1、污水管网设计计算说明书1、管网布置1.布置原则：1）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方案技术经济比较；2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从干管到支管的顺序进行布置；（此处排水区域已给，直接分为河南和河北区，排水体制已确定为分流制）3）充分利用地形，采用重力流排除污废水，并使管线最短，埋深最小；4）协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接；（资料有限，不予以考虑）5）规划时要考虑到使灌渠的施工、进行和维护方便；6）远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期施工。2.排水管网的布置形式：污水管网一般布置成树状网，根据地形不同，可
2、采用两种基本布置形式平行式和正交式，平行式布置应适应与坡度较大的地区，而正交式适用于地形平坦向一边倾斜的城市，由资料计算得该城市地形坡度为 4左右，较为平坦，且主排水区域东北高，西南低，因此采用正交式布置形式。3.污水管网布置说明由于该地区河流在南面，且流动方向为从东向西流，因此污水厂设置在西边河流下游，主干管沿河流布置，干管布置应垂直等高线，街道支管布置在服务街区较低侧的街道下，所有管段均埋在道路下，污水管网布置见平面设计图。2、街区编号和面积计算街区编号从右往左，从下往上开始编号。各个街区的面积如下表所示各街区面积编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10面积 (hm2） 2.56 2
3、.30 2.24 3.31 2.36 5.80 5.58 5.29 6.14 2.89编号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20面积 (hm2） 1.99 1.34 4.78 3.33 4.73 5.89 2.46 2.79 2.59 5.66编号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30面积 (hm2） 3.00 3.48 3.34 4.39 3.87 3.09 5.36 4.19 3.83 3.48编号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40面积 (hm2） 5.25 3.78 4.76 3.32 3.80 1.87 1.90 1
4、.98 1.32 4.69河南区街区总面积为街区 37、38、39、40 之和，其面积为F1=4.69+1.98+1.32+1.90=9.89（hm 2）河北区街区总面积为剩余街区面积之和，其面积为F2= 2.56+2.30+2.24+3.31+2.36+5.80+5.58+5.29+6.14+2.89+1.99+1.34+4.78+3.33+4.73+5.89+2.46+2.79+2.59+5.66+3.00+3.48+3.34+4.39+3.87+3.09+5.36+4.19+3.83+3.48+5.25+3.78+4.76+3.32+3.80+1.87+1.90+1.98+1.32+4.
5、69=134.84（hm2）3、总设计流量计算根据室外给排水设计规范(GB50013-2006)规定，居民生活污水用水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给水排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，一般的可按当地的用水定额的80%90%计算，即排放系数为 0.80.9。1.污水设计流量计算1）居民生活污水设计流量根据公式 来计算1124360iZqNQKq1i为各排水区域居民生活污水量定额，其值应根据当地平均日用水定额和排放系数确定，该地区属于一区，根据室外给水设计规范（GB50013-2006）表4.0.3-2，平均日生活用水定额为 100-170（L/(人天），此
6、处选用140（L/(人天)），排放系数一般为 0.8-0.9，由于该地区欠发达，污水收集率不高，因此此处取排放系数为 0.80。河南区 140.89.5.13(/)236236dqNQLs河北区 1.487.0d总变化系数 河南区 10.0.127235ZdKQ河北区 20.10.1684Zd居民生活污水设计流量 河南区 112.351.80zdKLs河北区 6749zQ总居民生活污水设计流量 12.s2）公共建筑污水设计流量由于资料为给出公共建筑，故此假定该城镇没有公共建筑，其流量为零。3）工业废水设计流量由所给资料可知，设计区域有两个工厂，工厂 1 和工厂 2 废水流量分别为3000m3/
7、d 和 2500m3/d。由于大部分工艺产品的本身生产工艺与气候，温度关系变化不大，因此生产废水水量比较均匀，日变化系数较小，大多数情况下日变化系数取 1，此处也取 1，工厂 1 和 2 时变化系数分别 1.3 和 1.4。 则工业废水设计流量为： 230.0350.1485.64636Q Ls4）工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量根据公式 进行计算。aibi(/)360qNKLsTqai 为车间职工生活用水量定额，q bi为车间职工淋浴用水定额，N ai 为车间最高日职工生活用水人数，N bi为车间最高日职工淋浴用水人数，T ai 为车间最高日每班工作小
