城市排水管网课程设计

1.64 1.63 1.59
145.03 149.21 179.78
222.39 0.00 100.49
6.79 229.18 229.18
229.18 229.18 329.67
374.21 378.39 509.45
- 11 -
第三节 污水管道系统水力计算
一、水力计算公式
Q = Aυ 1 υ = R 2 / 3i1/ 2 n
A1 ⋅ B1 ⋅ K1 + A2 ⋅ B2 ⋅ K 2 C1 ⋅ D1 + C2 ⋅ D2 + T ⋅ 3600 3600
A1—最大班的职工人数； B1—一般车间污水定额，取 25L/(人·班)； C1—最大班使用淋浴的人数； D1—一般车间的淋浴用水定额，取 40 L/(人·班)； K1—时变化系数，取 3.0。 A2，B2，C2，D2，分别对应热车间的，C2=35 L/(人·班)，D2=60 L/(人·班)，K2=2.5。
-6-
污水主干管的走向和数目取决于污水厂和出水口的位置和数目。小 城市通常只设一个污水厂，只需一条主干管。 大流量的集中污水直接接入污水干管起端，可以增大上游干管的管 径，减少敷设坡度，减小整个管道系统的埋深。 污水支管的平面布置取决于地形和街坊建筑规划，并应便于用户接 管排水。 污水管道的布置如下图所示
Qd—公共建筑污水量，L/s； 3 qd—最大日污水量，m ；
-4-
N—服务人数； T—每日时数； K 总—总变化系数，因为 K 日=1，所以，K 总= K 时。
5. 工程地质资料 （1） 按地层深度分： 表土 0.5m， 砂质粘土 1.8m， 打孔性砂质粘土 10.0m。 （2）地下水位于地面以下 5.5m。 （3）地质承载力 15t/m 。 6.气象资料 （1）雨量资料 暴雨强度公式：
11—10 10—9 9—8 8—7 7—6 6—5 5—4
25.42 31.51 38.71 68.21 72.88 78.99 120.27
4—3 3—2 2—1
29.92 5.32 36.66
0.59 0.59 0.59
17.66 3.14 21.64
70.87 88.53 91.67
88.53 91.67 113.31
热车间 占最大 班数 （%） 淋浴占 （%）
一般车间 占最大班 数 淋浴占 （%）
Leabharlann Baidu
-3-
（%） 氮肥厂 轧钢厂 人造纤维厂 造纸厂 2 3 3 2 260 400 280 340 8 8 8 8 15 40 15 18 90 90 80 70 85 60 85 82 40 50 20 20
Qd =
肥 厂
纤维
厂
-8-
第二节 污水设计流量计算
一、 生活污水设计流量
比流量
q0 =
n× p 24× 3600
n－居住区生活污水定额，Ｌ／（cap.d） ，用水定额按设计规范取 170L/（cap.d） 。 p 为人口密度 人／ha,取 300 人／公顷。 比流量的计算
q0 =
170 × 300 = 0 .5903 24 × 3600
街坊编号 16、17、24、 25 34 33 5、6、7、14、 15、23、32 31 30 2、3、4、11、 12、13、20、 21、22、29 28、35、36、 37、38、39、 40、41 27 1、8、9、10、 18、19、26
q0A/ (L·s-1) 12.19 3.61 3.92 17.75 3.05 3.70 26.64
（3）公共建筑污水量
最大日污水量 （L/cap·d） 250 400 180（每日工作 8h） 110 80
建筑名称 光阳饭店 县医院 旅浴大楼 职工大学 火车站
服务人数（人） 150 200 320 1500 250
Kh 1.8 1.6 1.3 1.6 1.5
Qd =
qd ⋅ N ⋅ Kh T ⋅ 3600
Qm =
qm ⋅ M ⋅1000 ⋅ K总 T ⋅ 3600
Qm—工业废水设计流量，L/s； 3 qm—生产每单位产品的平均废水量，m ； M—产品的平均日产量； T—每日生产时数； K 总—总变化系数，因为 K 日=1，所以，K 总= K 时。
（2）职工生活污水量
工厂名称
班制
最大班人数 （人数）
每班工 作时数 （h）
-9-
人造纤维厂 造纸厂
5 7
