给排水专业系统毕业设计论文 61页

给排水专业系统毕业设计论文目录前言1第1章设计资料21.1设计任务与内容21.2贵州省六盘水市某地区状况资料21.2.3远期规划31.3给水管网设计资料31.3.2绘制日用水量变化曲线及计算水塔、清水池容积的数据资料41.4排水管网设计资料41.4.2雨水的设计4第2章给水管网系统设计62.1设计水量62.1.1最高日用水量计算62.1.2消防用水量计算72.2绘制日用水量变化曲线及计算水塔和清水池容积7第3章管网布置及水力计算113.1管网定线113.2管网水力计算123.2.1比流量计算123.2.2由比流量确定管网的沿线流量123.2.3节点流量计算133.2.4初步流量分配133.2.5管段直径设计143.3最大用水时管网平差143.4确定水塔高度、水泵扬程（房屋按4层计算）16III\n3.4.1水塔高度计算163.4.2水泵扬程计算173.5管网校核173.5.1不利管段事故时校核（供水能力按70%设计流量校核）173.5.2消防时管径校核213.5.3最大转输时校核24第4章排水管网系统274.1排水分类274.2排水系统的体制284.3排水体制的选择294.4管道材料及管道系统上的主要构筑物314.4.1管道材料管道材料有以下要求314.4.2管道系统上的主要构筑物314.5污水管网设计步骤324.5.1确定排水区界、划分排水流域324.5.2污水管道定线324.6污水管网流量计算334.6.1街区编号及面积计算334.6.2污水设计流量344.6.3设计管段的设计流量344.7污水管道的水力计算354.7.1设计参数的选择35第5章雨水管道系统的设计485.1雨水管渠系统平面布置特点485.2雨水管渠设计流量的确定495.2.1雨水管渠设计流量计算公式495.2.2径流系数的确定495.2.3设计暴雨强度的确定495.3雨水管渠系统的设计步骤51III\n5.3.1划分排水流域和管道定线515.3.2划分设计管段515.3.3划分并计算各设计管段的汇水面积515.3.4雨水水力计算51参考文献54致谢信56诚信声明57III\n前言生命离不开水，随着现代社会的飞速发展，人类对水资源的重视程度在不断提高。它不仅仅是重要的基础性自然资源，更是与能源资源同样重要的战略资源。当前世界都在提倡节约水源，同样中国也面临着极其严峻的水资源问题，表现在以下几个方面。首先，随着人口、经济、社会的不断发展，人们对水资源的需求越来越大，水资源缺乏所带来的制约也越来越明显。其次，水环境污染问题加重，由此带来的水质性缺水现象也越来越普遍，特别是山区等贫困地区水源极为匮乏。第三，全球气候变暖已经成为事实，加剧了水资源在时间和地域上的不均衡分布，由气候变化所带来的各种不确定性问题，给水资源管理带来了更严峻的挑战。因此，在当前以及今后相当长的时期内，水资源将成为制约我国经济社会发展的关键性因素。贵州省六盘水市人口众多，为了不影响经济的发展和人民的正常生活，建设给水排水管网系统迫在眉睫。在此次设计中，我将根据所提供的基础设计资料和图纸，完成六盘水市给水排水管道系统的定线，给排水管道计算和图纸的绘制。设计的主要内容和深度应按照基本建设程序及有关的设计规定、规程确定。根据给水管道系统基础数据设计流量计算和水力计算并绘制给水管网分布图。根据所给污水管道系统基础数据进行设计流量计算和水力计算；确定污水管道系统上某些附属构筑物，如污水中途泵站的设计计算；绘制污水管道系统平面图和纵断面图等。根据居住区汇水情况，绘制雨水干管分布图。划分排水流域，进行雨水管渠的定线，计算设计流量和进行水力计算，确定每一设计管段的断面尺寸、坡度、管底标高及埋深；绘制管渠平面图和纵剖面图。1\n第1章设计资料1.1设计任务与内容在本设计中，将根据所提供的基础设计资料和图纸，完成六盘水市给水排水管道系统的定线，给排水管道计算和图纸的绘制。设计的主要内容和深度应按照基本建设程序及有关的设计规定、规程确定。通常，给水管道系统的主要设计内容包括：设计基础数据（包括设计地区的面积、设计人口数、用水定额）的确定；给水管道系统的平面布置；给水管道系统设计流量计算和水力计算。污水管道系统主要设计内容包括：污水设计基础数据（包括设计地区的面积、设计人口数、污水定额、防洪标准等）的确定；污水管道系统的平面布置；污水管道系统设计流量计算和水力计算；污水管道系统上某些附属构筑物，如污水中途泵站的设计计算；污水管道在接到横断面上位置的确定；绘制污水管道系统平面图和纵断面图等。雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物所组成的一整套工程设施。雨水管渠设计的主要内容包括：确定当地暴雨强度公式；划分排水流域，进行雨水管渠的定线，计算设计流量和进行水力计算，确定每一设计管段的断面尺寸、坡度、管底标高及埋深；绘制管渠平面图和纵剖面图。1.2贵州省六盘水市某地区状况资料1.2.1自然状况1.该镇平均风速4m/s，夏季为3m/s。2.风向：冬季，西北向，频率20%；夏季，东南向，频率26%；年主导风向，东南向，频率22%。3.大气压力：夏季710mmHg；冬季722mmHg。4.温度：年平均温度15℃；最高温度40℃；最低温度-1℃。5.最大冻土深度：0.6m。58\n6.地下水水位：平均距地表8m。7.地质状况：地表0.5m为耕土，0.5~1.5m为亚粘土，1.5~4.0m为粘土，4~10m为砂、砾石、卵石层，地表2m处承载能力为2Kg/cm2。8.河流水文地质状况：在95%水量保证率下流量为50m3/s，流速1.2m/s；20年一遇洪水时，流量为300m3/s，流速3.0m/s。9.地震等级：因水库会诱发地震，故该镇设计按砖-混凝土结构建筑，四层为主。地震烈度等级按里氏6级。1.2.2工程现状资料1.该镇由国家出资建设，规划道路设计宽度25m。其中人行道宽按3m两侧布设，用混凝土面砖铺设；非机动车道按4m两侧布设；机动车道宽11m均用沥青路面。2.地表以下敷设有通讯光缆。给水管道布置标高（管中心）距地表2.0m。生活污水、雨水管道位于路面下1.5m及以下。本设计暂不考虑其相互（空间及平面）交叉。3.地表以下1.5米内设有通讯、天然气、给水管道。雨水在路中央，本设计4.人防工程设于城市绿地以下3米处。5.本地区可自产钢筋混凝土排水管和供应地方建材。6.电力供应充足。7.管道建设拟采用招标方式进行。8.市内排向污水管道的生产废（污）水经局部处理达到排放下水道的标准。1.2.3远期规划10年内达到设计人口。自然人口增长率按2‰考虑，到2024年达到最大人口数，之后实现人口置换水平。1.3给水管网设计资料1.3.1原始资料（1）该镇居住面积上人口密度按700人/公顷计算，按生活用水分区划分属一区。58\n（2）该镇规划有完善的给水排水设备和家用太阳能热水器，无集中供热水设备。平均日用水量为110L/人·d，其不均匀系数为K时=1.3。（3）工业企业用水和工作人员用水印染厂生产及生活最大用水量为5L/s，设其用水量变化与该镇居民用水同步。城市污水处理厂最大用水量为10L/s。（4）公共建筑最高日设计用水量镇政府：3.5L/s；中学：3.5L/s；火车站：4.0L/s；宾馆：3.0L/s，车厂：3.6L/s（5）浇洒绿地、道路设计用水量按3.0L/s计。（6）未预见水量：按设计流量20%考虑。上述（1）～（6）项水量之和作为设计水量，由Ⅱ泵站供给。（7）消防用水：此水量在管网平差时用作校核用。1.3.2绘制日用水量变化曲线及计算水塔、清水池容积的数据资料见表2-1(最高日各时段用水量)1.4排水管网设计资料1.4.1排水量的计算设计1.工业企业排放污水的设计流量计算印染厂厂内生产、生活污水量按给水的90%计，设总排出管埋深为-2.0米，请将其接入城市污水管道；2.公共建筑（火车站）设计排水量计算（1）火车站集中排水量按给水的90%计，设计总排出管埋深为-2.0米（2）镇政府排水量按给水的90%计，设总排出管埋深为-1.8米，请将其接入城市污水管道；（3）中学排水量按给水的90%计，设总排出管埋深为-1.5米，请将其接入城市污水管道；58\n（4）车场排水量按给水的90%计，设总排出管埋深为-1.5米，请将其接入城市污水管道；（5）宾馆排水量按给水的90%计，设总排出管埋深为-1.8米，请将其接入城市污水管道；3.城市人口生活污水设计流量计算人口密度：700人/公顷居住地污水量标准：按给水标准的80%计（有热水淋浴）1.4.2雨水的设计暴雨公式:；q=167i综合径流系数按地区取值(本设计采用平均径流系数，取0.5)设计重现期P：P=3地面积水时间t1：t1=20min折减系数m：m=1.558\n第2章给水管网系统设计2.1设计水量该镇居住面积上人口密度按700人/公顷计算，按生活用水分区划分属一区。该镇规划有完善的给水排水设备和家用太阳能热水器，无集中供热水设备。平均日用水量为110L/人·d，其不均匀系数为Kd=1.3。2.1.1最高日用水量计算（1）居住区最高日生活用水量Qd=Kd*Nq式中Kd日变化系数；Kd=1.3Qd最高日用水量；q平均日用水量定额，110L/人·dN设计年限内计划人口数，该镇人口密度700cap/ha,居住面积参考排水管网中表F=227.68haQd=1.3×110×700×227.68×(1+2‰)10=13010193L/d=22836.35m3/d（2）工业企业用水和工作人员用水印染厂生产及生活最大用水量为9L/s,城市污水处理厂最大用水为9L/s。Q2=5+10=15L/s=1296m3/d(3)公共建筑用水量镇政府：3.5L/s；中学：3.5L/s；火车站：4.0L/s；宾馆：3.0L/s，车厂：3.6L/sQ3=3.5+3.5+4.0+3.0+3.6=17.6L/s=1520.64m3/d(4)浇洒绿地、道路用水量Q4=3.0L/s=259.2m3/d(5)未预见水量和管网漏水量58\n按设计流量20%考虑。上述（1）～（4）项水量之和作为设计水量，由Ⅱ泵站供给。Q5=20%（Q1+Q2+Q3+Q4）=0.2×(22836.35+1296+1520.64+259.2)=5182.44m3/d(6)最大日用水量为Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5Qd=22836.35+1296+1520.64+259.2+5182.44=31094.63m3/d查表2-1为则最高时用水量为Qh=31094.63×6.1%=1896.77m3/h2.1.2消防用水量计算1．室外消防用水量，查《给水工程(第四版)》523页附表3城镇、居住区则消防用水定额为35L/s，同一时间内火灾次数2次，消防历时取两小时则消防用水量为：Q=35×2×2×3600=504m32．