青岛市给水排水管道工程设计 42页

《给水排水管道系统》课程设计计算说明书题目：青岛市给水排水管道工程设计学院：市政与环境工程学院专业：给水排水工程姓名学号：指导老师：完成时间：2013年12月27日\n前言本说明计算书是在尊敬的各位导师和亲爱的同学们的指导和帮助下，根据标准计算说明书格式编写准则编写的，是本次给水排水管道系统课程设计的结晶。其计算和设计的过程和结果是这一学期对于本门课程学习深入程度的体现。水是生命的源泉，科学的用水和排水时现代人类社会发展史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。随着城市化进程的加快，给水排水工程已经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施。给水排水管道系统课程是给排水工程专业的重点学科，这次课程设计更是对这门课程的一次实践过程，通过这样的一次模拟设计，可以锻炼我们的设计思维，加强对专业课知识的掌握，同时也可以使我们的电脑软件利用能力更加熟练，为以后的学习奠定基础，为以后的工作积累经验。本课程设计说明书，是对城市管网的初步设计计算，主要包括给水管网、污水管网、雨水管网的布置规划和水力计算。本次设计是由学生本人单独完成，在设计过程中参考了不少的相关文献著作，为此对相关作者表示诚挚的感谢。由于我水平有限，说明书中的错误和不当之处在所难免，恳请大家批评指正。I\nForewordThisbookisadescriptionofthecalculationDearmentoranddearstudentsguidanceandhelptoprepareguidelinesforthecalculationinstructionswritteninaccordancewiththestandardformat,isthiswatersewersystemdesigncoursescrystallization.Thecalculationanddesignoftheprocessandtheresultisthissemesterforthiscoursetolearnthedepthofexpression.Wateristhesourceoflife,whenoneofthehistoryofthemodernscienceofwateranddrainagedevelopmentofhumansociety'smostimportantsocialactivitiesandproductionactivities.Withtheaccelerationofurbanization,waterandwastewaterengineeringhasbecomeanimportanturbaninfrastructureconstructionandindustrialproduction.Watersupplyandsewersystemsanddrainageengineeringcoursesistofocusondiscipline,thecurriculumofthiscourseisapracticalprocess,throughsuchasimulationdesignedtoexerciseourdesignthinking,strengthentheSpecializedknowledgeofthemaster,Youcanalsotakeadvantageofourabilitytobemoreskilledcomputersoftwaretolaythefoundationforfuturelearning,gainexperienceforfuturework.TheIII\ncoursedesignspecification,apreliminarydesignforthecalculationofthedistributionnetwork,includingthewatersupplynetwork,sewagepipenetwork,layoutplanningandstormwaterpipenetworkhydrauliccalculation.III\nThedesigniscompletedbythestudenthimselfalone,alotofliteraturereferencebooksinthedesignprocess,fortoexpressmysinceregratitudetotherespectiveauthors.Duetomylimitedlevelofspecificationerrorsandirregularitiesareinevitable,Iimploreyoutocriticism.IV\nIV\n目录前言I第一章绪论11.1设计题目11.2设计原始资料11.3设计内容11.4设计参考资料21.5设计成果及要求21.6其他3第二章给水管网初步设计42.1给水管网定线42.2给水管网用水量计算52.3管网水力计算8第三章污水管网初步设计163.1污水排水体制选择与管网定线163.2污水管网的设计计算16第四章雨水管网初步设计204.1雨水管渠的设计计算20第五章结束语23附录24IV\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第一章绪论第一章绪论1.1设计题目青岛市给水排水管道工程设计。1.2设计原始资料1、城市总平面图1张，比例为1：10000。2、城市各区人口密度、平均楼层和居住区房屋卫生设备情况：分区人口密度（人/公顷）平均楼层给排水设备淋浴设备集中热水供应Ⅰ3004++Ⅱ4007+++Ⅲ3、城市中有下列工业企业，其具体位置见平面图：1）A工厂，日用水量16000吨/天，最大班用水量：7000吨/班，工人总数3000人，分三班工作，最大班1200人，其中热车间占30%，使用淋浴者占40%；一般车间使用淋浴者占20%。2）B工厂，日用水量8000吨/天，最大班用水量：3000吨/班，工人总数5000人，分三班工作，最大班2000人，热车间占30%，使用淋浴者占80%；一般车间使用淋浴者占40%。3）火车站用水量为12L/s。4）城市土质种类为粘土，地下水位深度为8米。5）城市河流水位：最高水位：55米，最低水位：40米，常水位：45米。1.3设计内容1、城市给水管网初步设计35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第一章绪论1)城市给水管网定线（包括方案定性比较）；2)用水量计算，管网水力计算；3)清水池、水塔容积计算、水泵扬程计算4)管网校核；（三种校核人选一种）5)绘图（平面图、等水压线图）2、城市排水管网初步设计。1)排水体制选择2)城市排水管网定线的说明；3)设计流量计算；4)污水控制分支管及总干管的水力计算；5)任选1条雨水管路的水力计算（若体制为分流制）；6)绘图（平面图、纵剖面图）1.4设计参考资料1、《给排水设计手册》第一册或《给排水快速设计手册》第5册。2、《给排水管道系统》教材。1.5设计成果及要求1.5.1设计成果1、设计说明书一份（包括中英文前言、目录、设计计算的过程、总结）2、城市给水排水管道总平面布置图1张，比例尺为1：10000（1号图）；3、给水管网等水压线图1张（3号图）；4、污水总干管纵剖面图1张（由指导教师指定某一段，长度大约1000米左右）（3号图）；1.5.2设计要求1、按正常上课严格考勤；2、设计说明书要求条理清楚，书写端正，无错别字；图纸线条、符号、字体符合专业制图规范）；35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第一章绪论3、按时完成设计任务。1.6其他1、设计时间：2013-2014学年第一学期（第15、16周12月16号-12月28号）。2、上交设计成果时间：16周周五下午。3、设计指导教师：谭水成、张奎、宋丰明、刘萍。