400 500
1 1
1.7 1.6
39.35 97.22
职工生活污水量
每班工 作时数 （h） 8 8 8 8 热车间 占最大班 数（%） 15 40 15 18 淋浴占 （%） 90 90 80 70 一般车间 占最大班 数 （%） 85 60 85 82 淋浴占 （%） 40 50 20 20 Qd
5 2.3
15 2.0
40 1.8
70 1.7
100 1.6
200 1.5
500 1.4
≥1000 1.3
注：当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内插法求得。
生产污水量
工厂名称 氮肥厂 轧钢厂 日平均产量 （M） 12 35 单位产品水量 3 （qm/m ） 360 120 Kd 1 1 Kh 1.5 1.3 Qm 112.50 63.19
(21) (22)
(17)
1 10
(26) (27) (28)
(39)
100
旅浴大 楼
(23) (24) (25)
1 2 3 4
(29) (30) (31)
5 6
(35)
(32) (33)
11
7
(34)
轧 钢厂
101 102 (40)
职工
8
(36) (37) (38) (41)
大学
9 10
氮
103
人造
式中： 3 Q－设计管段的设计流量，m /s； 2 A－设计管段过水断面面积，m ; v－设计管段过水断面的平均流速，m/s; R－水力半径（过水断面面积与湿周的比值） ，m； I－水力坡度； n－管壁粗糙系数。
二、设计参数的选择与计算
1.设计充满度 污水管道按非满流设计,最大设计充满度见下表 污水管道的最大设计充满度 管径/mm 最大设计充满度 管径/mm 最大设计充满度 200～300 0.55 500～900 0.70 350～450 0.65 >1000 0.75 2.设计流速 在最大设计充满度的情况下，通过设计流量时的污水流速称为设计 流速。为了防止污水中的泥沙颗粒沉淀产生淤积 ，阻塞管渠，规定污水 管道的最小流速为 0.6m/s ； 污水管渠的最小流速为 0.4m/s ； 为了防止 因污水流速过大对管道造成冲刷损坏，规定金属管道的最大设计流速为 10m/s，非金属管道最大设计流速为 5m/s。 3.小管径和最小设计坡度 当所计算所需要的污水管道管径小与最小设计管径时采用最小设计 管径。我国《室外排水设计规范》规定的最小设计管径和最小设计坡度 如下表：
-2-
2．城市各地区人口密度 取 300 人／公顷； 3．城市居住房中的卫生设备情况: 建筑物室内有完善的给排水管道及浴室设备。 4.工业企业污水量资料 （1）生产污水量
工厂名称 氮肥厂 轧钢厂 人造纤维厂 造纸厂 日平均产量 （M） 12 35 5 7 单位产品水量 3 （qm/m ） 360 120 400 500 Kd 1 1 1 1 Kh 1.5 1.3 1.7 1.6 污水出水口管底标高 （m） 102.50 101.10 101.20 102.50
六、污水管道系统的设计
污水管道系统的布置
1 确定排水区域、划分排水流域
②管道布置与定线 管道定线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。 地形是主要的影响因素。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地 形趋势，一般宜顺坡排水。在整个排水区域较低的地方敷设主干管和干 管， 便于支管的污水能自流接入， 而横管的坡度尽可能与地面坡度一致。 在地形平坦地区，应避免小流量的横支管长距离平行于等高线敷设，让 其尽早接入干管，宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行。在坡 度较大的时候应设置跌水井，改善水力条件。
工厂名 称
班制
最大班人数 （人数）
氮肥厂 轧钢厂 人造纤 维厂 造纸厂
2 3 3 2
260 400 280 340
1.91 4.10 1.34 1.79
公共建筑污水量
建筑名称 光阳饭店 县医院 旅浴大楼 职工大学 火车站 最大日污水量 （L/cap·d） 250 400 180 （每日工作 8h） 110 80 服务人数（人） 150 200 320 1500 250 Kh 1.8 1.6 1.3 1.6 1.5 Qd 0.78 1.48 2.60 3.06 0.35