室内消防用水量按两处同时发生火灾，各处有两个消火栓同时工作10min,每个水枪流量取5L/sQ=5×2×2×10×60=12m32.2绘制日用水量变化曲线及计算水塔和清水池容积表2-1最高日各时段用水量（%）时间（%）0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水量（%）2.62.52.62.53.03.14.14.85.15.56.15.5时间（h）12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量（%）5.15.05.04.94.75.25.25.04.13.02.82.658\n图2-1最高日用水量变化曲线清水池和水塔有效容积计算，如下表2-2表2-2清水池和水塔调节容积计算时间（%）用水量（%）二级泵站供水量（%）一级泵站供水量（%）有水塔时清水池调节容积（%）水塔调节容积（%）（1）（2）（3）（4）（5）（6）0~12.62.994.17-1.18-0.391~22.52.994.17-1.18-0.492~32.62.994.16-1.17-0.393~42.52.994.17-1.18-0.494~53.03.004.17-1.170.005~63.12.994.16-1.170.116~74.13.004.17-1.171.107~84.85.164.170.99-0.368~95.15.164.161.00-0.069~105.55.164.170.990.3410~116.15.164.170.990.9411~125.55.164.161.000.3412~135.15.164.170.99-0.0613~145.05.164.170.99-0.1614~155.05.164.161.00-0.1615~164.95.164.170.99-0.2658\n续表2-216~174.75.164.170.99-0.4617~185.25.164.161.000.0418~195.25.164.170.990.0419~205.05.164.170.99-0.1620~214.13.004.16-1.161.1021~223.02.994.17-1.180.0122~232.82.994.17-1.18-0.1923~242.62.994.16-1.17-0.39累计100.0100.00100.0012.914.02由表得水塔、清水池调节容积按分别为最高日用水量的4.02%和12.91%。(1)水塔容积计算：水塔中需贮存消防用水，因此总容积等于：W=W1+W2(m3)式中：W1调节容积，m3；W2消防贮水量，m3，按10min室内消防用水量计算。计算：W1=4.02%×31094.63=1250m3W2=5×2×2×10×60=12m3总容积计算:W=1250+12=1262m3(2)清水池有效容积计算：清水池中除了贮存调节用水以外，还存放消防用水和水厂生产用水，因此，清水池有效容积等于：W=W1+W2+W3+W4(m3)式中：W1调节容积，m3；W2消防贮水量，m3，按两小时火灾延续时间计算；W3水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，等于最高日用水量的5%-10%；W4安全贮量，按W1+W2+W3之和的2%计算，m3。计算：W1=12.91%×31094.63=4014.32m3W2=35×2×2×3600÷1000=504m3W3=8%×31094.63=2487.57m358\nW4=2%(W1+W2+W3)=2%×(4104.32+504+2487.57)=140.12m3因此，清水池的总容积为W=7146.01m3，这里取7200m3。清水池应设体积相同的两个，如仅有一个，则应分隔或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供。58\n第3章管网布置及水力计算3.1管网定线城镇中有一条香溪河水质良好，可作为生活饮用水水源。城市地势较平坦，没有太大的起伏变化。城市街区分布均匀城市中工企业对水质无特殊要求，因而采用统一的供水系统。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调结构筑物的位置、大用户的分布等。主要考虑以：下几点(1）定线时干管的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，干管位置从水量较大的街区通过。(3)干管尽量靠近大用户，减小分配管的长度。(4)干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要路面下通过。(5）干管与干管的连接使管网成环状网。连接管的间距考虑在800m-1000m。(6)力求以最短的距离铺设管线，以减少管网的造价和供水能量费用3.2管网水力计算3.2.1比流量计算最大时集中流量为：Q=（3.5+3.5+4.0+3.0+3.6+5+10）=32.6L/s最大时管网总流量：Q=31094.63×6.1%=1896.77m3/h=526.86L/s管线总长度:L=7315m，则比流量为qs=0.06757L/s·m3.2.2由比流量确定管网的沿线流量管段管段长度（m）沿线流量(L/s)58\n1-283056.082-380054.064-583056.085-680054.067-883056.088-953035.811-456037.844-739026.352-556037.845-839026.353-656037.846-923515.87合计7315494.26表3-1沿线流量计算3.2.3节点流量计算表3-2节点流量计算节点(L/s)集中流量（L/s)节点流量（L/s）11/2×(56.08+37.84)46.9621/2×(56.08+54.06+37.84)4.077.9931/2×(56.06+37.84)3.549.4541/2×(37.84+26.35+56.08)60.13551/2×(37.84+26.35+56.08+54.06)10.197.26561/2×(37.84+15.87+54.06)53.88571/2×(26.35+56.08)41.21581/2×(26.35+56.08+35.81)1574.1291/2×(35.81+15.87)25.84合计494.2632.6526.8658\n3.2.4初步流量分配图3-1最大用水时流量分配3.2.5管段直径设计表3-3管段直径表管段编号1-22-33-二泵站4-55-67-88-9设计管径(mm)300450500250450200250管段编号1-44-72-55-83-66-9设计管径(mm)150150150150600300注：管径确定参照《给水工程》第四版92页表7-1。58\n3.3最大用水时管网平差表3-4最大用水时管网平差环号管段编号管长（m）管径DN(mm)初分配流量q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣Ⅰ1-283030053.9600.76343.1921-2.64950.04911-45601507.0000.40152.4661-1.38100.19732-55601506.0000.34411.87141.04800.17474-583025035.1350.72153.66663.04330.0866∑0.06080.5077△q-0.0599Ⅱ2-3800450137.9500.86742.3851-1.90810.01382-55601506.0000.34411.8714-1.04800.17473-6560600258.2700.91341.80601.01140.00395-6800450136.4000.85762.33581.86860.0137∑-0.07610.2061△q0.1847Ⅲ4-583025035.1350.72153.6666-3.04330.08664-739015018.0001.032313.86465.40720.30045-839015010.0000.57354.69811.83230.18327-883020021.9350.70524.7057-3.90570.1781∑0.29050.7483△q-0.1941Ⅳ5-6800450136.4000.85762.3358-1.86860.01375-839015010.0000.57354.6981-1.83230.18326-923530067.9850.96184.89351.15000.01698-953025042.1450.86555.12712.71740.0645∑0.16650.2783△q-0.299158\n图3-2最高日最高时用水环状图最高时选节点4为控制点，其水压标高=374.03+20=394.03其余节点的水压标高如下表：表3-5水压标高节点地形标高（m）水压标高(m)自由水压(m)节点流量(L/s)1374.04395.41121.37146.962375.90398.06122.16177.993377.70399.96922.26949.454374.03394.032060.1355375.50397.07321.57397.2656376.60398.94222.34253.8857373.30399.43726.13741.2158375.01395.53120.52174.129375.55398.24822.69825.8458\n3.4确定水塔高度、水泵扬程（房屋按4层计算）3.4.1水塔高度计算从二泵站到管网的输水管计两条，每条计算流量为222.835/s,选定管DN500,水头损失为h=alq2=2.408m；从水塔到管网输水管，流量81.19l/s，选定管径DN350，水头损失h=alq2=1.569m。根据地形图可知各节点地面标高表3-6节点地面标高节点编号12345地面标高(m)374.04375.90377.70374.03375.50节点标高6789地面标高(m)376.60373.30375.01375.55最大用水时控制点所需最小服务水头：Hc=20m(按4层计算)水塔水柜高于地面高度：Ht=Hc+hn-(Zt-Zc)式中Hc控制点要求的最小服务水头，m；hn按最高时用水量计算的从水塔到控制点的管网水头损失，m；Zt设置水塔处的地面标高，m；Zc控制点的地面标高，m。在最高用水时，管网用水由泵站和水塔同时供给，两者各有自己的供水区，在供水分界线上，水压最低。式中hn是指水塔到供水分界线处的水头损失.从水塔到分界线处的的水头损失取：水塔78。因此水塔高度为：Ht=375.01+20+3.906+1.569-385=15.485m3.4.2水泵扬程计算水泵扬程由距离最远控制点7确定，该点地面标高373.30m，泵站地面标高379.1m，最小服务水头为20m，从泵站到控制点的水头损失取二泵站-3-2-1-4-7，吸水管和泵房内水头损失取2m，安全水头2m，清水池水深4m,则水泵扬程：58\nHp=373.30+20+5.407+(1.381+2.650+1.908+2.408)+2+2-379.1=31.954m，取32m。3.5管网校核3.5.1不利管段事故时校核（供水能力按70%设计流量校核）管网主要管线损坏时必须及时检修，在检修时间内供水量允许减少。一般按最不利管段损坏而需要断水检修的条件，核算事故时的流量和水压是否满足要求。