【導讀】吉林化工學院給水排水工程10級管道工程課程設計

　　

【正文】 24 36 91 146 201 37 92 147 202 38 93 148 203 39 94 149 204 40 95 150 205 41 96 151 206 42 97 152 207 43 98 153 208 44 99 154 209 45 100 155 210 46 101 156 211 47 102 157 212 48 103 158 213 49 104 159 214 50 105 160 215 51 106 161 216 52 107 162 53 108 163 54 109 164 55 110 165 劃分設計管段，計算設計流量 根據設計管段的定義和劃分方法，將各干管和主干管中有本段流量進入的點（一般定為街區(qū)兩端）、集中流量及旁側支管進入的點，作為設計管段的起訖點的檢查井并編上號碼。本設計中的有兩條主干管，根據設計流量變化的情況，可分別在一區(qū)劃分 1～ 2， 2～ 3， 3～ 4， 4～ 5， 5～ 6， 6～ 7， 6個設計管段和在二區(qū)8～ 9， 10～ 11， 12～ 13， 14～ 15， 19～ 20， 20～ 21,21～ 22， 22～ 23， 23～ 24 ，24～ 25， 25～ 26,11 個設計管段。 計算比流量 居住區(qū)人口密度為 360cap/ha，居民生活污水定額為 240L/(cap﹒ d),則每ha街區(qū)面積的生活污水平均流量（比流量）為： ha)(L/(s86400 0286400 pnq 0 ?????? q0 單位面積的本段平均流量 n 居民區(qū)生活污水定額（ L/()） p 人口密度（ cap/ha） 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 25 本設計中有 4 個集中流量，分別為 甲 廠、 乙 廠、 丁 廠、火車站，相應的設計流量為 、 、 、 ,其具體計算如下： 甲廠：生產污水量 Q1 = Q2 = (A1B1K1 + A2B2K2)/3600T + (C1D1 + C2D2)/3600 Q2 工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水設計流量（ L/s） A1 一般車間最大班職工人數（ cap） 生活污水量： A2 熱車間最大班職工人數（ cap） B1 一般車間職工生活污水定額，以 25（ L/( )）計 。 B2 熱車間職工生活污水定額，以 35（ L/( )）計 。 K1 一般車間生活污水時變化系數，以 計； K2 熱車間生活污水時變化系數，以 ； C1 一般車間最 大班使用淋浴的職工人數（ cap） 。 C2 熱車間最大班使用淋浴的職工人數（ cap） 。 D1 一般車間的淋浴污水定額，以 40（ L/( )）計 。 D2 高溫、污染嚴重車間的淋浴污水定額，以 60（ L/( )）計 。 T 每班工作時間（ h） 。 甲廠設計流量 Q = Q1 + Q2= + = (L/s) B 廠 C 廠：同 A廠。 計算本段生活污水流量 以 Ⅰ區(qū) 的設計管段 1～ 2為例，它為主干管的起始管段，本段流量的街區(qū)編號為 64， 74，街區(qū)面積為 ，)/( sLFqq ?????本段生活污水流量 計算本段生活污水合計 平均 流量（本段生活污水流量 +轉輸生活污水流量 ） 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 26 設計管段 1～ 2 的本段生活污水流量為 L/s，轉輸流量是從旁側管段流來的生活污水平均合計平均流量，其值為： s/ LFqq ????? sLqq / ????流量本段生活污水合計平均 。 計算 生活污水設計流量 生活污水設計流量 =總變化系數 Kz本段生活污水合計 平均 流量 設計管段 1～ 2 的本段生活 污水合計平均 流量為 L/s ， ??? QK Z . 該管段的生活污水設計流量 ???Q 。 計算管段設計流量 其中集中流量只有轉輸流量 ?？傇O計流量 Q= L/s。 其余管段的設計流量計算方法相同。 詳 見 附表 61污水 主 干管 設計 流量計算表。 水力計算 在確定設計流量后，便可以從上游管段開始依次進行主干管各設計管段的水力計算。