排水課程設(shè)計(jì)--管道計(jì)算

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一節(jié) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)·························

2、············01</p><p>　　第二節(jié) 污水設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)··················

3、···········04</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　附件一 污水管道平面布置圖</p><p>　　附件二 污水管道各管段污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算表</p><p&g

4、t;　　附件三 城市污水主干管水力計(jì)算表</p><p>　　附件四 污水主干管縱剖面圖 第一節(jié) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　一、工程任務(wù)及設(shè)計(jì)范圍</p><p>　　運(yùn)用已學(xué)的排水管網(wǎng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，進(jìn)行A城新區(qū)污水管網(wǎng)工程的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)主要內(nèi)容如下：</b>&l

5、t;/p><p>　　（1）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集。</p><p>　　（2）確定設(shè)計(jì)方案，劃分排水流域，進(jìn)行污水管道的定線(xiàn)和平面布置。</p><p>　?。?）污水管網(wǎng)總設(shè)計(jì)流量及各管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算。</p><p>　?。?）進(jìn)行污水管道水力計(jì)算，確定管道斷面尺寸、設(shè)計(jì)坡度、埋設(shè)深度等。</p><p>　?。?）污水

6、確定污水管道在街道橫斷面上的位置。</p><p>　?。?）繪制污水管網(wǎng)平面圖和縱剖面圖。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)原始資料</b></p><p>　　1．A城市平面規(guī)劃圖（1：1000）</p><p>　　該新城區(qū)的規(guī)劃如圖一所示。西部瀕臨白河，流向自北向南，主要的工業(yè)企業(yè)集中在城區(qū)的東南部，等高線(xiàn)較

7、為平緩，自城區(qū)自東向西逐步降低，城區(qū)內(nèi)無(wú)明顯的起伏地勢(shì)。</p><p>　　2．服務(wù)人口密度：350人／ha；生活污水量標(biāo)準(zhǔn)平均日120L/（cap·d）</p><p>　　3. 主要的排污單位有如下工業(yè)企業(yè)和公共建筑，其位置如平面圖所示：</p><p>　?、?甲廠(chǎng)：最大班排水量20L/S。</p><p>　　② 乙廠(chǎng)：最

8、大班排水量15 L/S。</p><p>　?、?公共建筑排水量(火車(chē)站)：15 L/S。</p><p>　　（學(xué)校）： 10 L/S。</p><p>　　上述工業(yè)企業(yè)所產(chǎn)生的廢水經(jīng)局部處理后，水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996所規(guī)定的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后，排入城市污水管網(wǎng)，由污水管道統(tǒng)一收集后排入城市污水處理廠(chǎng)進(jìn)行集中處理，達(dá)標(biāo)排放。</p&g

9、t;<p>　　各企業(yè)排水口的管底埋設(shè)深度不小于2.0米。設(shè)計(jì)街區(qū)的污水管道最小埋深不小于1.5米。火車(chē)站污水管道起端管道埋深為不小于1.5米。</p><p><b>　　4.自然狀況：</b></p><p>　?。?）城市土壤種類(lèi)：粘土和亞粘土；</p><p>　　（2）地下水位深度：－4.5米；</p>&

10、lt;p>　?。?）冰凍線(xiàn)深度：0.6米；</p><p>　?。?）常年主導(dǎo)風(fēng)向：東北風(fēng)；</p><p>　?。?）城市最高溫度：41℃；最低溫度-5℃；年平均溫度20℃。</p><p>　?。?）本工程設(shè)計(jì)按抗震設(shè)防烈度6度進(jìn)行設(shè)防。</p><p>　　5.河流最高洪水位：645 米，最低水位：635 米，常水位：640米。&

11、lt;/p><p>　　6.本市區(qū)有一發(fā)電廠(chǎng)與省電力網(wǎng)聯(lián)系在一起，電力供應(yīng)正常，有兩個(gè)電源可供連接，保證用電安全可靠；</p><p><b>　　三、教材與參考書(shū)</b></p><p>　　1、《排水工程》（上冊(cè)）（第四版）1996年，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　2、《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版

12、社</p><p>　　3、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）</p><p>　　4、《給水排水管道設(shè)計(jì)計(jì)算與安裝》，化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　第二節(jié) 污水設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)</p><p>　　在平面圖上布置污水管道</p><p>　　管道系統(tǒng)平面布置，也稱(chēng)定線(xiàn)。污水管道平面布置一般按主

13、干管、干管、支管順序依次進(jìn)行。</p><p>　　從設(shè)計(jì)區(qū)總平面圖可知該區(qū)地勢(shì)自東向西逐漸降低，坡度較小，等高線(xiàn)較為平緩。街道支管布置在街區(qū)地勢(shì)較低一側(cè)的道路下，干管基本上與等高線(xiàn)垂直布置，主干管布置在設(shè)計(jì)區(qū)西部，基本上與等高線(xiàn)平行。整個(gè)管道系統(tǒng)呈截流式布置（見(jiàn)附件一）。</p><p><b>　　計(jì)算街區(qū)面積</b></p><p>　　

14、按各街區(qū)的平面范圍計(jì)算它們的面積，列入下表。用箭頭標(biāo)出各街區(qū)的污水排出的方向。</p><p>　　街區(qū)面積（單位：ha） （表1）</p><p>　　劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)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(jìn)入的點(diǎn)和旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)，作為設(shè)計(jì)管段的起迄點(diǎn)，并給檢查井編上號(hào)碼。</p&