8、时数，K ai 为车间最高日职工生活污水量班内变化系数，一般采用 3.0，最高温车间采用 2.5。根据给水排水设计手册第五册可知，职工生活用水量定额一般车间采用 25（L/(人班），热车间采用35（L/(人班）；职工淋浴用水定额热车间取 60（L/(人班），一班车间取 40（L/(人班）。工厂 1 第一班 3b25403.502.60140.84/68683Q Ls第二班 3b2. 9.5/第三班 3b502.50347063.20/6868Q Ls工厂 2第一班 3b1. 8./030360s第二班 3b252.54914.37(/)6868Q L第三班 3b10.1036052.8(/)s
9、两工厂同第一班工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量和第一班 4.84+3.32=8.16（L/s）第二班 4.45+4.37=8.82 (L/s)第三班 3.20+2.48=5.68 (L/s)由此可见第二班流量最大，取第二班流量为工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量 Q3总设计流量为居民生活污水设计流量加公共建筑污水设计流量加工业废水设计流量加工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量 12351.648.246.1四、管段设计流量计算居民生活污水平均日流量按街坊面积比例分配河南区域比流量 21.30.52(/)486dAiQqLshm河北区域比流量227.(/)13dAi s四、管段设计流量计算
10、本污水管网中主干管为 1-13，可划分为 1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7、7-8、8-9、9-10、10-11、11-12 和 12-13 12 个主干管，其中管段 1-2 收集工厂 1 的集中流量，管段 2-3、3-4、5-6、6-7、7-8、8-9、9-10、10-11 和11-12 分别接纳街坊 35、34、 30、35、14、13、 12、11、6 的生活污水作为这些管段的本段流量，4-5 号管段仅转输与它们连接的主干管和支管所输入的转输流量，而没有直接的本段流量。管段设计流量采用列表进行计算，见下表污水管段设计流量计算居民生活污水日平均流量分配 管段设计流量计算本段
11、集中流量管段编号 街坊编号街坊面积（ha）比流量(L/s)ha 流量转输流量（ L/s）合计流量（L/s）总变化系数沿线流量（ L/s） 本段（L/s） 转输（L/s）设计流量（L/s）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1212 44.88 44.88 23 35 3.80 0.648 2.46 1.21 3.67 2.30 8.44 44.88 53.48 34 34 3.32 0.648 2.15 6.76 8.91 2.12 18.91 44.88 63.79 45 8.91 2.12 18.91 44.88 63.79 56 30 3.48 0.648 2.26 8.91
12、 11.17 2.07 23.12 44.88 68.00 67 25 3.87 0.648 2.51 21.37 23.88 1.90 45.48 44.88 90.36 78 14 3.33 0.648 2.16 23.88 26.04 1.89 49.12 44.88 94.00 89 13 4.78 0.648 3.10 26.04 29.13 1.86 54.29 44.88 99.17 910 12 1.34 0.648 0.87 30.81 31.68 1.85 58.49 44.88 103.37 1011 11 1.99 0.648 1.29 31.68 32.97 1.84
13、 60.60 44.88 105.48 1112 6 5.80 0.648 3.76 57.75 61.51 1.72 105.56 44.88 150.44 1213 3 2.24 0.648 1.45 91.07 92.52 1.64 151.82 94.47 246.29 管段 1-2 为主干管的起始端，只有工厂 1 的集中流量流入，设计流量为49.59（45.14+4.45），设计管段 2-3 除接纳 35 号街坊排入的本段流量外还转输管段 1-2 和另一支管的流量，街坊 35 号的汇水面积为 3.80hm2,故本段的日平均流量为 0.648*3.80=2.46（L/s），由其它管段汇
14、入的转输生活日平均流量为0.648*1.87=1.21(L/s),则管段 2-3 中的居民生活污水合计日平均流量为2.46+1.21=3.67(L/s).由公式 计算出总变化系数( =2.43),则0.127ZdKQ0.1736该管段居民生活污水设计流量为 3.67*2.43=8.60（L/s）.管段设计流量为8.60+49.59=58.19（L/s）其余管段设计流量计算方法同上。五、污水管网水力计算1.选定管材由于污水在管网中属于重力流，所以对管材的抗压能力不做严格要求，此处选择钢筋混凝土圆管排水管材。粗糙系数 n=0.014.2.管道衔接方式选择管道衔接原则要遵守两个原则：其一，避免上游的
