银川市给水排水管道工程设计 43页

河南城建学院设计（论文）设计题目：银川市给水排水管道工程设计系别：环境与市政工程系专业：给水排水工程专业班级学号：姓名：指导教师：河南城建学院201３年12月26日\n前言课程设计是学习的重要组成部分，通过课程设计可以发现自己在学习中的不足，提高自己查阅资料，解决问题的能力。在老师的指导下，我们进行了为期两周的《给水排水管道工程》课程设计。这次课程设计的主要内容有：城市给水管网初设计，城市排水管网初扩设计。在设计的时候，要考虑到城市给水管网定线（包括方案比较），用水量计算，管网水力计算；清水池，水塔容积计算，水泵扬程计算，管网校核，排水体制选择，城市排水管网定线，设计流量计算，控制分支管及总干管得水力计算等。高校是设计师的摇篮，要培养德才兼备的合格设计师，必须进行理论知识和实践动手能力的正规会培训。课程设计是河南城建学院必须参与的一项实践教学环节。通过课程设计，学生可以综合运用所学的管道设计的理论知识和方法，掌握设计的一般规律，培养解决实际问题的能力。还可以学会从用户要求出发，合理选择管道，制定设计方案，正确选择水泵。另外，在课程设计的过程当中，学生可以通过查阅、分析、计算、绘图等过程，学习正确运用标准、规范、手册、图册等技术资料，训练设计的基本技能。同时，把在理论教学中学到的知识具体运用到实际工作中，提高学生的综合素质，从而达到工程师基本培训的目的，使学生成为既有理论知识，又有实际动手能力的工程技术既管理人才。\nPrefaceCurriculumdesignisanimportantpartoflearning,curriculumdesigncanbefoundthroughtheirowndeficienciesinlearning,improvetheiraccesstoinformation,theabilitytosolveproblems.Undertheguidanceoftheteacher,weconductedatwoweek"watersupplyanddrainagepipelineengineering"coursedesign.Themaincontentofthiscoursedesign:Designofcitywatersupplynetwork,citydrainagenetworkexpandedpreliminarydesign.Whenthedesign,musttakeintoaccountthecitywatersupplypipeline(includingtheschemecomparison),waterconsumptioncalculation,hydrauliccalculation;clearwaterpool,watertowerpumpheadvolumecalculation,calculation,networkchecking,selectionofdrainagesystem,citysewerline,designflow,controlbranchpipeandtotaldrytubehydrauliccalculationetc..Collegesanduniversitiesarethecradletocultivatequalifieddesigners,designershavebothabilityandpoliticalintegrity,mustcarryonthetheoreticalknowledgeandpracticalabilityofformaltraining.CurriculumdesignisapracticeteachingmustparticipateintheHenanUniversityOfUrbanConstruction.Throughthecurriculumdesign,studentscantheoryandmethodofpipelinedesigntheintegrateduseoftheschool,tomasterthegeneralrulesofdesign,cultivatetheabilitytosolvepracticalproblems.Youcanalsolearnfromtheuserrequirements,thereasonablechoiceofpipe,formulationdesign,correctchoiceofpump.Inaddition,intheprocessofcoursedesign,studentscanaccess,analysis,calculation,drawingprocess,learningthecorrectuseofstandards,specifications,manuals,drawingsandothertechnicalinformation,basicskillstrainingdesign.Atthesametime,thetheoryteaching\ninthemiddleschooltoknowledgespecifictouseinpracticalwork,improvetheoverallqualityofstudents,soastoachievethepurposeofengineerbasictraining,toenablestudentstobecomeboththeoreticalknowledgeandpracticalability,engineeringandtechnicalmanagementpersonnel.