【文章內(nèi)容簡介】 排水系統(tǒng)設(shè)計與計算910 20 （3）劃分設(shè)計管段，計算各管段的設(shè)計流量根據(jù)方案一中管網(wǎng)定線平面布置圖，將各干管和主干管中有本段流量進入、集中流量及旁側(cè)管道接入的檢查井作為設(shè)計管段的起訖點并編上號碼，然后計算每一設(shè)計管段的設(shè)計流量。工業(yè)用地污水量按集中流量計算，設(shè)計管段的劃分見污水管網(wǎng)平面布置圖。各設(shè)計管段的設(shè)計流量計算見污水干管設(shè)計流量計算表 23。本設(shè)計是初步設(shè)計，只對干管和主干管進行設(shè)計計算。表 23 污水干管設(shè)計流量計算 居民生活污水日平均流量分配 管段設(shè)計流量計算 本段 集中流量管段編號 街坊編號街坊面積(hm2)比流量[(L/s)/hm2]流量 (L/S)轉(zhuǎn)輸流量(L/s)合計流量(L/s)總變化系數(shù)沿線流量(L/s)本段(L/s)轉(zhuǎn)輸(L/s)設(shè)計流量(L/s)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121～2 1 2～3 2 15～3 8 3～4 3 4～5 4 5～6 5 6～7 6 7～8 7 9～10 9 10～11 10 11～12 11 12～13 12 13～14 13 16～17 14 17～18 15 18～19 16 19～20 17 20～21 18 21～22 19 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 排水系統(tǒng)設(shè)計與計算1022～23 20 23～24 21 24～25 22 25～26 23 27～28 24 28～29 25 29～30 26 8～14 / / 14～26 / / 26～30 / / （5）污水主干管水力計算水力計算計算結(jié)果見附錄 1 和附錄 2 的污水干管及主干管水力計算表。 污水管道設(shè)計控制參數(shù)（1）設(shè)計充滿度：根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，污水管道應(yīng)按非滿流進行設(shè)計，其最大設(shè)計充滿度如表 24 所示。表 24 最大設(shè)計充滿度管徑 D 或渠道高度 H 最大設(shè)計充滿度 h/D 或 h/H200300 350450 500900 ≥1000 （2）最小設(shè)計流速：為防止管道中產(chǎn)生淤積，根據(jù)設(shè)計規(guī)范及有關(guān)運行經(jīng)驗，污水管道在設(shè)計充滿度下最小流速定為 。（3）最小管徑：為防止管道淤積，減少清通次數(shù)，街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)連接管道的最小管徑采用 200mm，街道管（支管、干管、主干管）的最小管徑采用300mm。（4）最小設(shè)計坡度：管徑為 200mm 時，采用的最小設(shè)計坡度為 ；管徑為300mm 時，采用的最小設(shè)計坡度為 。（5） 最大埋深：根據(jù)當?shù)氐叵滤患暗刭|(zhì)情況，管道最大埋深采用～。（6）最小覆土厚度：必須滿足三點要求：防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道，要求管內(nèi)底標高在冰凍線以上 ；防止管壁因地面荷載而東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 排水系統(tǒng)設(shè)計與計算11受道破壞，要求在車行道下管頂最小覆土厚度不宜小于 ；滿足街坊污水連接管銜接的要求。（7）管道銜接時，管徑相同采用水面平接，管徑不同，采用管頂平接，以防止下游水位高于上游水位。（8）干管與主干管銜接時，當水面差大于 時，使用跌水井跌落，當水面差小于 時，直接接入。（9）干管水面一般不能低于主干管水面，總控制點后至污水處理廠之間的主干管不應(yīng)跌水。（10）管道埋深低于地下水位時，一般應(yīng)設(shè)提升泵站。（11）管道坡度盡量平行于地面坡度，應(yīng)首先控制控制點的埋深，然后推求整個主干管各管段埋深。（12）在旁側(cè)支管與干管交匯處，支管接入干管的轉(zhuǎn)彎角度，與下游管道的夾角一般應(yīng)大于 90176。，以防止在上游管道中產(chǎn)生回水。 雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計與計算 雨水管渠系統(tǒng)布置原則（1）雨水管渠系統(tǒng)的布置應(yīng)充分利用地形，就近排入水體；（2）在布置雨水管渠系統(tǒng)時，應(yīng)盡可能避免設(shè)置雨水泵站；（3）雨水管渠系統(tǒng)的布置應(yīng)與城鎮(zhèn)規(guī)劃相協(xié)調(diào)；（4）根據(jù)條件，雨水管渠系統(tǒng)的布置應(yīng)采用明渠和暗管相結(jié)合的形式；（5）雨水出口的布置通常采用分散和集中兩種布置形式。 