【正文】 ③ 當(dāng)D≥400mm時(shí)，應(yīng)根據(jù)水力計(jì)算確定，但減小不能超過二級(jí)。（7） 坡度驟變的處理① 管道坡度驟然變陡，可由大管徑變小管徑。② 管道管徑相同時(shí)的連接方式用水面平接，管徑不同時(shí)用管頂平接。④ 荷載要求：。② 最大覆土：不宜大于6m。② 城市街道下的生活污水管300mm。非金屬管道的最大設(shè)計(jì)流速為5m/s。 污水管道設(shè)計(jì)規(guī)定（1） 最大設(shè)計(jì)充滿度 表21 管徑與最大充滿度的關(guān)系管徑 D（mm）最大設(shè)計(jì)充滿度h/D200~3000．60350~4500．70500~9000．75≥10000．80（2） 最小坡度：。當(dāng)污水管道無法避開鐵路、河流或其它地下建（構(gòu)）筑物時(shí)，管道最好垂直穿過障礙物，并根據(jù)具體情況采用倒虹管、管橋或其它工程設(shè)施。如果遇山崗盡量采用隧洞方式。至于個(gè)別低洼地區(qū)應(yīng)局部提升，做到高水高排。（2） 充分利用地形地勢(shì)，最大可能采用重力流形式，避免提升。排水管網(wǎng)的布置原則既要使管道工程量為最小，又要使水流暢通節(jié)省能量。在進(jìn)行雨水管渠的系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)綜合考慮城市地形和雨水管渠系統(tǒng)的布置原則，盡量采用重力流最短距離就近排至河流。安排好控制點(diǎn)的高程。匯水面積劃分除依據(jù)明確的地形外，在平坦地區(qū)要考慮各毗鄰系統(tǒng)的合理分擔(dān)。 管道系統(tǒng)布置符合地形趨勢(shì)，一般為順坡排水，取短捷線路。從維護(hù)管理方面來看，分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)的流速，不易發(fā)生沉淀，同時(shí)，流入污水廠的水量和水質(zhì)比合流制變化小得多，污水廠的運(yùn)行易于控制。從環(huán)保方面來看，分流制將城市污水全部送至污水廠進(jìn)行處理，與合流制比較它較為靈活，截流干管尺寸不算太大，比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，一般又能符合城市衛(wèi)生的要求，所以在國(guó)內(nèi)外獲得了較廣泛應(yīng)用。其中有部分混合污水未經(jīng)處理直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染，對(duì)于環(huán)境保護(hù)、維護(hù)管理方面來講，是較差的。一般來說，城市排水系統(tǒng)的排水體制有三種情況：分流制、合流制和混流制。排水系統(tǒng)的選擇應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)的需要，根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，而環(huán)境保護(hù)應(yīng)是選擇排水體制時(shí)所考慮的主要問題。該城市分為東、西區(qū)，該市有2個(gè)工廠，A、B均位于西區(qū)。 工作進(jìn)度表表15 工作進(jìn)度表時(shí)間完成工作第1周閱讀中外文文獻(xiàn)，分析給定的原始資料，調(diào)查與收集有關(guān)的設(shè)計(jì)資料第2～3周排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)第4～6周污水廠設(shè)計(jì)第7周泵站設(shè)計(jì)第8周中期檢查及修改第9～10周編寫設(shè)計(jì)說明書第11～12周畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙繪制第13周終期檢查及修改第14周畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 參考資料《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》排水分冊(cè) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》專用機(jī)械手冊(cè) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》水力計(jì)算分冊(cè) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 中國(guó)建筑工業(yè)出版社《排水工程》上、下冊(cè)（第四版） 中國(guó)建筑工業(yè)出版社《給水排水工程專業(yè)大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》 化工出版社《水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算》 中國(guó)建筑工業(yè)出版社《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》第一版 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50106－2001)第二章 城市排水管網(wǎng)設(shè)計(jì) 自然概況B市位于內(nèi)蒙古，城市的地形西高東低，地形起伏緩慢，沒有明顯的分水嶺。 