\n目录第一章给水管道设计与计算31.1给水管网布置及水厂选址31.2给水管网设计计算31.3清水池容积的计算31.4管网水力计算31.5管网平差31.6二级泵站扬程的计算3第二章污水管网设计与计算32.1污水管网的设计任务32.2污水管段设计流量计算32.3污水水力计算说明32.4部分污水管道水力计算3第三章雨水管网设计与计算33.1雨水管道的设计步骤33.2暴雨强度公式33.3雨水管道设计流量计算33.4雨水管道设计参数3第四章结束语............................................................................................................38\n第一章给水管道设计与计算1.1给水管网布置及水厂选址1.1.1给水管网布置及水厂选址该城市有一条同时来自东北和西南方向的向西流的水量充足、水质满足要求的河流，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势都是两边高中间低，但是起伏变化不大，同时楼层高度都为4层，因此采用统一的供水方式。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）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；（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。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。11.2给水管网设计计算1.2.1最高日用水量城市最高日设计用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所有供应的用水：居住区综合生活用水、工业企业生产用水和职工生活用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水以及未预见水量和管网漏水量。但不包括工业自备水源所供应的水量。38\n设计用水量应分项计算，最后进行汇总。由于消防用水量是偶然发生的，不累积到总用水量中，仅作为设计校核用。总人口的计算：由原始资料可知，该城市为银川市，一区面积737.96公顷二区面积1019.89公顷，所以人口总数为一区：737.964×180=132834人二区：1019.89×200=203978人总人数：132834+203978=336812人该城市在宁夏自治区查《室外排水设计规范》可知该城市位于二区，为中小城市。综合生活用水定额采用220L/(cap.d)，用水普及率定为100%。1.2.2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/（capd）；N――城市设计年限内计划用水人口数；f――城市自来水普及率，采用f=100%一区；二区；则最高日综合生活用水量为Q=29223.48+44875.16=74098.64m3/d。1.2.3工业用水量（1）工业企业职工的生活用水量Q2：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，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.生活和洗浴用水总量为138.6+216.2=354.8m3/d（2）工业企业生产用水总量=24000m3/d1.2.4市政用水量及火车站用水量浇洒道路每平方米路面每次1.0-2.0L,每日2-3次。大面积绿化用水量采用1.5-4.0L/(m3.d).根据城市实际情况，市政与火车站用水量定为Q4=1658.14638\nm3/d。1.2.5城市的未预见水量Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）×20%=20022.32m3/d在设计年限以内城镇最高日设计用水量为121344m3/d1.2.6最高日最高时设计用水量=或=（宜采用1.3~1.6,取1.6）==2247.11L/S1.3清水池容积的计算1.3.1清水池的调节容积为了节省资源，I、II区共用一个水厂，用一个水泵供水。1缺乏用水量变化规律的资料时，城市水厂的清水池调节容积可凭运转经验按最高日用水量的10%-20%。供水量小的城市，因24小时的用水量变化较大，可取较高百分数，故取20%：=20%×=242688；1.3.2消防储水量火灾延续时间按2h算，一次用水量按100L/s,同一时间火灾次数为三次W2=Nh=100×3.6×3×2×3600÷1000=2160m³1.3.3自来水厂自用水量按最高日用水量的5%计W3=5%×=6067.2m3/d则清水池有效容积W为:W＝W1＋W2＋W3+W4＝34922.88取整数为：35000/d。38\n清水池的个数一般不少于两个，并能单独工作和分别放空。如有特殊措施能保证供水要求时，亦可采用一个，但须分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。本题取两个清水池，采用钜形。1.4管网水力计算集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量或其他大用户的用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。1.4.1最大时集中流量为：一区有工厂A和火车站，∑q=92.59L/S.二区为有工厂B,故集中流量为∑q=185.19L/S.1.4.2比流量计算：干管总长度：45048m;有效管长：39178.5m集中流量：277.78L/S比流量：=（2247.11-277.8）/39178.5=0.0.0503L/(s．