(1)节点流量表表3-7节点流量表节点编号12345节点流量（L/s）32.87254.59334.61542.09568.086节点编号6789节点流量(L/s)37.72028.85151.88418.088(2)初分流量图3-3初分配流量58\n58\n表3-8不利管段事故时校核平差表环号管段编号管长(m)管径DN(mm)初分配流量第1次校正第2次校正q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣Ⅰ1-283030037.8720.53581.6715-1.38740.036637.5210.53081.6435-1.36410.036437.5910.53181.6491-1.36870.03641-45601505.0000.28681.3528-0.75760.15154.6490.26661.1890-0.66590.14324.7190.27061.2210-0.68380.14492-5560500184.8910.94162.42181.35620.0073185.2420.94342.43041.36100.0073185.1720.94312.42871.36010.00734-583030024.4950.34650.76300.63330.025925.8860.36620.84220.69900.027026.3630.37300.87010.72220.0274∑-0.15540.2213∑0.03000.2139∑0.02970.2160△q0.3511△q-0.0702△q-0.0688Ⅲ4-583030024.4950.34650.7630-0.63330.025925.8860.36620.8422-0.69900.027026.3630.37300.8701-0.72220.02744-739015012.6000.72267.16782.79540.221911.5600.66306.12062.38710.206511.0130.63165.60182.18470.19845-83901507.0000.40152.46610.96180.13747.8770.45183.04981.18940.15108.1760.32991.73580.67700.08287-883020015.3820.49462.4653-2.04620.133016.4220.52802.7754-2.30360.140316.9690.54562.9454-2.44470.1441∑1.07780.5181∑0.57390.5248∑-0.30520.4526△q-1.0400△q-0.5468△q0.3372Ⅳ5-680050085.3100.43450.58910.47130.005583.3930.42470.56550.45240.005482.5470.42040.55530.44420.00545-83901507.0000.40152.4661-0.96180.13747.8770.45183.0498-1.18940.15108.1760.46893.2616-1.27200.15566-923530047.5900.67332.53470.59570.012545.6730.64612.35100.55250.012144.8270.63422.27210.53390.01198-953030029.5020.41741.06470.56430.019127.5850.39020.94370.50020.018126.7390.37830.89250.47300.0177∑0.66950.1746∑0.31560.1866∑0.17910.1906△q-1.9175△q-0.8455△q-0.470058\n(4)管网校核图3-4事故管网环状图水泵扬程由控制点7确定，该点地面标高373.30m，泵站地面标高379.1m，最小服务水头为20m，从泵站到控制点的水头损失取：二泵站-3-2-1-4-7，吸水管和泵房内水头损失取2m，安全水头2m，清水池水深4m,则水泵扬程计算如下：Hp=373.30+20+（2.185+0.684+1.369+1.653+2.408)+2+2+4-3789.1=28.499m水泵满足所需扬程。最高时选节点4为控制点，其水压标高=374.03+20=394.03。58\n3.5.2消防时管径校核消防时管网校核，是以最高时确定的管径为基础，根据《给水排水设计手册》该地区的消防用水量为同一时间内火灾次数为两次，一次灭火用水量为35L/s。按最高用水时另行增加消防设施时的流量进行分配，在节点5、7分别加上35L/s的消防流量，其它节点流量不变，求出各管段消防时的流量和水头损失。(1)流量初分图3-5流量初分配(2)消防校核管网平差表表3-9消防校核管网平差表58\n58\n环号管段编号管长(m)管径DN(mm)初分配流量第1次校正第2次校正q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣Ⅰ1-283030053.9600.76343.1921-2.64950.049153.3860.75533.1299-2.59780.048753.7960.76113.1743-2.63460.04901-45601507.0000.40152.4661-1.38100.19736.4260.36852.1154-1.18460.18446.8360.39202.3633-1.32340.19362-55601506.0000.34411.87141.04800.17478.0980.46443.20571.79520.22177.2780.41742.64501.48120.20354-583030051.6480.73072.94522.44450.047351.1180.72322.88992.39860.046950.6490.71652.84132.35830.0466∑-0.53800.4684∑0.41140.5016∑-0.11860.4927△q0.5743△q-0.4101△q0.1203Ⅱ2-3800450137.9500.86742.3851-1.90810.0138139.4740.87702.4341-1.94730.0140139.0640.87442.4209-1.93670.01392-55601506.0000.34411.8714-1.04800.17478.0980.46443.2057-1.79520.22177.2780.41742.6450-1.48120.20353-6560600328.2701.16102.82321.58100.0048326.7461.15562.79871.56730.0048327.1561.15712.80531.57100.00485-6800500187.9130.95702.49591.99670.0106186.5270.95002.46181.96940.0106186.2750.94872.45561.96450.0105∑0.62160.2039∑-0.20580.2510∑0.11750.2328△q-1.5239△q0.4099△q-0.2525Ⅲ4-583030051.6480.73072.9452-2.44450.047351.1180.72322.8899-2.39860.046950.6490.71652.8413-2.35830.04664-73901501.4870.08530.16250.06340.04262.5910.14860.42600.16610.06412.6510.15200.44310.17280.06525-839015010.0000.57354.69811.83230.183211.2430.64485.81682.26850.201810.6390.61025.25942.05120.19287-88302003.4880.11210.1792-0.14870.04262.3840.07660.0928-0.07700.03232.3240.07470.0888-0.07370.0317∑-0.69760.3158∑-0.04090.3451∑-0.20800.3363△q1.1044△q0.0593△q0.3093Ⅳ5-6800500187.9130.95702.4959-1.99670.0106186.5270.95002.4618-1.96940.0106186.2750.94872.4556-1.96450.01055-839015010.0000.57354.6981-1.83230.183211.2430.64485.8168-2.26850.201810.6390.61025.2594-2.05120.19286-923530086.4721.22337.65971.80000.020886.3341.22147.63531.79430.020886.9971.23077.75291.82190.02098-953030060.6320.85783.95812.09780.034660.4940.85583.94142.08900.034561.1570.86524.02162.13150.0349∑0.06890.2493∑-0.35470.2677∑-0.06230.2591△q-0.1382△q0.6627△q0.120158\n（3）管网校核图3-6消防时环状管网环状图消防时管网校核，是以最高时确定的管径为基础，按最高用水时另行增加消防设施时的流量进行分配，在节点5、7分别加上35l/s的消防流量，求出各管段消防时的流量和水头损失。从二泵站到管网的输水管计两条，每条计算流量为257.835l/s,选定管DN600,水头损失为h=alq2=1.258m；水泵扬程由距离最远控制点7确定，该点地面标高373.03m，泵站地面标高379.1m，消防控制点所需最小服务水头10m，从泵站到控制点的水头损失取二泵站-3-2-1-4-7，吸水管和泵房内水头损失取2m，安全水头2m，清水池水深4m,则水泵扬程：373.03+10+1.258+(1.937+2.635+1.323+0.173)+2+2-379.1=15.526mHP58\n3.5.3最大转输时校核(1)节点流量计算设对置水塔的管网，在最高用水时由水泵和水塔同时向管网供水，但在一天内抽水量大于用水量的一段时间里，多余的水经管网送入水塔内储存，因此管网还应按最大转输流量来核算，以确定是否能将水送进水塔。核算时节点流量须按最大转输时的用水量求出。因节点流量随用水量的变化成比例的增减，所以最大转输时的各节点流量按下式计算：最大转输时节点流量=×最高用水时该节点的流量由图2-2得:最大转输时用水量为：31094.63×4.1%÷3.6=354.13L/s最高时用水量为：31094.63×6.1%÷3.6=526.88L/s得最大转输时各节点流量：表3-10最大转输时各节点流量节点编号12345节点流量（L/s）31.55752.40933.2340.41165.362节点编号6789节点流量（L/s）36.21127.69649.80917.364(2）流量初分图3-7最大转输流量初分配图（3）平差表3-11最大转输时管网平差（见下一页）58\n环号管段编号管长(m)管径DN(mm)初分配流量第1次校正第2次校正q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣q(L/s)v(m/s)1000ih(m)∣h/q∣Ⅰ1-283030036.5570.51721.5678-1.30120.035637.1660.52581.6155-1.34080.036137.4760.53021.6399-1.36110.03631-45601505.0000.28681.3528-0.75760.15155.6090.32171.6597-0.92950.16575.9190.33951.8265-1.02290.17282-55601506.0000.34411.87141.04800.17476.0430.34651.89521.06130.17566.2400.35782.00701.12390.18014-583040085.4110.67971.77441.47280.017284.7900.67471.75091.45320.017183.5380.66481.70381.41420.0169∑0.46190.3790∑0.24420.3946∑0.15410.4062△q-0.6094△q-0.3095△q-0.1897Ⅱ2-380045094.9660.59711.2017-0.96130.010195.6180.60121.2167-0.97