管道工程课程设计报告 10页

（目录1．课程设计目的……………………………………………………………12．课程设计题目描述和要求………………………………………………13．课程设计报告内容………………………………………………………53.1设计任务………………………………………………………………53.2排水系统规划设计原则…………………………………………………53.3排水系统体制的选择……………………………………………………63.4污水管道的设计…………………………………………………………63.5雨水管道的设计…………………………………………………………94．总结………………………………………………………………………10参考文献……………………………………………………………………1010\n1.课程设计目的《管道工程课程设计》是给水排水工程专业学完《管道工程》后进行的一门实践性课程，重在巩固所学课程理论和方法，培养学生在教师指导下，能够运用工程语言完成单项工程设计。通过这次课程设计，加深对《管道工程》专业课程内容的进一步理解和掌握，了解排水流域的划分及排水流量的计算，掌握排水管网的水力计算和管网布置，了解排水管网设计的基本过程，了解设计的思路和程序，加深对工程设计的理解，加强绘图练习及计算机绘图，加强利用参考书的能力，进一步熟悉工程设计的步骤及要求，为工程设计打下基础。2．课程设计题目描述和要求2.1设计题目描述(1)设计题目城县城管道工程设计(2)设计内容a)概述设计任务和依据，简要分析设计资料的特点；b)排水量（包括污水、雨水）的计算、排水方案的比较和选择；c)污水管道、雨水管道系统的布置说明；d)泵站及污水厂、出口位置的确定；e)污水管道、雨水管道的水力计算；f)绘制平面图（包括污水管道、雨水管道）和污水排水管道的纵剖面图；g)对设计说明书和计算书进行全面系统的整理。(3)原始资料（一）自然条件1）地理位置：城县城位于我国的华北地区。2）气象资料（1）气温：历年最高42℃；历年最低－2℃（2）主要风向：常年主导风向为北风（3）降雨强度：10\n（1）地面径流系数：Ψ=0.5（2）雨水地面集流时间=8分钟（3）重现期P=1年（4）流速折减系数：m=2，i〈0.01，缓坡管段m=1.2，i〉0.01，陡坡管段（5）冰冻线深度为0.5米。3）工程地质与地震资料：地震良好，历史上无等级地震发生。4）水位（黄海高程）：历年平均13米；历年最高（1%）16米；历年最低(97%)10米（二）城市概况1）城市规划简述（附城市规划图）地形图的地形比例：1:50002）人口分布：规划净人口密度为280（三）城市排水现状简述：由于城市的发展，现需要重现建造排水管网，一适应城市发展的需要（四）集中水量列于下表：用户名称最大日排水量（m3/d）污水水质（排水设计用）近期远期均符合工业废水排入城市下水道的条件工厂甲150200学校4070宾馆6090医院801002.2设计要求设计时间为一周。设计要求如下：1说明与计算部分：拟采用完全分流制排水体制。应说明污水管网、雨水管网定线的依据。确定污水管道、雨水管道水力计算的主要参数并进行管网系统的水力计算。要求计算所有污水管道（包括支管、干管和主干管），雨水计算一条干管，并附相应的计算草图。在计算书中，应列出所采用的全部计算公式和采用的计算数据。说明书内容应完整，简明扼要，文句通顺，字迹端正。10\n2图纸部分：1）排水管道总平面布置图应按初步设计要求完成，图上应绘出主要排水管道、雨水管道及管道的附属构筑物等，并应标示出各管道的管径－管长－坡度。管道均以单线条表示。图中应绘出图例并加以必要的说明。应列管材一览表，注明各管材的大小、材料及数量。2）绘制扩初设计排水总干管的纵剖面图一张。3）图中应注明图名及比例。图中文字一律用仿宋体书写。图例的表示方法应符合有关规定和标准。图纸应清洁美观。线条粗细应主次分明。4）图纸幅面规格：排水管网平面布置图可以采用1#或2#图；排水干管的纵剖面图绘制在1#坐标纸上。关于图纸的其他要求，如图框尺寸、图标及会签栏格式、剖切线、指北针及图例等画法，可参见手册及有关规范。3．设计说明书及计算书。3．课程设计报告内容3.1设计任务根据所给图纸及资料，确定排水体制（拟用完全分流制），并做出雨水、污水管道总平面布置图。同时，进行污水管道的流量计算、水力计算以及1～2条雨水管的水力计算。并将计算成果表达在图上。3.2排水系统规划设计原则（1）符合环境保护要求（2）排水工程规划要求应在城镇总体规划的基础上进行，并符合城镇建设的整体方面要求（3）与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调（4）处理好污染源治理与集中处理的关系（5）考虑污水再回用的方案（6）综合考虑给水和防洪问题（7）从实际出发，在满足环境保护的要求，充分利用现有的排水工程措施，满足使用要求（8）应全面规划，按近期设计，考虑远期发展有扩建的可能（9）必须按国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定、规划与设计排水工程10\n3.3排水系统体制的选择在城市和工业企业中通常有生活污水，工业废水和雨水。