【導(dǎo)讀】伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越突出。尤其是水資源方面，對(duì)水質(zhì)的要求和水質(zhì)的。加快改進(jìn)城鄉(xiāng)排水體制和修建污水處理廠應(yīng)日益引起重視。金堂縣縣城位于成都市西北，是成都。重要的工業(yè)、食品區(qū)，城內(nèi)現(xiàn)有排水體制滯后，極大制約了縣城面貌和進(jìn)一步發(fā)展規(guī)劃。外，所產(chǎn)生的污泥穩(wěn)定性高，不需進(jìn)行消化即可輸送至脫水間進(jìn)行脫水處理。

　　

【正文】 在相交處相互協(xié)調(diào) 。在有池塘、坑洼的地方，可考慮雨水的調(diào)蓄。在有連接條件的地方，應(yīng)考慮兩個(gè)管道系統(tǒng)之間的連接。 3. 合理布置雨水口，以保證路面雨水排除暢通。雨水口布置應(yīng)根據(jù)地形及匯水面積確定，一般在道路交叉口的匯水點(diǎn)，低洼地段均應(yīng)設(shè)置雨水口。以便及時(shí)收集地面徑流，避免因排水不暢形成積水和雨水漫過(guò)路口而影響行人安全。 4. 雨水管道采用明渠或暗管應(yīng)結(jié)合具體條件確定。在城市市區(qū)或工廠內(nèi)，由于建筑密度較高，交通量較大，雨水管道一般應(yīng)采用暗管。在地形平坦的地區(qū)，埋設(shè)深度或出水口深度受到限制的地區(qū)，可采用蓋板渠排除雨 水。從國(guó)內(nèi)一些城市采用蓋板渠排除雨水的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，此種方法經(jīng)濟(jì)有效。在城市郊區(qū)，當(dāng)建筑密度較低，交通量較小的地方，可考慮采用明渠，以節(jié)省工程費(fèi)用，降低造價(jià)。但明渠容易發(fā)生淤積，滋生蚊蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生。 此外，在每條雨水干管的起端，應(yīng)盡可能采用路邊邊溝排除路面雨水。這樣通?？梢詼p少暗管約 100～ 150m 長(zhǎng)度。雨水暗管和明渠銜接處需采取一定的工程措施，以保證連接處良好的水力條件。 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 金堂縣縣城排水工程設(shè)計(jì) 14 5. 設(shè)置排洪溝排除設(shè)計(jì)地區(qū)以外的雨洪徑流。許多工廠或居住區(qū)傍山建設(shè)，雨季時(shí)設(shè)計(jì)地區(qū)以外大量雨洪徑流直接威脅工程和居住區(qū)。因此對(duì)于靠近山麓建設(shè) 的工廠和居住區(qū)，除在廠區(qū)或居住區(qū)設(shè)置雨水管道外，尚應(yīng)考慮在設(shè)計(jì)地區(qū)周?chē)虺^(guò)設(shè)計(jì)區(qū)設(shè)置排洪溝，以攔截從分水嶺以內(nèi)排泄下來(lái)的雨洪，引入附近水體，保證工廠和居住區(qū)的安全。 雨水管渠設(shè)計(jì)流量的確定 徑流系數(shù)ψ的確定 降落在地面上的雨水，一部分被植物和地面濕地截流，一部分滲入土壤，余下的一部分沿地面流入雨水管渠，這部分進(jìn)入雨水管渠的雨水量稱(chēng)作徑流量，徑流量與降雨量的比值稱(chēng)徑流系數(shù) ψ ，其值常小于 1。 通常匯水面積是由各種性質(zhì)的地面覆蓋所組成隨著它們占有的面積比例變化， ψ 值也各異，所以整個(gè)匯水面積上的平均徑流系數(shù)是各類(lèi)地面面積加權(quán)平均計(jì)算而得到，即： FF ii? ??? 式中 Fi —— 匯水面積上各類(lèi)地面的面積， ha； ψ i —— 相應(yīng)于各類(lèi)地面的徑流系數(shù)； F —— 全部匯水面積。 在設(shè)計(jì)中，也可以采用區(qū)域綜合徑流系數(shù)。一般市區(qū)的綜合徑流系數(shù) ψ =～ ，郊區(qū)的 ψ =～ 。隨著城市化地進(jìn)程，不 透水面積相應(yīng)增加，為了適應(yīng)這種變化對(duì)徑流系數(shù)產(chǎn)生的影響，設(shè)計(jì)時(shí)徑流系數(shù) ψ 值可取較大值。 設(shè)計(jì)重現(xiàn)期 P 的確定 在雨水管渠設(shè)計(jì)中，如果選用較高的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，計(jì)算所得設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度大，相應(yīng)的雨水設(shè)計(jì)流量大，管渠的斷面相應(yīng)大。