340.010296.1250.60441.2285-0.98280.01022-55601506.0000.34411.8714-1.04800.17476.0430.34651.8952-1.06130.17566.2400.35782.0070-1.12390.18013-6560600307.0431.08592.49161.39530.0045306.3911.08362.48171.38980.0045305.8841.08182.47411.38550.00455-6800550154.7730.65141.08530.86820.0056152.3380.64121.05430.84340.0055151.5340.63781.04410.83530.0055∑0.25420.1949∑0.19850.1959∑0.11400.2004△q-0.6519△q-0.5066△q-0.2845Ⅲ4-583040085.4110.67971.7744-1.47280.017284.7900.67471.7509-1.45320.017183.5380.66481.7038-1.41420.01694-739025050.0001.02687.04132.74610.054950.0111.02707.04422.74730.054950.9541.04647.29382.84460.05585-839015010.0000.57354.69811.83230.18328.2280.47193.29931.28670.15648.8740.50893.78231.47510.16627-883030058.8860.83313.7500-3.11250.052958.8750.83293.7487-3.11140.052857.9320.81963.6386-3.02000.0521∑-0.00690.3082∑-0.53060.2813∑-0.11450.2911△q0.0112△q0.9432△q0.1966Ⅳ5-6800550154.7730.65141.0853-0.86820.0056152.3380.64121.0543-0.84340.0055151.5340.63781.0441-0.83530.00555-839015010.0000.57354.6981-1.83230.18328.2280.47193.2993-1.28670.15648.8740.50893.7823-1.47510.16626-9235400116.0590.92363.12260.73380.0063117.8420.93783.21210.75490.0064118.1390.94013.22720.75840.00648-953040098.6950.78542.31421.22650.0124100.4780.79962.39181.26770.0126100.7750.80192.40491.27460.0126∑-0.74020.2076∑-0.10760.1809∑-0.27740.1908△q1.7828△q0.2975△q0.727058\n图3-8最大转输时环状图从泵站到水塔沿程水头损失，取二泵站-3-6-9-8-7-水塔。沿程水头损失：∑h1=1.386+0.758+1.275+3.020+3.906+0.906=11.251m局部水头损失：∑h2=10%×∑h1=1.125mHp=373.03+15.485+11.251+1.125+2+4-379.1=27.791m，水泵扬程满足。表3-12节点标高节点地形标高（m）水压标高（m）自由水压（m）节点流量（L/s）1374.04397.16823.12831.5572375.90398.52922.62952.4093377.70399.51221.81233.23422.115374.0322.11540.4115375.50397.55922.05965.3626376.60398.39421.79436.2117373.30393.320.00393.308375.01396.3321.3149.8099375.55397.59522.04517.364综上所述，最大转输时所需最小流量为440L/s,最小扬程32m。58\n第4章排水管网系统4.1排水分类城市排水按照来源和性质可分为生活污水、工业废水和降水，而城市污水是指排入城市排水管道的生活污水和工业废水的总和。（1）生活污水生活污水指人们日常生活中用过的水，主要包括从住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店及其他公共建筑和工厂的生活间，如厕所、浴室、厨房、食堂和洗衣房等处排出的水。生活污水中含有较多有机物和病原微生物等污染物质，在收集后需经过处理才能排入水体、灌溉农田或再利用。（2）工业废水工业废水是指在工业生产中所产生的废水。工业废水水质随工厂生产类别、工艺过程、原材料、用水成分以及生产管理水平的不同而有较大差异。根据污染程度的不同，工业废水可分为生产废水和生产污水。生产废水是指在使用过程中受到轻度污染或仅水温增高的水。如冷却水，通常经简单处理后即可在生产中重复使用，或直接排入水体。生产污水是指在使用过程中受到较严重污染的水，具有危害性，需经处理后方可再利用或排放。不同的工业废水所含污染物质有所不同，如冶金、建材工业废水含有大量无机物，食品、炼油、石化工业废水所含有机物较多。另外，不少工业废水含有的物质是工业原料，具有回收利用价值。（3）降水降水即大气降水，包括液态降水和固态降水，通常主要指降雨。降落雨水一般比较清洁，但初期降雨的雨水径流会携带着大气中、地面和屋面上的各种污染物质，污染相对严重，应予以控制。由于降雨时间集中，径流量大，特别是暴雨。若不及时排泄，会造成灾害。在城市和工业企业中，应当有组织地、及时地排除上述废水和雨水，否则可能污染和破坏环境，甚至形成公害，影响生活和生产以及威胁人民健康58\n4.2排水系统的体制在城市和工业企业中污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称作排水系统的体制（简称排水体制）。排水系统的体制，一般分为合流制和分流制两种类型。(1)合流制排水系统合流制排水系统是将生活污水、工业废水和降水在同一个管渠内排除的系统。根据污水、废水、雨水混合汇集后的处置方式不同，可分为下列三种情况：①直流式合流制：管渠系统布置就近排向水体，分若干排出口，混合的污水不经处理直接泄入水体。国内外很多老城区的排水方式大多是这种系统，但是，随着现代化工业与城市的发展，污水量不断增加，水质日趋复杂，所造成的污染危害很大。因此，这种直泄式合流制排水系统目前不宜采用。②全处理合流制：污水、废水、雨水混合汇集后全部输送到污水厂处理后再排放。这对防止水体污染，保障环境卫生方面当然是最理想的，但需要主干管的尺寸很大，污水处理厂的容量也增加很多，基建费用相应增高，很不经济。因此，这种方式在实际情况下也很少采用。③截流式合流制：在街道管渠中合流的生活污水、工业废水和雨水，一起排向沿河的截流干管，在截流干管处设置溢流井，并在干管下游设污水厂。晴天和初降雨时所有污水都排送到污水厂，经处理后排入水体，随着降雨量的增加，雨水径流也增加，当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，就有部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体。国内外在改造老城市的合流制作水系统时，通常采用这种方式。(2)分流制排水系统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或两个以上各种独立的管渠系统内排除的排水系统。排除生活污水和工业废水的系统称污水排水系统；排除雨水的系统称雨水排水系统。通常分流制排水又分为下列两种：①58\n完全分流制：分别设置污水和雨水两个管渠系统，前者用于汇集生活污水和部分工业废水，并输送到污水处理厂，经处理后再排放；后者汇集雨水和部分工业废水，就近直接排入水体。②不完全分流制：城市中只有污水管道系统而没有雨水管渠系统，雨水沿着地面、道路边沟、水渠等原有系统排泄。这种体制只有在地形条件有利时采用。对于机关报建城市或地区，有时为了急于解决污水出路问题，初期采用不完全分流制，先只埋设污水管道，以少量经费解决近期的污水问题。待将来配合道路工程的不断完善，增设雨水管渠系统，将不完全分流制改成完全分流制。4.3排水体制的选择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。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资以及维护管理费用。通常，排水系统体制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。下面从不同的角度进一步分析各种体制的使用情况。①环境保护方面如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较理想的；但这时截流主干管尺寸很大，污水厂容量也要增加很多，建设费用相应地提高。采用截流式合流制时，在暴雨径流之初，原沉淀在合流管渠的污泥被大量冲起，经溢流井送人水体。同时雨天时有部分混合污水溢入水体。实践证明，采用截流式合流制的城市，水体污染日益严重。应考虑将雨天时溢流出的混合污水予以储存，待晴天时再将储存的混合污水全部送至污水厂进行处理，或者将合流制改建成分流制排水系统等。58\n分流制是将城市污水全部送至污水厂处理，但初期雨水未加处理就直接排入水体，对城市水体也会造成污染，这是它的缺点。近年来，国内外对雨水径流水质的研究发现，雨水径流特别是初期雨水径流对水体的污染相当严重。分流制虽然具有这一缺点，但它比较灵活，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广泛的应用，而且也是城市排水体制的发展方向。②工程造价方面国外有的经验认为合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20％-40％，但合流制的泵站和污水厂的造价却比分流制高。从总造价来看完全分流制比合流制可能要高。从初期投资来看，不完全分流制初期只建污水排水系统，因而既可节省初期投资费用，又可缩短工期，发挥工程效益也快。合流制和完全分流制的初期投资均大于不完全分流制。③维护管理方面晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而晴天时合流制管内流速较低，易于产生沉淀。但据经验，管中的沉淀物易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护管理费用可以降低。但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理中的复杂性。而分流制系统可以保持管内的流速，不致发生沉淀，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。④施工方面合流制管线单一，减少与其他地下管线、构筑物的交叉，管渠施工较简单。但在建筑物有地下室情况下采用合流制，遇暴雨时有可能倒流入地下室内，合流制安全性不如分流制。混合制排水系统的优缺点，介于合流制和分流制排水系统两者之间。排水系统体制的选择是一项既复杂又很重要的工作。应根据城镇及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水量、水质、地形、气候和水体状况等条件，在满足环境保护的前提下，通过技术经济比较综合确定。