排水流域和雨水管道定線新城區(qū)地形平坦，無明顯分水線，故排水流域按城市主要街道的匯水面積劃分，流域分界線為城區(qū)邊界。河流的位置確定了雨水出口的位置，為使雨水以最短距離按重力流就近排入水體，設(shè)計方案采用正交式布置，故雨水干管的走向為自北向南。由于河流的洪水位低于該地區(qū)地面平均標高，可依靠重力排除雨水，因此在干管的終端不設(shè)置雨水泵站。 雨水管網(wǎng)設(shè)計流量計算 雨水設(shè)計流量計算公式（1）暴雨強度公式：采用 A 市暴雨強度公式：東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 排水系統(tǒng)設(shè)計與計算12 nbtpCAq)(lg167?? 21mt式中 ——設(shè)計降雨強度 ； q)]/([2hsL?——設(shè)計降雨重現(xiàn)期，根據(jù)規(guī)劃區(qū)匯水地區(qū)性質(zhì)、地形特點和氣象特P點等因素確定雨水設(shè)計重現(xiàn)期標準為 年；1?P——重現(xiàn)期為 1 年的設(shè)計降雨的雨力，設(shè)計中取 ；1A——雨力變動參數(shù)，是反映設(shè)計降雨各歷時不同重現(xiàn)期的強度變化程C度的參數(shù)之一，設(shè)計中取 ；——參數(shù)，設(shè)計中取 7；b——指數(shù)，設(shè)計中取 ；n——降雨歷時；t——地面集水時間，單位為分鐘；在本次雨水管道管徑計算中，根據(jù)1徑流區(qū)面積的大小、雨水流程長短、地形坡度大小等不同情況，取 ；min10?t——管渠內(nèi)雨水流行時間， ；2t in——折減系數(shù)，暗渠、暗管 m＝2，明渠 m＝，設(shè)計中取 m＝2（2）匯水面積上降雨量計算設(shè)計雨水量采用下列公式計算： )/(sLqFQ??式中 ——為雨峰時段內(nèi)的平均設(shè)計暴雨強度 [ ]；q 2/)(hsL——地面徑流系數(shù)，本規(guī)劃范圍內(nèi)取 ；??——匯水面積， 。F2hm 劃分設(shè)計管段根據(jù)管道的具體位置，在管道轉(zhuǎn)彎處，管徑或坡度改變處、有支管接入或兩條以上管道交匯處，以及超過一定距離的直線管段上設(shè)置檢查井，把兩檢查井之間流量不變且預(yù)計管徑和坡度也不變的管段定為設(shè)計管段，將設(shè)計管段的檢查井依次編上號碼，確定各檢查井的地面標高和設(shè)計管段的長度。以上數(shù)據(jù)見下表：表 25 檢查井標高檢查井編號 地面標高 (m) 檢查井編號 地面標高 (m)東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 排水系統(tǒng)設(shè)計與計算131 17 2 18 3 19 4 20 5 21 6 22 7 23 8 9 10 11 12 13 14 15 16 表 26 設(shè)計管段長度設(shè)計管段編號管長L(m)設(shè)計管段編號管長L(m)12 241 1112 25523 261 1314 18334 238 1415 28056 235 1516 25067 265 1617 31078 298 1718 104910 241 1920 2081011 237 2021 2932122 251 劃分并計算各設(shè)計管段的匯水面積各設(shè)計管段所承擔的匯水面積按就近排入附近雨水管道的原則劃分，確定每塊匯水面積的面積數(shù)。雨水管道的匯水面積應(yīng)基本上保證均勻增加，這樣才能保證管徑是均勻增加的，另外在管徑發(fā)生變化的地方應(yīng)對匯水面積適當?shù)募右哉{(diào)整。一般而言，管徑變化的管段上游應(yīng)適當?shù)臏p少匯水面積而在下游增加匯水面積，這樣做的原因是可以使管道的坡度都適當?shù)臏p小。具體數(shù)據(jù)見表 27。表 27 匯水面積計算表東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 排水系統(tǒng)設(shè)計與計算14設(shè)計管段編號 本段匯水面積編號 總匯水面積(ha)設(shè)計管段編號 本段匯水面積編號 總匯水面積(ha)1～2 1 11～12 112 2～3 2 13～14 16 3～4 4 14～15 118 5～6 5 15～16 119 6～7 6 16～17 120 7～8 8 17～18 121 9～10 9 19～20 222 10～11 10 21～22 2227 22～23 228 水力計算列表計算各設(shè)計管段的設(shè)計流量，進行雨水干管的水力計算，確定各設(shè)計管段的管徑、坡度、流速、管底標高和管道埋深等值。