這樣對(duì)于防止地面積水時(shí)有利的，安全性高，但經(jīng)濟(jì)上則因管渠設(shè)計(jì)斷面的增大而增加了工程造價(jià)；若選用較低的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，管渠斷面可相應(yīng)減少，這樣雖然可以降低工程造價(jià)，但可能會(huì)經(jīng)常發(fā)生排水不暢、地面積水而影響交通，甚至給城市人民的生活及工業(yè)生產(chǎn)造成危害。 因而，必須結(jié)合我國(guó)國(guó)情，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面 統(tǒng)一考慮。 雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的選用，應(yīng)根據(jù)匯水面積的地區(qū)建設(shè)性質(zhì)、地形特點(diǎn)、匯水面積和氣象特點(diǎn)等因素確定，一般選用 ～ 3a。對(duì)于重要干道，立交道路的重要部分，重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重?fù)p失的地區(qū)，宜采用較高的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，一般選用 2～ 5a，并應(yīng)和道路設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)。對(duì)于特別重要的地區(qū)可酌情增加，而且在同一排水系統(tǒng)中也可采用同一設(shè)計(jì)重現(xiàn)期或不同的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期。 集水時(shí)間 t 的確定 計(jì)算雨水設(shè)計(jì)流量時(shí)，通常用匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)的雨水流達(dá)設(shè)計(jì)斷面的時(shí)間τ作為設(shè)計(jì)四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 金堂縣縣城排水工程設(shè)計(jì) 15 降雨歷時(shí) t。對(duì)管道的某一設(shè)計(jì)斷面來(lái)說(shuō)，集水 時(shí)間 t 由地面集水時(shí)間 t1和管內(nèi)雨水流行時(shí)間 t2兩部分組成?？捎霉奖硎鋈缦拢? 12t t mt?? 式中 m—— 折減系數(shù)，管道采用 2，明渠采用 ，陡坡地區(qū)管道采用～ 2。 地面集水時(shí)間 t1的確定： 1. 從屋面最遠(yuǎn)點(diǎn)沿屋面坡度經(jīng)屋檐下落到地面散水坡的時(shí)間，通常為 ～ ； 2. 從散水坡沿地面坡度流入附近道路邊溝的時(shí)間； 3. 沿道路邊溝到雨水口的時(shí)間。 根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：地面集水時(shí)間視距離長(zhǎng)短和地形坡度和地面覆蓋情況確定，一般采用 t1=5～ 15min。 按照經(jīng)驗(yàn)，一般對(duì)在建筑密度較大、地形較陡、雨水口分布較密的地區(qū)或街區(qū)內(nèi)設(shè)置的雨水暗管，宜采用較小的 t1值，可取 t1=5～ 8min 左右。而在建筑密度較小、匯水面積較大、地形較平坦、雨水口布置較稀疏的地區(qū)，宜采用較大值，一般可取 t1=10～ 15min。 管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間 t2的確定 ： 2 (min)60Lt v?? 式中 L—— 各管段的長(zhǎng)度， m； v—— 各管段滿流時(shí)的水流速度， m/s。 折減系數(shù) m值的確定： 雨水管道按滿流進(jìn)行設(shè)計(jì)，但計(jì)算雨水設(shè)計(jì)流量公式的極限強(qiáng)度法原理指出，當(dāng)降雨歷時(shí)等于集水時(shí)間時(shí)，設(shè)計(jì)斷面的雨水流量才達(dá)到最大值。因此，雨水管渠中的水流并非一開(kāi)始就達(dá)到設(shè)計(jì)狀況，而是伴隨著降雨歷時(shí)的增長(zhǎng)才逐漸形成滿流，其流速因?yàn)槭侵饾u增大到設(shè)計(jì)流速的，這樣就出現(xiàn)了按滿流時(shí)的設(shè)計(jì)流速計(jì)算所得的雨水流行時(shí)間小于管渠內(nèi)實(shí)際雨水流行時(shí)間的情況。建議用大于 1的系數(shù)乘以用滿流時(shí)的流速算出管內(nèi)雨水流行時(shí)間 t2，此系數(shù)稱(chēng)為蘇林系數(shù)。 當(dāng)任一管段發(fā)生設(shè)計(jì)流量時(shí)，其他管段都不是滿流（特別是上游管段），所以可設(shè)想利用此上游管段存在的空隙容積，使一部分水量暫時(shí)貯存在此空間內(nèi)，而起到調(diào)蓄管段內(nèi)最大流量的作用，從而可以削減其高峰流量，減小管渠斷面的尺寸，降低工程造價(jià)。