新建地区一般应采用分流制排水系统。但在特定情况下采用合流制可能更为有利。综上所述，本设计采用完全分流制排水系统。4.4管道材料及管道系统上的主要构筑物58\n4.4.1管道材料管道材料有以下要求①管道必须不漏水，不能渗入或渗出。②管道应能抵抗污水和地下水的冲刷和侵蚀。③管道的内壁面应整齐光滑。④管道应有足够的强度。通常，管道是预制的圆形管子。在我国，城市和工厂中最常用的管道是混凝土管、钢筋混凝土管和陶土管。混凝土管适用于排除雨水、污水，混凝土管的原料较易获得，设备、制造工艺简单，被广泛采用；钢筋混凝土管适用于排除雨水、污水等；陶土管适用于排除酸性废水。4.4.2管道系统上的主要构筑物（1）检查井检查井主要是为了检查、清通和连接管道而设置的。检查井通常设在管道交汇、转弯、管道尺寸或坡度变化等处，相邻一定距离的直线管道上也设置检查井，其最大间距在《室外排水设计规范》中作了规定，见下表2-1。表4-1检查井的最大间距管径或暗渠净高（mm）最大间距污水管道（m）雨水（合流）管道（m）200～4002040500～7005060800～100070801100～150090100>1500100120当上下游管段出现较大的落差（大于1m）时，一般检查井不再适用，改用跌水井连接。跌水井是设有消能设施的检查井，它可以克服水流跌落时产生的巨大冲击力，宜设在直线管段上。（2）出水口管道出水口的位置和形式应根据出水58\n水质、水体的水位及其变化幅度、水流方向、下游用水情况、边岸变迁（冲、淤）情况和夏季主导风向等因素确定，并要取得当地卫生主管部门和航运管理部门的同意。管道出水口一般设在岸边。当废水需和受纳水体充分混合时，出水口常长距离伸入水体，在伸入水体的出水口处应设置标志。污水管道的出水口应尽可能淹没在水中，管顶标高一般在常水位以下，使污水和河水混合得较好，同时可以避免污水沿滩流泻，造成环境污染。雨水管道出水口的管底标高，一般设在常水位以下。出水口和河道连接处，一般设置护坡或挡土墙，以保护河岸，固定管道出口管的位置。4.5污水管网设计步骤4.5.1确定排水区界、划分排水流域在排水区界内，根据地形及城镇的竖向规划，划分排水流域。一般在丘陵及地形起伏的地区，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无显著分水线的地区，可根据面积大小划分，使各相邻流域的管道系统合理分担排水面积，使干管在最大合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能自流接入。排水流域划分情况详见附图2—污水管道平面布置图。4.5.2污水管道定线在城镇（地区）总平面图上确定污水管道的位置和走向，称污水管道系统的定线。正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。定线应遵循的主要原则是：管道定线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。一般情况下，地形是主要的影响因素。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。在整个排水区域较低的地方敷设主干管和干管，便于支管的污水能自流接入，而横管的坡度尽可能与地面坡度一致。在地形平坦地区，应避免小流量的横支管长距离平行于等高线敷设，让其尽早接入干管，宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行。在坡度较大的时候应设置跌水井，改善水力条件。58\n污水主干管的走向和数目取决于污水厂和出水口的位置和数目。小城市通常只设一个污水厂，只需一条主干管。大流量的集中污水直接接入污水干管起端，可以增大上游干管的管径，减少敷设坡度，减小整个管道系统的埋深。4.6污水管网流量计算4.6.1街区编号及面积计算表4-2街区编号及面积街区编号12345678910街区面积m24.515.816.025.376.895.165.813.013.144.76街区编号11121314151617181920街区面积m24.255.444.084.592.722.855.135.324.756.08街区编号21222324252627282930街区面积m24.565.133.422.305.45.64.85.44.14.4街区编号31323334353637383940街区面积m25.64.86.44.85.44.61.525.134.566.08街区编号41424344454647街区面积m24.565.134.855.274.084.594.674.6.2污水设计流量（1)居住区生活污水设计流量按下式计算式中：n居民区生活污水定额，88L/（cap·d）；N设计人口数，KZ生活污水量总变化系数；查表2-1内插法得KZ=1.646。Q1=80%×110×162592.36×1.646÷86400=272.58L/s(2)工业企业排放污水的设计流量计算印染厂厂内生产、生活污水量按给水的90%计Q=5×0.9=4.5L/s.(3)公共建筑（火车站）设计排水量计算58\n火车站集中排水量3.6L/s；镇政府排水量按给水的90%计，值为3.15L/s；中学排水量按给水的90%计，值为3.15L/s；车场排水量按给水的90%计，值为3.24L/s；宾馆排水量按给水的90%计，值为2.7L/s。4.6.3设计管段的设计流量每一设计管段的污水设计流量包括本段流量、转输流量、集中流量。本段流量由公式:式中：F设计管段服务的街区面积额；生活污水总变化系数；比流量,（Ｌ/(s·ha)）。可由下式求得：式中n居住区生活污水定额，88L/（cap·d）；P人口密度，700cap/ha。=88×700÷86400=0.71Ｌ/(s·ha)。4.7污水管道的水力计算4.7.1设计参数的选择（1）设计充满度在设计流量下，管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度（或水深比）。我国的污水管道按非满流（h/D<1）进行设计，这样规定的原因是：①保留一部分管道断面，为未预见水量的增长留有余地，避免污水溢出。②留出适当空间，以利管道的通风，排出有害气体。58\n最大设计充满度的规定见表4-3：表4-3最大设计充满度管径（D）或暗渠高（H）（mm）最大设计充满度（h/D）200～3000.55350～4500.65500～9000.70≥10000.75③在计算污水管道充满度时，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，应按满流复核。（2）设计流速为了防止管道中产生於积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大和最小设计流速范围之内。最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的流速。《室外排水设计规范》规定污水管道在设计充满度下的最小设计流速定为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，其值要根据试验或调查研究决定。最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速。该值与管道材料有关，通常，金属管道的最大设计流速为10m/s.非金属管道的最大设计流速为5m/s。（3）最小管径在污水管道系统的上游部分，设计污水流量很小，若根据流量计算，则管径会很小，而管径过小极易堵塞；此外，采用较大的管径，可选用较小的坡度，使管道埋深减小。因此，为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径。在街区和厂区内污水管道最小管径为200mm，街道下为300mm。（4）最小设计坡度不同管径的污水管道有不同的最小坡度。我国《室外排水设计规范》只规定最小管径对应的最小设计坡度，街坊内污水管道的最小管径为200mm，相应的最小设计坡度为0.004mm；街道下为300mm，相应的最小设计坡度为0.003。若管径增大，相应于该管径的最小坡度由最小设计流速保证。（5）污水管道埋设深度58\n在干燥土壤中，管道最大埋深一般不超过7～8m；在多水、流沙、石岩地层中。一般不超过5m。（6）管道的衔接污水管道系统中的检查井是清通维护管道的设施，也是管道的衔接设施。一般在管道管径、坡度、方向发生变化及管道交汇时，都需要设置检查井。检查井内上下游管段必须有较好的衔接，以保证管道顺利运行。检查井内上下游管道在衔接时应遵循下述原则：①尽可能提高下游管段的高程，以减少埋深，从而降低造价；②避免在上游管道中形成回水而造成淤积；管道的衔接方法有管顶平接和水面平接两种。58\n表4-4污水干管流量计算表管段编号居住区生活污水量集中流量设计流量（l/s）本段流量转输流量q2(l/s)合计平均流量（l/s）总变化系数KZ生活污水设计流量Q1(L/S)本段（l/s）转输（l/s）街区编号街区面(ha)比流量q0流量q（l/s）12345678910118-9————7.337.332.2316.35——16.359-10————12.7112.712.0726.31——26.3110-11————18.3818.381.9736.21——36.2111-12————21.521.51.9541.93——41.9312-1————22.5822.581.9443.811.08—44.891-2385.130.713.6422.5826.221.9150.08——50.0813-14————————3.6—3.614-15————8.098.092.2117.883.6—21.4815-16————14.4914.492.0229.27—3.632.8716-17————21.6421.641.9542.20—3.645.8058\n17-18————25.6225.621.9249.195.943.658.73续表4-418-2————32.7532.751.8660.92—9.5470.462-3394.560.713.2458.9762.211.73107.624.59.54121.663-440、4411.350.718.0662.2170.271.7119.46—14.04133.5019-20————8.568.562.1918.75——18.7520-21————15.3215.322.030.64——30.6421-22————22.8722.871.9444.37——44.3722-23————26.2826.281.9150.196.39—56.5823-4————34.2334.231.8563.33—6.7969.724-541、458.640.716.13104.5110.631.59175.90—20.43196.335-642、469.720.716.90110.63117.531.59186.87—20.43207.3024-25————8.828.822.1919.32——19.3225-26————14.0114.012.0328.44——28.4426-27————20.0820.081.9639.36——39.3658\n表4-5污水支管流量计算表管段编号居住区生活污水量集中流量设计流量（l/s）本段流量转输流量q2(l/s)合计平均流量（l/s）总变化系数KZ生活污水设计流量Q1(L/S)本段（l/s）转输（l/s）街区编号街区面(ha)比流量q0流量q（l/s）123456789101129-3014.510.713