一般常列表進行計算， 如表 33污水主干管水力計算表 。水力計算步驟如下： 從管道平面布置圖上量出每一段管段的長度，列入表污 水主干管水力計算表第 2項。 將各設計管段的設計流量列入 污水主干管水力計算表 中第 3 項。設計管段起訖點檢查井處的地面標高列入表中第 11項。 計算每一設計管段的地面坡度（距離地面高差地面坡度 ?），作為確定管道坡度時參考。例如，管段 1～ 2 的 ???地面坡度。 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 500 ㎜，即查《排水工程》附錄 22 附圖 7。在這張計算圖吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 27 中，管徑 D 和管道粗糙系數 n 為已知，其余 4 個水力因素只要 知道 2 個即可求出另外 2 個。現已知設計流量，另 1 個可根據水力計算數據的規(guī)定設定。本設計中由于管段的地面坡度為零，為不使管道系統(tǒng)的埋深過大，宜采用最小設計坡度為設定數據，相應于 500 ㎜管徑的最小設計坡度為。當 Q= L/s、 I= 時，查表得出 v=（大于最小設計流速 ）， h/D=（小于最大設計充滿度 ），計算數據符合規(guī)范要求。將所確定的管徑 D、坡度 I、流速 v、充滿度 h/D 分別列入 污水主干管水力計算表 的第 7項。 確定其他管段的管 徑 D、設計流速 v、設計坡度 I、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，這樣便可根據流量變化情況確定管徑。然后可根據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)律設計流速。根據 Q和 v 即可在確定 D 的那張水力計算圖或表中 查出相應的 h/D 和 I的值，若 h/D 和 I 值符合設計規(guī)范的要求，說明水力計算合理，將計算結果填入 污水主干管水力計算表 中相應的項中。在水利計算中，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 查水力計算圖或表時實際存在一個試算的過程。 計算各管段上端、下端的水面、管低標高及其埋設深度： （ 1） 根據設計管段長度和管道坡度求降落量。如 Ⅰ區(qū) 中管段 1～ 2 的降落量為： mLI 0 0 9 ???? ，列入表中第 9項。 （ 2） 根據管徑和充滿度求管段的水深。如 Ⅰ區(qū) 中管段 1～ 2 的水深為：mDhDh ????? ，列入表中第 8項。 （ 3） 確定管網的控制點。 Ⅰ區(qū) 中對主干管埋深起決定作用的控制點是 1點，Ⅱ區(qū) 對主干管起決定作用的控制點則是 11 點。 1 點和 2點分別是 Ⅰ區(qū) 和 Ⅱ區(qū) 主干管的起始點，它的 埋深受冰凍線的影響，都定為 m將該值列入 表 中第 16項 （ 4） 求設計管段上、下段的管內底標高，水面標高及埋設深度。 1 點的管內底標高等于 1 點的地面標高減 1 點的埋深，為=，列入表中第 14 項。 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 28 2 點 的管 內底 標高 等于 1 點 的 管內 底標 高減 降落 量， 為=，列入表中第 15 項。 2 點的埋設深度等于 2 點的地面標高減 2 點的管內底標高，為=，列入表中第 17 項。 管段上下端水面標高等于相應點的管內底標高加水深。如管段 1～ 2 中 1的水面標高為 += m，列入表中第 12項。 2點的水面標高為 += m，列入表中第 13項。 根據管段在檢查井處采用的銜接方法，可確定下游管段的管內底標高。如管段 1～ 2與管段 2～ 3的管徑相同，采用水面平接。即管段 1～ 2與管段 2～ 3中的 2點水面標高相同，然后用 2 點的水面標高減去降落量，求得 3 點的水面標高，將 3點的水面標高減去水深求出相應的管內底標高。進一步求出埋深。又如管段 2～ 3與管段 3～ 4的管徑不同，采用管頂平接。即管段 2～ 3的 3點與管段 3～ 4的 3點的管頂標高相 同，所 以管段 3～ 4 的 3 點的管內底標高為 =，求出 3 點的管內底標高后按照前面的方法即可求出 4點的管內底標高， 4點的水面標高及埋設深度。 