15、管道回水，造成淤积；其二，在平坦的地区应尽可能提高下游管段的标高，以减少埋深。当下游管段和上游管段管径一致时选用水面平接，当下游管段管径比上游管段管径大时选用管顶平接。如果在 3 号节点继续采用管顶平接会导致 3-4,4-5 管段覆土厚度小于0.70m,因此在 3 号节点处增加 3-4 管段的埋设深度，此处设置为 3.00 米，其跌水水头为 3 号节点处上一管段水面高程减去下一管段水面高程，其值为102.44-101.20=1.241m,因此三号节点处要设置跌水井。各节点最小覆土厚度为 1.17-0.45=0.720.70m。3.管段水力计算举例(以管段 12 为例)节点 1 的埋深为 2.5
16、0m，将起点埋深填入表中第 16 列，由管段设计流量计算表可知管段 1-2 的设计流量为 44.88L/s，根据城镇规划图量出管段 1-2 的长度乘以比例尺得到管段长度 131.9m 取 135m，同时根据城镇规划图可推出节点10 和 11 的地面标高分别为 105.50m 和 105.10m,算出地面坡度为 2.86，规定最小坡度条件下 n=0.014 的非满管流污水管道流量 57L/s 的管径不大于400mm，于是此处取 400mm 管径，根据设计流量、设计管径查常用资料取管段坡充满度 标高（m） 埋设深度地面 水面 管内底 （ m）管段编号管段长度L（m）设计流量q(L/s)管径管段坡度
17、I()管内流速v(m/s)h/D（%）h(m)降落量IL(m)上端 下端 上端 下端 上端 下端 上端 下端1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 171-2 135 44.88 400 1.60 0.64 55 0.22 0.22 105.50 105.10 103.22 103.00 103.00 102.78 2.50 2.32 2-3 330 53.48 400 1.70 0.68 60 0.24 0.56 105.10 104.20 103.00 102.44 102.78 102.20 2.34 2.00 3-4 185 63.79 450 1
18、.30 0.64 60 0.27 0.24 104.20 103.00 101.47 101.23 101.20 100.96 3.00 2.04 4-5 175 63.79 450 1.30 0.64 60 0.27 0.23 103.00 101.90 101.23 101.00 100.96 100.73 2.04 1.17 5-6 230 68.00 450 1.50 0.69 60 0.27 0.35 101.90 101.85 101.00 100.66 100.73 100.39 1.17 1.46 6-7 250 90.36 500 1.50 0.74 60 0.30 0.38
19、 101.85 101.85 100.64 100.27 100.34 99.97 1.51 1.89 7-8 395 94.00 500 1.60 0.77 60 0.30 0.63 101.85 101.70 100.27 99.64 99.97 99.34 1.88 2.36 8-9 230 99.17 500 1.80 0.81 60 0.30 0.41 101.70 101.70 99.64 99.23 99.34 98.93 2.36 2.77 9-10 185 103.37 550 2.10 0.87 50 0.28 0.39 101.70 101.55 99.16 98.77
20、98.88 98.49 2.82 3.06 10-11 165 105.48 550 2.20 0.89 50 0.28 0.36 101.55 101.55 98.77 98.41 98.50 98.13 3.06 3.42 11-12 550 150.44 600 2.00 0.94 55 0.33 1.10 101.55 101.15 98.41 97.31 98.08 96.98 3.47 4.17 12-13 200 246.29 650 1.80 1.01 70 0.46 0.36 101.15 101.10 97.39 97.03 96.93 96.57 4.22 4.53 度
21、1.60、流量为 45.31L/s（与设计流量 44.88L/s 相近）的管道流速为0.64m/s，充满度 h/D 为 55%(h 为 0.22m),计算出管段降落量 IL 为 0.22m。起点(上端)管内底标高为起点地面标高与起点管段埋深的差值 105.50-2.50=103.00m，下端管内底标高为上端管内底标高与管段降落量的差值103.00-0.22=102.78m,则管段下端埋深为下端地面标高与下端管内底标高的差值 105.10-102.78=2.32m,最后算出水面标高为管内底标高加上 h 即上端水面标高 103.00+0.22=103.22m，下端水面标高 102.78+0.22=
22、103.00m。雨水管网设计计算说明书1、确定排水体制雨水单独设置排水管道排除，因此为分流制排水体制。2、划分排水流域和管道定线根据地形的分水线和铁路、公路、河道等对排水管道布置得影响情，并结合城市的总体规划图，划分排水流域，进行管渠定线。规划图中总共有 3 个排水流域，可以将整个规划区分为 5 个排水流域，但是按照分水线划分后发现各排水流域面积较大，会导致下游设计管段偏大，且不利于雨水迅速排除，故按照面积均摊的方法对较大的排水流域再进行一次划分，一共划分出 8 个排水流域，按逆时针进行编号，分别为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛。各流域内的管线沿着街道布置，由于设计区域内没有景观水体湖泊等，于