.20—3.202.37.36——7.3630-825.810.714.13—4.132.39.50——9.5031-1436.020.714.27—4.272.39.82——9.8232-1446.020.714.27—3.812.38.76——8.7633-1956.890.714.89—4.892.311.25——11.2534-1965.160.714.13—3.672.38.44——8.4435-2475.810.714.13—4.132.39.50——9.5036-2483.010.712.14—2.142.34.92——4.9237-3893.140.712.23—2.232.35.13——5.1358\n38-9————————3.155.138.2839-15104.760.713.38—3.382.37.78——7.78续表4-540-15114.250.713.02—3.022.36.95——6.9541-20125.040.713.96—3.862.38.88——8.8842-20134.080.712.90—2.902.36.67——6.6743-25144.590.713.26—3.262.37.50——7.5044-25152.720.711.93—1.932.34.44——4.4445-46162.850.712.02—2.022.34.65——4.6546-10175.130.713.64—3.642.38.37——8.3747-16185.330.713.78—3.782.38.69——8.6948-16194.750.713.37—3.372.37.75——7.7549-21206.080.714.32—4.322.39.94——9.9450-21214.560.713.24—3.242.37.45——7.4551-26225.130.713.64—3.642.38.37——8.3752-26233.420.712.43—2.432.35.59——3.7553-54242.300.711.63—1.632.33.75——3.7558\n54-11255.40.713.83—3.832.38.81——8.8155-17265.60.713.98—3.982.39.15——9.15续表4-556-17————————5.94—5.9457-22————————6.39—6.3958-22274.80.713.41—3.412.37.84——7.8459-27285.40.713.83—3.832.38.81——8.8160-27294.10.712.91—2.912.36.69——6.6961-12304.40.713.12—3.122.37.18——7.1862-18315.60.713.98—3.982.39.15——9.1563-18324.80.713.41—3.412.37.84——7.8464-23336.40.714.54—4.542.310.44——10.4465-23344.80.713.41—3.412.37.84——7.8466-28355.40.713.83—3.832.32.72——2.7267-28364.60.713.27—3.272.37.52——7.5268-643、479.520.716.76—6.762.2515.21——15.2158\n4.7.2污水干管支管水力计算表4-6污水干管水力计算表管段编号管道长度L(m)设计流量Q(L/s)管径D(mm)坡度I流速v(m/s)充满度降落量I·L(m)标高（m）埋设深度（m）h/Dh(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端12345678910111213141516171～228050.084000.0030.830.460.1840.84375.7375.4373.884373.044373.7372.862.002.542～3245121.666000.00250.970.470.2820.613375.4375.05372.942372.329372.66372.0472.743.0033～4315133.506000.00250.980.480.2880.788375.05374.4372.329371.541372.041371.2533.0093.1474～5245196.337000.00211.020.500.350.515374.4373.8371.503370.988371.153370.6383.2473.1625～6270207.307000.00211.040.520.3640.567373.8373.4370.988370.421370.624370.0573.1763.3436～7190279.918000.00171.040.530.4240.323373.4374.5370.487369.957369.957369.5332.003.52458\n表4-7污水支管水力计算表管段编号管道长度L(m)设计流量Q(L/s)管径D(mm)坡度I流速v(m/s)充满度降落量I·L(m)标高（m）埋设深度（m）h/Dh(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端123456789101112131415161729-301507.363000.0030.510.260.0780.45377.9377.6377.278376.828377.2376.750.70.8530-82709.503000.00250.510.320.0960.675377.6377.25376.846376.171376.75376.0750.851.17531-142309.823000.00250.510.300.0960.575377.1376.55376.496375.921376.4375.8250.70.72532-142008.763000.00250.470.280.0840.5376.0376.55375.384374.784375.3374.70.71.8533-1927011.23000.00250.520.330.0990.675375.7375.2375.099374.424375374.3250.70.87534-192008.443000.00250.490.300.090.5374.6375.2373.99373.49373.9373.40.71.835-242209.503000.00250.510.320.0960.55374.5374.15373.896373.346373.8373.250.70.936-241004.923000.00200.440.250.0750.2373.8374.15373.175372.975373.1372.90.71.2537-381005.133000.00300.450.150.0450.3377.5377.4376.845376.545376.8376.50.70.939-92708.283000.00250.500.280.0840.675377.4377.0375.984375.309375.9375.2251.51.77558\n续表4-739-152307.783000.00250.490.270.0810.575376.8376.5376.181376.1376.1375.5250.70.97540-152006.953000.0030.500.250.0750.6376.2376.5375.475374.215374.8374.1250.71.641-202708.883000.00250.490.300.090.675375.5375.1374.475374.215374.8374.1250.70.97542-202006.673000.00250.460.260.0780.5374.8375.1374.178373.678374.1373.60.71.543-252207.503000.00200.440.290.0870.44374.5374.2373.887373.447373.8373.360.70.8444-251104.443000.00300.400.150.0450.33373.9374.2373.245372.915373.2372.870.71.3345-46804.653000.00300.410.140.0420.24377.1377.05376.442376.202376.4376.160.70.8946-10708.373000.0050.560.150.0450.35377.0376.7376.202375.87376.17375.8250.870.87547-162308.693000.00250.490.290.0870.575376.6376.3375.987375.412375.9375.3250.70.97548-162007.753000.00300.510.270.0810.6376.0376.3375.381374.781375.3374.70.71.649-212709.943000.0030.520.320.0960.81375.8375.0375.196374.386375.1374.290.70.7150-212007.453000.00250.470.270.0810.5374.6375.0373.981373.481373.9373.40.71.651-262208.373000.00250.490.300.090.55374.5374.2373.89373.34373.8373.250.70.9552-261305.593000.0030.420.170.0510.39373.9374.2373.251372.861373.2372.810.71.3958\n续表4-753-54503.753000.0040.450.150.0450.2376.7376.6376.045375.845376375.80.70.854-112708.813000.00250.480.280.0840.675376.6376.4375.845375.165375.75375.0810.841.3255-172309.153000.00400.600.270.0810.92376.3375.6375.681374.761375.6374.680.70.9256-172005.943000.0040.550.150.0450.8375.5374.9373.745372.945373.7372.91.8257-222706.393000.0040.570.250.0751.08375.6374.9373.875372.795373.8372.721.82.1858-222007.843000.00250.480.270.0810.5374.6374.9373.981373.481373.9373.40.71.559-272208.813000.00250.510.290.0810.55374.4374.1373.781373.231373.7373.150.70.9560-271506.693000.00250.450.240.0720.375373.5374.1372.872372.497372.8372.4250.71.67561-121007.183000.00250.480.270.0810.25376.2376.1375.581375.331375.5375.250.70.8562-182309.153000.00250.520.310.0930.575376376.7375.393374.818375.3374.7250