【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。設計是否有創(chuàng)意？

　　

【正文】 )）。 （ ） 19 式中 n—— 居住區(qū)生活污水定額（ L/(cap d)） ； P—— 人口密度（ cap/ha） 。 本段設計流量可用下式計算： （ ） 式中 Q1—— 設計管段的本段流量（ L/s）； F—— 設計管段服務的街區(qū)面積（ ha）； Kz—— 生活污水量總變化系數(shù)； q0—— 單位面積的本段平均流量，即比流量（ L/(s ha)）。 （ 3）計算設計流量 管道布置及兩家企業(yè)位置見 WS01— 污水管道平面布置圖 ，其中 A 企業(yè)廢水集中流量為 ,B 企業(yè)廢水集中流量均為 。 本設計中，居住區(qū)人口密度為 3000人 /km2，居民生活污水定額為 280（ L/(cap d)），則， 由公式（ ）， 每 ha街區(qū)面積的生活污水平均流量（比流量）為 (L/(s ha)) 本設計中有 2 個集中流量，在檢查井 W1進入管道，相應流量為 、 。設計管段 W1— W2 為干管起始管段，包括本段流量 q1和集中流量 q3，該管段接納街區(qū) ,11 的污水，其面積為 ，由公式（ ），本段流量 為 L/s。 由公式（ ），該管段設計流量為 。 設計管段 W2— W3有本段流量 q1和轉(zhuǎn)輸流量 q2， 該管段緝拿街區(qū) 12 的污水，其面積為 ，由公式（ ），故本段流量 ； 該管段轉(zhuǎn)輸流量 q2是 從管段 W1— W2流來的生活污水平均流量， q2=。合流平均流量 q1+q2=。 Kz=（ ） 式中 Q—— 平均日平均時污水流量（ L/s）。 當 Q5L/s 時， Kz=； 1000L/s 時， Kz=。 由公式（ ）， 該管段設計流量 為 其余管段的這幾流量計算方法相同，計算 結(jié) 果見附表 1。 有關規(guī)定 （ 1）設計充滿度 在設計流量下，管道中的水深 h 和管道直徑 D 的比值稱為設計充滿度（或水深比）。我國的污水管道按非滿流（ h/D1）進行設計，這樣規(guī)定的原因是： 1） 保留一部分管道斷面，為未預見水量的增長留有余地，避免污水溢出。 2） 留出適當空間，以利管道的通風，排出有害氣體。 最大設計充滿度的規(guī)定見表 所示 ： 20 表 最大設計充滿度 管徑（ D）或暗渠高（ H）（ mm） 最大設計充滿度（ h/D） 200～ 300 350～ 450 500～ 900 ≥1000 3） 在計算污水管道充滿度時，不包括淋浴或短時間內(nèi)突然增加的污水量，但當管徑小于或等于 300mm 時，應按滿流復核。 （ 2）設計流速 和設計流量、設計充滿度相應的水流平均速度叫做設計流速。為了防止管道中產(chǎn)生於積或沖刷，設計流速不宜過小或過大，應在最大和最小設計流速范圍之內(nèi)。最小設計流速是保證管道內(nèi)不致發(fā)生淤積的流速 ?！妒彝馀潘O計規(guī)范》規(guī)定污水管道在設計充滿度下的最小設計流速定為 。含有金屬、礦物固體或重油雜質(zhì)的生產(chǎn)污水管道，其最小設計流速宜適當加大，其值要根據(jù)試驗或調(diào)查研究決定。最大設計流速是保證管道不被沖刷損壞的流速。該值與管道材料有關，通常，金屬管道的最大設計流速為 10m/s。 非金屬管道的最大設計流速為 5m/s。 （ 3）最小管徑 在污水管道系統(tǒng)的上游部分，設計污水流量很小，若根據(jù)流量計算，則管徑會很小，而管徑過小極易堵塞；此外，采用較大的管徑，可選用較小的坡度，使管道埋深減小。因此，為了養(yǎng)護工作的方便 ，常規(guī)定一個允許的最小管徑。在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)污水管道最小管徑為 200mm，街道下為 300mm。 在污水管道系統(tǒng)上游管段，由于管段服務的排水面積較小，因而設計流量小，按此流量計算得出的管徑小于最小管徑時，應采用最小管徑值。一般可根據(jù)最小管徑在最小設計流速和最大充滿度情況下能通過的最大流量值，計算出設計管段服務的排水面積。若設計管段服務的排水面積小于此值，即直接采用最小管徑而不再進行水力計算。這種管段稱為不計算管段。在這些管段中，當有適當?shù)臎_洗水源時，可考慮設置跌水井。 （ 4）最小設計坡度 不同管徑的污水管道有不 同的最小坡度。管徑相同的管道，因充滿度不同，其最小坡度也不同。在給定設計充滿度條件下，管徑越大，相應的最小設計坡度值越小。通常對同一直徑的管道只規(guī)定一個最小坡度，以滿流或半滿流時的最小坡度作為最小設計坡度。我國《室外排水設計規(guī)范》只規(guī)定最小管徑對應的最小設計坡度，街坊內(nèi)污水管道的最小管徑為 200mm，相應的最小設計坡度為 ；街道下為 300mm，相應的最小設計坡度為。若管徑增大，相應于該管徑的最小坡度由最小設計流速保證。 （ 5）污水管道埋設深度 污水管道的埋設深度是指管道的內(nèi)壁底到地面的 距離。管道外壁頂部到地面的距離稱 21 為覆土厚度。管道埋深是影響管道造價的重要因素，是污水管道的重要設計參數(shù)。 管道埋設深度愈深，則造價愈貴，施工期愈長。所以，管道的埋設深度小些好，并有一個最大值，這個限值稱做最大埋深。管道的最大埋深需要根據(jù)技術經(jīng)濟指標及施工方法決定。在干燥土壤中，管道最大埋深一般不超過 7～ 8m；在多水、流沙、石巖地層中。一般不超過 5m。 為了降低造價，縮短施工期，管道埋設深度愈小愈好。但覆土厚度應有一個最小的限值，否則就不能滿足技術上的要求，這個最小限值稱為最小覆土厚度。 污水管道的最小覆土厚 度，一般應滿足下述三個因素的要求。 1）必須防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道； 2）必須防止管壁因地面荷載而受到破壞； 3） 必須滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求。 污水管道的 水力計算 在確定流量后，從上游管段開始依次進行干管、主干管各設計管段的水力計算。一般列表進行計算，結(jié)果見 附表 2，水力計算步驟如下： （ 1）從管道平面布置圖上量出每一設計管段的長度。 （ 2）將各設計管段的設計流量、 設計管 段起迄點檢查井處 的地面標高列入表中。 （ 3）計算每一設計管段的地面坡度（ ），作 為確定管道坡度時參考。 （ 4）確定起始管段的管徑以及設計流速 v，設計坡度 I，設計充滿度 h/D。首先擬采用最小管徑 300mm 查 《排水 工程 》附錄 2— 2 附圖 3， 在這張計算圖中，管徑 D 和管段粗糙系數(shù) n 為已知，其余四個水力因素只要知道 2個就能求出另外 2 個。 （ 5） 確定其它管段的管徑 D、設計流速 v、設計充滿度 h/D 和管道坡度 I。通常隨著設計流量的增加，下一個管段的管徑一般會增大一級或兩級（ 50mm 為一級），或者保持不變，這樣便可根據(jù)流量的變化情況確定管徑。