【正文】 的設(shè)計雨水截流能力范圍內(nèi)，故晴天的城市污水和雨天的初降雨都會排送至污水廠，經(jīng)處理后排入水體。由于雨水流量的瞬時值可能很大 （ 取決于雨水設(shè)計采用的重現(xiàn)期、排雨水區(qū)域地面硬化情況和建筑密度以及當(dāng)?shù)氐慕涤炅康?） ，合流制截流總干管在管徑確定方面通常只考慮截流非雨水污水量 （ 稱為合流制排水管道的旱流量 ） 一定倍數(shù)的雨水量，而不是把所有雨水量都截流在截流總干管中。因污水未經(jīng)無害化處理而直接排放，會使受納水體遭受嚴(yán)重污染。 二、排水系統(tǒng)概論 排水體制 排水體制是指排水系統(tǒng)對生活污水、生產(chǎn)廢水和降水所采取的不同西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計 5 收集和排除方式。 ②土壤最大冰凍深度： 米。日，街坊排出管埋深不大于 米。 （ 2）工程資料 ①街坊： 共 29 個， 人口密度為 115人 /104 ??2生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為 128L/人 （ 3）氣象資料 ①氣溫：年平均氣溫 ℃，最熱月平均 ℃，最冷月平均 ℃。 ha) ψ = （ 4）水文資料 根據(jù)歷年來的水文資料，兩條河的水位如下： 河 流 多年平均洪水位（米） 常水位（米） 水面比降 洛 河 % 玉泉河 % （ 5）地質(zhì)資料 該城市所在地區(qū)表土層 米厚，土質(zhì)松散，成分復(fù)雜； 下 部為亞粘土， 厚度 ～ 米， 允許載重 ～ kg/ cm2。 ① 直排式合流制排水系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的合流制排水系統(tǒng)，是將欲排除的混合污水不經(jīng)處理就近直接排入天然水體。 ② 截流式合流制排水系統(tǒng)是在鄰近河岸的街坊高 程較低側(cè)建造一條沿河岸的截流總干管，所有主干排水管的混合污水都將接入截流總干管中，合流污水由截流總干管輸送至下游的排水口集中排出或進(jìn)入污水處理廠。截流總干管的下游通常是市政污水處理廠。這種系統(tǒng)比直排式合流制排水系統(tǒng)有所進(jìn)步，但仍有部分混 合污水未經(jīng)處理直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染。 ① 完全分流制排水系統(tǒng)具有相互完全獨(dú)立的污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)，污水排至污水處理廠處理后排放，雨水就近排入水體。 排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃原則 為了更加合理的設(shè)計規(guī)劃排水系統(tǒng)， 應(yīng)遵循以下幾方面原則： （ 1） 排水系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應(yīng)與城市工業(yè)企業(yè)中期他單項工程建設(shè)密切配合，相互協(xié)調(diào)，該現(xiàn)成的道路規(guī)劃、建筑界限、設(shè)計規(guī)模對排水系統(tǒng)的設(shè)計有很大的影響。 （ 5） 排水工程的設(shè)計應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。 從環(huán)境保護(hù)方面來看 如果采用合流制將污水和雨水全部截流送往污水廠進(jìn)行處理，然后再排放，從控制和防止水體的污染來看，是較好的，但這時截流主干管西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計 8 很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)增加。但據(jù)經(jīng)驗，管中的沉淀易被暴雨水流沖走，這樣，合流管道的維護(hù)費(fèi)用可降低。 綜合考慮各個因素，為了更好的保護(hù)環(huán)境，適應(yīng)以后的發(fā)展，且便于污水廠的運(yùn)行管理，采用分流制排水系統(tǒng)，即采用兩個（雨水、污水）管道系統(tǒng)。街道支管布置在街區(qū)地勢較低一側(cè)的道路下，干管基本上與等高線垂直布置，主干管布置在街區(qū)最南方，基本西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計 11 上與等高線平行， 整個管道系統(tǒng)呈正交式布置，具體布置方案如下圖： 圖 管道定線圖 管道流量計算 設(shè)計管段設(shè)計流量的確定 每一設(shè)計管段的污水設(shè)計流量可能包括以下幾種流量： ① 段流量 ??1— 是從本管段沿線街坊流來的污水量； ② 轉(zhuǎn)輸流量 ??2— 是從上游管段和旁側(cè)管段流來的污水量； ③ 集中流量 ??3— 是從工業(yè)企業(yè)或其它產(chǎn)生大量污水的公共建筑流來的污水量。根據(jù)管道的平面布置圖，凡有集中流量流入，有旁側(cè)管接入的檢查井均可作為設(shè)計管段的起止點(diǎn)。 （ 4） 確定其它管道的管徑 D，設(shè)計流速 V，設(shè)計充滿度 h/D 和管道坡度 I。 污水管道采用重力流排水，流速過小泥沙沉積，而流速過大則產(chǎn)生管道沖刷，為不使上面兩種現(xiàn)象發(fā)生，需對流速進(jìn)行限制。 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計 15 規(guī)定在廠區(qū)和街區(qū)內(nèi)的最小管徑為 200mm，在街道下面為 300mm。只有三個條件必須都得滿足，即在取值的時候去用三者之中最大的。 以上計算均應(yīng)列表計算，各節(jié)點(diǎn)的高程、各管 段長度及水力計算表見 附錄 2。 