【正文】 畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，通過設(shè)計，學(xué)生深刻領(lǐng)會到基礎(chǔ)的重要性，畢業(yè)設(shè)計不僅僅能幫助學(xué)生檢驗大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果，更多的是畢業(yè)設(shè)計可以幫助我們更加清楚的認(rèn)識自我，磨練學(xué)生的意志與耐性，這會為學(xué)生日后的工作和生活帶來很大的幫助。掌握其使用的要領(lǐng)，運用到設(shè)計當(dāng)中去。 學(xué)生的動手能力和資料搜集能力在設(shè)計中也得到提升。同時，還幫助我們改變一些處理事情時懶散的習(xí)慣。通過畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生對自己大學(xué)四年以來所學(xué)的知識有更多的認(rèn)識。 雨水管道平面圖和干管縱剖面圖 繪制方法類似于污水管道設(shè)計圖紙的繪制，詳見附圖。 雨水管道采用非淹沒式出流，根據(jù)原始資料， 河流常年最高洪水位 143米，常水位 米。 計算時需先定起點管的埋深或管底標(biāo)高，因為雨水管道銜接采用管頂平接，計算起始皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 27 頁 管段下端的管頂標(biāo)高，即為下端管段上端的管頂標(biāo)高，通過計算可確定其埋深。一般不同管徑時采用。 雨水管道的銜接 雨水管道一般采用管頂平接。 (5) 覆土厚度 覆土厚度要 求同污水管。 (4)最小管徑 為保證管內(nèi)不發(fā)生淤積，雨水管內(nèi)的最小坡度應(yīng)按最小流速計算確定。對雨水管渠的最大設(shè)計流速規(guī)定為；金屬管最大流速為 10m/s；非金屬管最大流速為 5m/s。 （ 2）設(shè)計流速 ①最小設(shè)計流速 為了避免雨水所夾帶的泥沙等無機物，在管道內(nèi)沉淀下來而堵塞管渠所用的最小設(shè)計流速應(yīng)大于污水管道，滿流時管道內(nèi)的最小設(shè)計流速為 ，一般明渠內(nèi)的最小設(shè)計流速為 。所以雨水管道設(shè)計充滿度按滿流考慮，即 h/D＝ 1，明渠則應(yīng)有等于或大于 的超高。 在本設(shè)計中，選取 m=2。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 26 頁 根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》得知：暗管： m=2，明渠： m=。而且，一個設(shè)計管段上的匯集水量是沿該管段長度方向分散接入的，并非其上游節(jié)點的集中流量，在該管段的設(shè)計流量條件下，發(fā)生滿管流的斷面的上游管道中的水流應(yīng)是非滿管流的狀態(tài)。 設(shè)計中選擇 t1=10min。 （ 2）集水時間的計 算 對管道的某一設(shè)計斷面來說，集水時間 t由地面集水時間 t1和管內(nèi)流行時間 t2兩部分組成： t =t1 + mt2 式中 t —— 降雨歷時 (min)； t1—— 地面集水時間 (min)，視距離長短、地形坡度和地面鋪蓋情況而定，一般采用 5～ 15 min； m—— 折減系數(shù)，暗管 m=2，明渠 m=，在陡坡地區(qū)，暗管 m=～ 2； t2－管渠內(nèi)雨水流行時間 (min)。特別重要地區(qū)和次要地區(qū)可酌情增減。同一排水系統(tǒng)中可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期。這樣工程造價低，但可能會發(fā)生排水不暢、地面積水，或?qū)Τ鞘猩罴吧a(chǎn)造成危害。重現(xiàn)期大，則 暴雨強度大，相應(yīng)的雨水設(shè)計流量大，皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 25 頁 管渠的斷面相應(yīng)大，有利于防止地面積水，但工程造價高。 