给排水工程课程设计.docx

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1、第一章设计总说明给水管网的设计是给排水工程规划设计的主要内容，通过技术经济分析，选择技术可行、经济合理的最佳方案。根据输配水管网布置的原则，选择管网控制点，进行平差和水力计算，确定输配水干管的直径、走向，并布置沿线的主要附件；绘制管道平面图和纵断面图。排水管网设计根据确定的设计方案，在适当比例的总体布置图上划分排水流域，布置管道系统；根据设计人口数污水量标准，计算污水设计流量；进行污水管道水力计算，确定管道断面尺寸、设计坡度、埋设深度；确定污水管道在道路横断面上的位置；绘制管道平面图和纵断面图。1.1设计原始资料(1)城区平面图1张(电子版)(2)城地区地理位置及自然条件该地区位于四川盆地中南

2、部，冷暖江的中下游。城区分为I、II两个行政区，江南为I区，江北为区。该地区的地貌属丘陵地区，海拔标高一般为310350m.气象条件气候温和湿润。湿度：年平均17.9C；最热月平均27.1,极端最高41.1；最冷月平均7.1,最低一3。年平均相对湿度80%,年平均降水量1044.2mm。平均气压973.1毫巴(73Omm汞柱高)。常年主导风向为北风和西北风。夏季主导风向为北风。夏季平均风速1.6ms;冬季平均风速1.4ms水文资料冷暖江历史最高洪水位315.458；二十年一遇洪水位310.400；95%保证率的枯水位301.750m；常水位306.420m。河床底标高为295.050m。95%

3、保证率的枯水期流量60r%,最大流量3650ns,多年平均流量400.611?/,平均流速0.53.8ms;平均水面比降1.8%。；平均水温19.2。地质资料城区地质情况良好，为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，厚度为4.571m,地基承载能力均在1kgcn地震烈度小于6度。（3）工业废水城区主要工厂的工业废水量及职工人数见表Io表1主要工厂的工业废水量工厂名称最大班职工人数（人）淋浴人数（）生产污水重（m3d）总变化系数Kz一般车间热车间一般车间热车间棉纺印染厂1258390457080001.4锻压设备厂220486506516501.2制糖厂520564507024001.5医疗器械厂2201

4、4440506801.2（4）公共建筑该地区的主要大型公共建筑主要有火车站、医院、县医院、公园和机务段等,其集中流量见表2。表2公共建筑设计流量公共建筑设计流量（d）火车站20医院100县医院50公园10机务段10（5）设计基础资料5.1 规划范围南区（I区）。5.2 规划原则采用完全分流制排水体制。5.3 规划参数5.3.1 雨水工程(I)公共基本参数暴雨重现期P=Ia;地面集水时间U可按照室外排水设计规范结合工程资料自行取值;折减系数m=2(2)当地的暴雨公式9200(1+0.48IgP)、%=(19ha)(3)综合径流系数2=0.625.3.2 污水工程(1)人口密度p2=180caph

5、a(2)综合生活污水量标准no2=24O1/cap.d1.2分析设计资料该地区土地肥沃，气候温和湿润，盛产甘蔗、棉花等经济作物，制糖、纺织等工业较发达，市区较大的工厂有锻压设备厂、棉纺织厂、制糖厂等。水陆交通方便，有两条铁路干线、三条公路与外界相连，冷暖江可通航。该地区是以发展制糖工业为主的轻工业城市。规划城市道路分主干道、次干道和支道三种，主干道红线宽度26-30场面(人行道67m,车行道1416m),次干道红线宽度18.522m(人行道3.55m,车行道11.512m);支道红线宽度1216m(人行道2.53.5m,车行道79m).城市排水现状是：城区中有部分合流制管渠，但多为石砌暗沟，设

6、在人行道下面，盖板裸露地面。由于断面较小，加以年久失修，有的已堵塞或断裂。新发展区域中建有一些分流制排水管道，但为真正分流。由于排水管道长度短，覆盖率低，城市中未形成排水管网，致使城区污水未经处理就排入水体，对冷暖江造成严重污染。为了保护环境，防止冷暖江水质的进一步恶化，推进该地区经济的持续发展，因此要求建设排水管渠，对该地区污水进行收集、处理，以适应市政建设发展的需要。第二章排水管网设计说明2.1 排水体制合理地选择排水系统的体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。排水系统的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定，而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题

7、。下面从不同角度进一步分析：一般来说，城市排水系统的排水体制有三种情况：分流制、合流制和混流制。合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。其有部分混合污水未经处理直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染，对于环境保护、维护管理方面来讲，是较差的。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个以上各自独立的管渠内排除的系统。从环保方面来看，分流制将城市污水全部送至污水厂进行处理，与合流制比较它较为灵活，截流干管尺寸不算太大，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得了较广泛应用。从造价方面来看，分流制可节省初期投资费用。从维护管

