【導(dǎo)讀】?jī)?nèi)形成環(huán)狀管網(wǎng)，供應(yīng)小區(qū)生活及消防用水。小區(qū)建筑按二類(lèi)高層設(shè)計(jì)，小區(qū)排水體制。采用雨污分流制，小區(qū)雨、污水最終接入小區(qū)外的市政雨、污水干管。對(duì)給水、污水、雨水管網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)的水力計(jì)算，確定管徑等水力參數(shù)。局，創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境優(yōu)美、設(shè)施齊全的新型住宅小區(qū)。

　　

【正文】 統(tǒng)的平面布置 ； (3) 污水管道設(shè)計(jì)流量計(jì)算和水力計(jì)算 ； (4) 污 水管道在街道橫斷面上位置的確定 ； (5) 繪制污水管道系統(tǒng)平面圖和縱剖面圖 。 污水管線(xiàn)設(shè)計(jì)依據(jù) 污水設(shè)計(jì)流量的確定 污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過(guò)的污水最大流量稱(chēng)為污水設(shè)計(jì)流量。進(jìn)行污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)常采用最大日最大時(shí)流量為設(shè)計(jì)流量，其單位為 L/s。合理確定設(shè)計(jì)流量是污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，也是作好設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。通常，城市污水總的設(shè)計(jì)流量是居住區(qū)生活用污水，工業(yè)企業(yè)生活污水和工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量三部分之和，在地下水位較高地區(qū)還應(yīng)加入地下滲入量，當(dāng)設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)時(shí)應(yīng)分別列表計(jì)算各居住區(qū)生活污水，工業(yè)廢水和工廠(chǎng)生活污水設(shè)計(jì)流量，然后得到污水設(shè)計(jì)流量綜合表。 污水管道水力計(jì)算 (1) 水力計(jì)算的基本公式 污水 管道水力計(jì)算的目的，在于合理的經(jīng)濟(jì)的選擇管道斷面尺寸，坡度和埋深，為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，目前在排水管道的水力計(jì)算中仍采用均勻流公式，常用的均勻流基本公式有： 流量公式 Q = A v 流速公式 v = C（ R I） 1/2 式中 Q 流量（ m3/s）； A 過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（ m2）； v 流速（ m/s）； R 水力半徑（過(guò)水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值）（ m）； I 水力坡度（等于水面坡度，也等于管底坡度）； C 流速系數(shù)； 其中 C 值一般可按如下式計(jì)算 C= 式中 n 為管壁粗糙系數(shù)，一般采用鋼筋混凝土管， n=（非滿(mǎn)流） (2) 污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 從水力計(jì)算公式可知，設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)流速及過(guò)水?dāng)嗝娣e有關(guān)，而流速則是管壁 1 n R1/6 常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) 共 34 頁(yè) 粗糙系數(shù)，水力半徑和水力坡度的函數(shù)。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500142021）中對(duì)這些因素做了如下規(guī)定 [8]： a. 設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度 在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深 h 和管道直徑 D 之間的比值稱(chēng)為設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度（或水深比），當(dāng) h/D=1 時(shí)為滿(mǎn)流， h/D1 時(shí)為非滿(mǎn)流，我國(guó)污水管道設(shè)計(jì)按不滿(mǎn)流進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)管徑小于 300mm 時(shí)，應(yīng)按滿(mǎn)流進(jìn)行校 核。我國(guó)對(duì)不同管徑都規(guī)定了最大設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度，以欲留空間，防止產(chǎn)生有害或易燃易暴氣體。具體如 表 所示。 