23、是管渠内的雨水就近排入河道。根据设计区域内的地形可知，雨水管道可以利用地形地势顺利的将收集到的雨水排入河道。具体布置形式见设计图。3、划分设计管段与沿线汇水面积各设计管段汇水面积的划分应结合地面坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况进行。雨水管渠的设计管段的划分应使设计管段范围内地形地势变化不大，管道上下端的流量变化量变化不多，无大流量交汇。按雨水汇入低侧的原则划，按地面雨水流经的水流方向划分汇水面积，并对每块面积进行编号，计算其面积，汇水面积的编号和计算所得的面积大小见设计图。根据管道的具体位置，在管道转弯处、管径或坡度改变处、有支管接入处或有两条以上的管道交汇处以及超过一定距离的直线管
24、道上，设置检查井，具体设置情况见设计图。4、雨水干管水力计算1.平均径流系数计算地面种类 屋面 砼沥青路面 碎石路面 非铺砌路面 沥青表面处理碎石路面 公园绿地径流系数 0.9 0.9 0.4 0.3 0.6 0.15所占比例（%） 43 8 4 19 6 20加权平均径流系数 60.1152.0.39.0.03.9av Fi2.雨水干管水力计算暴雨强度公式为 nbtPCAqlg167其中 ， m 为折减系数，由任务书资料可知，其中21ttA=20,C=0.7,b=19,n=0.68。取 3 年重现期进行设计，地面径流时间取 10min 折减系数取 2。管段设计流量公式为 FqQavi具体计算
25、结果如下表所示雨水干管水利计算表管内雨水流行时间(min)设计地面标高(m)设计管内底标高(m)埋深(m)设计管段编号管长L(m)汇水面积 A(104m2) vLt单位面积 径流量 q2(L/(s104m2)设计流量Q（L/s）管径D(mm)水力坡度S（）流速V(m/s)管道输送能力 Q(L/S)坡降SL(m) 起点 终点 起点 终点 起点 终点1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18流域甲1-2 110 4.20 0.00 0.80 147.70 620.34 600 11.0 2.28 644.08 1.21 107.80 105.90 10
26、5.70 104.49 2.10 1.412-3 140 8.40 0.80 0.99 141.00 1184.38 800 8.1 2.37 1190.28 1.13 105.90 105.50 104.29 103.16 1.61 2.343-4 140 13.87 1.79 0.99 133.63 1852.93 1000 6.0 2.37 1857.47 0.84 105.50 105.10 102.96 102.12 2.54 2.984-5 300 20.01 2.78 2.21 127.04 2542.10 1200 4.3 2.26 2555.99 1.29 105.10 10
27、4.20 101.92 100.63 3.18 3.575-6 380 25.79 4.99 2.64 114.54 2953.76 1250 4.6 2.40 2948.91 1.75 104.20 101.90 100.58 98.83 3.62 3.076-7 70 29.80 7.62 0.47 102.70 3060.34 1250 5.0 2.51 3074.77 0.35 101.90 101.60 98.83 98.48 3.07 3.12流域乙1-2 340 4.11 0.00 3.59 147.70 607.50 700 4.3 1.58 607.28 1.46 106.5
28、0 105.60 104.00 102.54 2.50 3.062-3 170 8.30 3.59 1.83 122.11 1013.25 900 3.1 1.55 1007.69 0.53 105.60 104.60 102.34 101.81 3.26 2.793-4 190 13.40 5.42 1.99 112.40 1505.65 1100 2.4 1.59 1514.83 0.46 104.60 103.90 101.61 101.16 2.99 2.754-5 330 19.81 7.41 3.02 103.57 2051.77 1200 2.8 1.82 2062.89 0.9
29、2 103.90 103.30 101.06 100.13 2.85 3.175-6 190 26.20 10.42 1.61 92.70 2428.56 1250 3.1 1.97 2420.00 0.59 103.30 101.80 100.08 99.49 3.22 2.316-7 310 32.43 12.03 2.40 87.85 2849.10 1300 3.5 2.15 2855.07 1.09 101.80 101.80 99.44 98.36 2.36 3.447-8 100 37.94 14.43 0.00 81.54 3093.92 1300 4.1 2.33 3090.
