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《排水管网工程》
课程设计
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07055118
辰
2010.12
目录
§1工程概况 (2)
§2污水管网设计容 (4)
§3污水管网设计计算 (10)
§4绘制污水管道平面图和剖面图 (18)
§5雨水管网设计容 (19)
§6雨水管网设计计算 (21)
§7绘制雨水管道平面图和剖面图 (30)
§8总结 (30)
§9参考文献 (33)
§10图纸清单 (33)
§1工程概况
1．城市总平面图
（）地区某城市平面图
2．城市人口密度见表1.
区域人口密度（人/ha）
Ⅰ区310
Ⅱ区300
3．居住区室有较完备的给排水卫生设备和淋浴设备。4．工业企业的生产排水见表2。
工业企业名称排水设计流量（L/S）
工厂甲47
工厂乙59
5．河流常水位（6.0）m。
6．该省市地下水位埋深平均为（14.00）m；土壤为砂纸粘土；主要马路均为沥青铺设。
7．暴雨设计重现期为（1）年，地面集水时间t
1
为（10）min.该城市的暴雨强度
公式为：q=
49
.0
)()
61
.0
1(
910
t p
l
g
8．地面径流系数见表3。
§2污水管网设计容
2.1污水设计流量的确定
a.生活污水设计流量
1.居民区生活污水设计流量按下式计算：
Q
1=
3600 24?
?
?
Z
K
N
n
式中Q
1
——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
Z
——生活污水量总变化系数
cap——“人”的计量单位
（1）居住区生活污水定额
居住区生活污水定额可参考居民生活用水定额或综合生活用水定额。
居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑部给排水水平和排水系统不及程度等因素确定。在按用水定额确定污水定额时，对给排水系统完善的的确可按用水定额的90％计，一般地区可按用水定额的80％计。若当地缺少实际用水定额资料时，可根据《室外给水设计规》（GBJ13—86）1997年局部修订条文规定的居民生活用水定额（平均日）和综合生活用水定额（平均日）（见附录2-1）集合当地实际情况选用。
(2)设计人口
指污水排水系统设计期限终期的规划人口数，直接选污水设计流量的基本数据。该值是由城镇（地区）的总体规则确定的。在计算污水管道服务的设计人口时，常用人口密度与服务面积相乘得到。
人口密度表示人口分布的情况，是指住在单位面积上的人口数，以cap/ha 表示。在规划或初步设计时，计算污水量时根据总人口密度计算。而在技术设计或施工图设计时一般采用街区人口密度计算。
（3）生活污水量总变化系数
由于居住区生活污水定额时平均值，因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。而实际上流入污水管道的污水量时刻都在变化。
污水量的变化程度通常用变化系数表示。变化系数分日（K
d ）、时（K
h
）
及总变化系数（K
Z
）。
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。
K
Z =
11
.0
7.2 Q
式中Q——平均日平均时污水流量（L/s）。当Q<5L/s时，K
Z
=2.3；Q>1000L/s
时，K
Z
=1.3
b．工业废水流量
工业废水流量主要来自工厂甲，乙的污水排放。其数值在设计资料中已给出。
设计流量：工厂甲——47L/s;工厂乙——59L/s
3.2污水管道的设计
1．确定排水区界，划分排水流域
排水区界时污水排水系统设置的界限，它是根据城镇总体规划设计规模决定的。
在排水区界根据地形及城镇的竖向规则，划分排水流域。一般在丘陵及地形起伏的地区，可按等高线划出分水线。在地形平坦无显著分水线的地区，可依据面积的大小划分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最大合理埋深情况下，流域绝大部分污水能以自流方式接入。
2．管道定线和平面布置的组合
在城镇（地区）总平面图上确定污水管道的位置和走向，称污水管道系统的定线。
管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。定线的主要原则是：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。
在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。在整个排水区域较低的提防，例如吉水县或河岸低处敷设主干管及干管，这样便于支管的污水自流接入，而横支管的坡度尽可能与地面坡度一致。宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设。
污水管道中的水流靠重力流动，因此管道必须具有坡度。在地形平坦区，管线虽然不长，埋深亦会增加很快，当埋深超过一定限值时，需设泵站抽升污水。
当街区面积不太大时，街区污水管网可采用集中出水方式，街道支管敷设在服务街区较低侧的街道下；当街区面积较大且地势平坦时，宜在街区四周的街道敷设污水管道。
污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。
采用的排水体制也影响管道定线。
考虑到地质条件，地下构筑物以及其它障碍物对管道定线的影响，应将管道，特别是主干管布置在坚硬密实的土壤中，尽量避免或减少管道穿越高低，基岩浅露地带，或基质土壤不良地带。
管道定线时还需考虑街道宽度及交通情况。污水干管一般不宜敷设在交通繁忙而下站的街道下
为了增大上游管道的直径，减小敷设坡度，以致能减少整个管道系统的埋深。将产生大流量污水的工厂或公共建筑物的污水排出口接入污水干管起端是有利的。
管道系统的方案确定后，便可组成污水管道平面布置图。在初步设计时，污水管道系统的总平面图包括干管、主干管的位置，走向和主要泵站、污水厂、出水口等的位置。技术设计时，管道平面图应包括全部支管、干管、主干管、泵站、污水厂、出水口等的具体位置和资料。
污水管道分布图见图示：
3．控制点的确定
各条管道的起点大都是这条管道的控制点。这些控制点中离出水口最远的一点，通常是整个系统的控制点。具有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点，也可能成为整个管道系统的控制点。这些控制点的埋深，影响整个污水管道系统的埋深。
确定控制点的标高，一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域各点的污水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。另一方面，不能因照顾
个别控制点而增加整个管道系统的埋深。
4．设计管段及设计流量的确定
（1）设计管段的划分
为了简化计算，不需要把每个检查井都作为设计管段的起讫点。估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作一个设计管段。根据管道平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管道接入的检查井均可作为设计管段的起讫点。
（2）设计管段的设计流量
每一设计管段的污水设计流量可能包括本段流量，转输流量，集中流量。 本段流量可采用下式计算Z K q F q ??=01
式中1q ——设计管段的本段流量（L/s ）
F ——设计管段服务的街区面积（ha ）
Z K ——生活污水总变化系数；
0q ——比流量（L/(s.ha)）可用下式求得：
86400
0ρ?=
n q 式中 n ——居住区生活污水定额（L/（s.ha ））; ρ——人口密度（cap/ha ）
从上游管段和旁侧管段流来的平均流量以及集中流量对这一管段是不变的。 初步设计时，只计算干管和主干管的流量，技术设计时，应计算全部管道的流量。
5．污水管道的衔接
污水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化以及支管接入的地方都需要设置检查井。在设计时必须考虑在检查井上下游管道衔接时的高程关系问题。管道在衔接时应遵循两个原则：
1. 尽可能提高下游管段的高程，以减少管道埋深，降低造价；
2. 避免上游管段中形成回水而造成淤积。
管道衔接的方法，通常有水面平接和管顶平接两种。
水面平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端在指定的设计充满度下的水面相平，即上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同。
管顶平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同。
无论采用哪种衔接方法，下游管段的起端水面和管底标高都不得高于上游管