【正文】 四川理工學院 課程 設計 某縣城排水管網課程設計 學 生： 學 號： 專 業(yè) ：給水排水工程 班 級： 11 屆 2 班 指導教師： 四川理工學院建筑工程學院 二○ 一三 年 六 月 1 摘 要 排水管網是一個城市不可或缺的重要設施，根據采用排水方式的不同分為分流制和合流制。本次設計采用的是截流式合流制。將街坊、火車站和工廠的雨污混合污水一起經過干管轉入 岸邊與大河平行的截流干管中，通過截流干管輸送至污水處理廠，在截流干管上設置溢流井，排放暴雨后期的雨污混合污水，以減小截流干管下游的管徑。本次設計中簡述了方案的選擇對比、管線布置、工程量的選擇和統(tǒng)計、設計原始資料和合流干管、截流干管的水力計算等。 關鍵詞： 排水管網；截流干管；雨污混合污水 2 目 錄 前言 ??????????????????????????????????? 1 一．排水管網設計說明書 ?????????????????????????? 2 1. 課程設計任務書及指 導書 ???????????????????????? 2 設計范圍和任務 ?????????????????????????? 2 設計原始資料 ??????????????????????????? 2 規(guī)劃設計內容及要求 ???????????????????????? 3 設計成果要求 ??????????????????????????? 3 設計參考資料 ??????????????????????????? 4 2. 方案的 選擇和確定 ??????????????????????????? 5 排水體制的確定 ?????????????????????????? 5 工業(yè)廢水與城市排水系統(tǒng)的關系選擇 ?????????????????? 6 污水處理方式及污水處理廠的確定 ??????????????????? 6 3. 合流管網工程設計 ??????????????????????????? 8 合流管網使用條件和定線 ?????????????????????? 8 合流管網的設計流量 ???????????????????????? 10 合流管網的水力計算 ???????????????????????? 18 合流管網工程量統(tǒng)計 ???????????????????????? 23 二．排水管網設計計算書 ????????????????????????? 24 1. 合流管網設計計算 ??????????????????????????? 24 設計管段檢查井地面標高 ?????????????????????? 24 排水區(qū)編號及其面積 ???????????????????????? 24 合流管網水力計算 ????????????????????????? 26 三．結束語 ???????????????????????????????? 31 參考文獻 ???????????????????????????????? 32 致謝辭 ?????????????????????????????????? 33 3 附錄 ??????????????????????????????????? 34 1 前 言 排水管網課程設計是依據批準的當地城鎮(zhèn)總體規(guī)劃及排水工程總體規(guī)劃進行，按照基本建設程序及有關的設計規(guī)定、規(guī)程確定。截流式合流制排水系統(tǒng)是由收集城市雨污混合污水的干管和截流干管以及溢流井等相應的一系列附屬構筑物組成。其主要內容包括：設計基礎數據（如設計區(qū)人口密度、水體資料、工程地質條件等）、管道系統(tǒng)的平面布置、合流干管與截流干管的設計流量計算和水力計算、管道系統(tǒng)上某些附屬構筑物的設計計算（如溢流井）、根據氣象與地形條件，確定設計參數、劃分排水區(qū)域等。 2 一．排水管網設計說明書 設計范圍和任務 陜南漢中地區(qū) 某縣城區(qū)范圍。 運用所學的排水管網的相關專業(yè)知識，進行陜南漢中地區(qū)某縣城區(qū)排水管道的初步設計。 設計原始資料 設計區(qū)總平面圖一張（比例為 1： 10000），污水廠廠址選擇在縣城夏季主導風向的下風向。 常年主導風向為東北風 。 設計街坊人口密度為 345 人 /公頃，衛(wèi)生設備情況系室內有給排水衛(wèi)生設備，無淋浴設備，街坊污水出水管管底標高按地面下 米考慮。 