進行管道水力計算應注意的問題： （ 1） 必須細致研究管道系統(tǒng)的控制點。 （ 2） 必須細致研究管道敷設坡度與管線經過地段的地面坡度之間的關系。 （ 3） 水力計算自上游依次向下游管段進行。 （ 4） 地面坡度太大地區(qū)，為減小管內水流速度，防止管壁被沖刷，管道坡度往往小于地面坡度。 （ 5） 水流經過檢查井時，常引起局部水頭損失。 為了盡量降低這項損失，檢查井底部在直線管道上要嚴格采用直線，在管道轉彎處要采用勻稱的曲線。 詳見附表 62 污水主干管水力計算表 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 29 第 7 章 雨水管渠的設計 確定雨水排水區(qū)界及劃分排水流域 撫松縣 地勢大致西南低，東北高，鐵路把城市分成 兩 個區(qū)，劃分為 2個 區(qū)域 。由圖中等高線變化可以知道，應 采用截流式分流制雨水排水系統(tǒng)。 具體見吉林省撫松縣 排水管網平面圖。 雨水管網定線 本設計中， 撫松縣 地勢北面 高，南面 地勢低，為了充分利用地形，以最短的距離靠重力流將雨水排出。在火車道的 上側可以布設一 條雨水主干管， 使 1區(qū)的 雨水 匯入該雨水排水 管道 中，同時由地勢可知宜 采用截流式布置 形式 ，截流從街坊集流而來的雨水。 2 區(qū)的雨水主干管敷設在河流岸邊，也采用截留式布置，收集 2區(qū)截留的雨水。 支干管最大可能地利用重力流排水，支干管半垂直于等高線 ， 主干管與等高線基本平行。根據建筑物的分布，道路布置等，雨水管道平行于道路布設。主干管收集的雨水在城區(qū)東南邊緣處排入河 流。 雨水管網水力計算 雨水管網水力計算步驟： 劃分排水流域和管道定線。 劃分設計管段。 劃分并計算各設計管段的匯水面積。 確定平均徑流系數。 確定設計重現期、地面集水時間 求單位面積徑流量 列表進行雨水 干管的設計流量和水力計算，以求得各管段的設計流量，及確定各管段、 管徑、坡度、流速、管底標高極其埋設深度。 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 30 雨水管網水力計算 劃分排水流域和管道定線 雨水干管基本垂直于等高線，布置在排水流域地勢較低的一側，這樣雨水能以最短的距離靠重力流分散就近排入水體。為了充分利用街道邊溝的排水能力，每條干管起端 100米左右可視具體情況不設雨水暗管。雨水支管設在街坊較低側的道路下。 劃分管段 根據管道的具體位置，在管道轉彎處，管徑或坡 度改變處，有支管接入或兩條以水管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上都應設置檢查井 ， 把兩個檢查井之間流量沒有變化且預計管徑和坡度也沒有變化的管段定為設計管段。并從管段上游往下游按順序進行檢查井的編號 ， 詳見 吉林地區(qū) A縣排水管網平面布置圖。 劃分并計算 各 設計管段的匯水面積 各設計管段匯水面積的劃分應結合地形坡度，匯水面積的大小以及雨水管道布置等情況而劃定。地形較平坦 時 ，可按就近排入雨水管道的原則劃分匯水面積；地形坡度較大時，應按地面雨水徑流的水流方向劃分匯水面積。并將每塊面積進行編號，計算其面積的數值 。 確定各排水流域的平均徑流數值 ： ψ =0． 45 確定設計重現期、地面集水時間 查《排水工程》上冊 第 75 頁《國內各城市采用的重現期》確定吉林 地區(qū) G城市 設計重現期 P=1， 第 77頁 地面集水時間 t1=10min。 。 求單位面積徑流量 q0 q0稱為單位面積徑流量，是暴雨強度 q 與徑流系數ψ的乘積。 即：n21 1n10 )bmtt( )Plgc1(A167)bt( )Plgc1(A167qq ?? ????? ??????? (L/s﹒ ha) 式中的 P， t1 ， ψ， m， A1， b， c 均為當地參數，因此 q0 只是 t2 的函數。 只要求得各管段的管內雨水流行時間v60Lt2 ??，就可以求出相應于該管段的 q0 值。 吉林化工學院給水排水工程 10 級管道工程課程設計 31 查《排水工程》上冊附錄 32 我國若干城市暴雨強度公式表得 吉林市暴雨強度公式為： )72( )(2166 ?? ???? tt gPqq ? 其中： t1=10min 2 為折減系數 雨水干管的設計流量和水力計算 （ 1） 根據圖的等