m)沿线流量如下表：管段标号长度配水系数有效长度比流量沿线流量1-24280.52140.050310.762-35490.5274.50.050313.813-497319730.050348.944-54900.52450.050312.325-619730.5986.50.050349.626-76370.5313.50.050315.777-84300.52150.050310.818-91158111580.050358.259-1042314230.050321.2810-1179017900.050339.7411-1268616860.050334.5112-1378917890.050339.6913-1442414240.050321.3314-2256715670.050328.5210-1369416940.050334.919-1549214920.050324.7515-1682318230.050341.4038\n8-1659415940.050329.8816-1776517650.050338.4816-2177117710.050338.7817-1899019900.050349.807-1748914890.050324.6017-2077617760.050339.036-1862016200.050331.1918-1977417740.050338.934-181620116200.050381.493-191030110300.050351.8119-2099319930.050349.9519-2655215520.050327.7720-2176517650.050338.4820-2554915490.050327.6121-2282318230.050341.4021-2454915490.050327.6122-2354915490.050327.6123-248230.5411.50.050320.7024-257650.5382.50.050319.2424-3511200.55600.050328.1725-269930.5496.50.050324.972-2610200.55100.050325.6526-2711170.5558.50.050328.0928-294250.5212.50.050310.6929-304650.5232.50.050311.6930-314940.52470.050312.4231-3284918490.050342.7028-3268516850.050334.4632-331040110400.050352.3133-3468516850.050334.4634-351178111780.050359.2535-3688618860.050344.5736-3968516850.050334.4636-3780118010.050340.2937-3868516850.050334.4638-3980118010.050340.2939-4088518850.050344.5233-401180111800.050359.3527-2846214620.050323.2414-1520612060.050310.3627-3457815780.050329.0735-4068516850.050334.46总和4504839178.51970.6838\n节点流量：节点编号节点连接管段节点流量集中流量节点总流量11-25.385.3821-2,2-3,2-2625.1125.1132-3,3-4,3-1957.2857.2843-4,4-5,4-1871.37571.37554-5,5-630.9730.9765-6,6-18,6-748.2948.2976-7,7-8,7-1725.5925.5987-8,8-9,8-1649.4749.4798-9,9-15,9-1052.1452.14109-10,10-11,10-1347.96547.9651110-11,11-1237.12537.1251211-12,12-1337.137.11312-13,13-14,10-1347.96547.9651413-14,14-15,14-2230.10530.1051514-15,9-15,15-1638.25538.2551615-16,8-16,16-21,16-1774.2774.271716-17,17-18,7-17,17-2075.95575.9551817-18,4-18,6-18,18-19100.705100.7051918-19,3-19,19-21,19-2684.2384.232017-20,19-20,20-21,20-2577.53577.5352120-21,16-21,21-24,21-2273.13573.1352221-22,14-22,22-2348.76592.59141.3552322-23,23-2424.15524.1552423-24,21-24,24-25,24-3547.8647.862524-25,25-26,20-2535.9135.912625-26,19-26,2-26,26-2753.2453.242726-27,27-28,27-3440.240.22827-28,28-29,28-3234.19534.1952928-29,29-3011.1911.193029-30,30-3112.05512.0553130-31,31-3227.5627.563231-32,32-33,28-3264.73564.7353332-33,33-40,33-3473.06185.19258.253433-34,27-34,34-3561.3961.393524-35,34-35,35-40,35-3683.22583.2253635-36,36-37,36-3959.6659.663736-37,37-3837.37537.3753837-38,38-3937.37537.3753938-39,39-40,36-3959.13559.13538\n4035-40,39-40,33-4068.66568.6651969.72247.481.5管网平差1.5.1环状管道流量分配计算根据节点流量进行管段的流量分配：分配步骤：1）.按照管道的主要供水方向，拟定各管段的水流方向，并选定整个管道的控制点。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，只有在干管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。4.）为保证安全用水，二级泵站至给水区的输水管，采用两根。