这些污水是采用一个管道系统排除，或是采用两个以上各自独立的的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称为排水系统的体制。排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。其中分流制又分为完全分流制与不完全分流制，合流制是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排出的系统，该系统的缺点是污水量变化大且处理不完全。分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理，但处雨径流未加处理就直接排入水体，对城市水体会造成以一定的污染，有时还很严重。但是他比较灵活，比较容易适合社会发展的需要，又能符合城市卫生的要求，所以为了长远利益，该城镇选取的为完全分流制排水系统。3.4污水管道的设计3.4.1在小区平面图上布置污水管道定线应遵循的主要原则是：应尽可能的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。定线是应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。从小区平面图可知此区地势自南向北倾斜，坡度较小，无明显分水线、可划分为一个排水流域。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路上，干管基本上等高线垂直布置，主干道则沿基本与等高线平行。管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。当街区面积大时且地势平坦时，宜在街区四周的街道敷设污水管道，像这样建筑物的污水排出管与街道支管连接的，称为周边式（围坊式）布置，根据需要，该城镇采取的为周边式布置管道。3.4.2街区编号并计算其面积3.4.3划分设计管段，计算设计流量（1）、设计管段的划分：为了简化计算，不需要把每个检查井都作为设计管段的起迄点。因为在直线管段上，为了疏通管道，需要在一定距离处设置检查井。估计可以采取同样管径和坡度的连续管段，就可以化作一个设计管段。根据管道平面布置图，凡是有集中流量进入，有旁侧管道进入的检查井均可作为设计管段的起迄点。设计管的起迄点应编上号码。（2）、计算设计流量：每一个设计管段的设计流量可能包括一下几种流量：10\n▷转输流量：是从上游管的和旁侧管段流来的污水量▷集中流量：是从工业企业和其他大型公共建筑物流来的污水量对于某一设计管段而言，本段流量沿线是变化的，即从管段起点的零增加到终点的全部流量，但为了计算的方便，跳通常假定本段流量集中在起点进入设计管段。它接受本段管段服务地区的全部污水流量。本段流量可用下式计算：式中：——设计管段的本段流量（）——设计管段服务的街区面积（ha）——生活污水量总变化系数——单位面积的本段平均流量，即比流量（）。可用下式求得：式中：n——居住区生活污水定额（）P——人口密度（）从上游管段和旁侧管段流来的平均流量以及集中流量对这一管段是不变的。初步设计时，只计算干管和主干管的流量。技术设计时，应计算全部管段的流量。3.4.4水力计算1．从管道平面不知图上量出每一设计管段的长度，列入表的第2项。2．将各设计管段的设计流量列入表中的第3项。设计管段起迄点检查井处的地面标高列入表中的第10、11项。3．计算每一设计管段的设计坡度（地面坡度=地面高差/距离）Error!Nobookmarknamegiven.，作为确定管道坡度时参考。4．确定起始管段的管径以及设计流速v,设计坡度I，设计充满度h/D。将所确定的管径D、坡度I、流速v、充满度h/D分别列入表的第4、5、6、7项。5．确定其他管段的管径D、设计流速v、设计充满度h/D和管道坡度I。通常随着设计流量的增加，下一管段的管径一般都会增大一级或两级（50mm10\n为一级），或者保持不变，这样便可根据流量的变化情况确定管径。然后可根据设计流速随着设计流量的增大而逐段增大或保持不变的规律设定设计流速。根据Q和v即可在确定D的那张水力计算图或者表中查出相应的h/D和I值，若h/D和I值符合设计规范的要求，说明水力计算合理，将计算结果填入表相应的项中。3.4.5绘制管道平面图和纵剖面图3.4.6注意事项（1）必须细致研究管道系统的控制点。这些控制点常位于本区的最远或最近处，它们的埋深控制该地区污水管道的最小埋深。各条管道的起点、低洼地区的个别街坊和污水出口较深的工业企业或公共建筑都是研究控制点的对象。（2）必须细致研究管道敷设坡度与管线经过地段的地面坡度之间的关系。使确定的管道坡度，在保证最小设计流速的前提下，又不使管道的埋深太大，以及便于支管的接入。（3）水力计算自上游依次向下游管段进行，一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也应相应增加。