表 最大設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度 管徑或渠高 最大設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度 200~300 350~450 500~900 ≥1000 b. 設(shè)計(jì)流速 和設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度相應(yīng)的水流平均速度叫設(shè)計(jì)流速，設(shè)計(jì)流速不宜過(guò)大或過(guò)小，過(guò)小容易產(chǎn)生淤積，過(guò)大易使管道受到?jīng)_刷，甚至損壞管道。根據(jù)我國(guó)污水管道實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，污水管道的最小設(shè)計(jì)流速為 ， 而金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為 10 m/s，非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速是 5 m/s。 c. 最小管徑 管徑過(guò)小容易造成堵塞，影響正常排水，使管道的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大增，為了養(yǎng)護(hù)工作的方便，常規(guī)定一個(gè)允許的最小管徑，在街區(qū)或廠(chǎng)區(qū)內(nèi)的最小管徑為 200mm，在街道下的最小管徑為 300mm，在進(jìn)行管道水力計(jì)算的時(shí)候，上游管段由于服務(wù)的排水面積較小，因而設(shè)計(jì)流量小，按此設(shè)計(jì)流量計(jì)算得到的管徑小于最小管徑，此時(shí)就采用最小管徑值，因此，一般可根據(jù)最小管徑在最小設(shè)計(jì)流速或最大設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度情況下能通過(guò)的最大流量值，從而進(jìn)一步估算出設(shè)計(jì)管段服務(wù)的排 水面積，若設(shè)計(jì)管段的服務(wù)排水面積小于此值，即直接使用最小管徑和相應(yīng)的最小坡度而不再進(jìn)行水力計(jì)算。若大于此值則重新選用管段進(jìn)行估算。 d. 最小坡度 相應(yīng)于管內(nèi)流速為最小設(shè)計(jì)流速時(shí)的管道坡度為最小設(shè)計(jì)坡度，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中的具體規(guī)定是：管徑為 200mm 時(shí)最小設(shè)計(jì)坡度為 ，管徑為 300mm時(shí)的最小設(shè)計(jì)坡度為 ，在確定最小管徑的最小設(shè)計(jì)坡度時(shí)采用的設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度為 。 (3) 污水管道的埋設(shè)深度 合理的確定管道埋深對(duì)于降低工程造價(jià)十分重要，在埋設(shè)污水管道時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足兩個(gè)條件，第一是污水管道的埋深不宜太 深，否則會(huì)大大增加工程造價(jià)，另外還應(yīng)保持一個(gè)最小覆土厚度，否則不能滿(mǎn)足技術(shù)上的要求。最小覆土厚度應(yīng)滿(mǎn)足 3 個(gè)基本要求 [9]： 常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁(yè) 共 34 頁(yè) a. 防止管道內(nèi)的污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，無(wú)保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線(xiàn)以上 處，有保溫措施的或水溫較高的管道，管底在冰凍線(xiàn)以上的距離可以適當(dāng)加大，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)該地區(qū)或情況相似地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)確定。 b. 必須防止管壁因地面載荷而受到損壞 根據(jù)各地埋管經(jīng)驗(yàn)，車(chē)行道下污水管最小覆土厚度不宜小于 ，非車(chē)行道 下的污水管道若能滿(mǎn)足管道銜接的要求以及無(wú)動(dòng)載荷的影響，其最小覆土厚度值也可適當(dāng)減小。 c. 必須滿(mǎn)足街區(qū)污水連接管銜接的要求 從安裝技術(shù)方面考慮，要使建筑物首層衛(wèi)生設(shè)備的污水能順利排出污水出戶(hù)管的最小埋深，一般采用 ~，所以街坊污水管道起點(diǎn)最小埋深也應(yīng)有~。一般在干燥的土壤中，污水管道的最大埋深不超過(guò) 7~8m，在多水，流沙，石灰?guī)r地層中一般不超過(guò) 5m。 (4) 污水管道水力計(jì)算的方法 在進(jìn)行污水管道水力計(jì)算時(shí)，通常污水設(shè)計(jì)流量為已知值，需要確定管道的斷面尺寸和敷設(shè)坡度。在具體計(jì)算中，已知 設(shè)計(jì)流量 Q 及管道粗糙系數(shù) n，需要求管徑 D，水力半徑 R，充滿(mǎn)度 h/D，管道坡度 I 和流速 v，一般常采用水力計(jì)算圖。 