5.）根据管道布置和用水情况，假定各管段的流向，按环状管道流量分配原则和方法进行流量预分配。1.5.2管径的确定设计中按界限流量来确定管径进行平差，确定实际管径。界限流量表见表1-9；界限流量表表1-9管径（mm）界限流量（L/S）管径（mm）界限流量（L/S）100＜9450130～1681509～15500168～23720015～28.5600237～35525028.5～45700355～49030045～68800490～68535068～96900685～82238\n40096～1301000822～1120选择管径是依据平均流速与管径而确定。平均流速与管径关系见表1-10；平均经济流速与管径的确定表1-10管径／mm平均经济流速／（m/s）D＝100～400D≥4000.6～0.90.9～1.4最大时流量初步分配：管段标号长度管径流量2-354910001098.5353-4973700440.2054-54907003675-61973600336.036-76376002867-84306002598-911585002089-1042345015410-1179040010511-1268630067.87512-1378925030.77513-146941001.03514-2242420016.15510-134921001.869-15206450153.60515-16567400107.3458-1682350019016-175941001.5316-21765600264.45517-184891001.417-17990100117-206201001.746-1816201001.8318-1977440098.1354-187766003383-197711001.71519-208232503319-26765100120-21993700417.68520-251030800601.0538\n21-22552100121-24102010001118.45522-2399360034023-245491001.1524-25765600305.2424-35549400103.4225-2682320025.1652-265491001.0126-271120400128.79528-291117900726.21529-30462800500.01530-3142570046431-32465700452.8128-32494700440.75532-33849700413.9533-346851001.8234-351040600350.2835-366851001.0336-391178400125.6436-376851001.0337-3888520023.54538-3988650017039-406851001.3433-4080125034.2527-2868535071.62514-1580140010927-3411803509135-40578400186管网平差结果——————————第15次平差——————————第1环编号流量损失hf'5429.461.77111.31-53-5.24-5.371895.8156104.211.8633.115566.831.3437.1638\n总h=-.3905总hf'=2077.401△q=.188第2环编号流量损失hf'-51-24.44-4.1310.95-50-3.82-2.991449.1752169.111.718.66535.245.371895.81总h=-.0257总hf'=3674.5954△q=.007第3环编号流量损失hf'-57-89.1-3.9381.7948-4.24-3.631583.0349127.543.9857.85503.822.991449.17总h=-.5847总hf'=3171.8371△q=.1844第4环编号流量损失hf'-47-343.11-3.0516.47-46-4.68-4.351721.12-41-492.84-.652.4538\n58193.174.2240.43-484.243.631583.03总h=-.211总hf'=3363.5014△q=.0627第5环编号流量损失hf'-45-403.92-1.597.29-44-430.72-1.044.48-43-442.78-1.034.32-42-453.97-.994.03464.684.351721.12总h=-.3068总hf'=1741.2484△q=.1762第6环编号流量损失hf'-37-25.61-4.16300.9836104.241.2822.72737.922.9141.84-38-1.46-.4510.85总h=-.3827总hf'=976.3768△q=.392第7环编号流量损失hf'-35-306.51-1.8211.01-34-.04022.69286.569.072561.7738\n-36-104.24-1.2822.7总h=5.9678总hf'=2618.1723△q=-2.2794第8环编号流量损失hf'-33-342.38-2.915.7-31.96.19361.2529416.011.978.7534.04022.69总h=-.7486总hf'=408.3955△q=1.833第9环编号流量损失hf'-32-1122.8-2.233.6911094.191.151.9430605.12.136.5231-.96-.19361.25总h=.853总hf'=373.3992△q=-2.2843第10环编号流量损失hf'1115.32.5262.83-12-8.05-12.042768.92989.551.3928.71052.421.8164.1138\n总h=-8.3154总hf'=2924.5654△q=2.8433第11环编号流量损失hf'-13-24.59-1.99149.77-15-156.67-.576.79-14-1.3-.29416.048145.561.0313.1128