35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计第二章给水管网初步设计2.1给水管网定线该城市有一条水量充沛，水质良好的河流从中穿过，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势比较平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布比较均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求。因而采用统一的给水系统。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。考虑要点有以下：1、定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。干管的间距一般采用500m－800m。2、循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的街区通过。干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。3、干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过，尽量少穿越铁路，减小今后检修时的困难。4、干管与干管之间的连接管使管网成环状网。连接管的间距考虑在800－1000m左右。5、力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。城市的输水管和配水管采用钢管和铸铁管。配水管网共设14个环。另外考虑到河流将该城市分成两半，为了安全供水起见在河流的上游分别建设水厂分区供水。对水厂厂址的选择，应根据下列要求，并且通过技术经济比较来确定：1）给水系统布局合理；　　2）不受洪水威胁；　　3）有较好的废水排除条件；　　4）有良好的工程地质条件；35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计5）有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；　　6）少拆迁，不占或少占良田；　　7）施工、运行和维护方便。2.2给水管网用水量计算城市最高日用水两包括综合用水、工业生产用水及职工生活用水及淋浴用水、浇洒道路和绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。表2-1城市各区人口和占地面积情况分区人口密度（人/公顷）面积（公顷）人口数（人）1区300737.962213882区4001239.92495968青岛市位于山东，一区全是居民区，总人口22.14万人，参考《给水排水管道系统》教材可知该城市位于二区，为中、小城市。最高日综合生活用水定额为240L/(人·d)，故综合生活用水定额采用上限240L/（人·d），用水普及率为100%。二区包括A、B两个工厂、两块总面积是41.65公顷的绿地，一个火车站和若干居民区，总人口49.60万人，参考《给水排水管道系统》教材可知该城市位于二区，为中、小城市。最高日综合生活用水定额为240L/(人·d)，故综合生活用水定额采用上限240L/（人·d），用水普及率为100%。2.2.1一区管网用水量计算1、最高日综合生活用水量：Q1―—城市最高日综合生活用水，m3／d；q――城市最高日综合用水量定额，Ｌ／（人·d）；Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数；设计年限10年内人口增长为30万；f――城市自来水普及率，采用f=100%；所以最高日综合生活用水为：2、工业用水量（1）工业企业职工生活用水量：；35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计（2）工业企业职工淋浴用水量：；（3）工厂生产用水量：；3、市政用水量浇洒道路用水量因具体资料缺乏，暂时不计。浇洒绿地用水量：；4、火车站用水量：；5、城市未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的20%计算：最高日设计用水量：6、消防用水量：根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为55L/s，同时火灾次数为2。7、最高时用水量：8、清水池调节容积清水池调节容积按最高日用水量的15%计算：式中－调节容积；m3；－消防储水量m3,按2小时火灾延续时间计算；－水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，取最高日用水量的10%计算；－安全贮量按(W1+W2+W3)计算。对W取整数：W=26000m³清水池应设计成体积相同的两个，如仅有一个，则应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计2.2.2二区管网用水量计算1、最高日综合生活用水量（N取60万）2、工业用水量（1）工业企业职工生活用水量工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算：（2）工业企业职工淋浴用水量表2-2A厂职工淋浴用水量班次总人数热车间人数一般车间人数用水量(m3／d)最大班120036084015.36甲板90027063011.52乙班90027063011.52表2-3B厂职工淋浴用水量班次总人数热车间人数一般车间人数用水量(m3／d)最大班2000600140051.2甲板1500450105027.6乙班1500450105027.6淋浴用水按一般车间每人每班40L，高温车间每人每班60L计算：（3）工业生产用水量：3、市政用水量浇洒道路用水量因具体资料缺乏，暂时不计。35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计绿化用水量：4、火车站用水量：5、城市的未预见水量和管网漏失最高日设计用水量：6、消防用水量根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为80L/s，同时火灾次数为3。7、最高时用水量：8、清水池调节容积对W取整数：W=60000m³清水池应设计成体积相同的两个，如仅有一个，则应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。2.3管网水力计算2.3.1一区管网水力计算1、集中用水量：2、比流量计算：——为最高日最大时用水量L/s；∑q——为大用户集中流量L/s；∑L——管网总的有效长度m，从图上计算出实际长度取12779.4m。35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计3、沿线流量计算Ｌi-j—有效长度m；表2-4一区沿线流量计算表管段编号管段长度m管段计算长度m比流量L/(m·s)沿线流量L/s1-2876.7876.70.125109.592-31178.21178.2147.33-41082.91082.9135.364-5756.9756.994.615-6444.2444.255.536-7683.6683.685.457-8444.2444.255.538-9756.9756.994.619-101082.91082.9135.3610-111178.21178.2147.311-12876.7876.7109.591-12683.6683.685.452-11683.6683.685.453-10683.6683.685.454-9683.6683.685.455-8683.6683.685.45总计12779.412779.41597.434、节点流量表2-5一区节点流量计算表节点连接管段节点流量L/s集中流量L/s节点总流量L/s11-2,1-1297.5297.5221-2,2-3,2-11171.17171.1732-3,3-4,3-10184.06184.0643-4,4-5,4-9157.71157.7154-5,5-6,5-8117.80117.8065-6,6-770.4970.4976-7,7-870.4970.4985-8,7-8,8-9117.80117.8094-9,8-9,9-10157.71157.7135\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计103-10,9-10,10-11184.06184.06112-11,10-11,11-12171.17171.17121-12,11-1297.5297.52累计1597.51597.55、管径的确定和流量预分配根据节点流量进行管段的流量分配的步骤：①按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。