污水經(jīng)處理后直接排入河流，江心排放。 設(shè)計(jì)步驟1 排水量計(jì)算（1）確定排水量標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算城市最高日排水量、居民最高日生活排水量、工廠最高日生產(chǎn)排水量、未預(yù)見排水量，即可得該城市最高日設(shè)計(jì)排水量；（2）計(jì)算城市最高日最大時(shí)的排水量，設(shè)計(jì)流量；（3）計(jì)算城市平均日平均時(shí)的排水量，平均流量；2 排水管網(wǎng)水力計(jì)算（1）排水方案、排水體制的選擇；（2）排水區(qū)域劃分、排水管網(wǎng)定線；（3）劃分設(shè)計(jì)管段，確定管段的設(shè)計(jì)流量；（4）管道的水力計(jì)算；（5）根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制管網(wǎng)平面布置圖；3 .污水處理程度計(jì)算（1）城市生活用水和工業(yè)廢水綜合后的水質(zhì)情況；（2）根據(jù)污水排放口的出水水質(zhì)要求計(jì)算懸浮物SS、生化需氧量BOD氮N和磷P的處理程度（出水水質(zhì)要求：SS≤30mg/l，CODcr≤120mg/l，BOD≤30mg/l，TN≤20mg/L）；進(jìn)水總氮35mg/l,硝酸鹽氮15mg/l。大型工廠有A：糖業(yè)公司，B：紡織廠和C：玉米加工廠表12 工廠的排水量及水質(zhì)廠名日排水量（m3/d）最大時(shí)排水量（m3/h）SS（mg/L）BOD5（mg/L）COD（mg/L）氨氮（mg/L）磷酸鹽（mg/L）pH水溫（℃）糖業(yè)310018052051060034737紡織180010560043055037442玉米131073710720890421520（4） 屋面各類路面比例（%）表13 各類路面比例各種屋面混凝土與瀝青路面碎石路面非砌石路面綠地20351515152 氣象資料表14 氣象資料名稱指標(biāo)名稱指標(biāo)月平均氣溫9℃最冷月平均氣溫8℃年最高氣溫36℃冰凍期36天年最低氣溫22 ℃冰凍時(shí)間12月末～2月初年降雨量720 mm/年年蒸發(fā)量310 mm/年常年主導(dǎo)風(fēng)向見風(fēng)玫瑰圖年平均風(fēng)速3 地質(zhì)資料表14 氣象資料土壤性質(zhì)0～土壤性質(zhì)～～冰凍深度（m）地下水位（m）承載力（kpa）腐植性耕土～粉質(zhì)黏土～粗砂～～984 納污河流：河水年平均流量為8m3/s,，平均水溫 T=15℃,DO=,BOD5=。 基本要求 1 通過閱讀中外文文獻(xiàn)，調(diào)查研究與收集有關(guān)的設(shè)計(jì)資料，確定合理的污水處理工藝流程，進(jìn)行各個(gè)構(gòu)筑物的水力計(jì)算，經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分析，選擇合理的設(shè)計(jì)方案； 2 設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括污水處理工程設(shè)計(jì)的主要原始資料，污水管道計(jì)算、污水處理程度計(jì)算、污水處理廠計(jì)算、排水總泵站計(jì)算，附有必要的計(jì)算簡(jiǎn)圖，設(shè)計(jì)說明書要求內(nèi)容完整，計(jì)算準(zhǔn)確，文理通順、書寫工整，～，應(yīng)有300字左右的中英文說明書摘要，編寫格式參照《內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）模板及表格（修訂）》； 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖,圖面力求布置合理、正確、清晰，符合工程制圖要求，圖紙不少于10張（1號(hào)圖不少于8張），采用計(jì)算機(jī)繪制，至少有3張圖紙應(yīng)基本達(dá)到施工圖圖紙深度； 4 設(shè)計(jì)中建議對(duì)有能力的學(xué)生進(jìn)行某一專題或某一設(shè)計(jì)部分進(jìn)行深入的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作、善于思考的能力。 