如流量保持不变，流速不应减小。只有在管道坡度由大骤然变小的情况下，设计流速才允许减小。另外，随着设计流量逐段增加，设计管径也应逐段增大，但当管道坡度骤然增大时，下游管段的管径可以减小，但缩小的范围不得超过50~100mm。（4）在地面坡度太大的地区，为了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。这就有可能使下游管段的覆土厚度无法满足最小限值的要求，甚至超出地面，因此在适当的点可设置跌水井，管段之间采用跌水连接。（5）水流通过检查井时，常引起局部水头损失。为了尽量降低这项损失，检查井底部在直线管道上要严格采用直线，在管道转弯处要采用均匀的曲线。通常直线检查井可不考虑局部损失。（6）在旁侧管与感官的连接点处，要考虑干管的已定埋深是否允许旁侧管接入。若连接处旁侧管的埋深大于干管埋深，则需在连接处的干管上设置跌水井，以使旁侧管能接入干管。另一方面，若连接处旁侧管的管底标高比干管的管底高高出许多，为使干管有较好的水力条件，需在连接处前的旁侧管上设置跌水10\n3.5雨水管道的设计3.5.1划分排水流域和管道定线根据总体规划图，按实际地形划分排水区域。排水流域的划分基本按雨水干管服务的排水面积大小确定。3.5.2划分设计管段根据管道的具体位置，在管道转弯处、管径或坡度改变处，有支管接入处或两条以上管道交汇处以及超过一定距离的直线管段上都应设置检查井。把两个检查井之间流量没有变化且设计管径和坡度也没有变化的管段定为设计管段。并从管段上游往下游按顺序进行检查井的编号。3.5.3划分并计算各设计管段的汇水面积各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划入汇水面积。并将每块面积进行编号，计算其面积的数值注明在图中。汇水面积除街区外，还包括街道、绿地。3.5.4确定各排水流域的平均径流系数、设计重现期P、地面集水时间通常根据排水流域内各类地面的面积数或所占比例，计算出该排水流域的平均径流系数。也可根据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。设计时应结合该地区的地形特点、汇水面积的地区建设性质和气象特点选择设计重现期。根据该地建筑密度情况，地形坡度和地面覆盖种类，街区内设置雨水暗管与否等，确定雨水管道的地面集水时间。，由原始资料可知：地面径流系数Ψ＝0.5，雨水地面集流时间t1＝8分钟，重现期P＝1年3.5.5求单位面积径流量单位面积径流系数即暴雨强度与径流系数的乘积。只要求得各管段的管内雨水流行时间t2,就可求出相应于该管段的单位面积径流量。3.5.6列表进行雨水干管的设计流量和水力计算，以求得各管段的设计流量3.5.7绘制雨水管道平面图及纵剖面图3.5.8注意事项■充分利用地型，就近排入水体，雨水管道采用明渠或暗渠结合具体条件确定。10\n4．总结为期4天的课程设计转瞬即逝，在这四天中我付出了很多，但更多的是收获。从拿到任务书是的茫然无知，杂乱无章到4天以后的一组组数据和标注的密密麻麻的平面图和剖面图，我们会心的笑容是对我们4天的辛勤汗水最好的回报。前几周所进行的泵站设计，因为是第一次进行课程设计，并没有太多的经验，也没有更多的去体会其中的真正意义。而这次虽说采取的团队合作的方式，但自己也是身体力行，积极主动的完成小组的任务。虽然此次的课设没有什么重大意义，二仅仅是一种考核，但我尽最大努力追求完美。4天的时间不短，但我们每天从早到晚坐在教室里工作觉得时间远远不够。并不是我们玩玩打打，心不在焉，而是这次的设计实在是过于繁琐，而且其中也不乏出现错误。但我们仍然坚持了下来，而且交了一份完美的课设。这中间使我们对老师所讲的以及书本上的内容有了更加深刻的了解，老师曾说过期末检测不需要更多时间复习，搞完课程设计就相当于复习了一遍，刚开始还有点怀疑，但课设以后我才认清老师的话的正确性。的确，书上并不成体系和成块的知识经过课设以后相互联系在了一起，使我们有了一定的规律去认知。课设对我们的要求不仅仅是对所学知识的应用，还是对我们创新能力的考察。顾名思义，课设的意义在于即巩固了所学，有培养了我们创新的能力。细心的态度也是必然的，不急不躁，循序渐进，一步一环节，用最短的时间达到最高效率，即事半功倍，但达到这种境界谈何容易，期间我们也有很多地方出错的，结果是导致重新再来，因为只要一个个数据出错后面便会产生连锁反应，所以我们细心就不错了。我想通过这次的课设，我们在这方面的能力必然会有所提升。这次的课设是分组完成，而我们是以寝室为单位进行，团队合作能力的培养和寝室兄弟之间感情的更加融洽是对这次课设的最好诠释。　经过这次课设，学到的太多，有过许多教训，也总结了许多经验，懂得了三思而后行，学到了严谨的学习态度、永不放弃的精神，也增加了去面对更大挑战的信心和勇气。参考文献：[1][中国]孙慧修,排水工程（上册）第四版.北京:中国建筑工业出版社,1999.[2][中国]给水排水设计手册（第五册）.北京：中国建筑工业出版社，2004.[3][中国]室外排水设计规范．北京：中国建筑工业出版社10\n10