【正文】 ............................................. 32 附錄六 ................................................................................................................................ 35 附錄七 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................... 37 第六章 致謝總結(jié) .............................................................................................................. 38 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 2 第一章 給水工程設(shè)計(jì) 第一節(jié) 給水管網(wǎng)布置及水廠(chǎng)選址 該城市有兩條河流經(jīng)過(guò)，水量充沛，水質(zhì)良好，可以作為生活飲用水水源。城市給水管網(wǎng)的布置取決于城市的平面布置、水源、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置、大用戶(hù)的分布等。 ① 干管盡量靠近大用戶(hù)，減少分配管的長(zhǎng)度。連接管的間距考慮在 800－ 1000m左右。配水管網(wǎng)共設(shè) 11個(gè)環(huán)。 設(shè)計(jì)資料 城市總平面圖 1張，比例為 1： 10000。 城市河流水位： 最高水位： 55米，最低水位： 40米，常水位： 45米。 工廠(chǎng)用水量 Q=16000m3/d （ 4） 市政用水 Q5: a 澆撒道路用水量計(jì)算 每日澆灑兩次，每日單位面積澆灑量為 ，澆灑面積為主干道的 10%，澆灑時(shí)間為每日 5:00～ 6:00 和 16:00~17:00 澆灑，共 2 小時(shí)。 共 : Q7 =( 140000 ＋ 84 ＋ ＋ 16000 ＋＋ ＋ ﹢ 108) 20%= （ 8） 最高日總用水量計(jì)算 Qd： 最大日用水總量為綜合生活用水量、工業(yè)企業(yè)職工用水量、工業(yè)企業(yè)職工沐浴用水量、生產(chǎn)用水量、市政用水量及未預(yù)見(jiàn)用水量總和。見(jiàn)附錄三 為了保證安全供水，二級(jí)泵站至管網(wǎng)的輸水管，均采用雙管輸水。結(jié)果見(jiàn)附表 水壓計(jì)算。由此根據(jù)地形標(biāo)高和自由水壓進(jìn)行推算，得出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的水壓標(biāo)高和自由水壓、地形標(biāo)高并標(biāo)在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上。 Hs 代表服務(wù)水頭。假如一區(qū)和二區(qū)在同一時(shí)間發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)為兩次，一次消防用水量為 35L/S，從安全和經(jīng)濟(jì) 的角度考慮，一區(qū)失火點(diǎn)設(shè)在 A 工廠(chǎng)和控制點(diǎn) 16 點(diǎn)處。 H39。 第二章 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 第一節(jié) 污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定 ,居民生活污水定額和綜合生活污水 (即包括居民生活污水和公共建筑排放 的污水 )定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭捎玫挠盟~ ,結(jié)合建筑內(nèi)部給排水設(shè)施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定 ,可按當(dāng)?shù)赜盟~的 80%～ 90%計(jì)算 ,即排放系數(shù)為 ～ 。 污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算 (1)居民生活污水設(shè)計(jì)流量 同一城市中可能存在著多個(gè)排水服務(wù)區(qū)域 ,其污水量標(biāo)準(zhǔn)不同 ,計(jì)算時(shí)要對(duì)每個(gè)區(qū)分別按照其規(guī)劃目標(biāo) .取用適當(dāng)?shù)奈鬯慷~ ,按各區(qū)預(yù)計(jì)服務(wù) 人口計(jì)算該區(qū)的生活污水設(shè)計(jì)流量 . ： 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 14根據(jù)給排水設(shè)計(jì)規(guī)范，居民生活污水定額按生活給水的定額的 90%取，居民生活污水定額為 350 =315L/（人? d） 本 題 計(jì) 算 的 為 預(yù) 計(jì) 十 年 的 發(fā) 展 ， 故 需 從 新 計(jì) 算 人 口 密 度ha/，人 ???? ?? SLKQSLQSLQZ / 58/ 40012 000 0315/ 2086 40028 000 031521121????????????）（，區(qū)區(qū)區(qū)區(qū) 單位時(shí)間的流量大于 1000L/S，時(shí)變化系數(shù)取 。 （ 2）污水管道內(nèi)沉積的污泥可能分解析出一些有害氣味，需留出當(dāng)?shù)目臻g，以利管道內(nèi)的通風(fēng)，排除有害氣體。 2. 設(shè)計(jì)流速 最小設(shè)計(jì)流速是保證管道內(nèi)不產(chǎn)生淤積的流速。因此，將相應(yīng)于最小設(shè)計(jì)流速的管道坡度稱(chēng)為最小設(shè)計(jì)坡度。 