管道设计说明

目录

第一章设计概括 (1)

1.1 污水系统 (1)

1.2 雨水系统 (1)

第二章排水体制选择 (1)

第三章管线布置 (1)

第四章污水流量计算 (2)

4.1 设计管段 (2)

4.2 街坊的编号和街坊面积的确定 (2)

4.3 比流量 (2)

4.4 集中流量 (2)

4.5 沿线流量 (3)

第五章污水管的水力计算 (3)

5.1 管段长度 (3)

5.2 设计流量： (3)

5.3 确定设计参数 (3)

5.4 水力计算 (3)

第六章雨水管道汇水面积的计算 (5)

6.1 设计管段 (5)

6.2 汇水面积编号 (5)

6.3 汇水面积的计算 (5)

6.4 输汇水面积 (5)

6.5 总汇水面积 (5)

第七章雨水管道水力计算 (5)

7.1 确定管段长度 (5)

7.2 排水面积 (6)

7.3 比流量 (6)

7.4 设计流量 (6)

7.5 确定设计参数 (6)

7.6 坡降与流行时间 (6)

7.7 高程的确定与覆土深度 (6)

7.8 上游管段流行时间 (7)

7.9 总流行时间计算 (7)

第八章课程设计绘图说明 (7)

8.1 管道平面图 (7)

8.2 污水主干管、剖面图 (7)

8.3 雨水主干管、剖面图 (8)

课程设计计算书

第一章设计概括

浙江省杭州市某街坊的平面布置图一张。该市属亚热带风湿润气候区，四季分明，雨水充沛。主城区下方有河流经过。

1.1 污水系统

街坊的人口密度为500人/ha,生活污水定额（平均日）为150（人·d）；工厂的生活污水设计流量为8.24L/s,淋浴污水设计流量为6.84 L/s。生产污水设计流量为26.4 L/s；学校生活污水设计流量为10 L/s。工厂和学校的污水排出口的管底埋深为2.20m，其余各起点检查井处的管底埋深均定为1.2m。

1.2 雨水系统

设计重现期P=1a,径流系数ψ=0.6，地面集水时间t1=10min,各起点检查井处的管底埋深均定为1.2 m。

第二章排水体制选择

排水系统的体制主要有合流制和分流制两类。本设计采用合流制中的截流式合流制排水系统。沿河岸敷设一条截流干管，同时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水处理厂。晴天和初降雨时，所有污水都排入污水处理厂进行处理，处理后的水再排入水体或再利用。随着降雨量的增加，雨水径流量也增加，当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，将会有部分污水经溢流井直接流入河体。

第三章管线布置

排水管道系统布置得原则是充分利用地形，管道尽可能的简短。应根据地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况以及污水种类和污染程度等因素

而定。

本地区地势向水体适当倾斜，各排水流域的干管以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。沿河流敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水处理厂。

优点：干管长度较短，管径较小，因而较经济，污水和雨水也能迅速排出。

第四章 污水流量计算

4.1 设计管段

本设计共取15个管段。具体见“污水管道平面图”。

4.2 街坊的编号和街坊面积的确定

对设计区的每个街坊进行编号，本设计共编14个，外加学校和工厂。并对相应的街坊算出相应的面积。污水管的设计中，学校和工厂的污水量是集中流量。

4.3 比流量

根据任务书中给出的数据，街坊的人口密度为500人/ha,生活污水定额（平均日）为140/（人·d ），求得 ：

81.086400500140360024=⨯=⨯=np q s

4.4 集中流量

根据任务书中给出的数据，工厂的生活污水设计流量为8.24L/s,淋浴污水设计流量为6.84 L/s ，生产污水设计流量为26.4 L/s ，学校生活污水设计流量为10 L/s 。

故： 工厂的流量是 ()

S L Q /48.414.2684.624.8=++=集中工厂 学校的流量是

()S L Q /10=集中学校

4.5 沿线流量

（1）本段流量：以3-4管段为例，本段流量为比流量和街坊面积的乘积，此为工厂集中流量

故： ()S L Q /48.4143=-

（2）转输流量：以1-2为例，无本段流量

总变化系数：《给水排水管道工程技术》表7-1 “生活污水量总变化系数”用内差法可以求得总变化系数Z K 。

()S L K F q Q Z s /78.1327.25.781.0121=⨯⨯==-

其它管段同理可得。

第五章 污水管的水力计算

5.1 管段长度

按照窨井的位置和管道铺设位置，确定管段长度。本设计将窨井设在街坊左侧5m 处。则管道长度为街坊长度加上窨井到街坊的距离。

以1-2为例，()m L 320515300=++=。其它管段同理可得。

5.2 设计流量：

见污水流量设计表。

5.3 确定设计参数

根据流量查《沟道水力学算图》，确定有关管段的设计参数：流速、充满度、管径、管道坡度。流量小于26.56 L/s 时，按不计算管段来计算。

5.4 水力计算

（1）水深和降落值

确定参数以后，水深=管径×充满度，降落量=坡度×管长，以3-4为例，水深=0.35×0.65=0.23m。降落量=0.0018×320=0.58m。

（2）标高和埋深

地面标高：根据地面等高线，估计各检查井的地面标高值；

埋深：集中流量的管底埋深为2.2 m，其余各起点检查井为1.2 m；

管内底标高：由地面标高减去埋深，即上端管底的标高，再减去降落量，可以求出下端的管底标高，管道下端的埋深可由下端地面标高减去下端管底标高。

水面标高：水面标高=管内底标高+水深

（3）管道衔接

a管顶平接：如果下一个管段的管径和上一个不一样，则用管顶平接。

其上端管内底标高=上一管段下端管内底标高-这一管段和上一管段的管径差。

以3-4和4-6为例，3-4管段下端管内底标高为39.47m，管径为350mm，4-6管径为450mm，采用管顶平接，4-6管段的上端管内底标高为

39.47-（0.45-0.35）=39.37m

b水面平接：如果下一管段管径与上一管段的管径相同的时候，则采用水平平接。

其上端管内底标高=上一管段的下端管内底标高，以1-2和2-3为例，1-2和2-4的管径都是500mm，且1-2的下端管内底标高为40.59m，故2-4的上端管内底标高也为40.59m。

（3）支管汇集

碰到两条支管汇成一条干管的时候，确定管内底标高要按最底管内底标高的管段计算。以6-9、8-9、9-12为例，

6-9管段的管径为500mm，下端管内底标高为38.42m，

8-9管段的管径为300mm，下端管内底标高为39.48m，

9-12管段的管径为500mm，上端管内底标高应该按6-9的下端管内底标高来计算，并且减去管径差，故9-12管段的上端管内底标高为38.42m。但是，水面标高下游比上游高，不符合。所以，在此应先确定9-12的睡眠标高，取与6-9管段相同38.70。此时，9-12上游的管内底标高为它上游水面标高-水深，