②为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀地分配流量，并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。③与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量一般不大，只有在干损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以分配较少的流量。管径与设计流量的关系：q＝Ａv＝πＤ2v／４Ｄ＝（4q/πv）公式中D—管段管径，m；　　　　q—管段计算流量，m３/s；　　　　Ａ—管段过水断面面积，m２　　　　　　　　　v—设计流速，m/s；设计中按经济流速来确定管径进行平差，确定实际管径。表2-6平均经济流速与管径的确定管径／mm平均经济流速／（m/s）Ｄ＝100～400D≥4000.6～０.90.9～1.4流量分配结果和管径选择见下表：表2-7管径与流量分配结果管段编号管段长度m管道直径mm分配流量L/s1-2876900749.992-311788005003-410827003924-57565002005-64443508035\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计6-76831509.517-844430060.988-9756500176.589-10108260030010-111178800560.1211-12876800652.471-12683900749.992-1168380078.823-1068380076.064-968370034.295-86835002.26、管网平差平差结果见附录A。7、二级泵站清水池地面标高60.0m，清水池最低水位2m，最低水位地面标高58.0m。设2个自来水厂，两个二级泵站分区供水。一条输水管，管长为1183m，最高时每条管中流量798.75L/S，选管径为900mm，坡度为0.0021，总水头损失为1.85m，局部水头损失按10℅计，水泵水头损失为2m。7点为控制点，地面标高为59.5m，服务水头为20m.取最不利管段计算管网水头损失为9.98m，安全服务水头为2m。最大时水泵扬程H=Zc+Hc+hs+hc+hn+2=20+9.98+1.5+1.85+1.80+2=37.13m8、消防校核该市一区同一时间火灾次数为两次，一次灭火用水量为55L/S，失火点设在6节点和7节点处，消防时管网各节点流量除6、7节点外，其余各节点的流量与最高时相同。管网平差见附录C。由平差结果可知管网各节点处的实际自由水压均大于10m（98）符合低压消防制要求。7点为控制点，输水管最高时坡度取为0.0021。消防时所需二级泵站总扬程为=Zc+Hc+hs+hc+hn+2=10+15.32+1.5+1.85+1.80+2=32.47m＜37.13m满足要求。2.3.2二区管网水力计算1、集中流量35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计集中流量主要包括工厂最大班生产用水量、职工生活用水量和火车站用水量三部分。2、比流量取23272.9m。3、沿线流量计算结果如下表所示：表2-8二区沿线流量计算表管段编号管段长度m管段计算长度m比流量L/(m·s)沿线流量L/s13-141086.61086.60.146158.6414-15981.1981.1143.2415-16534.7534.778.0716-171000.21000.2146.0317-18775.6775.6113.2418-19801.9801.9117.0719-20986.7986.7144.0620-21373.3373.354.5021-22428.6428.662.5822-23399.1399.158.2723-24376.5376.554.9724-25437.5437.563.8825-26562.7562.782.1526-27523.2523.276.3927-28324.3324.347.3528-29498.6498.672.8029-301090.51090.5159.2130-31813.9813.9118.8331-32827.7827.7120.8432-33811.5811.5118.4833-34790.1790.1115.3534-35689.7689.7100.7035-36790.1790.1115.3536-37438.2438.263.9820-37133.2133.219.4518-22986.7986.7144.0617-24986.7986.7144.0635\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计15-26452.0452.065.9925-30822.9822.9120.1423-31822.9822.9120.1421-32822.9822.9120.1433-36689.7689.7100.7013-281213.51213.5177.17总计23272.923272.93397.844、节点流量计算结果如下表所示：表2-9二区节点流量计算表节点连接管段节点流量L/s集中流量L/s节点总流量L/s1313-14,13-28167.91105.78273.691413-14,14-15150.94150.941514-15,15-16,15-26143.65143.651615-16,16-17，112.05112.051716-17,17-18,17-24201.67201.671817-18,18-19,18-22187.18187.181918-19,19-20130.57130.572019-20,20-21,20-37109.00109.002120-21,21-22,21-32118.61118.612218-22,21-22,22-23132.45132.452322-23,23-24,23-31116.69116.692417-24,23-24,24-25131.45131.452524-25,25-26,25-30133.09133.092615-26,25-26,26-27112.27112.272726-27,27-2861.8761.872813-28,27-28,28-29148.66148.662928-29,29-30116.05256.03372.083025-30,29-30,30-31199.09199.093123-31,30-31,31-32179.91179.913221-32,31-32,32-33179.73179.733332-33,33-34,33-36167.27167.273433-34,34-35108.02108.023534-35,35-36108.02108.023633-36,35-36,36-37140.02140.023720-37,36-3741.7241.72累计3397.89361.813759.735\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计5、管径的确定和流量预分配流量分配结果和管径选择如下表所示：表2-10管径与流量分配结果管段编号管段长度m管道直径mm分配流量L/s13-14108714001804.3814-1598114001804.3815-165351000830.3716-171000900718.3217-1877680050018-1980260030019-20987500169.4320-2137360030021-22429700480.3822-2339980060023-24377900785.2024-25438100090025-2656310001038.2626-275231300320.1627-283241300382.0328-294991000100029-301091800627.9230-31814700433.9931-32828600322.5932-33812500204.6333-3479030046.0334-356903006235-36790500170.0236-37438600318.7120-37133700360.4318-2298780012.8317-2498790016.6515-264521000830.3725-3082310005.1723-3182390068.5121-3282370061.7733-366906008.6713-28121413001530.696、管网平差平差结果见附录B。