雨水干管水力計算結(jié)果見附錄 3：雨水干管水力計算表。 雨水管渠設(shè)計控制參數(shù)為使雨水管渠正常工作，避免發(fā)生淤積、沖刷等現(xiàn)象，對管渠水力計算的基本數(shù)據(jù)作如下的技術(shù)規(guī)定：（1）設(shè)計充滿度：雨水管道設(shè)計充滿度按滿流計算，明渠有等于或大于 的超高，街道邊溝應(yīng)有等于或大于 的超高。（2）設(shè)計流速：滿流時管道內(nèi)最小設(shè)計流速為 ，明渠內(nèi)最小設(shè)計流速為 ；金屬管最大設(shè)計流速為 10m/s，非金屬管最大設(shè)計流速為5m/s。（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 ，雨水口連接管最小管徑為 200mm，最小坡度為 。（4）管道至檢查井處的連接，一般采用管頂平接，必須保證進水管底不得低于出水管底，且保證覆土大于或等于 ，管道的最大埋深不宜超過。東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 排水系統(tǒng)設(shè)計與計算153 污水處理廠工藝設(shè)計 污水處理廠廠址的選擇制定城市污水處理系統(tǒng)方案，污水處理廠廠址的選定是重要的環(huán)節(jié)，它與城市的總體規(guī)劃、城市、排水系統(tǒng)的走向、布置、處理后污水的出路都密切相關(guān)，對周圍環(huán)境衛(wèi)生，處理廠基建投資及運行管理都有很大影響。污水處理廠的位置選擇應(yīng)符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程總體規(guī)劃的要求，并根據(jù)下列因素綜合確定。（1）應(yīng)與選定的污水處理工藝相適應(yīng)，無論采用什么處理工藝，盡量少占農(nóng)田和不占良田。（2）廠址必須位于集中給水水源的下游，并設(shè)在城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主導(dǎo)風向的下風向。為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)、生活區(qū)及農(nóng)村居民點保持約 300m 以上的距離，但也不宜太遠，以免增加管道長度，提高造價。（3）當處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政時，廠址應(yīng)考慮與用戶靠近，或者以便于運輸。當處理水排放時，則應(yīng)與受納水體靠近，但不低于最高洪水位。東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 污水處理廠工藝設(shè)計16（4）要充分利用地形，以滿足處理構(gòu)筑物高程布置要求，減少土方工程量。若有可能，宜采用污水自流流入處理構(gòu)筑物的方案，以節(jié)省動力費用，降低處理成本。（5）根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，處理廠廠址的選擇應(yīng)考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的余地，并選擇地質(zhì)條件較好的地方，以方便施工，降低造價。（6）處理廠廠址區(qū)易于做到三通一平。綜合考慮 A 市新城區(qū)地形、地勢及河水流向、風向等因素，將污水廠址選在該城區(qū)西南角，靠近岸邊又與岸邊留有一定距離，且離市區(qū)符合衛(wèi)生防護要求（污水廠距居民區(qū)大于 300m） 。污水廠設(shè)在河流下游，不會對城市的飲用水源及自然景觀產(chǎn)生污染。同時污水廠處于城市主導(dǎo)風向的下風向，不會對城市產(chǎn)生空氣污染。污水處理廠工程地質(zhì)條件較好，交通方便，靠近受納水體，處理后的水可以就近排放。 污水處理廠的設(shè)計規(guī)模 污水處理廠的設(shè)計規(guī)模污水廠規(guī)模以處理水量的平均日平均時流量計，見表 31。本設(shè)計中污水處理廠規(guī)模按近期（2022 年）污水總量設(shè)計，定為：640000m 3/d，并預(yù)留空地作為遠期的發(fā)展。表 31 污處理廠設(shè)計規(guī)模期 限 單 位 生活污水 工業(yè)污水 污水總量(m3/d) 58753 3888 62641近 期(L/s) 680 45 725(m3/d) 92880 3888 96768遠 期(L/s) 1075 45 1125 污水處理廠處理構(gòu)筑物規(guī)模污水處理廠的主要構(gòu)筑物擬分為 2 組，處理規(guī)模為 64000m3/d。每組處理規(guī)模為32022m3/d。 設(shè)計流量當污水廠分建時，以相應(yīng)的流量作為設(shè)計流量。各設(shè)計水量的具體數(shù)據(jù)見下表。表 32 污水處理廠的設(shè)計