30、00 0.41 101.80 101.60 98.36 97.95 3.44 3.65流域丙1-2 360 4.27 0.00 3.68 147.70 629.94 700 4.6 1.63 628.06 1.66 106.20 105.50 104.70 103.04 1.50 2.462-3 250 8.75 3.68 2.48 121.61 1063.52 900 3.5 1.68 1071.31 0.88 105.50 104.10 102.84 101.97 2.66 2.133-4 380 14.94 6.16 3.68 108.95 1627.87 1100 2.8 1.72 1
31、635.52 1.06 104.10 102.60 101.77 100.71 2.33 1.904-5 270 21.33 9.84 2.51 94.61 2018.26 1200 2.7 1.79 2025.57 0.73 102.60 101.80 100.61 99.88 2.00 1.925-6 70 38.10 12.35 0.47 86.94 3312.42 1300 4.7 2.49 3309.01 0.33 101.80 101.50 99.78 99.45 2.02 2.05管内雨水流行时间(min)设计地面标高(m)设计管内底标高(m)埋深(m)设计管段编号管长L(m)汇
32、水面积 A(104m2) vLt单位面积 径流量 q2(L/(s104m2)设计流量Q（L/s）管径D(mm)水力坡度S（）流速V(m/s)管道输送能力 Q(L/S)坡降SL(m) 起点 终点 起点 终点 起点 终点流域丁1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 181-2 220 5.01 0.00 2.46 147.70 739.84 800 3.2 1.49 747.94 0.70 103.80 102.80 101.80 101.10 2.00 1.702-3 160 10.24 2.46 1.57 129.05 1321.88 1000 3.
33、1 1.70 1335.18 0.50 102.80 102.60 100.90 100.40 1.90 2.203-4 200 15.66 4.03 1.68 119.60 1872.35 1100 3.7 1.98 1880.70 0.74 102.60 101.70 100.30 99.56 2.30 2.144-5 80 25.45 5.72 0.53 110.98 2824.32 1200 5.3 2.51 2838.73 0.42 101.70 101.20 99.46 99.04 2.24 2.16流域戊1-2 190 6.14 0.00 1.76 147.70 906.74 8
34、00 4.7 1.80 906.78 0.89 103.80 102.80 101.80 100.91 2.00 1.892-3 380 10.82 1.76 3.41 133.88 1448.82 1000 3.7 1.86 1458.49 1.41 102.80 101.60 100.71 99.30 2.09 2.303-4 310 21.66 5.17 2.37 113.65 2461.09 1200 4.0 2.18 2465.51 1.24 101.60 101.10 99.10 97.86 2.50 3.244-5 50 27.19 7.54 0.36 103.06 2802.4
35、8 1250 4.2 2.30 2817.61 0.11 101.10 101.00 97.81 97.70 3.29 3.30流域己1-2 190 4.87 0.00 2.20 147.70 719.60 800 3.0 1.44 724.32 0.57 102.30 102.40 100.50 99.93 1.80 2.472-3 250 9.89 2.20 2.53 130.82 1293.57 1000 2.9 1.64 1291.20 0.73 102.40 102.90 99.73 99.01 2.67 3.903-4 200 16.23 4.73 1.68 115.85 1880
36、.38 1100 3.7 1.98 1880.70 0.74 102.90 102.30 98.91 98.17 4.00 4.134-5 180 19.30 6.42 1.36 107.79 2080.15 1100 4.6 2.21 2096.43 0.83 102.30 101.60 98.17 97.34 4.13 4.265-6 90 22.07 7.78 0.63 102.10 2253.28 1100 5.3 2.37 2250.38 0.48 101.60 101.20 97.34 96.86 4.26 4.34流域庚1-2 140 4.32 0.00 1.41 147.70
37、637.92 700 4.7 1.65 634.99 0.66 102.10 101.40 100.10 99.44 2.00 1.962-3 40 8.56 1.41 0.36 136.34 1167.22 900 4.2 1.84 1214.45 0.17 101.40 101.20 99.24 99.07 2.16 2.13流域辛1-2 170 4.12 0.00 1.80 147.70 607.79 700 4.3 1.58 607.28 0.73 102.90 102.00 100.90 100.17 2.00 1.832-3 260 10.52 1.80 2.40 133.59 1405.40 1000 3.5 1.81 1418.43 0.91 102.00 101.50 99.87 98.96 2.13 2.543-4 40 16.83 4.19 0.32 118.71 1998.09 1100 4.2 2.11 2003.30 0.168 101.50 101.40 98.86 98.69 2.64 2.71