15、gt;<p>　　污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過(guò)的污水最大流量稱(chēng)為污水設(shè)計(jì)流量。</p><p>　　污水管網(wǎng)水力計(jì)算，是從上游七段節(jié)點(diǎn)開(kāi)始向下游節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，依次對(duì)各管段進(jìn)行計(jì)算，直到末端節(jié)點(diǎn)。各設(shè)計(jì)管短的設(shè)計(jì)流量應(yīng)列表計(jì)算。在初步設(shè)計(jì)階段只計(jì)算干管和主干管的設(shè)計(jì)流量，見(jiàn)表2。</p><p>　　該城區(qū)人口密度為345cap/ha,污水量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)120L/(cap·

16、;d)，則每公頃街區(qū)面積的生活污水平均流量（比流量）為：</p><p>　　q0==0.486（L/（s·ha））</p><p>　　本設(shè)計(jì)中共有4個(gè)集中流量，因污水污染程度輕微，分別通過(guò)檢查井10、17、22、40直接進(jìn)入城市污水管道。</p><p>　　總變化系數(shù)的確定：K總=</p><p>　　式中，Q為平均日平均時(shí)污

17、水流量（L/s）。當(dāng)Q<5L/s時(shí)，K總=2.3。</p><p>　　污水干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表 （表2）</p><p><b>　　水力計(jì)算</b></p><p>　　在確定設(shè)計(jì)流量后，便可以從上游管段開(kāi)始依次進(jìn)行主干管各設(shè)計(jì)管段的選擇管道管徑、坡度和埋深進(jìn)行水力計(jì)算。列表進(jìn)行計(jì)算，如附件三所示。</p&

18、gt;<p>　　從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度，列入表中。</p><p>　　將各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)管段起訖點(diǎn)檢查井處的地面標(biāo)高列入表中。</p><p>　　計(jì)算每一設(shè)計(jì)管段的地面坡度（），作為確定管道坡度時(shí)參考。</p><p>　　盡可能提高下游管段高程，以減少管段埋深，減低造價(jià)。避免上游管段中形成回水而產(chǎn)生淤積。管道的銜接方

19、法，通常采用水面平接和管頂平接，特殊情況下需采用管底平接與跌水連接。</p><p>　　確定起始管段的管徑以及設(shè)計(jì)流速v，設(shè)計(jì)坡度I，設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度h/D。首先擬采用最小管徑300mm，即查《排水工程（第四版）上冊(cè)》附圖4水力計(jì)算圖。在這張計(jì)算圖中，管徑D和管道粗糙系數(shù)n為已知，其于4個(gè)水力因素只要知道2個(gè)即可求出另外2個(gè)?，F(xiàn)已知設(shè)計(jì)流量，另1個(gè)可根據(jù)水力計(jì)算設(shè)計(jì)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

20、使整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深過(guò)大，宜采用最小設(shè)計(jì)坡度為設(shè)定數(shù)據(jù)。根據(jù)國(guó)內(nèi)污水管道實(shí)際運(yùn)行情況的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)并參考國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，污水管道的最小流速定為0.6m/s。將所確定的管徑D、管道坡度I、流速v、充滿(mǎn)度h/D分別列入表3中。</p><p>　　確定其它管段的管徑D、設(shè)計(jì)流速v、設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度h/D和管道坡度I。通常隨著設(shè)計(jì)流量的增加，下一個(gè)管段的管徑一般會(huì)增大一級(jí)或兩級(jí)（50mm為一級(jí)），或者保持不變，這樣便可根據(jù)流量的變化

21、情況確定管徑。然后可根據(jù)設(shè)計(jì)流速隨著設(shè)計(jì)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(jì)流速。根據(jù)Q和v即可在確定D那張水力計(jì)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(jì)規(guī)范的要求，說(shuō)明水力計(jì)算合理，將計(jì)算結(jié)果填入表中相應(yīng)的項(xiàng)中。</p><p><b>　　最大設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度 </b></p><p>　　6.計(jì)算各管段上端、下端的水面、管底標(biāo)高及其

22、埋設(shè)深度：</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)管段和管道坡度求降落量。</p><p>　　根據(jù)管徑和充滿(mǎn)度求管段的水深。</p><p>　　確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點(diǎn)。該城鎮(zhèn)離污水廠(chǎng)最遠(yuǎn)的干管起點(diǎn)有7、14、及22點(diǎn)，對(duì)主干管起決定作用的控制點(diǎn)是7點(diǎn)。1點(diǎn)是主干管的起始點(diǎn)，它的埋深考慮到管道內(nèi)污水冰凍，地面荷載，覆土厚度等各因素，因此將7點(diǎn)定位1.5m。22點(diǎn)有集中流量，所

23、以定位為2.0m。</p><p>　　求設(shè)計(jì)管段上、下端的管內(nèi)底標(biāo)高，水面標(biāo)高及埋設(shè)深度。</p><p><b>　　繪制管道縱剖面圖</b></p><p>　　污水管道縱剖面圖，反映管道沿線(xiàn)高程位置，它和管道平面布置圖對(duì)應(yīng)。本題的設(shè)計(jì)深度僅為初步設(shè)計(jì)，因此，在水力計(jì)算結(jié)束后依據(jù)計(jì)算所得的管徑、坡度等數(shù)據(jù)繪制污水管道縱剖面圖，見(jiàn)附件二。&