7、二级泵站35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第二章给水管网初步设计清水池地面标高59.0m，清水池最低水位2m，最低水位地面标高56.0m。设1个自来水厂。一条输水管，管长为783.5m，最高时每条管中流量1879.85L/S，选管径为1400mm，坡度为0.00070，总水头损失为0.90m，局部水头损失按10℅计，水泵水头损失为2m。34点为控制点，地面标高为60.2m，服务水头为32m.，取最不利管段计算管网水头损失为11.44，安全高度为2m。最大时水泵扬程H=Zc+Hc+hs+hc+hn+2=4.2+2+0.9+1.0+32+11.44=51.52m8、消防校核该市二区同一时间火灾次数为二次，一次灭火用水量为65L/S，从安全和经济角度考虑，失火点设在37节点43节点处，消防时管网各节点的流量除37、43节点各附加65L/S的消防流量外，其余各节点的流量与最高时相同。管网平差及水压计算结果见附录D。由平差结果可知管网各节点处的实际自由水压均大于10m（98）符合低压消防制要求。36点为控制点，输水管最高时坡度取为0.0007。消防时所需二级泵站总扬程为=Zc+Hc+hs+hc+hn+2=4.2+2+0.9+1.0+10+18.52=36.62m＜51.52m满足要求。35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第三章污水管网初步设计第三章污水管网初步设计3.1污水排水体制选择与管网定线城市污水管网的主要功能是收集和输送城市区域中的生活污水和生产废水。污水管网设计的主要任务是：1)污水管网总设计流量及各管段设计流量计算；2)污水管网各管段直径,埋深,衔接设计与水力计算；3)污水提升泵站设置与设计；4)污水管网施工图绘制等；城市污水主要来源于城市用水,因此,污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系,该比例称为排放系数。由于水在使用过程中的蒸发,形成工业产品,分流到其他水体或以其他排水方式等原因,部分生活污水或工业废水不再被收集到排水管道,在一般情况下,生活污水和工业废水的污水量大约为用水量的60%～80%,在天热干旱季节有时可抵达50%。我国《室外排水设计规范》规定,居民生活污水定额和综合生活污水(即包括居民生活污水和公共建筑排放的污水)定额应根据当地采用的用水定额,结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定,可按当地用水定额的80%～90%计算,即排放系数为0.8～0.9；工业企业内生活污水量,淋浴污水量的确定,应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调；工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定,并与国家现行的工业用水量有关规定协调。在计算设计污水量时还应明确,污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计的。表3-1生活污水量总变化系数Kz平均日污水流量(L/s)5154070100200500≥1000总变化系数Kz2.32.01.81.71.61.51.41.3注：当污水平均日流量为中间数值时,总变化系数用内插法求得。3.2污水管网的设计计算污水管道系统的设计流量是污水管道及其附属构筑物通过的最大流量。通常以最大日最大时流量作为污水管道系统的设计流量，单位是L/s。污水管道系统设计的首要任务，在于正确合理地确定污水管道系统的设计流量。它包括生活污水设计流量和工业废水设计流量两大部分。就生活污水而言又可分为居民生活用水、公共设施排水和工业企业内生活污水和淋浴污水三部分。3.2.1污水设计流量计算35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第三章污水管网初步设计1、居民生活污水设计流量式中n——居民生活污水定额（L/s）；N——设计人口数（人）；——生活污水总变化系数。2、公共设施排水量：3、工业企业生活污水和淋浴污水设计流量：4、工业废水设计流量：城市污水管道系统设计总流量：。3.2.2污水管段设计流量的计算1、设计管段的划分在污水管道系统上，为便于管道的连接，通常在管径改变、铺设坡度改变、管道转向、支管接入、管道交汇的地方设置检查井。对于两个检查井之间的连续管段，如果采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，则这样的连续管段称为设计管段。根据管道平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为设计管段的起点。对设计管段两端的检查井进行依次编号。2、设计管段流量的确定（1）本段流量式中——设计管段本段流量（L/s）；F——设计管段服务的街坊面积（）；——生活污水量总变化系数；——生活污水比流量[]。式中——人口密度（人/)；n——生活污水定额或综合生活用水定额[L/（人·d）]。（2）传输流量传输流量是指上游管段和旁侧管段留来的污水量。35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第三章污水管网初步设计（3）集中流量集中流量是指工业企业或其他大型公共设施流来的污水量。表3-2各管段设计流量计算管段编号本段流量q1转输流量q2（L/s)街坊编号街坊面积/ha比流量qs/L/(s.ha)流量q1（L/s）1-2435.680.3471.970.002-3429.103.1632.223-44112.414.3135.384-54013.654.7466.825-63912.834.4571.566-7389.523.3099.287-8378.693.02102.588-9367.452.59122.4011-10348.272.870.0010-9359.523.3021.399-12149.68合计平均流量（L/s)总变化系数Kz生活污水设计流量集中流量q3设计流量（L/s)本段（L/s)转输(L/s)1.972.34.534.5335.381.8465.1065.1039.691.8171.8471.8471.561.70121.65121.6576.011.68127.70127.70102.581.59163.10163.10105.601.59167.90167.90124.991.58197.48197.482.872.36.606.6024.691.9247.4047.40149.681.552322323.2.3污水管网水力计算1、污水管道中污水流动特点在污水管道中，污水由支管流入干管，由干管再流入主干管，最后由主干管流入污水处理厂，经处理后排放或再利用。污水在管道中由高处向低处流，不承受压力。是重力流。污水的流动遵循一般流体流动的规律，污水管道中流速随时变化，但在直线管段，流量没有很大变化又无沉淀物时，可认为污水的流动接近均匀流。