表 區(qū)域情況 區(qū)域綜合徑流系數(shù)值 區(qū)域情況 區(qū)域綜合徑流系數(shù)值 城市市區(qū) 城市市區(qū) 本設(shè)計取綜合徑流系數(shù)值為 暴雨強度公式及各參數(shù)的取值 暴雨強度公式： 1 nA (1 C lg P )q (t b)?? ? 式中 q――設(shè)計暴雨強度 P――設(shè)計重現(xiàn)期 (a)； t――降雨歷時 (min)； 1A ， C， b， n――地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計方法進行計算確定。所以在工程設(shè)計中采用 “區(qū)域綜合徑流系數(shù)”。 i iFFav?? ?? ? 式中 iF —— 匯水面積上各類地面的面積 (ha)； i? —— 相應(yīng)于各類地面的徑流系數(shù)； F —— 全部匯水面積 (ha)。所以，如果匯水面積由徑流系數(shù)不同的地面組合而成。我國排水設(shè)計規(guī)范中的有關(guān)徑流系數(shù)ψ的取值見表 。 雨水設(shè)計流量計算 雨水流量計算及徑流系數(shù)的取值 FqQ ???? 式中 Q —— 雨水設(shè)計流量 (L/s)； ψ —— 徑流系數(shù)，其值小于 1； F —— 匯水面積 (ha)； q —— 設(shè)計暴 雨強度 (L/s﹒ ha)； 地面徑流系數(shù)的值與匯水面積上的地面材料性質(zhì)、地形地貌、植被分布、建筑密度、降雨歷時、暴雨強度及暴雨雨型有關(guān)。 本設(shè)計中，南岸與北岸的地勢均有適宜的坡度而且向一邊傾斜，故按照雨水匯入低側(cè)的 原則，按地面雨水徑流方向劃分匯水面積，考慮到實際施工情況，將設(shè)計管段對應(yīng)的街區(qū)及其周圍附屬街道的總面積作為該管段的匯水面積。 沿線匯水面積的劃分要根據(jù)實際地形條件而定。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，有支管接入處或兩條以上管道交匯處以及超過一定距離的直線管段上都應(yīng)設(shè)置檢查井。 城市中靠近山麓建設(shè)的中心區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)，除了應(yīng)設(shè)雨水管道外，還應(yīng)考慮在規(guī) 劃地區(qū)周圍設(shè)置排洪溝。 充分利 用地形，選擇適當(dāng)?shù)暮雍孀鳛檎{(diào)蓄池，以調(diào)節(jié)洪峰流量，減低溝道設(shè)計流量 減少泵站的設(shè)計數(shù)量。 當(dāng)匯水水體離流域很近，水體的水位變化不大，洪水位低于流域地面標(biāo)高，出水口的建 筑費用不大時，宜采用分散出口，使雨水盡快排放，反之，則應(yīng)該采用集中出口排放方式，本設(shè)計中采用分散出口排放。應(yīng)采用暗管排除雨水，盡管造價高，但是 衛(wèi)生情況好，養(yǎng)護方便，不影響交通；在城市郊區(qū)或建筑密度低、交通量小的地方可采用明渠，以節(jié)省工程費用。 (4) 采用明渠與暗管相結(jié)合的方式。 雨水口的布置應(yīng)根據(jù)地形和匯水面積確定，以使雨水不至漫過路口。所以就需要對某一排水區(qū)域進行劃分，使其匯水更加的方便和直接。 (2) 根據(jù)街區(qū)及道路規(guī)劃布置雨水管道。根據(jù)分散和直接的原則， 盡量利用自然地形坡度，多采用正交式布置，以最短的距離重力流排入附近的河流、湖泊等會匯水區(qū)域。 雨水布管原則 (1) 充分利用地形，就近排入水體。在城市市區(qū)或工廠內(nèi)，雨水管道采用暗管；在城郊，可考慮采用 明渠；在每條雨水干管的起端，應(yīng)盡可能采用道路邊溝排除路面雨水；建筑密度較高，交通量較大，雨水管道一般應(yīng)采用暗管；地形平坦地區(qū)，埋設(shè)深度或出水口深度受限制地區(qū)，可采用蓋板渠排除雨水；建筑密度較低，交通量較小的地方，可考慮采用明渠，以節(jié)省工程費用，降低造價。一般來說，在道路交叉口的匯水點、低洼地段、道路直線段一定距離處（ 25～ 50m）均應(yīng)設(shè)置雨水口。 合理設(shè)置雨水口，使地面雨水排除通暢。 