污水管道的設(shè)計(jì) 確定排水區(qū)界，劃分排水流域 在地勢(shì)平坦無(wú)明顯分水線(xiàn)的地區(qū)，可依面積的大小劃分，使得各相鄰流域的管道系統(tǒng)能合理分擔(dān)排水面積，使干管在最大合理埋深情況下，流域內(nèi)絕大部分污水能以自流方式接入（每個(gè)排水流域往往有 1 個(gè)以上的干管），根據(jù)流域地勢(shì)標(biāo)明水流方向和污水需要抽升的地區(qū)。 管道定線(xiàn)和平面布置的組合 管道定線(xiàn)一般按主干管，干管，支管順序依次進(jìn)行布置。定線(xiàn)遵 循的主要原則是應(yīng)盡可能的在管線(xiàn)較短埋深較淺的情況下讓最大區(qū)域的污水能自流排出。在定線(xiàn)時(shí)必須很好地研究各種條件，使擬定的路線(xiàn)能因地制宜的利用各種有利因素而避免不利因素。定線(xiàn)時(shí)通?？紤]的幾個(gè)因素是：地形和用地布局，排水體制和路線(xiàn)數(shù)目，污水廠(chǎng)和出水口位置，水文地質(zhì)條件，道路寬度，地下管線(xiàn)及構(gòu)筑物的位置，工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況。在地形平坦地區(qū)，應(yīng)避免小流量的橫支管長(zhǎng)距離平行于等高線(xiàn)敷設(shè)，讓其盡早接入干管。當(dāng)街道寬度超過(guò) 上限 時(shí)，為了減少連接支管的數(shù)目和減少與其他地下管線(xiàn)的交叉，可考慮設(shè)置兩條平行的污 水管道。 控制點(diǎn)的確定和泵站的設(shè)置地點(diǎn) 在污水排水區(qū)域內(nèi)，對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)稱(chēng)為控制點(diǎn)，各條管道的起點(diǎn)大都是這條管道的控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)離出水口最遠(yuǎn)的一點(diǎn)即是整個(gè)系統(tǒng)的控制常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 共 34 頁(yè) 點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)的埋深影響污水管道系統(tǒng)的埋深。泵站設(shè)置的具體位置應(yīng)考慮衛(wèi)生環(huán)境，地質(zhì)，水源和施工條件等因素，并應(yīng)征詢(xún)規(guī)劃，環(huán)保，城建等部門(mén)的意見(jiàn)。 設(shè)計(jì)管段和設(shè)計(jì)流量的確定 (1) 設(shè)計(jì)管段及其劃分 兩個(gè)檢查井之間的管段采用的設(shè)計(jì)流量不變，且采用相同的管徑和坡度，稱(chēng)它為設(shè)計(jì)管段，根據(jù)管道平面布置圖，凡有 集中流量進(jìn)入，有旁側(cè)管道接入的檢查井均可作為設(shè)計(jì)管段的起始點(diǎn)。 (2) 設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量 為了計(jì)算的方便，通常假定本段流量集中在起始點(diǎn)進(jìn)入設(shè)計(jì)管段，本段流量可采用如下公式計(jì)算： q1 =F q0 k2 式中 q1 設(shè)計(jì)管段的本段 流量（ L/s） F 設(shè)計(jì)管段服務(wù)的街區(qū)面積（ ha） k2 生活污水量總變化系數(shù) q0 單位面積的本段流量，即比流量（ L/s ha） 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，只計(jì)算干管和主干管的流量，技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng) 計(jì)算全部管道的流量。 . 污水管道在街道上的位置 污水管道與建筑物之間應(yīng)有一定的距離，當(dāng)其與生活給水管道相交時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在生活給水管道的下面，當(dāng)路面寬度大于 40m時(shí)，可在街道兩側(cè)各設(shè)一條污水管道，便于排放。 小區(qū)污水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 排水體制 居住小區(qū)的排水管網(wǎng)有合流制 和 分流制兩種。目前，在我國(guó)居住小區(qū)建設(shè)中一般不設(shè)置中水系統(tǒng)，因此居住小區(qū)一般采用雨污分流制，以減輕城市污水處理廠(chǎng)的處理負(fù)荷。 排水管網(wǎng)布置 (1) 由于排水管網(wǎng)為無(wú)壓重力流，因此一般情況下采用順坡排水，取短捷徑 路線(xiàn)，枝狀網(wǎng)布置。 (2) 面積的劃分除依據(jù)明確的地形外，在平緩區(qū)應(yīng)與毗鄰系統(tǒng)合理分擔(dān)。 (3) 排水管盡量避免或減少穿越不易通過(guò)的地帶和構(gòu)筑物。 (4) 經(jīng)濟(jì)合理地選擇控制點(diǎn)高程，根據(jù)居住區(qū)豎向規(guī)劃，使各點(diǎn)的水都能排出，同時(shí)可避免因照顧個(gè)別控制點(diǎn)而增加全線(xiàn)管的埋深。 (5) 排水 管線(xiàn)一般沿建筑物敷設(shè)，其布置方式一般采用分散式和截流式兩種布管 方 式。 常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 共 34 頁(yè) 根據(jù)小區(qū)地勢(shì)，劃分主要的排水流域。污水干管沿小區(qū)道路敷設(shè)，直接接入市政污水管網(wǎng) ，干管由北向南排放。如圖 所示 。 圖 小區(qū)污水管線(xiàn) 平面 布置 圖 小區(qū)污水管道設(shè)計(jì) 劃分設(shè)計(jì)管段和計(jì)算設(shè)計(jì)流量 根據(jù)設(shè)計(jì)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(jìn)入的點(diǎn)， 集中流量及旁側(cè)支管進(jìn)入的點(diǎn)作為設(shè)計(jì)管段的起點(diǎn)的檢查井并編上號(hào)碼 。 其中污水總量根據(jù)居民綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，因?yàn)楸拘^(qū)的設(shè)施齊全，排水狀況較好，所以污水 量標(biāo)準(zhǔn) 按綜合用水量乘以 計(jì)算。 n=200 =198(人 *d) 平均日流量為： 198 3200=633600L/d=我國(guó)現(xiàn)行的 《 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 》 根據(jù)推薦生活污水水量總變化系數(shù)，可按表 采用： 表 生活污水量總變化系數(shù) Kz 平均日污水流量 /L*s1 5 15 40 70 100 200 500 ≥1000 總變化系數(shù) Kz 根據(jù)上表，使用內(nèi)插法：得出 Kz =2. 3 按小區(qū)總共有 24 幢住宅樓，故每幢住宅樓前設(shè)一個(gè)污水集水井，平均每幢住宅樓的污水量為： q=各管段的設(shè)計(jì)流量應(yīng)列 入 表 。 常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè) 共 34 頁(yè) 表 污水干管設(shè)計(jì)流量表 管段 編號(hào) 本段流量 L/s 轉(zhuǎn)輸流量L/s 合計(jì)平均流量L/s 總變化系數(shù) 生活污水設(shè)計(jì)流量L/s 1～ 2 — 2～ 3 3～ 4 4～ 5 5～ 6 — 8～ 9 — 7～ 8 6～ 7 10～ 6 — 13～ 14 — 12～ 13 11～ 12 10～ 11 15～ 10 — 16～ 17 — 17～ 18 — 19～ 20 — 20～ 21 21～ 22 22～ 23 23～ 27 — 24～ 25 — 25～ 26 26～ 27 27～ 28 — 32～ 31 — 31～ 30 29～ 30 28～ 29 28～ 33 — 水力計(jì)算 (1) 量得各設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度，列入污水干管水力計(jì)算表； (2) 將各設(shè)計(jì)管段的 設(shè)計(jì)流量，管道的起始點(diǎn)的標(biāo)高分別列入表中； (3) 計(jì)算每一段設(shè)計(jì)管段的地面坡度，作為確定管道坡度的參考； (4) 確定起始管段的管徑以及設(shè)計(jì)流速 v，設(shè)計(jì)坡度 I，實(shí)際充滿(mǎn)度 h/D。根據(jù)設(shè)計(jì)流 量查水力計(jì)算圖，求得設(shè)計(jì)流速 v，設(shè)計(jì)坡度 I 和設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度，各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定，將各項(xiàng)求得的數(shù)據(jù)列入表中。另外，隨著設(shè)計(jì)流量的增加，下一管段的管徑一般會(huì)增加一級(jí)或兩級(jí)（ 50mm 為一級(jí)），或者保持不變，這樣可根據(jù)流常州大學(xué) 本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 共 34 頁(yè) 量的變化情況確定管徑，然后根據(jù)設(shè)計(jì)流速隨著設(shè)計(jì)流量的增加而逐段增大或保持不變的規(guī)律設(shè)定設(shè)計(jì)流速，在水力計(jì)算中， 由于 Q， v， h/D， I， D 各水力因素之間存在相互制約，因此 在查水力計(jì)算圖的時(shí)候有一個(gè)試算的過(guò)程。本次設(shè)計(jì)應(yīng)用計(jì)算軟件計(jì)算，其計(jì)算界面 如圖 。 圖 水力計(jì)算軟件 界面圖 (5) 計(jì)算各管段的上下端的水面，管底標(biāo)高及其埋設(shè)深度。根據(jù)設(shè)計(jì)管段長(zhǎng)度和管道坡度求得降落量，再根據(jù)充滿(mǎn)度和管徑求得水深。確定每個(gè)干管的起始點(diǎn)埋深，由于常州地區(qū)氣候不是特別嚴(yán)寒，管線(xiàn)對(duì)防止冰凍的要求沒(méi)有北方那么嚴(yán)格，在本設(shè)計(jì)中各管段起始點(diǎn)的埋深為管徑加上 米的距