由于這種調(diào)蓄作用的存在，使得管道內(nèi)的實(shí)際流速小于設(shè)計(jì)流速，也就是使管內(nèi)實(shí)際水流時(shí)間t2增大。 折減系數(shù) m實(shí)際上就是蘇林系數(shù)和管道調(diào)蓄利用系數(shù)兩者的乘積。 暴雨強(qiáng)度公式的確定 暴雨強(qiáng)度是指某一連續(xù)降雨時(shí)段內(nèi)的平均降雨量，既單位 時(shí)間內(nèi)平均降雨深度，工程上常用單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的降雨體積 q（ L/（ sha ））表示。 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 金堂縣縣城排水工程設(shè)計(jì) 16 暴雨強(qiáng)度是描述暴雨特征的重要指標(biāo)，也是決定雨水設(shè)計(jì)流量的主要因素，因此我們有必要對(duì)其進(jìn)行研究并推求出其計(jì)算公式。暴雨強(qiáng)度公式是在各地自記雨量記錄分析整理的基礎(chǔ)上按一定方法推求出來(lái)的，我國(guó)常采用的暴雨強(qiáng)度公式形式為： nbt PcAq )( )lg1(167 1 ??? 式中 q—— 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度 ， L/（ sha ） ； P—— 設(shè)計(jì)重現(xiàn)期 ， a； t—— 降雨歷時(shí) ， min； A c、 b、 n—— 地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算確定。 本設(shè)計(jì)的對(duì)象 金堂縣 暴雨強(qiáng)度公式為： 0 .2 3 1 0 .7 6 82 8 0 6 (1 0 .8 0 3 lg )( 1 2 .8 ) Pq tP?? ? 12t t mt?? 式中 m—— 折減系數(shù)，管道采用 2，明渠采用 。 雨水管渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式 雨水設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算： qFQ ?? 式中 Q—— 雨水設(shè)計(jì)流量， L/s； ψ —— 徑流系數(shù)，其數(shù)值小于 1； F—— 匯水面積， ha； q—— 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度， L/（ sha ）。 雨水管渠的水力計(jì)算 雨水管渠水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 為了使雨水管渠正常工作，避免發(fā)生淤積、沖刷等現(xiàn)象，對(duì)雨水管渠水力計(jì)算的基本數(shù)據(jù)作如下規(guī)定。 1. 設(shè)計(jì)充滿度 雨水中主要含有泥沙等無(wú)機(jī)物質(zhì)，不同于污水的性質(zhì)，加以暴雨徑流量大，而相應(yīng)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)，故管道設(shè)計(jì)充滿度按滿流考慮，既h/D=1。 2. 設(shè)計(jì)流速 為避免雨水所挾帶的泥沙等無(wú)機(jī)物質(zhì)在管道內(nèi)沉淀下來(lái)而堵其管道，雨水管渠的最小設(shè)計(jì)流速應(yīng)大于污水管道，滿流時(shí)管道內(nèi)的最小設(shè)計(jì)流速為 。 為防止管壁受到?jīng)_刷而破壞，影響及時(shí)排水，對(duì)雨水管渠的最大設(shè)計(jì)流速規(guī)定為：金屬管最大流速 10m/s，非金屬管最大流速 5m/s。 四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 金堂縣縣城排水工程設(shè)計(jì) 17 3. 最小管徑和最小設(shè)計(jì)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 。 4. 最小埋深與最大埋深 具體規(guī)定同污水管道。 雨水管渠水力計(jì)算的 方法 雨水管渠水力計(jì)算仍按均勻流考慮，其水力計(jì)算公式與污水管道相同，但按照滿流即h/D=1 計(jì)算。在實(shí)際計(jì)算中，通常采用根據(jù)公式制成的水力計(jì)算圖或水力計(jì)算表。 第 4 章 污水泵站的設(shè)計(jì) 綜述 污水泵站接納來(lái)自整個(gè)城市排水管網(wǎng)的所有污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到污水處理廠 中的處理構(gòu)筑物 ，以便污水在處理過(guò)程中為重力流。