然后可根據(jù)設計流速隨著設計流量的增大而逐段增大或保持不變的規(guī)律設 定設計流速。根據(jù) Q和 v即可在確定 D那張水力計算圖中查出相應的 h/D 和 I 值，若 h/D 和 I值，若 h/D和 I值符合設計規(guī)范的要求，說明水力計算合理，將計算結(jié)果填入表中相應的項中。在水力計算中，由于 Q、 v、 h/D、 I、 D各水力因素之間存在相互制約的關系，因此在查水力計算圖時實際存在一個試算過程 。 （ 6）計算各管段上端、下端的水面、管底標高及其埋設深度： 1）根據(jù)設計管段長度和管道坡度求降落量。如管段 W2— W3的降落量為 I L=。 2）根據(jù)管徑和充滿度求管段的水深。如管段 W1— W2 的水深為 h=。 3）確定管網(wǎng)系統(tǒng)的控制點 ，各干管控制點均為離主干管最遠點，控制點埋深 。 （ 7）求設計管段上、下端的管內(nèi)底標高，水面標高及其埋設深度。 W1 點管內(nèi)底標高等于 W1 的地面標高減 W1 點的埋深，為 = 的管內(nèi)底標高等于 W1 管內(nèi)底標高減降落量， =。 W2 的埋設深度等于 W2 地面標高減 W2 管內(nèi)底標高，為 =。管段上下端 22 水面標高等于相應點的管內(nèi)底標高加水深。 W1 點水面標高為 +=； W2點水面標高為 +=。 管段銜接采用管頂平接。即 W1— W2 中的 W2 點與 W2— W3 中的 W2 點管頂標高相同，所以 W2— W3 中的 W2點管內(nèi)底標高為 +=，按上面方法求出 W3 管內(nèi)底標高。詳細計算結(jié)果見 附表 2。 附屬構筑物 （ 1）檢查井 1） 檢查井通常設在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管渠尺寸或坡度改變、跌水等處以及相隔一定距離直線管渠段上 。 檢查井在直線管渠段上的最大間距，一般可按 表 采用。 表 檢查井的最大間距 管徑或暗渠凈高 （ mm） 最大間距（ m） 污水管道 雨水（合流） 管道 200～ 400 40 50 500～ 700 60 70 800～ 1000 80 90 1100～ 1500 100 120 1600～ 2020 120 120 2） 檢查井各部尺寸，應符合下列要求： A. 井口、井筒和井室的尺寸應便于養(yǎng)護和檢修，爬梯和腳窩的尺寸、位置應便于檢修和上下安全； B. 檢修室高度在管道埋深許可時一般為 ，污水檢查井由流槽頂起算，雨水（合流）檢查井由管底起算。 C. 檢查井井底宜設流槽。污水檢查井流槽頂可與 倍大管管徑處相平，雨水（合流）檢查井流槽頂可與 倍大管管徑處相平。流槽頂部寬度宜滿足檢修要求。 D. 在管道轉(zhuǎn)彎處，檢查井內(nèi)流槽中心線的彎曲半徑應按轉(zhuǎn)角大小和管徑大小確定，但不宜小于大管管徑。 E. 位于車行道的檢查井，應采用具有足夠承載力和穩(wěn)定性良好的井蓋與井座。 F. 檢查井宜采用具有防盜功能的井蓋。位于路面上的井蓋，宜與路面持平；位于綠化帶內(nèi)井蓋，不應低于地面。 G. 在污水干管每隔適當距離的檢查井內(nèi)，需要時可設置閘槽。 H. 接入檢查井的支管（接戶管或連接管）管徑大于 300mm 時 ,支管數(shù)不宜超過 3條。 I. 檢查井與管渠接口處，應采取防止不均 勻沉降的措施。 J. 在排水管道每隔適當距離的檢查井內(nèi)和泵站前一檢查井內(nèi)，宜設置沉泥槽，深度宜 23 為 ～ 。 