8、理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不易发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。综上所述，并考虑到该区雨季雨量较大，环保要求较高，本设计采用完全分流制排水系统。2.2 排水系统的布置形式本设计主要采用正交式和截流式布置形式。正交式、截流式和平行式布置形式的比较布置形式优点缺点适用范围正交式干管长度短，管径小，经济，污水排出迅速污水未经处理直接排放，水体受污染，影响环境仅用于排除雨水截流式减轻水体污染、改善和保护环境雨天有部分混合污水泄入水体，造成水体污染适用于分流制污水排水系统平行式地势向河流方向有较大倾斜时避免坡度及管内流速过大而使管道受到严重冲

9、刷管道总长度较长主干管与等高线及河道成一定斜角敷设根据城市地形分析，本设计的污水排水系统主要采用截流式布置：雨水排水系统主要采用正交式布置。2.3 污水管道系统的设计2.3.1 污水处理厂厂址选择在城市总体规划中，污水厂的位置范围已有规定，但是，在污水厂的总体设计时，对具体厂址的选择，仍须进行深入的调查研究和详尽的技术经济比较，应遵循下列各原则：（1）厂址与规划居住区公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关部门协商确定，一般不小于300米。（2）厂址应在城市集中供水水源的下游至少500米。（3）厂址应尽可能少占农田或不占良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。（4）厂址应尽可能设在城市和工厂

10、夏季主导风向的下方。（5）厂址应设在地形有适当坡度的城市下游地区，使污水有自流的可能，节约动力消耗。（6）厂址应考虑汛期不受洪水的威胁。（7）厂址的选择应考虑交通运输、水电供应地质、水文地质等到条件。（8）厂址的选择应结合城市总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。2.3.2管道定线定线原则：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小，又要使水流畅通节省能量。（1）支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。（2）充分利用地形地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。（3）在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高区不

11、宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。（4）尽量减少中途加压站的个数。如果遇山岗尽量采用隧洞方式。若须经过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以保证地基与基础有足够的承载能力。当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数小让检修次数多的。233污水管道设计规定(1) 最大设计充满度:管径与最大充满度的关系管径D(mm)最大设计充满

12、度h/D2003000.60350-4500.705009000.75210000.80(2) 最小坡度：管径300mm的最小设计坡度000.3。(3) 设计流速：最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。污水管道的最小流速定为0.6ms.金属管道的最大设计流速为10ms,非金属管道的最大设计流速为5ms.0(4) 最小管径：厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管200mm。城市街道下的生活污水管300mmO(5)覆土：冰冻要求：在0.7m以上(本设计无冰冻要求)。最大覆土：不宜大于6mo理想覆土：在满足各方面要求的前提下，争取维持在12m0荷载要求：最小覆土在车行道下一般不小于

13、0.7m。(6) 连接： 管道在检查井内连接。 管道管径相同时的连接方式用水面平接，管径不同时用管顶平接。 在任何情况下进水管底不得低于出水管底，若出现三条管段连接的情况，选择出水管管内底标高低的一条管段连接。(7) 坡度骤变的处理： 管道坡度骤然变陡，可由大管径变小管径。 当D=200300mm时，只能按生产规格减小一级。 当D2400mm时，应根据水力计算确定，但减小不能超过二级。 管道坡度骤然变缓，应逐渐过渡。(8) 小管核算：当有公建筑物位于管线始端时，应加入该集中流量进行满流复核。流量很小而地形又较平坦的上游支线，可采用非计算管段，采用最小管径，按最小坡度控制。（9）溢流：污水管道在

14、进入泵站或处理厂前，当条件允许时，可设事故溢流口,但必须取得当地有关部门的同意。（IO）在充满度过高的管段、跌水井、大浓度污水接入的井位以及污水管线上每隔500m左右的井位处宜设通风管。2.3.4 污水管道布置与敷设（1） 从该城区的平面图可知该区地势自西向东倾斜，坡度较小，根据自然地形管道顺坡排水。I区污水主干管直通二区然后进入污水处理厂，整个管道系统呈截流式形式布置，见城市污水系统总平面图。（2） 干管敷设在所服务排水区域的较低处，便于支管的污水自流接入。（3） 在地形较平坦处，将干管敷设在低区，使得污水能以最短距离排入干管，从而使支管最短，由于支管的管径较小，保持最小流速所需坡度较大，所

15、以减小支管长度能有效地减小整个管网的埋深。2.3.5 管道穿越铁路（1）管道垂直穿过铁路。（2）结构尺寸按照相应的外部荷载计算，并经当地铁路交通管理部门同意。（3）在穿越重要铁路干线时，管道设在套管中，并设事故排出口；套管两端设检查井。（4）顶管或套管管顶与铁路轨底之间的垂直距离不小于1.2m。2.4雨水管道设计2.4.1 雨水管道设计一般规定（1）充满度：一般按满流计算（2）流速：满流时最小流速一般不小于0.75ms起始管段地形平坦，最小设计流速不可小于0.6ms最大允许流速同污水管道（3）最小管径、坡度:雨水支干管最小管径300mm,最小设计坡度0.003；雨水口连络最小管径200mm,设计坡度不小于0.0020（4）覆土或挖