某市排水管网设计课程论文.doc

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1、课程设计程设计说明书排水工程课程设计1 学 生： 学 号： 专 业： 给水排水工程 班 级 ： 2011级 2班 指 导 教 师 ： 二一三 年 六 月2011级排水工程课程设计任务书与指导书一、设计题目：某市排水管网课程设计1二、设计任务：运用所学的排水管网的相关专业知识！进行某市排水管道的初步设计（采用分流制）。三、设计资料：1、设计区总平面图一张（比例为1：10000），图上标有每隔1米的等高线；工业企业、公共建筑及街坊布置；水体分布与风向玫瑰图。2、设计区地处陕南地区，平均设计人口密度为220人/公顷，建筑物室内有给排水管道，但无淋浴设备，采用分流制排水体制。3、工业企业污水量资料（1

2、）生产污水量工程名称日平均产量（吨）单位产品水量（m3）KdKh污水出口管底标高（m）氮肥厂125011.5100.80轧钢厂351011.3100.80人造纤维厂510011.799.40造纸厂76011.6101.50（2）职工生活污水量工程名称班制最大班人数每班工作时数热车间一般车间占最大班（%）淋浴占（%）占最大班（%）淋浴占（%）氮肥厂2260815908540轧钢厂3400840906050人造纤维厂3280815808520造纸厂2340818708220（3）公共建筑污水量建筑物名称最大日污水量（L/人.d）服务人数Kh池阳饭店2501001.8县医院4001501.6旅浴大楼

3、180（每日工作8小时）3201.5职工大学11015001.6火车站802501.54、工程地质资料：（1）按地层深度分：表土0.5米，砂质粘土1.8米，大孔性砂质粘土10.0米。（2）地下水位于地面以下5.5米。（3）地基承载力15吨/m2。5、气象资料：（1）雨量资料：A1=3.00，C=1.38，n=0.65，b=0，m=2，t1=10min。（2）土壤冰冻冻深在地面以下0.5m。6、设计地表性质：厂房占10%；沥青路面占20%；干砌砖面路面占20%；非铺砌路面占30%；草地占20%。7、水体资料：（1）正常水位94.2m，最低水位91.70m，洪水位96.03m。（2）水体历年流量4

4、8m3/s,流速0.22m/s，pH=7.0。8、设计年限：近期为2012年，远期为2015年。四、规划设计内容及要求 采用分流制，根据地形、地势等资料对排水管网进行全面规划，做到排水管道布置合理。要求按照图纸求出街坊分区面积、各管段排水面积，并根据规范对管网工程进行设计与计算。具体要求：设计说明书要求结构严谨，层次分明，内容完整、书写工整、计算参数选择合理、简图合理、计算准确、符合学科、专业的有关要求，说明书的用语、表格、计量单位、插图应规范标准，符合给水排水专业国家标准，具体包括工程概述、设计依据、原始资料、排水各系统的说明（如排水方式的比较与选择，系统构成，主要设备的型号、规格，管道的布

5、置等）；完成排水系统平面布置图两张，污水或雨水管渠主干管纵剖面图一张。图纸内容要求能正确、完整地表达设计的内容，制图符合给水排水工程制图标准，排水管线与建筑线条分明，图面整洁。采用统一的规格装订成册。五、设计成果要求 按初步设计深度进行设计。1、 设计说明书一份，应阐述： 工程任务及设计范围； 主要原始资料简介； 采用的各项主要设计标准和设计数据依据； 设计方案的选择与选定方案的排水系统和管道布置的阐述； 主要设备、管材、接口、基础型式的选用； 说明书后应列出管材、构筑物、设备一览表（只列出计算的部分）。2、 设计计算书一份（只要求进行污水和雨水各一条干线的计算）：计算过程应该完整而清楚，水力

6、计算可按表格进行。3、 排水管道总平面布置图（污水、雨水各一张）应标出： 管道走向及主干管和干管的平面布置； 设计管段应统一编号（从上游往下游顺序编号） 设计管段应标注D、i、L（计算管线） 图纸名称及方向； 图中管径、尺寸、标高、长度等所采用的单位。污水管采用实线表示，雨水采用虚线表示； 污水主干管（起点到污水厂）及雨水干管纵剖面图（比例横向1：5000，纵向1：100）图纸总的要求：管网线条突出，其它线条（如建筑、道路线底）较淡细。图纸均按规定的图纸尺寸、图例、比例及字体等绘制，另外应有图纸说明。上述设计成果应统一装订成册。六、参考资料 （一）给水排水制图标准.GB/T501062001