.71.97563-232007.843000.00250.480.270.0810.5375.4375.7374.781374.281374.7374.20.71.564-2327010.43000.0040.60.280.0841.08375.2374.7374.584373.504374.5373.420.71.2865-232007.843000.00250.480.270.0810.5374.4374.7373.781373.281373.7373.20.71.558\n表4-8污水管网水力计算管段编号管道长度L(m)设计流量Q(L/s)管径D(mm)坡度I流速v(m/s)充满度降落量I·L(m)h/Dh(m)1234567898-91709.503000.00400.610.280.0840.6809-1019017.783500.00300.630.340.1190.57010-1120026.153500.00250.650.450.1580.50011-1220034.964000.00250.700.420.1680.50012-119042.144000.00250.740.470.1880.47513-142603.603000.00400.610.200.061.04014-1517022.183500.00300.700.440.1540.51015-1619036.914000.00300.770.410.1640.57016-1720053.354500.00250.800.450.2030.50017-1820068.445000.00200.760.450.2250.40018-219085.435000.00300.950.470.2350.57019-2017019.693500.00300.640.340.1190.51020-2119035.244000.00250.730.460.1840.47521-2220052.634500.00250.750.400.180.50022-2320066.865000.00200.760.450.2250.40023-419085.146000.00250.880.380.2280.47524-2517014.423500.00300.590.300.1050.51025-2619026.363500.00300.700.350.1230.57026-2720040.324000.00250.720.470.1880.50027-2820055.824500.00250.770.450.2030.50028-619066.065000.00300.890.400.2000.57058\n第5章雨水管道系统的设计雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物所组成的一整套工程设施。雨水管渠系统的任务就是及时地汇集并排除暴雨形成的地面径流，防止城市居住区与工业企业受到雨水和洪水的侵害，以保障城市人民的生命安全和生活生产的正常秩序，是城市建设和工厂设计中必须妥善解决的问题。雨水管渠设计的主要内容包括：确定排水系统方案；确定或选用当地暴雨强度公式；划分排水流域，进行雨水管渠定线，确定可能设置的雨水泵站、雨水排放口的位置；划分设计管段，计算各管段设计流量；进行雨水管渠水力计算，确定管渠的断面尺寸、坡度、标高及埋深；绘制管渠平面图及纵剖面图。5.1雨水管渠系统平面布置特点（1）充分利用地形排水雨水管渠应尽量利用自然地形坡度以最短的距离靠重力流排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。一般情况下，当地形坡度变化较大时，雨水干管宜布置在地形较低处；当地形平坦时，雨水干管宜布置在排水流域的中间，以便于支管接入，尽可能扩大重力流排除雨水的范围。（2）雨水管渠布置应与城镇规划相协调应根据建筑物的分布，道路布置及街区内部的地形、出水口位置等布置雨水管道，使雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。雨水管道应平行道路布设，且宜布置在人行道或草地带下，而不宜布置在快车道下，以免积水时影响交通或维修管道时破环路面，若道路宽度大于40m时，可考虑在道路两侧分别设置雨水管道。雨水干管的平面和竖向布置应考虑与其他地下构筑物（包括各种管线及地下建筑物等）在相交处相互协调，雨水管道与其他各种管线（构筑物）在竖向布置上要满足最小净距的要求。在有池塘、坑洼的地方，可考虑雨水的调蓄。在有连接条件的地方，应考虑两个管道系统之间的连接。58\n（3）雨水口的布置原则一般在街道交叉路口的汇水点、低洼处应设置雨水口。此外，在道路上一定距离处也应设置雨水口，其距离一般为30～80m，容易产生积水的区域应加密和增加雨水口的数量。（4）根据具体条件合理采用明渠或暗管在城市郊区等建筑密度较低、交通量较小的地方，可考虑采用明渠，以节省工程费用，降低造价。在城市市区或工厂内，由于建筑密度较高，交通量较大，同时考虑卫生情况一般采用暗管。在地形平坦地区，埋设深度或出水口深度受限制地区，也可采用盖板渠排除雨水。在每条雨水干管的起端，应尽可能采用道路边沟排除路面雨水。这样通常可以减少约100～150m暗管长度。这对降低整个管渠工程造价是很有意义的。5.2雨水管渠设计流量的确定5.2.1雨水管渠设计流量计算公式雨水降落到地面，由于地表覆盖情况的不同，一部分渗透到地下，一部分蒸发，一部分滞留在地面低洼处，而剩下的雨水则沿地面的自然坡度形成地面径流进入附近的雨水口，并在管渠内继续流行，通过出水口排入附近的水体。合理确定雨水设计流量是设计雨水管渠的重要内容。我国《室外排水设计规范》规定，采用推理公式法（也称极限强度法）计算设计流量：（5-1）式中：——雨水设计流量，L/s；——径流系数，其数值小于1；——汇水面积，ha；——设计暴雨强度，L/(s·ha)。5.2.2径流系数的确定在设计中，也可采用区域综合径流系数。一般市区的综合径流系数=0.5～0.8，郊区的=0.4～0.6。在本设计中，建成区的径流系数为0.55-0.65，取0.6，非建成区的径流系数为0.4,在本设计中=0.5。58\n5.2.3设计暴雨强度的确定（1）设计重现期P的确定暴雨强度随着重现期的不同而不同，而雨水管渠设计重现期的选用，应根据汇水面积的地区建设性质（广场、干道、厂区、居住区）、地形特点、汇水面积和气象特点等因数确定，一般选用0.5—3a，对于重要干道，立交道路的重要部分，重要地区或短期积水即能引起较严重损失的地区，宜采用较高的设计重现期，一般选用2—5a。在本设计中，设计重现期P=3。（2）集水时间（设计降雨历时）的确定如前所述，只有当降雨历时等于集水时间时，雨水流量为最大。因此，计算雨水设计流量时，通常用汇水面积最远点的雨水流达设计断面的时间作为设计降雨历时。对管道的某一设计断面来说，集水时间t由从汇水面积最远点流到第一个雨水口的地面集水时间t1和从雨水口流到设计断面的管内雨水流行时间t2两部分组成，可用公式表示如下：（5-2）地面集水时间t1的确定已知本设计取t1=20min。管渠内雨水流行时间t2的确定：（5-3）式中：L——各管段的长度，m；——各管段满流时的水流速度，m/s；60——单位换算系数，1min=60s。③折减系数m的确定我国《室外排水设计规范》建议折减系数采用为：管道采用2，明渠采用1.2，陡坡地区管道采用1.2—2，本设计取m=1.5。（3）在本设计中，单位面积径流量为：=0.5×167(6.890+6.251logTE÷（t+4.367)0.602(L/s·ha)58\n5.2.4雨水管渠的设计参数(1)设计充满度按满流计h/d=1(2)设计流速雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道，满流时管道最小设计流速0.75m/s(3)最小管径和最小设计坡度雨水管道的最小管径300mm，相应的最小坡度0.003，雨水口连接管径为200mm，最小坡度为0.01(4)最小埋深与最大埋深具体规定同污水管道，但雨水排出口应高于洪流水位，防止洪水倒灌进排水管。5.3雨水管渠系统的设计步骤5.3.1划分排水流域和管道定线应根据常德市该地区的总平面图，按实际地形划分排水流域。由于地形对排除雨水有利，拟采用分散出水口的雨水管道布置形式。雨水干管布置在排水流域地势较低一侧，这样雨水能以最短距离靠重力流排入就近水体。5.3.2划分设计管段根据管段的具体位置，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预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。5.3.3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的布置等情况而定。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分汇水面积。并将每块面积进行编号，计算其面积的数值。5.3.4雨水水力计算58\n表5-1雨水干管水力计算表设计管段编号管长L（m）汇水面积F(ha)管内雨水流行时间（min）单位面积径流量q（L/s）设计流量Q(L/s)管径D(mm)坡度I（m）流速V（m/s）管道输水能力Q(L/s)坡降IL(%)设计地面标高（m）设计管内底标高(m)埋深（m）∑t2=∑L/Vt2=L/v起点终点起点终点起点终点1234567891011121314151617181-22154.51503.51120.52544.158000.00171.025500.366377.8377.6376.3375.9341.51.6662-31807.7553.512.34107.13830.799000.00211.288400.378377.6377.4375.84375.4621.761.9383-419610.6955.852.68100.561075.510000.00171.2211000.333377.4377.2375.362375.0322.0382.1684-519812.9728.532.3793.481212.610000.00211.3912500.416377.2376.7375.032374.6162.1682.0845-出口31012.97210.93.9788.4791147.810000.00171.3011500.527376.7376.9374.616374.0892.0842.6116-72155.80503.26120.52699.629000.00151.107000.323377.3377.2375.8375.4771.51.7237-818010.6653.262.42107.961151.410000.00171.2412000.306377.2377.0375.377375.0711.8231.9298-919615.9575.682.18100.621605.611000.00221.5016500.431377.0376.6374.971374.542.0292.069-1019821.3217.862.2895.0382026.313000.00171.4520500.337376.6376.4374.34374.0032.262.39710-1119926.32110.142.1590.0052369.013500.00171.5424000.338376.4376.1373.953373.6152.4472.48511-1219431.93212.292.1685.8592741.614500.00151.5027500