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料 設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)蒙古B市排水工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目標(biāo)以培養(yǎng)工程師基本素質(zhì)為中心，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生具備一些基本的工程知識(shí)：1 調(diào)查研究、收集資料和閱讀中外文文獻(xiàn)的能力；2 方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)等諸方面的綜合分析論證能力；3 一定的理論分析與設(shè)計(jì)運(yùn)算能力；4 良好的計(jì)算機(jī)操作及應(yīng)用（繪圖、方案論證、技術(shù)優(yōu)化等）能力；5 熟悉并掌握與工程建設(shè)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；6 工程制圖及編寫說明書的能力。我國(guó)水資源短缺已經(jīng)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，也引起了國(guó)家對(duì)污水治理的重視，并相應(yīng)的出臺(tái)了一系列的政策，必須向建設(shè)節(jié)水型工農(nóng)業(yè)、節(jié)水型城市、節(jié)水型社會(huì)的方向發(fā)展。城市污水、工業(yè)污水和農(nóng)業(yè)面源污染致使我國(guó)城市水域90%受到污染，所以城市水質(zhì)型水資源危機(jī)是我國(guó)普遍存在的現(xiàn)象。引 言據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，我國(guó)城市污水的年排放量已達(dá)400多億立方米，但在我國(guó)680多個(gè)城市中，僅有200多座在建和建成的污水處理廠，并且集中在近100個(gè)城市中。污水的大量排放，導(dǎo)致了水環(huán)境的污染和水資源可利用性的降低。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市污水和廢水量會(huì)不斷的增加，污水處理就顯得尤為重要了。這也在一定程度上促進(jìn)了一些先進(jìn)的處理工藝的誕生， 可以實(shí)現(xiàn)污水的再利用，實(shí)現(xiàn)水體的循環(huán)利用，水的循環(huán)利用不僅能減少向天然水體取水的數(shù)量，緩解水資源短缺，并且也減少了向天然水體排放污水的數(shù)量，減少了對(duì)水環(huán)境的污染。 設(shè)計(jì)任務(wù)1 排水管網(wǎng)的擴(kuò)初設(shè)計(jì)；2 排水泵站工藝設(shè)計(jì)，含部分工藝施工圖設(shè)計(jì)；3 污水處理工藝設(shè)計(jì)，含部分單體構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計(jì)；4 污泥處理工藝設(shè)計(jì)，含部分單體構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計(jì)；5 平面布置及高程計(jì)算。 設(shè)計(jì)原始資料1 地形與城市規(guī)劃資料（1） 城市污水處理廠附近地形平面圖一張；（2） 城市居住人口總數(shù)為48萬，分為東區(qū)和西區(qū)，各區(qū)的居住人口密度及水質(zhì)表11 人口密度及水質(zhì)分區(qū)人口（人）污水量標(biāo)準(zhǔn)（L/人﹒d）SS（g/人﹒d）BOD5（g/人﹒d）COD（g/人﹒d）氨氮（g/人﹒d）磷酸鹽（g/人﹒d）pH水溫（℃）東區(qū)10545304220西區(qū)13045304220（3） 市區(qū)內(nèi)火車站排水量3L/s。最高洪水位 m；常水位 m；排污口下游20KM處有取水點(diǎn)。出水氨氮8mg/l。4 污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算（1）根據(jù)地形、氣象、水文等原始資料，考慮城市總體規(guī)劃、污水的再生利用與環(huán)境影響等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇適宜的廠址和處理方案，并加以說明；（2）確定各處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)流量；（3）確定各構(gòu)筑物的形式和數(shù)目，根據(jù)確定的污水廠位置，初步進(jìn)行污水廠的平面布置和高程布置，在此基礎(chǔ)上確定構(gòu)筑物的形狀，有關(guān)尺寸和安裝位置等；（4）進(jìn)行各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，訂出各構(gòu)筑物和各主要構(gòu)件的尺寸；（5）繪制出各構(gòu)筑物的具體尺寸，確定各構(gòu)筑物在平面布置上的確切位置，最后完成平面布置，確定各構(gòu)筑物之間連接管道的位置、管徑、長(zhǎng)度、材料及附屬設(shè)施，最后確定污水廠的高程布置；5 