工廠污水量為 1500m3/日，三班制，排水量時變化系數 K=。出水管管底標高30米。管徑 250 毫米，流速 米 /秒，污水輕微污染允許直接排入城市污水管道。 火車站污水量為 24m3/日， K 時 =，出水管管徑 150 毫米，管底標高 米。 工程地質資料（按地層深度分） 表土 ，砂質粘土 ，大孔性砂質粘土 10m，地下水位在地面以下 公尺，水質無侵蝕性。 土壤冰凍深度 。 水體資料：按當地水文資料，大河 1%洪水位標高在城南橋梁處為 27米，常水位標高 25 米，枯水位標高 21 米，河流由東向西流去，水面坡降約為 ?。小 河在該河橋梁處的 1%洪水位標高為 28米，常水位標高 ，枯水位標高 22米，水面坡降約為 ?。 當地暴雨強度公式為： )(500 t pq ??（升 /秒 .公頃）。 設計區(qū)地面覆蓋情況： 廠房占 10%；瀝青路面占 10%；干砌磚面路面占 20%；非鋪砌路面占 40%；草地占 20%。 規(guī)劃設計內容及要求 3 采用合流制排水體制，根據地形、地勢等資料對排水管網進行全面規(guī)劃，做到排水管道布置合理。要求按照圖紙求出街坊分區(qū)面積、各 管段排水面積，并根據規(guī)范對管網工程進行設計與計算。具體要求： 設計說明書要求結構嚴謹，層次分明，內容完整、書寫工整、計算參數選擇合理、簡圖合理、計算準確、符合學科、專業(yè)的有關要求，說明書的用語、表格、計量單位、插圖應規(guī)范標準，符合給水排水專業(yè)國家標準，具體包括工程概述、設計依據、原始資料、排水各系統(tǒng)的說明（如排水方式的比較與選擇，系統(tǒng)構成，主要設備的型號、規(guī)格，管道的布置等）； 完成排水系統(tǒng)平面布置圖二張，污水、合流管區(qū)主干管縱剖面圖一張。圖紙內容要求能正確、完整地表達設計的內容，制圖符合給水排水工程制圖標準， 排水管線與建筑線條分明，圖面整潔。采用統(tǒng)一的規(guī)格裝訂成冊。 設計成果要求 按初步設計深度進行設計。 1． 設計說明書一份，應闡述： ① 工程任務及設計范圍； ② 主要原始資料簡介； ③ 采用的各項主要設計標準和設計數據依據； ④ 設計方案的選擇與選定方案的排水系統(tǒng)和管道布置的闡述； ⑤ 主要設備、管材、接口、基礎型式的選用； ⑥ 說明書后應列出管材、構筑物、設備一覽表（只列出計算的部分）。 2． 設計計算書一份（只要求進行污水和雨水各一條干線的計算）：計算過程應該完整而清楚，水力計算可按表格進行。 3． 排水管道總平面布置圖（污水 、雨水各一張）應標出： ① 管道走向及主干管和干管的平面布置； ② 設計管段應統(tǒng)一編號（從上游往下游順序編號） ③ 設計管段應標注 D、 i、 L（計算管線） ④ 圖紙名稱及方向； ⑤ 圖中管徑、尺寸、標高、長度等所采用的單位。污水管采用實線表示，雨水采用虛線表示； ⑥ 污水主干管（起點到污水廠）及雨水干管縱剖面圖（比例橫向 1： 5000，縱向 1： 4 100） 圖紙總的要求：管網線條突出，其它線條（如建筑、道路線底）較淡細。圖紙均按規(guī)定的圖紙尺寸、圖例、比例及字體等繪制，另外應有圖紙說明。上述設計成果應統(tǒng)一裝訂成冊。 設計參考資料 1． 《 給水排水制圖標準》 .GB/T50106— 2021． 2． 《給水排水國家標準圖集》（ S S2 等）． 3． 《給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》，李亞峰主編 .化學工業(yè)出版社， 2021 年 10月第一版． 4． 《建筑給水排水設計手冊》 .核工業(yè)第二研究設計院主編 .中國建筑工業(yè)出版社，2021 第二版． 5． 《室外排水設計規(guī)范》 GB500142021． 6． 《泵站設計規(guī)范》（ GB/T 5026597）． 7． 《給水排水設計手冊》（第 1冊）常用資料 . 5 排水體制的確定 在城市和工業(yè)企業(yè)中，通常有生 活污水、工業(yè)廢水和雨水。合理地選擇排水體制，是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設計的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設計、施工、維護管理，而且對城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護影響深遠，同時也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費用和維護管理費用。