7、（二）给水排水国家标准图集（S1、S2等） （三）给水排水工程专业毕业设计指南，李亚峰主编.化学工业出版社，2003年10月第一版 （四）建筑给水排水设计手册.核工业第二研究设计院主编.中国建筑工业出版社，2001第二版 （五）室外排水设计规范GB50014-2006 （六）泵站设计规范（GB/T 50265-97） （七）给水排水设计手册（第1册）常用资料摘 要排水工程在我国社会主义建设中有着非常重要的作用。从环境保护方面讲，排水工程有保护和改善环境，消除污水危害的作用。随着现代工业的迅速发展和城市人口的集中，污水量日益增加，成分也日趋复杂。目前，我国有些地方环境污染十分严重，随着现代化建设

8、的发展，必将更加突出起来。因此，必须随时注意经济发展过程中造成的环境污染问题，在现代化建设中，应充分发挥社会主义制度的优越性，注意研究和解决好污水的治理问题，以确保环境不受污染，这是排水工作者的重要任务。从卫生上讲，排水工程的兴建对保障人民的健康具有深远的意义。通常，污水污染对人类健康的危害有两种方式：一种是污染后，水中含有致病微生物而引起传染病的蔓延。另一种是被污染的水中含有毒物质，从而引起人们急性或慢性中毒，甚至引起癌症或其他“公害病”。兴建完善的排水工程，将污水进行妥善处理，对于预防和控制各种传染病、癌症或“公害病”有着重要的作用。从经济上讲，排水工程也具有重要意义。首先，水是非常宝贵的

9、自然资源，它在国民经济的各部门中都是不可缺少的。而自然界中能被利用的淡水量太少太少，如果水体受到污染，势必降低淡水水源的利用价值。目前，一些国家被迫不惜付出高昂的代价进行海水淡化。现代排水工程正是保护水体，防治公共水体水质污染，以充分发挥其经济效益的基本手段之一。同时，城市污水资源化，可重复利用于城市或工业，这是节约用水和解决淡水资源短缺的一种重要途径。不言而喻，这将产生巨大的经济效益。其次，污水的妥善处置，以及雨雪水的及时排除，是保证工农业生产正常运行的必要条件之一。总之，在实现四个现代化的过程中，排水工程作为国民经济的一个组成部分，对保护环境、促进工农业生产和保障人民健康，具有巨大的现实意

10、义和深远影响。关键词：环境保护；保障健康；经济效益；促进生产目 录摘要51.前言82.污水管道设计计算9 2.1在平面图上布置污水管道9 2.2街区面积的计算9 2.3污水设计流量计算9 2.4工企业生活污水及淋浴污水设计流量10 2.5工业废水设计流量11 2.6污水干管设计流量计算11 2.7污水主干管水力计算123.雨水管道设计计算13 3.1暴雨强度公式13 3.2雨水管渠设计重现期14 3.3雨水管渠的降雨历时14 3.4径流系数15 3.5雨水管道一般规定15 3.6划分排水流域和管道定线16 3.7划分设计管段16 3.8划分并计算各设计管段的汇水面积16 3.9单位面积径流量q

11、017 3.10雨水干管设计流量和水力计算，求各管段的设计流量17 3.11雨水分区及面积计算17 3.12检查井地面标高计算18 3.13管道长度计算18 3.14汇水面积计算18 3.15雨水水力计算194.图纸目录225.结束语22参考文献23致谢辞23附录241.前言水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源,科学排水是人类社会发展史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。特别是在近代历史中随着人类居住和生产的程式化进程,排水工程已经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施,成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。排水系统是为人们的生活、生产提供排除废水的设施的总称。

12、它是人类文明进步和城市化聚集居住的产物,是现代化城市最重要的基础设施之一,是城市社会文明、经济发展和现代化水平的重要标志。尤其是在面临全球水资源极其缺乏的今天,排水管网的作用显得尤为重要。 由于城市排水系统在新的时期赋予了新的内涵,与人们的生产和生活息息相关。看似平凡的规划设计却有着不平凡的现实意义,在满足规范和其它技术要求的条件下,根据城市的具体情况,科学规划设计城市排水管网系统是一个非常重要的课题。 课程设计是学习计划的一个重要的实践性学习环节,是对前期所学基础理论、基本技能及专业知识的综合应用。通过课程设计调动了我们学习的积极性和主动性,培养我们分析和解决实际问题的能力,为我们走向实际工