污水泵站所抽升的污水一般含大量雜質(zhì)，起來(lái)水量逐日逐時(shí)都有很大的變化，這使得污水泵站有許多獨(dú)特之處。 污水泵站的組成：集水間﹑格柵﹑機(jī)器間﹑輔助間等。 設(shè)計(jì)說(shuō)明 本設(shè)計(jì)中，設(shè)置三臺(tái)水泵，兩用一備。 已知條件： 1. 泵站組合工作流量為設(shè)計(jì)流量 Qmax=1237 L/s； 2. 進(jìn)水管管底標(biāo)高為 ，其地下埋深為 ，管徑 1100mm，充滿度 ，進(jìn)水管水面標(biāo)高 ； 3. 泵站出水經(jīng) 8m室外 配水明渠 輸送 至細(xì)格柵 ， 細(xì)格柵前 的水面標(biāo)高 ； 4. 泵站附近地面標(biāo)高 ，河流 洪水位為 ； 5. 地質(zhì)資料：地表覆蓋為 5～ 8m亞粘土，地基承載力為 15～ 189T/M178。，地下水水位距地面約 4m。據(jù)資料記載，該地區(qū)未發(fā)生過(guò)破壞性地震，有關(guān)部門(mén)建議接地震烈度 7 度設(shè)防 ； 6. 供電，就近接電源。 根據(jù)集水井和機(jī)器間的形狀，以及水泵臺(tái)數(shù)、工藝要求、施工條件、水量大小等因素，排水泵房可采用圓形泵房、矩形泵房和下圓上方形泵房的結(jié)構(gòu)形式。 圓形泵房結(jié)構(gòu)受力條件好，便于采用沉井施工，可降低工程造價(jià)，水泵啟動(dòng)方便，但是 機(jī)器間內(nèi)機(jī)組與附屬設(shè)備布置較困難；矩形泵房機(jī)器間機(jī)組、管道和附屬設(shè)備的布置較為方便，操作管理?xiàng)l件好但造價(jià)費(fèi)用高。 本設(shè)計(jì)中采用圓形泵房。一般來(lái)說(shuō)，泵房的集水池應(yīng)盡可能與機(jī)器間合建在一起，使吸水管路長(zhǎng)度縮短，集水池的容積應(yīng)大于最大一臺(tái)水四川大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 金堂縣縣城排水工程設(shè)計(jì) 18 泵 5min 出水量的體積。 水泵根據(jù)吸水管的充水方式不同，排水泵站分為自灌式泵房和非自灌式泵房。 為了簡(jiǎn)化設(shè)備和降低運(yùn)行費(fèi)用， 本設(shè)計(jì)采用自灌式吸水。 第 5 章 污水處理廠設(shè)計(jì)初步 設(shè)計(jì)方案的選擇 金堂縣污水水質(zhì)狀況 由基礎(chǔ)資料知廠區(qū)附近沒(méi)有大片農(nóng)田，不存在因修建水廠而較大規(guī)模占用耕地，故而水廠的占地面積不是水廠選取處理工藝的制約因素。 金堂縣城現(xiàn)有工業(yè)用地 公頃，占城市建設(shè)總用地的 %，人均 平方米。工業(yè)性質(zhì)主要為機(jī)械、化工、造紙和建材等，散布在整個(gè)規(guī)劃建成區(qū)內(nèi) 。 根據(jù)金堂縣城自然環(huán)境條件，結(jié)合其現(xiàn)狀工業(yè)的實(shí)際布點(diǎn)情況，規(guī)劃在三星組團(tuán)結(jié)合成都福馬食品公司和晉江福源食品有限公司等布置以水污染為主的食品工業(yè)園區(qū)，水泥廠轉(zhuǎn)產(chǎn)或遷至龍威工業(yè)園區(qū)。在龍威組團(tuán)依托成都玉鳳磷肥廠、攀鋼集團(tuán)成都無(wú)縫鋼管廠金堂分廠布置 Ⅲ 類(lèi)工業(yè)園區(qū)，在龍威組團(tuán)的楊柳村規(guī)劃布置運(yùn)輸量較大的 III 類(lèi)工業(yè)園區(qū)，成都市金堂沱源實(shí)業(yè)有限公司轉(zhuǎn)產(chǎn)或遷至三星食品工業(yè)園區(qū)。在楊柳北組團(tuán)沿鐵路一線布置 Ⅰ 類(lèi)和 Ⅱ 類(lèi)工業(yè)園區(qū)，但迎賓大道兩側(cè)必須布置工業(yè)辦公區(qū)或造型美觀而污染又小的工業(yè)企業(yè)。 故而金堂縣的污水中氮磷含量較高，故而 所選用的污水處理工藝用具有比較好的脫氮除磷效果。 各處理工藝比較 1. 活性污泥法：處理效果好， BOD5去除率可達(dá) 90%以上，適于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的污水；對(duì)污水的處理程度比較靈活，根據(jù)需要可適當(dāng)調(diào)整；曝氣池首端有機(jī)物負(fù)荷高，耗氧速率也高，因此，為了避免溶解氧不足的問(wèn)題，進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷不宜過(guò)高；耗氧速率沿池長(zhǎng)是變化的，而供氧速率難于與其相吻合、適應(yīng)，在池前段可能出現(xiàn)供氧不足的現(xiàn)象，池后段又可能出現(xiàn)供氧過(guò)剩的現(xiàn)象；曝氣池容積大，占用的土地比較多，基建費(fèi)用高；對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低。 2.