.291376.1375.8373.515373.2242.5852.57658\n续表5-112-出口45031.93214.455.0382.1692623.814500.00151.4926500.675375.8374.8373.224372.5492.5762.25113-142709.40503.63120.521133.510000.00161.2411500.432376.5376.6374.5374.0682.02.53214-1518014.2653.632.07106.741522.611000.00201.4515500.36376.6376.4373.968373.6082.6322.79215-1619619.5575.702.30100.561966.713000.00161.4220000.314376.4376.3373.408373.0942.9923.20616-1719824.9038.002.1494.7072358.513500.00171.5424000.338376.3376.2373.044372.7063.2563.49417-1819930.27610.142.2190.0052725.014500.00151.5027500.299376.2376.0372.606372.3073.5943.69318-1919435.51412.352.0685.753045.316000.00151.5730500.291376.0375.7372.157371.8663.8433.83419-出口62035.51414.417.3882.2342920.516000.00121.4030000.744375.7375.9371.866371.1223.8344.77820-212155.1603.04120.52621.888000.00201.186500.43375.9375.9374.4373.971.51.9321-221809.483.042.46108.701030.510000.00171.2210500.306375.9375.9373.77373.4642.132.43622-2319614.1845.502.33101.121434.311000.00181.4014500.353375.9375.8373.364373.0112.5362.78923-2419818.9367.832.4395.1091801.013000.00141.3618000.277375.8375.5372.811372.8342.9892.66624-2519923.71210.262.3789.7592033.513000.00151.4020500.299375.5375.3372.834372.5352.6662.76525-2619428.36812.632.2585.252418.414500.00141.4424500.272375.3375372.385372.1132.9152.88726-出口52028.36814.886.0681.8382321.614500.00131.4323500.676375.1374372.113371.4372.9872.56358\n续表5-127-282156.8803.35120.52829.1810000.00121.078500.258375.1375.1373.6373.3421.51.75828-2918012.643.352.31107.661360.811000.00171.3014000.306375.1375.1373.242372.9361.8582.16429-3019618.9125.662.28100.671903.913000.00171.4319500.332375.1375.0372.736372.4042.3642.59630-3119825.2487.942.1494.8482394.713500.00171.5424000.337375.0374.9372.354372.0172.6462.88331-3219931.61610.082.3790.1282849.515000.00151.5528500.297374.9374.7371.867371.573.0333.1332-3319437.82412.452.1685.573236.615000.00171.5432500.338374.7374.4371.57371.2323.133.16833-出口60043.58414.616.2981.9123570.016000.00151.5936000.9374.6373.0371.332370.4323.2682.56834-352155.1603.04120.52621.888000.00201.186500.43374.6374.6373.1372.671.51.9335-361809.483.042.46108.701030.510000.00171.2210500.306374.6374.6372.47372.1642.132.43636-3719614.1845.502.33101.121434.311000.00181.4014500.353374.6374.6372.064371.7112.5362.88937-3819818.9367.832.4395.1091801.013000.00141.3618000.277374.6374.5371.511371.2343.0893.26638-3919923.71210.262.3789.7592033.513000.00151.4020500.299374.5374.4371.234370.9353.2663.46539-4019428.36812.632.2585.252418.414500.00141.4424500.272374.4373.9370.785370.5133.6153.38740-出口62032.68814.887.2381.8382321.614500.00131.4323500.806373.9372.8370.513369.7073.3873.09341-422155.80503.26120.52699.629000.00151.17000.323373.9374.2372.4372.0771.52.12358\n续表5-142-4318010.6653.262.42107.961151.410000.00171.2412000.306374.2374.3370.977370.6712.2233.62943-4419615.9575.682.18100.621605.611000.00221.5016500.431374.3374.2370.571370.143.7294.1644-4519821.3217.862.2895.0382026.313000.00171.4520500.337374.2374.1369.84369.474.364.6345-4619926.32110.142.1590.0052369.013500.00171.5424000.338374.1373.8369.42369.0824.684.71846-4719031.93212.292.1685.8592741.614500.00151.5027500.291373.8373.4368.982368.6914.8184.70947-出口59041.63414.456.1882.1693421.016000.00151.5934500.885373.4372.5368.541367.6564.8594.84448-492153.0103.98120.52362.777000.00140.904000.301373.6373.6372.1371.7991.51.80149-501805.893.982.54105.63622.168000.00201.186500.36373.6373.6371.549371.1892.0512.41150-511969.4186.522.6898.367956.4210000.00171.2210000.333373.6373.4370.989370.6562.6112.74451-5219813.4779.202.6691.991239.710000.00171.2412500.337373.4373.3370.656370.3192.7442.98152-5319918.15411.862.3786.6471573.011000.00181.4016000.358373.3373.2370.219369.8613.0813.33953-4623023.00414.232.8282.5261898.413000.00141.3619000.322373.2373.6369.661369.3413.5394.25946-出口76023.00417.059.3878.2441799.813000.00141.3518001.064373.6372.5369.341368.2774.2594.22358\n参考文献[1]严眴世,范瑾初.给水工程[M].﹙第四版﹚.北京:中国建筑工业出版社出版,1999.131.[2]孙慧修.排水工程[M].（第四版）.北京：中国建筑工业出版社出版,1999.152.[3]姜乃昌.泵与泵站[M].﹙第五版﹚.北京:中国建筑工业出版社出版,2007.413.[5]刑丽贞.给水排水管道设计与施工[M].北京：化学工业出版社2003：12-67[6]李亚峰.给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京：化学工业出版社,1988:123-198[7]魏秉华,姜文源.给水排水设计手册（1-12）[M].北京:中国建筑工业出版社出版,2007.13.[8]汪翙.给水排水管网工程.北京:化学工业出版社.2005.[9]张启海.城市给水工程[M].北京：中国水利水电出版社.2002.[10]于尔捷.给水排水工程快速射击手册[M].排水工程.北京：中国建筑工业出版社.1996.[11]张智.给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京：中国水利水电出版社.1999.[12]张健.建筑给水排水工程［M］.重庆：重庆大学出版社，2002[13]中国市政工程西南设计院.给水排水设计手册[M].第1册﹙常用资料﹚,北京：中国建筑工业出版社出版,1986.83.[14]中国市政工程西北设计院.给水排水设计手册[M].第3册﹙城镇给水﹚,北京：中国建筑工业出版社出版,1986.29.[15]北京市市政设计院.给水排水设计手册[M].第5册﹙城镇排水﹚,北京：中国建筑工业出版社出版,1986.55.58\n[16]中国市政工程西北设计院.给水排水设计手册[M].第11册﹙常用设备﹚.北京：中国建筑工业出版社出版,1986.67.[17]中国市政工程西北设计院.给水排水设计手册[M].第12册﹙常用设备﹚.北京：中国建筑工业出版社出版,1986.35.[18]Dbutler,JWDavies.URBANDRAINAGE,secondedition,SponPress,LondonandNewYork,2006[19]ThomasM.WALSKI.WaterDistributionModeling,Firstedition,HaestadPress,Waterbury.CT,USA,2001[20]LarryW.MAYS.WaterdistributionSystemHandbook,McGraw-HillPress,200058\n58