K. 在壓力管道上應設置壓力檢查井。 （ 2）水封井 1）當工業(yè)廢水能產(chǎn)生引起爆炸或火災的氣體時，其管道系統(tǒng)中必須設置水封井。水封井位置應設在產(chǎn)生上述廢水的排出口處及其干管上每隔適當距離處。 2）水封深度不應小于 ，井上宜設通風設施，井底應設沉泥槽。 3）水封井及同一管道系統(tǒng)中的其他檢查井，均不應設在車行道和行人眾多的地段，并應適當遠離產(chǎn)生明火的場地。 污水管道縱剖面設計 圖 中應標出沿線旁側(cè)支管接入處的位置、管徑、標高；與其它地下管線、構筑物或障礙物交叉點的位置和高程；沿線地質(zhì)鉆孔位置和地質(zhì)情況等。在剖面圖下方用細實線畫一個表格，表中注明檢查井編號、管段長度、設計管徑、設計坡度、地面標高、管內(nèi)底標高、埋設深度、管道材料、接口形式、基礎類型等。采用的比例尺，一般橫向比例與平面圖一致；縱向比例為 1： 50～ 1： 200，并與平面圖的比例相適應，確?？v剖面圖縱、橫兩個方向的比例相協(xié)調(diào)。 管道接口、基礎及越障 管道接口 污水管道系統(tǒng)中的檢查井是清通維護管道的設施，也是管 道的銜接設施。一般在管道管徑、坡度、方向發(fā)生變化及管道交匯時，都需要設置檢查井。檢查井內(nèi)上下游管段必須有較好的銜接，以保證管道順利運行。 檢查井內(nèi)上下游管道在銜接時應遵循下述原則： （ 1）盡可能提高下游管段的高程，以減少埋深，從而降低造價，在平坦地區(qū)這點尤其重要； （ 2）避免在上游管道中形成回水而造成淤積； 管道的銜接方法有管底平接、管頂平接和水面平接三種，無論采用哪種銜接方法，下游管段起端的水面和管底標高都不得高于上游管段終端的水面和管底標高。在本設計中，所有管段的連接方式均采用管頂平接。 管 道基礎 管道基礎采用采用混凝土帶形基礎，按管座的形式的不同分為 90176。、 135176。、 180176。三種管座基礎，當管頂覆土厚度在 ～ 90176?；A；管頂覆土厚度在 ～ 時采用 135176?；A；管頂覆土厚度在 ～ 時采用 180176?；A。溝槽回填采用砂礫石和原土回填，若遇地下水，加設砂礫石墊層。 越障 排水管渠遇到河流、山澗、洼地或地下構筑物等障礙物時，不能按原有的坡度埋設，而是按下凹的折線方式從障礙物下通過，這種管道稱為倒虹管。倒虹管由進水井、下行管、 24 平行管、上行管河出水井等組成。確 定倒虹管的線路時，應盡可能與障礙物正交通過，以縮短倒虹管的長度，并選擇在河床河河岸較穩(wěn)定不易被水沖刷的地段及埋深較小的部位敷設。穿過河道的倒虹管管頂與河床的垂直距離一般不小于 米，其工作管線一般不少于兩條。當排水量不大，不能達到設計流量時，其中一條可作為備用。 初步選泵和電機 由設計資料可知，污水廠處理 規(guī)模為 79000m3/d，泵站采用均勻供水方式向水廠供水，泵站的設計流量按最高日平均時用水量計算。泵站設計流量 Q 為 2208m3/h。 泵站設計揚程初步估算為 10m。選泵主要依據(jù)是泵站設計揚程和設計 流量，結(jié)合選泵原則，初選水泵 500TSW690 IA，二用一備。 初選電機：根據(jù) 500TSW690 IA 型水泵的要求，選用配套三相交流異步電動機。電動機型號為 Y315S4。 主要管道工程量 干管、主干管中管徑 300mm 管共計 154m， 350mm 管共計 441m， 400mm 管共計 614m，450mm 管共計 589m， 500mm 管共計 8