2、污水管道水力计算的设计参数（1）设计充满度35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第三章污水管网初步设计表3-3不同管径的最大设计充满度管径D或渠道高度H（mm)最大设计充满度h/D或h/H200～3000.55350～4500.65500～9000.70≥10000.75（2）设计流速最小设计流速是保证管道内不产生淤积的流速。《室外排水设计规范》规定污水管渠在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s，含有金属，矿物固体或重油杂质的生产污水管道，其最小设计流速宜适当加大；明渠的最小设计流速为0.4m/s。金属管道的最大设计流速是10m/s，非金属管道最大设计流速为5m/s。（3）最小设计坡度在污水管网设计时，通常使管道敷设坡度与设计区域的地面坡度基本一致，在地势平坦或管道走向与地面坡度相反时，尽可能减小管道敷设坡度和埋深对于降低管道造价显得尤为重要。但由该管道敷设坡度形成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉积。因此，将相应于最小设计流速的管道坡度称为最小设计坡度。从水力计算公式可知。设计坡度与设计流速的平方成正比，与水力半径的4/3次方成反比。规范只规定最小管径对应的最小设计坡度：管径200mm的最小设计坡度为0.004；管径300mm的最小设计坡度为0.003；较大管径的最小设计坡度由最小设计流速保证（4）最小管径污水管道在街坊和厂区内的最小管径为200mm，在街道下的最小管径为300mm。3、污水管道的埋设深度污水管道的埋设深度是指管道的内壁底部离开地面的垂直距离，亦称管道埋深，管道的顶部离开地面的垂直距离称为覆土厚度。污水管道的最小覆土厚度，一般应满足下述三个因素的要求：（1）防止管道内污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道；（2）防止地面荷载而破坏管道；（3）满足街区污水连接管衔接的要求。管道埋深允许的最大限值称为最大允许埋深。一般情况下，在干燥土壤中不超过7-8米；在多水、流砂、石灰岩地层中不超过5米。当埋设深度超过最大埋深时，应考虑在适当地点设置中途提升泵站，以提高下游管道的管位，减少下游管道的埋设深度。4、污水管道的衔接管道衔接时要遵守两个原则：其一，避免上游管道形成回水，造成淤积；其二，在平坦地区应尽可能提高下游管道的标高，以减少埋深。管道的常用衔接方法有两种：一为水面平接；二为管顶平接；当管径变化时，用管顶平接；当管径不变时，用水面平接。设计充满度35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第三章污水管网初步设计管段编号管段长度（m）设计流量（L/S)管道直径（mm）设计坡度（‰）设计流速（m/s)降落量（m）h/Dh/m1-22424.533003.00.600.500.150.732-348665.104501.20.600.650.290.583-456271.844501.30.650.670.300.734-5614121.656001.10.700.600.360.685-6539127.706000.90.650.650.390.356-7545163.107001.70.880.500.351.197-8375167.907001.30.760.550.390.498-9386197.487001.40.800.600.420.5411-104036.603003.00.600.500.151.2110-940747.404001.80.700.540.220.739-123342328001.30.950.500.400.43地面标高（m）水面标高（m）管内底标高（m）埋设深度（m）上端下端上端下端上端下端上端下端59.8059.7058.4557.7258.3057.571.502.1359.7059.9057.7157.1357.4256.842.283.1059.9060.0057.1355.8056.8356.103.073.9060.0059.8056.3154.9155.9555.274.054.5359.8059.6054.9154.5654.5254.175.285.4359.6059.4054.5253.3354.1752.985.436.4259.4059.2053.3352.0652.9452.456.466.7559.2059.0052.0651.5251.6451.107.567.9060.4060.2059.0557.8458.9057.691.502.5160.2059.0057.9157.1857.6956.962.512.0459.0058.8058.9058.4758.5058.071.500.73表3-4主干管水力计算35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第四章雨水管网初步设计第四章雨水管网初步设计4.1雨水管渠的设计计算4.1.1雨水管渠设计流量计算式中——雨水设计流量（L/s）；——径流系数，径流量和降雨量的比值，其值小于1；——汇水面积（）；——设计暴雨强度[]。4.1.2雨水管渠设计数据的确定1、径流系数的确定一般城市市区的综合径流系数采用=0.5—0.8，郊区采用=0.4—0.6。本次设计取0.5。2、设计暴雨强度的确定（1）设计重现期p的确定设计重现期最小值不宜低于0.33a，一般地区采用1-3a，对于重要的干道或短期积水可能造成严重损失的地区，一般采用3-5a。（2）设计降雨历时的确定式中——设计降雨历时（min）；——地面雨水集水时间（min）；——设计管段管内雨水流行时间（min）；M——折减系数，暗管m=2,明渠m=1.2，陡坡地区暗管m=1.2-2。本设计=10min，m=2。设计暴雨强度公式：流量公式：35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第四章雨水管网初步设计本设计3、单位面积径流量4、雨水管渠水力计算设计参数（1）设计充满度雨水管渠按满流设计，即充满度h/D=1。（2）设计流速最小设计流速为0.75m/s。金属管道最大设计流速为10m/s，非金属管道为4m/s。（3）设计管径街道下的雨水管道最小管径为300mm，雨水口连接管最小管径为200mm。（4）最小坡度雨水管道和合流管道最小管径是300mm时，对应的最小设计坡度为0.003；雨水口连接管最小管径200mm，对应的最小设计坡度为0.01。在设计中，要力求使管道的设计坡度和地面坡度平行，以尽量减少工程造价。（5）最小埋深与最大埋深具体规定与污水管相同。（6）管渠的断面形式一般采用圆形断面，当直径大于2000mm，也可采用矩形、半椭圆形或马蹄形断面，明渠一般采用梯形断面。4.1.3雨水管渠设计水力计算本次雨水计算是选取一区的一条主干管进行的计算。计算结果如下表所示：表4-1雨水管渠设计水力计算表设计管段编号管段长度L/m汇水面积F/h㎡管内雨水流行时间/min单位面积径流量/[L/(s·h㎡)]设计流量Q/（L/s）管径D/mm水力坡度I（‰）1234567891-21989.1004.13107973.712000.552-334518.24.136.39101.6184916400.453-435027.310.525.8359.511624.613500.734-534736.416.355.2648.981782.8713000.955-611945.521.611.6542.591937.8514500.9535\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第四章雨水管网初步设计流速管道输水能力坡降IL/m设计地面标高/m设计管内底标高/m埋深/m起点终点起点终点起点终点1011121314151617180.89750.1161.961.660.560.391.41.210.919000.1661.661.260.1459.981.461.221.017000.2661.260.459.8659.61.340.71.118000.3360.459.859.4359.10.970.71.220000.1159.859.358.7158.61.090.735\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计第五章结束语第五章结束语本次课程设计在各位老师的指导监督下如期完成，首先致谢我尊敬的各位老师，感谢你们教授我丰富的知识财富，并给我这次令人珍惜的机会参与到课程设计中来将我所学付诸于实践当中。