泵站工藝設(shè)計(jì)計(jì)算泵站位置選擇和構(gòu)造形式、主要尺寸、設(shè)備型號(hào)與數(shù)量、技術(shù)性能說明、水泵工作點(diǎn)計(jì)算和流量、揚(yáng)程復(fù)核等計(jì)算、集水井的面積、平面尺寸、有效深度、進(jìn)水格柵計(jì)算等，要求畫出水泵特性曲線與管路特性曲線。整個(gè)城市的東邊有一條自北向南的河流。 排水體制及布置方式的確定合理地選擇排水系統(tǒng)的體制，是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要問題。下面從不同角度進(jìn)一步分析。合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個(gè)管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。從造價(jià)方面來看，分流制可節(jié)省初期投資費(fèi)用。綜上所述，并考慮到該區(qū)雨季雨量的變化較大，且該城市地區(qū)道路較寬，環(huán)保要求較高，本設(shè)計(jì)采用完全分流制排水系統(tǒng)。每段管道均劃分適宜的服務(wù)面積。在設(shè)計(jì)中盡量避免或減少管道穿越不易通過的地帶和構(gòu)筑物，如高地，基巖，基地土質(zhì)不好的地帶，河道，鐵路，地下管道，人防工事等。一方面應(yīng)根據(jù)豎向規(guī)劃，保證匯水面積內(nèi)個(gè)點(diǎn)的水都能排出，并考慮發(fā)展，在埋深上適當(dāng)留有余地；一方面應(yīng)避免因照顧個(gè)別控制點(diǎn)而增加全線管道的埋深。定線原則：應(yīng)盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。（1） 支管、干管、主干管的布置要順直，水流不要繞彎。（3） 在起伏較大的地區(qū)，應(yīng)將高區(qū)系統(tǒng)與低區(qū)系統(tǒng)分離，高區(qū)不宜隨便跌 水，應(yīng)直接重力流入污水廠，并盡量減少管道埋深。（4） 盡量減少中途加壓站的個(gè)數(shù)。若須經(jīng)過土壤不良地段，應(yīng)根據(jù)具體情況采用不同的處理措施，以保證地基與基礎(chǔ)有足夠的承載能力。（5） 若各種管線布置發(fā)生矛盾，處理的原則是，新建讓已建的，臨時(shí)讓永久的，小管讓大管，壓力管讓重力管，可彎讓不可彎的，檢修次數(shù)小讓檢修次數(shù)多的。（3） 設(shè)計(jì)流速：最小設(shè)計(jì)流速是保證管道內(nèi)不致發(fā)生淤積的流速。（4） 最小管徑① 廠區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水管、生活污水管、街坊內(nèi)的生活污水管200mm。（5） 覆土① 冰凍要求：。③ 理想覆土：在滿足各方面要求的前提下，爭(zhēng)取維持在1~2m。（6） 連接① 管道在檢查井內(nèi)連接。③ 在任何情況下進(jìn)水管底不得低于出水管底，若出現(xiàn)三條管段連接的情況，選擇出水管管內(nèi)底標(biāo)高低的一條管段連接。② 當(dāng)D=200~300mm時(shí)，只能按生產(chǎn)規(guī)格減小一級(jí)。④ 管道坡度驟然變緩，應(yīng)逐漸過渡。② 流量很小而地形又較平坦的上游支線，可采用非計(jì)算管段，采用最小管 徑，按最小坡度控制。（10） 在充滿度過高的管段、跌水井、大濃度污水接入的井位以及污水管線上每隔500 m左右的井位處宜設(shè)通風(fēng)管。整個(gè)管道系統(tǒng)呈截流式形式布置，見城市污水系統(tǒng)總平面圖。（3） 在地形較平坦處，將干管敷設(shè)在低區(qū)，使得污水能以最短距離排入干管，從而使支管最短，由于支管坡度較小，所以增大支管管徑能有效地減小整個(gè)管網(wǎng)的埋深。1. 管道穿越鐵路（1） 管道垂直穿過鐵路。（3） 在穿越重要鐵路干線時(shí)，管道設(shè)在套管中，并設(shè)事故排出口；套管兩端設(shè)檢查井。 根據(jù)管道定線原則及城區(qū)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)初步考慮兩套方案。 方案一：由于城市地形北高，南底，考慮風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)，河流處于城市東部方向從北向南。主干