后，可用前面方法求得末端管內(nèi)底標(biāo)高，直到求出全部的數(shù)值。</p><p>　　表14 雨水干管的水力計(jì)算表</p><p>　　水力計(jì)算后，要進(jìn)

112、行校核，使計(jì)算管段的流速、標(biāo)高及埋深符合設(shè)計(jì)規(guī)定。雨水管道在設(shè)計(jì)計(jì)算時，應(yīng)該注意一下幾方面的問題：</p><p>　　在劃分匯水面積時，應(yīng)盡可能使各設(shè)計(jì)管段的匯水面積均勻增加，否則會出現(xiàn)下游管段設(shè)計(jì)流量小于上游管段的設(shè)計(jì)流量，這是因?yàn)橄掠蔚墓芏蔚募畷r間大于上游管段的集水時間，是下游管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度下雨上游管段的設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，而總匯水面積只有很少增加的緣故。若出現(xiàn)了這種情況，應(yīng)取上游管段的設(shè)計(jì)流量作為下游管段

113、的設(shè)計(jì)流量。</p><p>　　水力計(jì)算自上游管段依次向下游進(jìn)行，一般情況下，隨著流量的增加，設(shè)計(jì)流速也相應(yīng)增加，如果流量不變，則流速不應(yīng)減小。</p><p>　　雨水管道各設(shè)計(jì)管段的銜接方式一般采用管頂平接。</p><p>　　本設(shè)計(jì)只進(jìn)行了雨水干管的水力計(jì)算，但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，干管和支管是同時進(jìn)行計(jì)算的。</p><p>　　在支

114、管和干管相接的檢查井處，會出現(xiàn)該斷面處有兩個不同的集水時間和管內(nèi)底標(biāo)高值，再繼續(xù)計(jì)算相交后的下個管段時，應(yīng)采用其中較大的集水時間值和較小的管內(nèi)底標(biāo)高。</p><p>　　檢查之后，核對相關(guān)數(shù)據(jù)，沒有什么問題，整個雨水部分的設(shè)計(jì)到此結(jié)束。</p><p>　　給水排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)的基本流程及感想</p><p>　　整個給水排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)到此結(jié)束，其實(shí)整個設(shè)計(jì)的過程

115、是幸福的，因?yàn)楫?dāng)自己設(shè)計(jì)的成果呈現(xiàn)在眼前的時候，那種成就感是無可比擬的。同時更重要的是，通過整個設(shè)計(jì)過程，讓我們掌握了一門技術(shù)，一個設(shè)計(jì)方案，一種設(shè)計(jì)思維，實(shí)際一點(diǎn)的話，可能就是我們未來的工作的一個手段。</p><p>　　做課程設(shè)計(jì)是很有收獲的，因?yàn)樵诖髮W(xué)的生活中，太多的書本知識，太多的考試讓我們的實(shí)際動手能力受到了很大的限制，沒有學(xué)到真正的知識，或者說是也就只是紙上談兵，那些理論知識沒有得到真正的利用。課程

116、設(shè)計(jì)正好彌補(bǔ)了這一點(diǎn)的不足，給我們提供了一個時間理論知識的機(jī)會，盡管本次設(shè)計(jì)離實(shí)際情況還有一點(diǎn)距離，但是能夠獨(dú)立的完成整個設(shè)計(jì)，已經(jīng)加深了我們對于課程知識的理解，同時明白一個設(shè)計(jì)所必須的知識和思維，通過大家的討論也能夠了解到很多的問題?？傊ㄟ^整個設(shè)計(jì)的完成，確實(shí)學(xué)到了很多實(shí)際的知識和比較好的工程思維，我想這是最重要的。</p><p>　　開展整個課程設(shè)計(jì)的大概流程是：</p><p>

117、;　　查找資料，確定設(shè)計(jì)方向。通過看給排水管道工程課本和室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范等資料，明白一些管道工程的基本理論，同時熟知設(shè)計(jì)過程中所涉及的各個環(huán)節(jié)，了解整個設(shè)計(jì)需要所做的準(zhǔn)備。</p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算出各個排水區(qū)域的實(shí)際面積，同時確定單位面積的污水排放量，工業(yè)企業(yè)的污水排放總量，等等最基本的計(jì)算。</p><p>　　布管。這個過程比較重要，因?yàn)椴脊軟Q定著整個管網(wǎng)設(shè)計(jì)的靈魂，通過查

118、找相關(guān)資料，了解布管的相關(guān)規(guī)則和各個注意事項(xiàng)，協(xié)調(diào)各個干管的流量分布，使各個管段的流量差距不是很大，最終確定管段的設(shè)計(jì)。這個過程中還有可能出現(xiàn)布管不太合理的情況，這樣就需要通過流量計(jì)算后確定其是否合理，各管段的水量收集是否都相近。污水管道相對來說問題較少，雨水管道的布置就不是十分合理，導(dǎo)致計(jì)算的管徑和流速過大，所以通過增加干管數(shù)量的途徑，重新布置管段來確定是否合理，而且布管的時候就要兼顧各個管段的收集雨水的區(qū)域，讓各個管段的流量基本一致