在这次课程设计过程中，每个步骤都是对我的一次考验，每次克服考验我都会获得相应的经验和技巧。经过这次课程设计，暴露出我在某些知识掌握方面的问题，并及时改正，使我对书本知识有了更深的理解和更好的掌握，达到了理论联系实际的目的，对以后的学习和工作更加充满自信和动力。回想这一周的设计经历，我遵守设计规范和纪律，设计过程充满乐趣，设计结果满足要求，基本达到了设计目的。我觉得在这过程中，充满了大家的支持和鼓励，我将带着这份鼓励和支持继续在以后的学习中努力奋斗。35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录附录附录A一区管网平差结果======================================================================迭代次数=4======================================================================环号=1闭合差=.010----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------18769001.42-904.102.11-1.85.00202683900.94595.881.12.76.00133683800.38-189.72.25-.17.00094876800.99498.361.451.27.0025sqtotal=.693dq=.01======================================================================环号=2闭合差=.012----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------111788001.08-543.211.70-2.00.00372683800.38189.72.25.17.0009311788001.03516.911.551.82.00354683800.1154.81.03.02.0003sqtotal=.693dq=.01======================================================================环号=3闭合差=.004----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------110827001.08-413.962.00-2.17.00522683800.11-54.81.03-.02.000331082600.98278.042.072.24.00814683700.17-66.57.07-.05.0008sqtotal=.693dq=.0035\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录======================================================================环号=4闭合差=.000----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1756500.97-189.682.54-1.92.01012683700.1766.57.07.05.00083756500.95186.902.471.87.01004683500.023.41.00.00.0004sqtotal=.693dq=.00======================================================================环号=5闭合差=-.009----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1444350.78-75.292.73-1.21.01612683500.02-3.41.00.00.00043444300.9365.694.592.04.03104683150.27-4.801.22-.83.1732sqtotal=.693dq=-.01======================================================================附录B二区管网平差结果======================================================================迭代次数=6======================================================================环号=1闭合差=.00835\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------110871400.981509.38.68.74.0005212141300.931235.69.68.83.000733241300.29383.81.08.03.000145231300.24321.94.06.03.0001545210001.06-830.371.22-.55.0007698114001.36-2099.381.09-1.07.0005sqtotal=.221dq=.02======================================================================环号=2闭合差=.018----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------110009001.19-754.261.73-1.73.0023253510001.10-866.311.32-.71.000834521000.95746.841.00.45.0006456310001.651299.112.491.40.0011543810001.23963.991.37.60.00066987900.03-16.65.00.00.0001sqtotal=.221dq=.04======================================================================环号=3闭合差=.026----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------17768001.16-583.151.94-1.50.00262987900.36228.50.19.19.000833779001.26801.971.66.63.000843998001.11558.591.79.71.00135987800.03-12.83.00.00.0002sqtotal=.184dq=.07======================================================================环号=4闭合差=.033----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录----------------------------------------------------------------------1802600.89-252.411.73-1.39.00552987800.1996.36.07.07.000834297001.48569.723.181.36.002443736001.29363.692.931.09.00305987500.62-121.841.12-1.11.0091sqtotal