.0512.042768.92总h=10.2114总hf'=3354.6225△q=-3.044第12环编号流量损失hf'-27-37.92-2.9141.84-26-.27-.02168.1317193.622.0319.4615156.67.576.7916101.971.2723.01总h=.9471总hf'=359.2253△q=-2.6364第13环编号流量损失hf'-28-6.56-9.072561.7725331.882.1411.9519261.751.369.6226.27.02168.1338\n总h=-5.5425总hf'=2751.4684△q=2.0144第14环编号流量损失hf'-29-416.01-1.978.7524105.831.8532.42214.415.642366.3-25-331.88-2.1411.95总h=3.3844总hf'=2419.4149△q=-1.3989第15环编号流量损失hf'-30-605.1-2.136.522431.812.068.85231.441.161494.41-24-105.83-1.8532.42总h=-.7538总hf'=1542.1964△q=.4888第16环编号流量损失hf'-17-193.62-2.0319.4638\n-18-6.41-6.751950.927199.013.0128.02141.3.29416.04总h=-5.4799总hf'=2414.4351△q=2.2697第17环编号流量损失hf'-19-261.75-1.369.62-20-1.41-.34442.846254.89.735.29186.416.751950.92总h=5.7799总hf'=2408.6677△q=-2.3996第18环编号流量损失hf'-21-4.41-5.642366.3-222.15.93803.895281.891.38.53201.41.34442.84总h=-3.0671总hf'=3621.5585△q=.8469第19环编号流量损失hf'-23-1.44-1.161494.4138\n3359.743.814328.035.3330.0822-2.15-.93803.89总h=3.9662总hf'=2332.1803△q=-1.7007编号流量损失11094.191.152431.812.063359.744328.035.335281.891.36254.89.737199.013.018145.561.03989.551.391052.421.811115.32.52128.0512.041324.591.99141.3.2915156.67.5716101.971.2717193.622.03186.416.7519261.751.36201.41.3438\n214.415.6422-2.15-.93231.441.1624105.831.8525331.882.1426.27.022737.922.9286.569.0729416.011.9730605.12.1331-.96-.19321122.82.2333342.382.934.04035306.511.8236104.241.283725.614.16381.46.441492.84.6542453.97.9943442.781.0344430.721.0445403.921.59464.684.3547343.113.0548-4.24-3.6349127.543.98503.822.995124.444.138\n52169.111.7535.245.375429.461.775566.831.3456104.211.865789.13.9358193.174.221.6二级泵站扬程的计算由水压计算结果可知，所需二级泵站最低供水水压标高为80.72m。设清水池池底标高为58.25m，泵站内水头损失取3m,安全出流水头区0.5m,则最高用水时所需二泵站总扬程为：HP＝（80.72-58.25+3+0.5）=25.97m消防校核该市同一时间火灾次数为三次，一次灭火用水量为55L/S，从安全和经济角度考虑，失火点设在1节点和3节点处，消防时管网各节点的流量除1、3节点各附加110L/S的消防流量外，其余各节点的流量与最高时相同。已知控制点为1节点，参照消防校核结果中的各管段的水头损失值计算从1节点到二级泵站的水头损失为36.2m，所以消防时所需二级泵站总扬程为：=80.72-36.2+0.5+5=50.02＜51.09m满足.消防校核结果——————————第15次平差——————————第1环编号流量损失hf'5413.89.4458.67-53-5-4.921822.2156143.643.3843.5338\n55106.263.1755.17总h=2.0585总hf'=1979.5743△q=-1.0399第2环编号流量损失hf'-51-40.25-10.34475.66-501.78.73756.4752263.33.8727.225354.921822.21总h=-.8164总hf'=3081.5626△q=.2649第3环编号流量损失hf'-57-110.51-5.8698.2648-2.23-1.1915.1149216.1310.5890.6650-1.78-.73756.47总h=2.8875总hf'=1860.514△q=-1.55238\n第4环编号流量损失hf'-47-258.05-1.812.92-46-6.7-8.462337.25-41-507.78-.692.5258288.238.8556.85-482.231.1915.11总h=-.9982总hf'=3324.6575△q=.3002第5环编号流量损失hf'-45-416.84-1.697.49-44-443.64-1.14.6-43-455.7-1.094.43-42-466.89-1.044.13466.78.462337.25总h=3.5381总hf'=2357.9△q=-1.5005第6环38\n编号流量损失hf'