污水管道埋設(shè)深度及管道的銜接 污水管道的埋設(shè)深度是指管道的內(nèi)壁底部離開(kāi)地面的垂直距離，亦稱(chēng)管道埋深，管道的頂部離開(kāi)地面的垂直距離稱(chēng)為覆土厚度。 管道的常用銜接方法有兩種：一為水面平接；二為管頂平接；污水干管的水力計(jì)算表見(jiàn)附錄六 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 17 第三章 雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 第一節(jié) 雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量 暴雨強(qiáng)度公式 根 據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論，暴雨強(qiáng)度 i(或 q)與降雨歷時(shí) t和年重現(xiàn)期 p 之間關(guān)系，可用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)函數(shù)表示，稱(chēng)為暴雨強(qiáng)度公式。 T降雨歷時(shí)， min。 降落在地面上的雨水在沿地面流行的過(guò)程中，一部分雨水被地面上的植物，洼地，土壤或地面縫隙截留，剩余的雨水在地面上沿地面坡度流動(dòng)，稱(chēng)為地面徑流。 (1)設(shè)計(jì)流速 在雨水進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，所用的最小設(shè)計(jì)流速應(yīng)大于污水管渠，滿(mǎn)流時(shí)管道內(nèi)的最小設(shè)計(jì)流速為。 本次雨水計(jì)算是選取一區(qū)的一條主干管進(jìn)行的計(jì)算。在街區(qū)內(nèi)，一般不宜小于 ，在街道下，一般不宜小于 ,雨水口連接管的最小坡度不小于 . (3)最小管徑 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 19 為了保證管道在養(yǎng)護(hù)上的便利，便于管道的清除阻塞，雨水管道 的管徑不能太小，因此規(guī)定了最小管徑。 iv 為上游各管道中的設(shè)計(jì)流速， m/s. 地面集水時(shí)間 t1 視距離長(zhǎng)短，地形坡度和地面覆蓋情況而定 ，一般采用 5～15min；折減系數(shù) m的取值如下：暗管的折減系數(shù) m=2；明渠折減系數(shù) m=；而在陡坡地區(qū)，采用暗管時(shí)的折減系數(shù) m=～ m取 ， t1取 15min； 第二節(jié) 雨水管渠設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度 雨水較污水清潔得多，對(duì)環(huán)境的污染較小，加上暴雨徑流量大，而相應(yīng)的較高設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨強(qiáng)度的降雨歷時(shí)一般不會(huì)很長(zhǎng)，且從減少工程投資的角度來(lái)講，雨水管渠允許溢流。 1, , ,A Cnb 待定參數(shù)。根據(jù)不同地區(qū)的使用情況，可以采用不同的公式。 （ 1）防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤冰凍膨脹而損壞管道； （ 2）防止地面荷載而破壞管道 （ 3）滿(mǎn)足街區(qū)污水連接管銜接的要求。設(shè)計(jì)坡度與設(shè)計(jì)流速的平方成正比，與水力半徑的 4/3 次方成反比。 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 16 最小設(shè)計(jì)坡度 在污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常使管道敷設(shè)坡度與設(shè)計(jì)區(qū)域的地面坡度基本一致，在地勢(shì)平坦或管道走向與地面坡度相反時(shí)，盡可能減小管道敷設(shè)坡度和埋深對(duì)于降低管道造價(jià)顯得尤為重要。 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定污水管道的最大設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度如表所示。 一區(qū)人口密度為人 /ha，綜合生活污水定額為 315L/（人 ?d） ， 二區(qū)人口密度為 300人 /ha，綜合生活污水定額為 315L/（人 ?d) ，比流量如下： 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 15SLqSLq ss /0 3 6 4 0 03 1 52 8 3,/6 2 6 4 0 03 1 54 4 5 11 ?????? 污水干管的計(jì)算 設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度及設(shè)計(jì)流速 污水管道應(yīng)按非滿(mǎn)管流設(shè)計(jì)，原因如下： （ 1）污水流量是隨時(shí)變化的，而且雨水或地下水可能通過(guò)檢查井或管道接口滲入污水管道。工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水量及其總變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)工藝特點(diǎn)確定 ,并與國(guó)家現(xiàn)行的工業(yè)用水量有關(guān)規(guī)定協(xié)調(diào) . 在計(jì)算設(shè)計(jì)污水量時(shí)還應(yīng)明確 ,污水管網(wǎng)是按最高日最高時(shí)污水排放流量進(jìn)行設(shè)計(jì)的 . 