=.184dq=.09======================================================================环号=5闭合差=.013----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------156310001.32-1040.041.60-.90.000925231300.50-664.54.22-.11.000233241300.55-726.41.26-.08.000144991000.90703.21.90.45.000651091800.66331.13.68.74.002268231000.26-202.03.09-.08.0004sqtotal=.221dq=.03======================================================================环号=6闭合差=.019----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------13779001.33-849.191.86-.70.000824381000.90-704.92.90-.39.000638231000.26202.03.09.08.00044814700.87334.071.341.09.00335823900.20-126.69.07-.06.0004sqtotal=.184dq=.05======================================================================环号=7闭合差=.039----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------14297001.14-438.972.23-.96.002223998001.21-605.811.77-.71.00123823900.20126.69.07.06.000435\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录4828600.99280.842.111.75.00625823700.23-87.42.12-.10.0011sqtotal=.184dq=.11======================================================================环号=8闭合差=.032----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------14386001.18-334.812.93-1.28.00382133700.98-376.531.68-.22.00063373600.82-232.941.49-.56.00244823700.2387.42.12.10.00115812500.96188.532.512.04.01086690600.14-39.13.06-.04.0011sqtotal=.221dq=.07======================================================================环号=9闭合差=.003----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1790500.79-155.661.76-1.39.00892690600.1439.13.06.04.00113790300.8560.393.933.10.05144690300.67-47.642.54-1.75.0368sqtotal=.147dq=.01======================================================================附录C一区消防校核平差结果======================================================================迭代次数=5======================================================================环号=1闭合差=.007----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录18769001.53-972.442.44-2.14.002226839001.00637.541.27.86.00143683800.40-201.58.28-.19.000948768001.07540.021.681.47.0027sqtotal=1.074dq=.00======================================================================环号=2闭合差=.010----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------111788001.19-599.692.04-2.41.00402683800.40201.58.28.19.0009311788001.13570.431.862.19.00384683800.1678.83.05.04.0005sqtotal=1.074dq=.00======================================================================环号=3闭合差=.005----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------110827001.28-494.462.39-2.59.00522683800.16-78.83.05-.04.0005310826001.09307.542.502.70.00884683700.21-81.94.11-.07.0009sqtotal=1.074dq=.00======================================================================环号=4闭合差=.003----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------17565001.30-254.813.78-2.86.01122683700.2181.94.11.07.000937565001.18231.773.692.79.01204683500.02-3.15.00.00.0004sqtotal=1.074dq=.00======================================================================环号=5闭合差=.00035\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------14443501.39-133.866.91-3.07.02292683500.023.15.00.00.000434443001.66117.1211.975.31.04544683150.47-8.373.29-2.25.2686sqtotal=1.074dq=.00======================================================================附录D二区消防校核平差结果======================================================================迭代次数=8======================================================================环号=1闭合差=.001----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------1108714001.041607.10.77.