-37-25.38-4.09298.6436107.511.3523.312742.633.61156.71-38-1.23-.29441.65总h=.5745总hf'=920.3004△q=-.6243第7环编号流量损失hf'-35-309.55-1.8611.1-34-2.78-1.33884.2282.221.221019.8-36-107.51-1.3523.31总h=-3.3091总hf'=1938.4001△q=1.7071第8环编号流量损失hf'-33-342.68-2.9115.71-313.782.361157.0929420.922.018.84342.781.33884.238\n总h=2.7901总hf'=2065.8396△q=-1.3506第9环编号流量损失hf'-32-1237.84-2.684.0111089.021.141.9330606.512.146.5331-3.78-2.361157.09总h=-1.7655总hf'=1169.5617△q=1.5095第10环编号流量损失hf'1116.47.5966.81-12-2.84-1.741138.08990.71.4229.011053.571.8965.3总h=2.1615总hf'=1299.2073△q=-1.663738\n第11环编号流量损失hf'-13-28.65-2.64170.62-15-156.26-.576.78-14-4.91-3.421288.98141.5.9812.79122.841.741138.08总h=-3.912总hf'=2617.1569△q=1.4948第12环编号流量损失hf'-27-42.63-3.61156.71-26-6.05-7.882411.4917189.591.9619.1115156.26.576.781697.491.1722.15总h=-7.7917总hf'=2616.2297△q=2.9782第13环编号流量损失hf'38\n-28-2.22-1.221019.825338.392.2212.1519268.481.439.83266.057.882411.49总h=10.2988总hf'=3453.2624△q=-2.9823第14环编号流量损失hf'-29-420.92-2.018.8424107.071.8932.74211.49.75937.67-25-338.39-2.2212.15总h=-1.581总hf'=991.4031△q=1.5947第15环编号流量损失hf'-30-606.51-2.146.532425.352.018.74236.0416.495058.04-24-107.07-1.8932.7438\n总h=14.4653总hf'=5106.0463△q=-2.833第16环编号流量损失hf'-17-189.59-1.9619.11-18-1.43-.42542.687198.56327.97144.913.421288.9总h=4.0441总hf'=1878.6628△q=-2.1526第17环编号流量损失hf'-19-268.48-1.439.83-20-4.55-2.951199.966249.46.75.19181.43.42542.68总h=-3.2567总hf'=1757.6667△q=1.8529第18环38\n编号流量损失hf'-21-1.49-.75937.67-226.617.472091.395279.61.288.47204.552.951199.96总h=10.9406总hf'=4237.5008△q=-2.5818第19环编号流量损失hf'-23-6.04-16.495058.043347.95.73.714316.98529.2122-6.61-7.472091.39总h=-18.2605总hf'=7182.3466△q=2.5424编号流量损失11089.021.142425.352.013347.95.74316.9855279.61.286249.46.77198.5638141.5.98990.71.4238\n1053.571.891116.47.59122.841.741328.652.64144.913.4215156.26.571697.491.1717189.591.96181.43.4219268.481.43204.552.95211.49.7522-6.61-7.47236.0416.4924107.071.8925338.392.22266.057.882742.633.61282.221.2229420.922.0130606.512.1431-3.78-2.36321237.842.6833342.682.91342.781.3335309.551.8636107.511.353725.384.09381.23.2938\n41507.78.6942466.891.0443455.71.0944443.641.145416.841.69466.78.4647258.051.848-2.23-1.149216.1310.5850-1.78-.735140.2510.3452263.33.875354.925413.89.4455106.263.1756143.643.3857110.515.8658288.238.8538\n第二章污水管网设计与计算2.1污水管网的设计任务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,3)污水提升泵站设4)污水管网施工图绘制等;排水系统的确定：合流制由于污水未经处理就排放，受纳水体遭到严重污染，但合流制排水系统工程投资较低。分流制将雨水和污水分别在两套或两套以上管道系统内排放，该系统使污水收集和处理，使水的重复利用率提高，但工程投资较大。银川市拥有34万多人，排水设施较完备且该城市雨量丰富，污水和雨水的流量相对较大，因此采用分流制排水系统。2.１.1污水设计流量计算污水管道的设计流量包括生活污水设计流量和工业废水设计流量两大部分。