- 10 -
某城镇污水干管设计流量计算表
沿线流量 管段编 号 本段流量 比流量 服务面 q0/ 积 A/hm2 (L·s-1· 2 hm ) 20.66 6.12 6.64 30.06 5.17 6.27 45.13 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 转输流 量/ -1 (L·s ) 0.00 12.19 15.81 19.73 37.47 40.53 44.23 累计平 均流量 ∑q0A/ (L· s-1) 12.19 15.81 19.73 37.47 40.53 44.23 70.87 总变 化系 数 K总 2.08 1.99 1.96 1.82 1.80 1.79 1.70 累积设 计流量 本段流量 q1/ -1 (L·s ) 0.00 3.06 0.00 2.60 0.00 0.00 1.13 集中流量 转输流 量/(L· -1 s ) 0.00 0.00 3.06 3.06 5.66 5.66 5.66 累计设计 流量 -1 q2/(L· s ) 0.00 3.06 3.06 5.66 5.66 5.66 6.79 总流量 设计 Q/(L· s-1) 25.42 34.57 41.77 73.87 78.54 84.65 127.06
q=
167 A1 (1 + C ⋅ lg P ) (t + b ) n ( L / s ⋅ ha)
2
其中地方常数取 A1= 3.00 ，C= 1.38 ，b= 0 ，n= 0.65 ，t1= 10min ， P= 1a 。 （2）土壤冰冻深度在地面以下 0.5。 7.设计区地标性质 厂区占 10%；沥青路面占 20%；干砌砖石路面占 20%；非铺砌地面占 30%； 草地占 20%。 8.水体资料 （1）正常水位 94.20m，最低水位 91.70m，洪水位 96.03m。 （2）水体历年流量 48m3/s，流速 0.22m/s，pH=7.0。 9.设计期限：近期为 2010 年，远期为 2020 年。 （不计人口增长率）
-7-
造 纸 厂
1:10000 (8)
102
110 火车
106 (1) 105
站
109
(2) (3)
1 08
(9)
104 (10) (11) (12)
光阳 饭 店
(4) (5)
3 10
1 07
10 (6) 6
县医 院
(18) (19) (20)
(7) (13) (14) (15)
10 (16) 5
给排水管道系统课程设计
学 院： 环工学院 姓 名： 卢 勋 专 业： 环境工程 学 号： 2901100129 指导老师： 陈 莹
-1-
第一节 设计任务及设计资料
一、 课程设计题目
城市排水管网设计
二、 设计任务
根据设计资料，利用所学过的知识对该城市的排水管网进行初步设 计。
三、 设计基本资料
1．城市平面图（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。
四、排水体制的选择
综合以上各方面资料，采用分流制排水体制，可在城市西南方设置
-5-
一个污水处理厂，污水经主干管进入污水厂处理后排放。主干管铺设在 城市南面街道，沿河岸接入污水处理厂。
五、设计内容
� 设计区污水处理厂位置的确定； � 设计区污水管网的定线及污水管网的水力计算； � 设计区雨水管网的定线及雨水管网的水力计算； � 绘图： ①污水管网总平面图布置（CAD 图，比例 1:10000） ； ②雨水管网总平面图布置（CAD 图，比例 1:10000） ； ③雨水干管纵断面图（CAD 图，比例：纵：1:100，横：1:5000） 。
居住区生活污水设计流：
Qd = q 0 ⋅ A ⋅ K 总
式中： Qd－居住区生活污水设计流量，Ｌ／s A－设计管段服务的面积，ha Ｋ总－生活污水量总变化系数 q0 －比流量 Ｌ/(s.ha)。 其中生活污水量总变化系数，由我国《规范》规定的总变化系数表确定。
-1 /(L · 平均日流量 平均日流量/(L /(L· s ) 总变化系数Ｋ 总 -1