生活污水量總變化系數(shù) Kz 平均日污 水流量 (L/s) 5 15 40 70 100 200 500 ≥ 1000 總變化系數(shù) Kz 注 :1當(dāng)污水平均日流量為中間數(shù)值時(shí) ,總變化系數(shù)用內(nèi)插法求得 。故符合消防校核要求。按照流量初分配的方法進(jìn)行流量分配，進(jìn)行消防校核。 消防校核 由于一區(qū)和二區(qū)分區(qū)供水，故需分別校核。 泵站地面標(biāo)高為 。首先，選擇合適的控制點(diǎn)，控制的要求是水壓最難滿(mǎn)足的點(diǎn)。各管段流量分配后，參照經(jīng)濟(jì)管徑流速選定管徑。 二級(jí)泵站的供水曲線(xiàn)： 根據(jù)該城市的用水量變化情況，一級(jí)泵站一天工作 24 小時(shí)平均供水，二級(jí)泵站工作分兩級(jí)： 6 時(shí) ~20 時(shí)，二級(jí)泵站運(yùn)轉(zhuǎn)，流量占最高日用水量的 %，其他時(shí)間 20~次日 6時(shí)二級(jí)泵站運(yùn)轉(zhuǎn)流量占最高日用水量的 %，城市最高日用水變化曲線(xiàn)圖如 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 11 第四節(jié) 管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算 管網(wǎng)最高日最高時(shí)用水量和大用戶(hù)流量計(jì)算 有 附 錄得 ， 該城 區(qū)最 高日 最 高時(shí) 用水 量是 在 1011 和 1112 時(shí) ，流 量 為Qh=，而在此時(shí)工廠(chǎng)的用水量為 QA=875 m3/h= L/s，火車(chē)站 Q 火 =30 L/s。 每日單位面積澆灑量為 2L。 該城市在上海，總?cè)丝?40 萬(wàn)人 (包括預(yù)計(jì)人口），查《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》可知該城市位于一區(qū)，為中小城市。 2） 火車(chē)站用水量為 30 L/s。城市分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)行政區(qū)，總共預(yù)計(jì)人口 萬(wàn)人；一區(qū)城市密集并且還有工業(yè)區(qū)，還有火車(chē)站；城市中各工業(yè)企業(yè)對(duì)水質(zhì)無(wú)特殊要求，城市一區(qū)樓房平均層數(shù) 7 層，一區(qū)樓房平均層數(shù) 4 層。 輸水管線(xiàn)走向應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃要求，沿現(xiàn)有道路鋪設(shè)，有利于施工和維護(hù)。減小今后檢修時(shí)的困難。干管的間距一般采用 500m－ 800m 。 城市的街區(qū)分布比較均勻，城市中各工業(yè)企業(yè)對(duì)水質(zhì)無(wú)特殊要求。該城市的地勢(shì)比較平坦沒(méi)有太大的起伏變化?？紤]要點(diǎn)有以下： 定線(xiàn)時(shí)干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池、水塔、大用戶(hù)的水流方向一致。 ② 干管按照規(guī)劃道路定線(xiàn)，盡量避免在高級(jí)路面或重要道路下通過(guò)，盡量 少穿越鐵路。 ④ 力求以最短距離鋪設(shè)管線(xiàn)，降低管網(wǎng)的造價(jià)和供水能量費(fèi)用。 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 3 第二節(jié) 工程概述和設(shè)計(jì)資料 工程概述： 本設(shè)計(jì)為上海某新城區(qū)的給水管網(wǎng)初步設(shè)計(jì)，該城市位于上海，有兩條河流經(jīng)過(guò)，并匯集一起通往城 市下游。 城市各區(qū)人口密度、平均樓層和居住區(qū)房屋衛(wèi)生設(shè)備情況： 分區(qū)計(jì)算 人口密度（人 /公頃） 街坊面積(公頃） 總面積 (公頃） 道路 /綠地 人口數(shù) Ⅰ 420 264188 Ⅱ 200 84780 城市中有下列工業(yè)企業(yè)，其具體位置見(jiàn)平面圖： 1） A工廠(chǎng)，日用水量 10000 噸 /天，最大班用水量： 7000 噸 /班，工人總數(shù) 3000 人，分三班工作，最大班 1200 人，其中熱車(chē)間占 30 %，使用淋浴者占 70 %；一般車(chē)間使用淋浴者占 20 %。 城市地面覆蓋情況： 地面種類(lèi) 面積（ %） 屋面 50 上海市給水排水管道設(shè)計(jì) 河南城建學(xué)院 4 混凝土路面 30 草地 20 該城市居住區(qū)每小時(shí)綜合生活用水量變化如下表： 時(shí)間 01 12 23 34 45 56 67 78 89 910 1011 1112 用水量 時(shí)間 1213 1314 1415 1516 1617 1718 1819 1920 2021 2122 2223 2324 用水量 第三節(jié) 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 最高日用水量 城市最高日用水兩包括綜合用水、工業(yè)生產(chǎn)用水及職工生活用水及淋浴用水、澆灑道路和綠化用水、未預(yù)見(jiàn)用水和管網(wǎng)漏失水量 。 共： 230%10% b 綠地用水量計(jì)算，澆灑時(shí)間 是每日早晨的 05:00～ 06:00， 16:00～ 17:00，每天為 2 小時(shí)。 Qd=Q1＋ Q2＋ Q3＋ Q4＋ Q5＋ Q6＋ Q7=﹙ Q1＋ Q2＋ Q3＋ Q4＋ Q5＋ Q6﹚=(140000＋ 84＋ ＋ 16000＋＋ ＋ ﹢ 108)= 最高時(shí)用水 量 Qh= m3/h= 時(shí)間 時(shí)變化系數(shù) 綜合生活用水 工業(yè)生產(chǎn)用