查综合生活用水定额，宁夏位于第二分区，银川市属中小城市，其平均日综合生活用水定额取220L/(人/d)。因为该区给水排水系统完善，则综合生活污水定额为220×80%=176L/(人/d)。查《给水排水管道系统》教材表8-1，总变化系数Kz=1.3式中——居民生活污水设计流量（L/s）；n——居民生活污水量定额；38\nN——设计人口数（人）；·——生活污水量总变化系数Q1=176×336812／24×3600=686.12.2污水管段设计流量计算2.2.1设计管段的流量确定污水管道水力计算，是从上游起端节点开始向下游节点进行，依次对各管段进行设计计算，直到末端节点。为了确定各管段的管径，埋深，坡度和充满度等，必须先计算出各管段的设计流量。污水管道的设计流量包括生活污水设计流量和工业废水设计流量两大部分。查居民生活污水量定额，通常生活污水量为同周期给水量的80%-90%，假定该区给水排水系统完善，则综合生活污水定额为220×80.0%=176。则生活污水比流量为：一区：qs=176×180/86400=0.367L／（s.ha）二区：qs=176×200/86400=0.407L／（s.ha）2.3污水水力计算说明2.3.1设计充满度及设计流速设计充满度污水管道应按非满管流设计，原因如下：（1）污水流量是随时变化的，而且雨水或地下水可能通过检查井或管道接口渗入污水管道。因此，有必要保留一部分管道内的空间，为预见水量的增长留有余地，避免污水溢出而妨碍环境卫生。（2）污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气味，需留出当的空间，以利管道内的通风，排除有害气体。（3）便于管道的疏通和维护管理。38\n设计规范规定污水管道的最大设计充满度如表所示:（表2-2）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在计算污水管道充满度时，设计流量不包括淋浴或短时间内突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应按短时间内的充满度复核，保证污水不能从管道中溢流到地面。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。2.3.2.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。2.3.3污水管道埋设深度38\n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。2.3.4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（管径相同时采用）；二为管顶平接（管径不同时采用）。2.4部分污水管道水力计算由于管线太长，环路太多，为便于计算，选取一区其中的一个完整的设计管段1-2-3-4-5-6-7-8进行计算。污水干管水力计算表：管段编号管段长度L/m设计流量Q/(L/S)管道直径D/mm设计坡度I/(‰)设计流速v/(m/s)设计充满度降落量IL/mh/Dh/m12345678925-1128714.1130030.60.50.150.86127-2627914.1130030.60.50.150.83726-1126727.683002.40.640.560.170.640标高/m埋设深度/m管段编号地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端101112131415161725-1160.7260.1959.8759.0159.7258.861.01.337-660.7460.4359.1658.3259.0158.171.732.266-560.4360.1959.2758.6359.1058.461.331.7338\n污水主干管水力计算：管段编号管段长度L/m设计流量Q/(L/S)管道直径D/mm设计坡度I/(‰)设计流速v/(m/s)设计充满度降落量IL/mh/Dh/m1234567891-23848.0330030.60.50.151.152-33677.6830030.60.50.151.103-440364.204001.30.660.680.270.524-554171.831501.30.670.690.310.705-6523122.545001.40.730.720.360.736-7523131.216001.40.760.580.350.737-8445168.117001.20.780.580.410.53标高/m管段编号地面水面管内底埋设深度/m上端下端上端下端上端下端上端下端10111213141516171-260.3760.0059.5258.3759.3758.221.01.782-360.0060.3258.7257.2758.2257.121.783.23-460.3260.5157.3956.8757.1256.613.23.94-560.5160.6256.9256.1856.6155.913.94.715-660.6260.7156.2755.5455.9155.184.715.536-760.7160.4955.4454.7155.1854.455.536.137-860.4960.3254.7754.2454.4553.926.136.4938\n第三章雨水管网设计与计算3.1雨水管道的设计步骤雨水管道的设计步骤：1）收集并整理设计地区的各种原始资料作为设计的基本依据；2）划分排水流域，进行雨水管道定线；3）划分设计管段。将两个检查井之间流量没有变化，而且管径、流速和坡度陡不变的管段称为设计管段。并自管段上游向下游依次进行设计管段编号。4）划分并计算各设计管段的汇水面积。5）根据规划地区所在地，查的区域综合径流系数；6）确定重现期和地面积水时间；7）确定管道的埋深与衔接。管道埋深要求，必须保证管顶的最小覆土厚度，在车行道下一般不高于0.7m。雨水管道的衔接，宜采用管顶平接。