13、作岗位,走向社会打下良好的基础。 本设计为城市排水管道工程设计，采用分流制排水系统。整个设计包括两大部分:污水管网设计、雨水管网设计。污水管网的设计主要包括管网的定线、流量的设计计算、管网的水力计算。雨水管网设计主要包括雨水管网定线、设计流量计算和设计水力计算。2.污水管道设计计算2.1在平面图上布置污水管道从设计区总平面图可知该区地势自北方向南倾斜，坡度较小。街道支管布置在街道下面，干管布置方向为由北向南布置，尽可能和等高线垂直，由于此设计区域的风向多为东北风，故该区域的污水处理厂应布置在西南方向，所以主干管的布置由东向西，基本与大河平行，干管和主干管采用正交截流的布置方式。2.2街区面积的

14、计算街区编号及街区面积计算：由公式： （2-1）表2-1 街区编号及面积（ha）街区编号12345678910街区面积（ha）4.634.193.503.503.504.902.845.054.505.52街区编号11121314151617181920街区面积（ha）4.954.604.354.323.915.013.745.095.725.60街区编号21222324252627282930街区面积（ha）5.574.905.405.907.056.525.315.586.306.68街区编号31323334353637383940街区面积（ha）5.695.956.346.533.404

15、.173.832.923.363.80街区编号41街区面积（ha）3.67 2.3污水设计流量计算: 2.3.1比流量的计算： 查资料，确定平均日居民生活污水人均定额为120L/(capd)，由于平均设计人口密度为220人/公顷，那么每公顷街区面积的生活污水平均流量为： （2-2） 2.3.2污水设计流量计算居民区生活污水设计流量按下式计算： （2-3） 式中 Q居民区生活设计流量（L/s）n 居民区生活污水定额（L/（cap.d） N 设计人口数 K生活污水量总变化系数 cap“人”的计量单位 2.3.3总变化系数计算 污水量的变化程度通常用变化系数表示。变化系数分日（K）、时（K）及总变化

16、系数（K）。通常，污水管道的设计断面系根据最大日最大时无水流量确定，因此需要求出总变化系数。 （5L/sQ平1000L/s） （2-4）式中Q平平均日平均时无水流量（L/s）。当Q平1000L/s时，K=1.32.4工企业生活污水及淋浴污水设计流量工业企业建筑，管理人员用水定额可取30-50L/（人.班）；车间工人的生活用水定额一般取30-50L/（人.班）；用水时间为8h,小时变化系数为1.5-2.5。工业建筑淋浴用水定额一般采用40-60L/（人.班），延续用水时间为1h。工厂生产区生活污水设计流量： （2-5）式中：工厂生产区生活污水设计流量,(L/s) 一般车间最大班的职工总人数 热车

17、间最大班的职工总人数 一般车间最大班使用淋浴职工人数 热车间最大班使用淋浴职工人数 T每班工作时数（h）2.5工业废水设计流量 （2-6） 式中：工业废水设计流量，L/S； 生产每单位产品的平均废水量，； 产品的平均日产量； T每日生产时数； 总变化系数，因为=1，所以=。2.6污水干管设计流量计算表2-2 污水干管设计流量计算表管段编号居住区生活污水量Q1集中流量设计流量(L/s)本段流量转输流量q2(L/s)合计平均流量(L/s)总变化系数 KZ生活污水设计流量Q1(L/s)本段(L/s)转输(L/s)街区编号街区面积(ha)比流量q0(L/(s*ha)流量q1(L/s)123456789

18、10111214-13-3.4393.4392.37.911-7.91113-12-7.3137.3132.1715.864-15.86412-9-12.92812.9282.0426.340-26.34011-10-3.056-3.05610-9346.530.3061.99801.9982.34.596-3.0567.6529-8336.340.3061.94014.92616.8661.9833.374-3.05636.4308-7325.950.3061.82116.86618.6871.9636.562-3.05639.61818-17-0.347-0.34717-16-1.0711

19、.0712.32.463-0.8683.33116-15-3.7243.7242.38.565-0.8689.43315-7-5.2235.2232.2511.757-3.86815.6257-6315.690.3061.74123.91025.6511.8948.469-6.92455.393续表2-2管段编号居住区生活污水量Q1集中流量设计流量(L/s)本段流量转输流量q2(L/s)合计平均流量(L/s)总变化系数 KZ生活污水设计流量Q1(L/s)本段(L/s)转输(L/s)街区编号街区面积(ha)比流量q0(L/(s*ha)流量q1(L/s)1234567891011126-5306.