84.00052121413001.001333.41.79.96.000733241300.30392.48.09.03.000145231300.25330.61.06.03.0001545210001.13-890.371.39-.63.0007698114001.46-2241.661.25-1.22.0005sqtotal=.345dq=.00======================================================================环号=2闭合差=.005----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------110009001.34-853.271.88-1.88.0022253510001.23-965.321.38-.74.000834521000.95745.271.00.45.0006456310001.721351.042.701.52.0011543810001.281006.261.50.66.000735\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录6987900.03-16.65.00.00.0001sqtotal=.345dq=.01======================================================================环号=3闭合差=.008----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------17768001.32-663.352.12-1.65.00252987900.36230.58.20.20.000833779001.36863.061.92.73.000843998001.23618.511.84.74.00125987800.03-12.83.00.00.0002sqtotal=.288dq=.01======================================================================环号=4闭合差=.020----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------18026001.03-289.852.24-1.79.00622987800.31157.93.18.18.001134297001.75672.404.421.90.002843736001.53433.414.161.55.00365987500.81-159.271.84-1.81.0114sqtotal=.288dq=.03======================================================================环号=5闭合差=.003----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------156310001.41-1108.711.82-1.02.000925231300.54-718.04.25-.13.000233241300.59-779.91.29-.10.0001449910001.01792.271.12.56.000751091800.68340.19.71.78.002368231000.27-211.69.10-.08.0004sqtotal=.345dq=.00======================================================================环号=635\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录闭合差=.006----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------13779001.40-891.462.05-.77.000924381000.97-763.931.04-.46.000638231000.27211.69.10.08.00044814700.92352.781.491.21.00345823900.20-127.85.07-.06.0004sqtotal=.288dq=.01======================================================================环号=7闭合差=.017----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------14297001.30-498.892.44-1.04.002123998001.29-646.922.02-.81.00123823900.20127.85.07.06.000448286001.06300.732.401.98.00665823700.31-120.37.21-.17.0014sqtotal=.288dq=.03======================================================================环号=8闭合差=.015----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)----------------------------------------------------------------------14386001.56-441.974.33-1.90.004321337001.26-483.692.29-.30.00063373600.92-259.911.83-.68.00264823700.31120.37.21.17.001458125001.23241.373.392.75.01146690600.12-33.21.05-.03.0010sqtotal=.345dq=.02======================================================================环号=9闭合差=.001----------------------------------------------------------------------管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq(米)(毫米)(米/秒)(升/秒)(米)35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计附录----------------------------------------------------------------------17905001.37-268.744.20-3.32.01242690600.1233.21.05.03.001037903001.52107.3110.057.94.074046903001.14-80.726.74-4.65.0576sqtotal=.230dq=.00======================================================================35\n河南城建学院给水排水管道系统课程设计参考文献参考文献[1]张奎，张志刚.给水排水管道系统.北京:机械工业出版社，2012.[2]严煦世，赵洪宾.给水管网理论和计算.北京:中国建筑工业出版社，1986.[3]高廷耀，顾国维.水污染控制工程:上册（第二版）.北京:高等教育出版社，1999.[4]周玉文，赵洪宾.排水管网理论和计算.北京:中国建筑工业出版社，2000.[5]上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册，第10册:技术经济（第一版）.北京:中国建筑工业出版社,2000.[6]于尔捷，张杰.给水排水设计手册，第10册:技术经济（第二版）.北京:中国建筑工业出版社,1996.35