8）确定单位面积径流量；9）设计流量计算；10）进行雨水管道水力计算，确定雨水管道的坡度、埋深和管径；3.2暴雨强度公式根据数理统计理论，暴雨强度i(或q)与降雨历时t和年重现期p之间关系，可用一个经验函数表示，称为暴雨强度公式。其函数形式可以有多种。根据不同地区的使用情况，可以采用不同的公式。查我国《室外排水设计规范》（1997）中衡阳市暴雨强度公式为：3.3雨水管道设计流量计算38\n雨水管道的作用，是最大可能地排除汇水面积上产生的最大径流量，而最大径流量的确定是设计雨水管道管径的重要依据。对于城市雨水管道汇集雨水径流的面积较小，因此，可采用小汇水面积暴雨径流推理公式计算雨水管道的设计流量。3.3.1雨水设计流量计算公式Q=ΨqF汇水面积上最远点的径流时间计算暴雨强度，用全部面积作为汇水面积，所得雨水流量最大，可以作为雨水管道的设计流量。降落在地面上的雨水在沿地面流行的过程中，一部分雨水被地面上的植物，洼地，土壤或地面缝隙截留，剩余的雨水在地面上沿地面坡度流动，称为地面径流。如果汇水面积由径流系数不同的地面组合而成，则整个汇水面积上的平均径流系数Ψav值可按各类地面的面积用加权平均法计算。不同地面的径流系数：（表3-1）地面种类屋面混凝土路面草地径流系数Ψ0.90.90.2如果汇水面积由径流系数不同的地面组合而成，则整个汇水面积上的平均径流系数Ψav值可按各类地面的面积用加权平均法计算：式中:--为汇水面积上各类地面的面积；--为相应于各类地面的径流系数；F--为总汇水面积；所以，银川市=0.753.4雨水管道设计参数3.4.1集水时间与折减系数38\n集水时间是指雨水从汇水面积上的最远点流到设计的管道断面所需要的时间，记为t，常用单位为min。集水时间t由地面集水时间t1和雨水在管道中流到该设计断面所需的流行时间t2组成，用下式表示：(min)式中m--称为折减系数；Li-为设计断面上游各管道的长度（m）Vi-为上游各管道中的设计流速，地面集水时间t1视距离长短，地形坡度和地面覆盖情况而定，一般采用5～15min；系数m的取值如下：暗管的折减系数m=2；明渠折减系数m=1.2；而在陡坡地区，采用暗管时的折减系数m=1.2～2。3.4.2雨水管道水力计算设计参数为了避免发生淤积和冲刷，保证雨水管道的正常工作，《室外排水设计规范》对雨水管道水力计算的基本参数做了如下规定：1)设计充满度由于雨水较污水清洁得多，对环境的污染较小，因暴雨径流量大，而相应的较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长，且从减少工程投资的角度来讲，雨水管渠允许溢流。故雨水管渠的充满度按满流考虑，即h/D=1,明渠则应有等于或大于0.2m的超高，街道边沟应有等于或大于0.03m的超高。2)设计流速因为雨水管道内的沉淀物一般是泥沙、煤渣等，为防止雨中所夹带的泥沙等无机物在管道内淤积而堵塞管道，《室外排水设计规范》规定，雨水管道的最小设计流速为0.75m/s。而明渠由于便于清除疏通，可采用较低的设计流速，一般明渠内最小设计流速为0.4m/s.为防止管壁因冲刷而损坏，雨水管道最大设计流速为：金属管道为10m/s，非金属管道为4m/s。为了不被淤积和冲刷，雨水管道的设计流速应在最小流速和最大流速之间选取。38\n2）最小坡度　　为了保证管内不发生沉积，雨水管内的最小坡度应按最小流速计算确定。在街区内，一般不宜小于0.004，在街道下，一般不宜小于0.0025,雨水口连接管的最小坡度不小于0.01.3)最小管径为了保证管道在养护上的便利，便于管道的清除阻塞，雨水管道的管径不能太小，因此规定了最小管径。街道下的雨水管道，最小管径为300mm，相应的最小坡度为0.003；街坊内部的雨水管道，最小管径一般采用200mm，相应的最小坡度为0.01。雨水干管水力计算表如下：雨水水力计算表管段编号管段长度/m汇水面积管内雨水流行时间单位面积径流量设计流量管径/mm水力坡度I/‰∑tt=L/V1234567891-2514143.104.3960.338633.723000.00132-34.7117.54.393.4344.815256.723000.00163-431886.93.432.6447.144096.723000.00174-5400132.92.643.1649.466572.623000.0018流速m/s管道输水能力设计地面标高设计管内底标高埋深/m起点终点起点终点起点终点坡降1011121314151617181.95870059.6859.1356.5855.9123.13.2180.06681.98530059.1358.8255.91255.2613.2183.5590.6512.01410058.8258.3455.26154.723.5593.620.5412.11660058.3458.2154.7254.003.624.210.7238\n第四章结束语两周的设计时间很快过去了，虽然时间很短，但是我感觉学习了很多，它把我们平时学习的课本知识应用到实际中。课程设计是学生学习完书本的理论知识以后的一个实践环节，它是教学中的一个重要的环节，它是学生走向工作岗位前的一次大演练。使学生能够把自己所学的知识学会运用，使之更加系统、全面。通过设计实习能发现自己的不足和欠缺并加以弥补，找出自己的优势点和强项，以便更好的联系实际运用。 课程设计它考察了我对设计任务的理解，及设计过程的条理性，对各个设计环节的掌握情况。通过设计可以培养我的创新能力，并且还可以使自己发现问题，在老师的帮助下解决为能力的进一步提高做了铺垫，更增加了我的实战经验。学会对多种方案分析比较，并根据实际情况选择一种最优的方案，也对这几种可行性方法有了更进一步的深入了解及其使用条件的掌握。也使我开阔了思路和视野。通过设计实习，锻炼了我的CAD作图能力。通过设计，我将以前所学的基础知识和专业知识做了一次全面的汇合，对自己专业知识有了一个全面的认识。巩固了学习中的薄弱之处，同时锻炼了自己查找资料的能力。而且设计中，我深深体会到理论和实际问题联系不密切，这需要自己在以后的工作，学习中不断改进。38