平面和豎向布置應(yīng)考慮與其它地下構(gòu)筑物 (包括各種管線及地下建筑物等 )在相交處相互協(xié)調(diào)。平行道路布設(shè)， 且宜布置在人行道或草地帶下，而不宜布置在快車道下。雨水管道的平面布置與豎向布置應(yīng)考慮與其它地下構(gòu)筑物的協(xié)調(diào)配合。 根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道。 充分利用地形，就近排入水體。城市雨水管渠規(guī)劃布置的主要內(nèi)容有：確定排水流域與排水方式，進 行雨水管渠的定線；確定雨水泵房、雨水調(diào)節(jié)池、雨水排放口的位置。本次設(shè)計采用橫向 1:2020，縱向 1:50 的比例尺繪制縱剖面圖，詳見附圖。有時也將流量、流速、充滿 度等數(shù)據(jù)表明。 污水管道的縱剖面圖反應(yīng)管道沿線的高程位置，它是和平面圖相對應(yīng)的，圖上用單線表示原地面藁城縣，用雙豎線表示檢查井，圖中還應(yīng)標(biāo)出沿線支管接入處的位置、管徑、高程；與其他地下管線、構(gòu)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。初步設(shè)計的管道平面圖中還應(yīng)將主干管各設(shè)計管段的長度、管徑和坡度在圖上標(biāo)明。初步設(shè)計階段的管道平面圖就是管道總體布置圖，通常采用比例尺 1:5000～ 1:10000，圖上有地形、地物、河流、風(fēng)玫瑰或指南針等。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 19 頁 表 圓形管渠非滿 流水力計算表 y/D A/A0 R/R0 q/q0 v/v0 表中： y—— 管道中污水深度（ m）； D—— 管道直徑（ m）； A—— 過水?dāng)嗝婷娣e (㎡ )； A0 —— 滿流過水?dāng)嗝婷娣e (㎡ )； R—— 水力半徑（ m）； R0 —— 滿流水力半徑（ m）； q—— 污水流量（ m3/s）； 皖西學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 20 頁 q0 —— 滿流污水流量（ m3/s）； v—— 污水流速（ m/s）； v0 —— 污水滿流流速（ m/s）。若流速滿足大于或等于 ，說明坡度 I滿足情況，然后接著計算下一管段。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(guān)系，因此在查水力計算圖時實際存在一個試算過程。然后可根據(jù)設(shè)計流速隨著設(shè)計流量的增大而逐段增大或保持不變的規(guī)律設(shè)定設(shè)計流速。 ⑸ 確定其他管段設(shè)計參數(shù) 確定其它管段的管徑 D、設(shè)計流速 v、設(shè)計充滿度 h/D 和管道坡度 I。在這張計算圖中，管徑 D 和管道粗糙系數(shù) n 為已知，其于 4 個水力因素只要知道 2 個即可求出另外 2 個。 ⑷ 確定起始管段設(shè)計參數(shù) 確定起始管段的管徑以及設(shè)計流速 v，設(shè)計坡度 I，設(shè)計充滿度 h/D。設(shè)計管段起訖點檢查井處的地面標(biāo)高列入表中。從管道平面布置圖上量出每一設(shè)計管段的長度，列入表中。 管段水力計算 在確定管段設(shè)計 流量后，便可以從上游管段開始依次進行主干管各設(shè)計管段的水力計算。 常見的銜接方式有： 管頂平接、水面平接、設(shè)跌水井 的方式。在檢查井中必須考慮上下游管道銜接時的高程關(guān)系。 本設(shè) 計中考慮地質(zhì)條件，全部埋深都在 之間，符合要求。 所以就需要考慮管段控制點（大流量用戶和管道的起點）的最小埋深，以確定整個管道的埋深，同時還要考慮地下埋深，考慮地下地質(zhì)和地下水以及工程造價情況，一般規(guī)定，在干燥土壤中不超過 7— 8m；在多水、流砂、石灰?guī)r地層中不超過 5m。 覆土厚度： 地面到外壁頂?shù)木嚯x。設(shè)計時不再進行水力計算，直接采用最小管徑即可，其他的水力參數(shù)則按照最小管徑來核算。本設(shè)計中的所有管段均滿足以上要求。 采用較大的管徑可采用較小的設(shè)計