20、680.3062.04425.65127.6951.8751.892-6.92458.81621-20-3.7703.7702.38.671-8.67120-19-8.3818.3812.117.910-17.91019-5-13.54913.5492.0327.464-27.4645-4296.300.3061.92841.24443.1721.7877.036-6.92483.96033-31-2.1912.1912.35.039-5.03932-31353.400.3061.040-1.0402.32.393-2.39331-30-3.2313.2312.37.43110.11-17.5

21、4130-25364.170.3061.2763.2314.5072.310.366-20.47626-25-1.1231.1232.32.58316.90-19.48727-28-11.674-11.67428-29382.920.3060.89400.8942.32.055-11.6744.11029-25373.830.3061.1720.8942.0662.34.752-11.67416.42625-4-7.6967.6962.1616.601-38.68855.2894-3285.580.3061.70750.86852.5751.7591.803-45.612137.4153-22

22、75.310.3061.62552.57554.2001.7494.324-45.612139.93624-23-13.912-13.91223-22-2.9222.9222.36.721-13.91220.63322-2-4.4804.4802.310.303-15.02325.3262-1266.520.3061.99558.68060.6751.72104.29-60.633164.9232.7污水主干管水力计算在确定设计流量后，便可以从上有管段开始依次进行主干管各设计管段的水力计算。表2-3 污水主干管水力计算表管段编号管道长度L(m)设计流量Q(L/s)管径D(mm)坡度I()流速v

23、(m/s)充满度降落量I*L(m)h/Dh(m)1234567899-8241.9836.4303502.110.670.550.1930.5118-7239.0939.6183502.490.730.550.1930.5957-6227.0155.3934002.390.780.550.2200.5436-5247.7458.8164002.050.750.600.2400.508续表2-3管段编号管道长度L(m)设计流量Q(L/s)管径D(mm)坡度I()流速v(m/s)充满度降落量I*L(m)h/Dh(m)1234567895-4272.5583.9604502.230.840.600.

24、2700.6084-3248.51137.4155002.190.940.700.3500.5443-2224.80139.9365002.270.950.700.3500.5102-1235.45164.9235501.900.930.700.3850.447标 高 (m)埋设深度(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端1011121314151617101.00100.8899.6999.1899.5098.991.501.89100.88100.7699.1898.5998.9998.401.892.36100.76100.6598.5798.0398.3597.812.41

25、2.84100.65100.5398.0597.5497.8197.302.843.23100.53100.3997.5296.9197.2596.643.283.75100.39100.2796.9496.4096.5996.053.804.22100.27100.1696.4095.8996.0595.544.224.62100.16100.0495.8895.4395.4995.044.675.003.雨水管道设计计算3.1暴雨强度公式： （3-1）式中 q设计暴雨强度P设计重现期(a)；t降雨历时(min)；，C，b，n地方参数，根据统计方法进行计算确定。本设计采用如下公式计算： （3

26、-2）3.2雨水管渠设计重现期暴雨强度随重现期的不同而不同。在设计中若重现期选用较大，则暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠的断面相应大。这样偏安全，有利于防止地面积水，但工程造价高。若重现期选用较低，则暴雨强度小，雨水设计流量小，管渠断面小。这样工程造价低，但可能会发生排水不畅、地面积水，或对城市生活及生产造成危害。 应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.53a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用35a，并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。根据当地实际情况本工程重现期取

27、P=1a。 3.3雨水管渠的降雨历时 3.3.1对管道的某一设计断面来说，集水时间t由地面集水时间t1和管内流行时间t2两部分组成：t =t1 + mt2 （3-3）式中 t 降雨历时(min)；t1地面集水时间(min)，视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用515 min；m折减系数，暗管m=2，明渠m=1.2，在陡坡地区，暗管m=1.22；t2管渠内雨水流行时间(min)。 3.3.2管渠内雨水流行时间t2 的计算 （3-4）式中 L 各管段的长度(m)； v 各管段满流时的水流速度(m/s)； 60单位换算系数，1min=60s。本设计中选择t1=10min，m=2。3.4径