管網(wǎng) 匯水面積劃分及 布線 劃分排水流域 由城市地形圖和相關(guān)資料可知，該地區(qū)地形比較均勻，無明顯的排水分界線，故排水流域按城市 主要街道的匯水面積劃分， 匯水區(qū)域劃分 如下圖： 圖 匯水面積劃分圖 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計 17 各節(jié)點(diǎn)匯水面積見 附錄 4。 ha) （ 2）設(shè)計重現(xiàn)期 即達(dá)到或超過某值暴雨強(qiáng)度可能出現(xiàn)一次的平均時間間隔。 （ 1） 在計算中，假定管段中雨水流量均從管段的起點(diǎn)進(jìn)入，將各管段的起點(diǎn)為設(shè)計斷面。 q 為某設(shè)計管段上游管段雨水流行時間之和的函數(shù)，只要知道各設(shè)計管段內(nèi)雨水流行時間 t2，即可求出該設(shè)計管段的單位面積徑流量 q。 [鋼筋混凝土圓管（滿流 n=）計算圖 ]，確定出管段的設(shè)計管徑、坡度、流速，并計算出 管道的輸水能力 Q＇ ，它是指經(jīng)過調(diào)整后的流量值，也就是在給定的 D， I，和 V 的條件下，雨水管道的實(shí)際過水能力。 （ 6）確定管道埋深及銜接。 （ 8）再劃分各設(shè)計管段的匯水面積時，應(yīng)盡可能使各設(shè)計管段的匯水面積均勻增加，否則會出現(xiàn)下游管段的設(shè)計流量小于上一管段的設(shè)計流量的情況。再繼續(xù)計算相交后的下一個管段時 ，應(yīng)采用大的那一個 t2值和小的那個管內(nèi)底標(biāo)高值。 （ 3）最小管徑和最小設(shè)計坡度 雨水管道的最小管徑為 300mm,相應(yīng)的最小坡度為 ，雨水口連接管徑為 200mm,最小坡度為 。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)很多，除了能合理地利用鋼筋和混凝土兩種材料的特性外還有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根據(jù)需要設(shè)計制成各西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計 22 種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。 （ 4）耐火性好：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相比具有較好的耐火性。 接口的分類 （ 1）柔性接口： 允許有 35mm的縱向交錯或較小的角度。適用于地基條件好的地區(qū)，施工簡單，應(yīng)用廣泛，如水泥砂漿接口。適用于土壤條件較好、無地下水的地區(qū)， 是一局部基礎(chǔ)。 接口及基礎(chǔ)材料表 本次設(shè)計采用 橡膠圈柔性 接口； 管道連接方式為承插式連接，因此選擇的基礎(chǔ)為砂石基礎(chǔ) 。砂石基礎(chǔ) 砂土 個 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計 24 六、存在問題 在完成本次排水課程設(shè)計以后，我認(rèn)識到了自己設(shè)計過程的一些不足：在污水管網(wǎng)設(shè)計中，首先是對其設(shè)計步驟不太熟悉，細(xì)節(jié)問題考慮不完善，與同學(xué)商量來一同完成，其次是開始設(shè)計時沒能考慮到分區(qū)，導(dǎo)致返工，造成許多問題；在雨水管網(wǎng)設(shè)計中，一些模棱兩可的問題，我處理的比較簡單，如：分區(qū)時沒有考慮街道面積、排雨水時水可能淹橋 、檢查井設(shè)置距離沒有按照規(guī)范 等情況，但是在設(shè)計時我適當(dāng)提高了管道輸水能力，來緩解排雨水時遇到的問題。 (L/) 設(shè)計 流量Q(L/s) 管徑D(mm) 水力坡度S(‰ ) 流速 v（ m/s） 管道輸水能力Q＇(L/s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1～ 2 420 600 2～ 3 577 700 3～ 4 574 800 4～ 5 339 1000 5～ 38 120 1100 坡降SL(m) 設(shè)計地面標(biāo)高 (m) 設(shè)計管內(nèi)底標(biāo)高 (m) 埋深 (m) 覆土厚度 (m) 起點(diǎn) 終點(diǎn) 起點(diǎn) 終點(diǎn) 起點(diǎn) 終點(diǎn) 起點(diǎn) 終點(diǎn) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 雨水干管水力計算表 （ 2） 設(shè)計管段編號 管長L(m) 本段面積(ha) 匯水面積 (ha) 管內(nèi)雨水流行時間（ min） 單位面積徑流量q。 (L/) 設(shè)計 流量Q(L/s) 管徑D(mm) 水力坡度S(‰ ) 流速 v（ m/s） 管道輸水能力Q＇ (L/s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 27～28 582 0 500 28～29 536 600 29～43 120 800 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計 34 坡降SL(m) 設(shè)計地面標(biāo)高 (m) 設(shè)計管內(nèi)底標(biāo)高 (m) 埋深 (m) 覆土厚度 (m) 起點(diǎn) 終點(diǎn) 起點(diǎn) 終點(diǎn) 起點(diǎn) 終點(diǎn) 起點(diǎn) 終點(diǎn) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 注： 列出 任意東西方向的雨水干管其管底標(biāo)高大于玉泉河多年平均洪水位 m