通常排水系統(tǒng)體制的選擇是一項很復雜的很重要的工作。排水體制的選擇應該根據城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃，環(huán)境保護的要求，污水利用的狀況，原有排水設施、水質、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護的前提之下，通過技術經濟比較，綜合考慮確定。 排水系統(tǒng)的體制一般 分為合流制和分流制 ,兩者的各優(yōu)缺點見下表 21。 表 21 合流制和分流制各方面的比較 合流制 分流制 直流分散式 截留式 完全分流式 不完全分流式 環(huán)保角度 排污口多，水未處理，不滿足環(huán)保要求 晴天污水可以全部處理，雨天存在溢流 污水全部處理，初降雨水未處理，但可以采取收集措施 污水全部處理，初降雨水未處理，但不易采取收集措施 工程造價角度 低 管渠系統(tǒng)低，泵站污水廠高， 管渠系統(tǒng)高，泵站污水廠低 初期低，長期高，靈活 管理角度 不便，費用低 管渠管理簡便，費用低，污水廠泵站管理不便 容易 容 易 由于該縣城所處的位置有一大一小兩條水源充沛的河流，且流量和流速都足夠大，一定量的混合污水排入河流中對水體造成的污染危害程度在允許的范圍以內；又由于整個縣城地形向水體傾斜，岸邊高程大于水體洪水水位的高程，整個管網在中途不需要提升或局部泵站；在滿足環(huán)保的情況下，從工程造價角度來看，分流制所需要的經濟投入較大，成本較高，相反合流制工程造價較低。再結合該縣城的地勢地形、氣候等多方面因素的考慮，最終選擇合流制截流式排水系統(tǒng)。 工業(yè)廢水與城市排水系統(tǒng)的關系選擇 6 當工業(yè)企業(yè)位于城市內 時 ，應 盡量考慮將工業(yè)廢水直接排入城市排水系統(tǒng)，利用城市排水系統(tǒng)統(tǒng)一排除和處理，這是比較經濟的。但并不是所有的工業(yè)廢水都能直接排入城市排水系統(tǒng)，我國《室外排水設計規(guī)范》 (GB500142021)規(guī)定：工業(yè)廢水接入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的水質，不應影響城鎮(zhèn)排水管渠和污水處理廠等的正常運行；不應對養(yǎng)護管理人員造成危害；不應影響處理后出水和污泥的排放和利用，且其水質應按《污水排入城市下水道水質標準》 (CJ30821999)執(zhí)行。 在工業(yè)企業(yè)中，一般采用分流制排水系統(tǒng)，生產污水與生產廢水間彼此不宜混合，多數采用清污分流、分質分流 ，當生產污水與生活污水的成分與水質同生活污水相似時，可將生活污水與生產污水用同一管道系統(tǒng)來排放；生產廢水可直接排入雨水管道或者在生產中重復使用。一般食品廠及肉類加工廠等廢水，水質與生活污水相似，當工廠位于市區(qū)內或距市區(qū)較近時，可考慮將這類廢水直接排入城市排水管道。符合排入城市下水道的工業(yè)廢水，單獨的進行無害化處理后直接排放，一般并不經濟合理。 由設計原始資料可知，該縣城西北方向所處的工廠排放的污水屬于輕微污染，允許直接排入城市污水管道，在管道接入處應設置監(jiān)測設施。 污水處理方式及污水處理廠的確定 縱 觀該縣城所處的地勢條件，縣城的南方、西方有一大一小兩條水源充沛的河流 ，故污水處理方式可采用分散式和集中式兩種。但由于該縣城采用的排水體制為合流制截流式，因此決定了該縣城的污水處理方式必須采用集中式處理。 《室外排水設計規(guī)范》 (GB500142021)規(guī)定， 污水處理廠位置的選擇，應符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程總體規(guī)劃的要求，并應根據下列因素綜合考慮： 1． 在城鎮(zhèn)水體的下游； 2． 在城鎮(zhèn)夏季最小頻率風向的上風側； 3． 有良好的工程地質條件； 4． 按遠期規(guī)模確定，有可擴建的可能； 5． 便于污水、污泥的排放和收集利用； 6． 廠區(qū)地形不受水 淹，有良好的排水條件； 7． 有方便的交通、運輸和水電條件。 結合該縣城的地勢地形、風向、河流、工程地質等條件