28、流系数由于汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成，在整个汇水面积上它们各自占有一定的比例，随它们占有的面积比例的变化，值也不同。所以，整个汇水面积上的平均径流系数av值是按各类地面面积用加权平均法计算得出。 （3-5）式中 Fi 汇水面积上各类地面的面积(ha)； i 相应于各类地面的径流系数； F 全部汇水面积(ha)。 设计地表性质：厂房占10%，沥青路面占20%，干砌砖路面占20%，非铺砌地面占30%，草地占20%。表3-1 静流系数值地面种类值各种屋面、混凝土和沥青路面0.90大块石铺砌路面沥青表面处理的碎石路面0.60级配碎石路面0.45干砌砖石和碎石路面0.40非铺砌土路面0.30公

29、园和绿地0.15根据市区地面覆盖情况求得径流系数：av=0.900.10+0.900.20+0.400.20+0.300.30+0.150.20=0.473.5雨水管道一般规定 3.5.1设计充满度按满流设计，即h/D1。 3.5.2最小设计流速满流时最小流速不得小于0.75m/s。起始管段地形平坦，不小于0.6m/s。雨水中往往泥沙含量大于污水，特别是初降雨水，为避免雨水所挟带的泥砂等无机物质在管渠内沉淀下来而堵塞管道，雨水管渠的最小设计流速应大于污水管道。 3.5.3 最大设计流速雨水管渠的最大设计流速规定为：金属管最大流速为10m/s；非金属管最大流速为5m/s；明渠中水流深度为0.41

30、.0m时，最大设计流速宜按规范采用。管渠设计流速应在最小流速与最大流速范围内。 3.5.4 覆土厚度覆土厚度要求与污水管道相同。3.6划分排水流域和管道定线根据县城区平面图和资料知该设计区域由北向南倾斜，排水区域按城市主要街道的汇水面积划分，由于地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式。雨水干管基本垂直于等高线，由北向南布置在排水流域地势较低一侧，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。某些区域不能直接将雨水汇入干管的，适当设置一些支管。雨水出水口全部选择在大河北岸边，雨水全部排入大河。3.7划分设计管段根据管道的具体位置，在管道转弯处、管径或坡度改变处，有支管接入处或两条以

31、上管道交汇处以及超过一定距离的直线管段上都应设置检查井。根据管道的具体位置划分设计管段，并将设计管段的检查井依次编号，每段管段的长度在200m左右及其以下。根据以上要求本设计区域一共划分了39段管段。3.8划分并计算各设计管段的汇水面积各设计管段的汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。按照就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积，并将每块的编号、面积数、雨水流向标注在图中，具体的划分情况以及编号等可见图纸，具体汇水面积大小见表。3.9单位面积径流量q0因为采用重现期为1年，所以本地暴雨强度公式为q0= q= (L/sha) （3-6）3.10雨水干管设计流量和

32、水力计算，求各管段的设计流量确定各管段的管径、坡度、流速、管底标高和管道埋深，管道起点的埋深根据根据冰冻情况、雨水管道衔接要求及承受荷载要求以及覆土厚度等条件，采用最小覆土厚度0.7m。3.11雨水分区及面积计算表3-2 雨水分区及面积表编号1234567891011面积（ha）2.061.691.651.122.071.571.771.161.731.611.70编号1213141516171819202122面积（ha）4.546.854.471.741.381.371.801.491.811.751.87编号2324252627282930313233面积（ha）1.692.021.65

33、1.902.351.272.111.491.972.062.39编号3435363738394041424344面积（ha）2.242.092.091.941.391.621.222.801.512.082.15编号4546474849505152535455面积（ha）2.082.232.022.431.242.322.012.362.191.851.65编号5657585960616263646566面积（ha）1.781.881.461.451.430.752.451.700.802.842.05编号6768697071727374757677面积（ha）1.522.151.460.82

34、1.291.891.380.781.712.160.45编号7879808182838485868788面积（ha）1.751.751.751.750.471.961.481.921.631.842.28编号8990919293949596979899面积（ha）2.091.981.521.321.031.740.921.471.482.200.76编号100101102103104105106107108109110面积（ha）1.051.181.341.432.452.452.841.481.091.182.03编号111112113114115116117118119120121面积（ha）3.101.931.512.673.752.691.420.791.191.601.76编号122123124125126127128129130131132面积（ha）1.901.901.480.991.741.092.091.851.822.683.32编号133134135136137138面积（ha）1.911.911.461.462.172.173.12检查井地面标高计算表3-3 检查井地面标高表检查