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1、西安建筑科技大学课程设计（论文）第 1 页 目录1. 设计任务22. 设计要求23. 设计原始资料23.1 地理资料33.2 工程资料33.3 气象资料33.4 水文资料33.5 地质资料34. 污水设计方案和管道定线34.1污水管道定线 44.2 污水设计流量计算64.3 污水管段设计流量84.4 管道设计及水力计算96. 设备、材料、接口和管道基础的选用176.1 检查井设置176.2 管道材料176.3 排水管道接口的选择196.4 基础的选择207. 材料表208. 致谢21参考资料 21设计计算书附表 221.设计任务排水不考虑雨水，雨水直接排入水体，城市污水通过管网进入污水厂。2.
2、设计要求(1)设计说明书：西安建筑科技大学课程设计（论文）第 2 页 内容包括：设计任务；设计要求；设计原始资料；设计方案和管道定线设备、材料、接口和管道基础的选用；材料表；其他。(2)设计计算书：（附在设计说明书之后）街坊生活污水平均日流量计算表。污水设计流量计算表（主干管及四条干管）。污水管道水力计算表（主干管及四条干管）(3)设计图纸 2 张排水管道总平面布置图，图中应注明：a.所有污水管道及附属构筑物；b.计算管道的编号、管径、长度、坡度；c.图例；e.设计说明。污水主干管纵断面图：（2#或2#加长图），图中应标明与之交叉管道的相对位置、管径和标高。3.设计原始资料3.1 地理及地质资
3、料西安建筑科技大学课程设计（论文）第 3 页 3.2 工程资料基本条件关中某地区城市污水处理，污水经污水厂处理后排入渭河排放标准要求：出水水质COD450mg/L，BOD5250mg/L，SS200mg/L，对污泥进行稳定化处理、脱水后泥饼外运卫生填埋。处理后的污水纳入河流。设计规模：设计应不远期城市发展情况，说明建设各构筑物及建筑物有哪些，并阐明理由。4.污水设计方案和管道定线4.1污水管道定线(1)排水体制排水体制是指排水系统对生活污水、生产废水和降水所采取的不同收集和排除方式，一般分为合流制和分流制两种类型，是针对污水和雨水的合与分而言的。a)合流制排水系统合流制排水系统是指将生活污水、
4、工业废水和雨水收入同一套排水管渠内排除的排水系统，又可分为直排式合流制排水系统和截流式合流制排水系统。西安建筑科技大学课程设计（论文）第 4 页 直排式合流制排水系统是最早出现的合流制排水系统，是将欲排除的混合污水不经处理就近直接排入天然水体。因污水未经无害化处理而直接排放，会使受纳水体遭受严重污染。国内外许多老城市几乎都是采用这种排水系统。这种系统所造成的污染危害很大，现在一般不再采用。截流式合流制排水系统是在邻近河岸的街坊高程较低侧建造一条沿河岸的截流总干管，所有主干排水管的混合污水都将接入截流总干管中，合流污水由截流总干管输送至下游的排水口集中排出或进入污水处理厂。在合流干管与截流总干管
5、相交前或相交处需设置溢流井。溢流井的作用是，当进入管道的城市污水和雨水的总量超过管道的设计流量时，多余的雨水(实际上是城市污水和雨水的混合物)就会经溢流井排出，截流总干管的下游通常是市政污水处理厂。由于雨天初降雨的汇集量较小，一般都在截流总干管的设计雨水截流能力范围内，故晴天的城市污水和雨天的初降雨都会排送至污水厂，经处理后排入水体。当降雨过程延续，进入管道的混合污水流量超过截流总干管的设计输水能力后，就有部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体。截流式合流制排水系统是国内外改造旧城区合流制排水系统常用的方式。这种系统比直排式合流制排水系统有所进步，但仍有部分混合污水未经处理直接排放，成为水体的污
6、染源而使水体遭受污染。b)分流制排水系统分流制排水系统是指将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠系统内排除的排水体制。排除生活污水、工业废水或城市污水的系统称为污水排水系统，排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据排除雨水方式的不同，又分为完全分流制和不完全分流制排水系统。完全分流制排水系统具有相互完全独立的污水排水系统和雨水排水系统，污水排至污水处理厂处理后排放，雨水就近排入水体。不完全分流制是指只有污水排水系统，而未建雨水排水系统，雨水沿街道边沟、水渠、天然地面等原有雨水渠道系统排泄，或者在原有渠道系统输水能力不足之处修建部分雨水管道，待城市进一步发展后再修建完整独立的雨
7、水排水系统，逐步改造成完全分流制排水系统。在一些大城市中，由于各区域的自然条件存在差异，同时排水系统的建设西安建筑科技大学课程设计（论文）第 5 页 是逐步进行和完善的，有时会出现混合制排水系统，即既有分流制也有合流制的排水系统。混合制排水系统在原为合流制的城市进行排水系统的改造扩建时常常出现。在工业企业中，由于工业废水成分和性质的复杂性，与生活污水不宜混合，而且彼此之间也不宜混合，否则将造成污水和污泥处理复杂化，给废水重复利用和有用物质的回收造成、困难。(2)排水管网布置原则a)按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，将多方案技术经济比较。b)先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管
8、网，应该按照从干管到支管的顺序进行布置。c)从分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短，埋深最小。d)协调好与其他管道，电缆和道路工程的关系，考虑好企业内部管理的衔接e)规划时要考虑使管渠的施工，运行和维护方便f)要保证近期和远期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期施工（3）管线布置该城市地形相对平坦，大致呈现西北高，东南低，高差约为3.5米。在计算城市污水管网的管道流量，管道管径，坡度等时，选择了一部分来计算西安建筑科技大学课程设计（论文）第 6 页 4.2 污水设计流量计算（1）生活污水设计流量居民生活污水设计流量按下式计算：Q =1360024ZKNn式中 Q 居民生活设计流量
9、（L/s）1n 居民生活污水定额 L/（cap.d）N 设计人口数K 生活污水量总变化系数Za)居民生活污水定额污水量预测方法主要有两种：数理统计法和供水量折算法。由于区域内缺乏足够的历年污水量统计资料，从而难以采用数理统计法预测。根据实际情况，只能采用城市供水量折算法预测污水量，折算系数按照规定取 0.85。西安建筑科技大学课程设计（论文）第 7 页 深圳地区城市供水需水量预测一般采用单位建设用地指标法，即根据规划用地性质和相应的单位面积用水指标等因素确定给水量。根据深圳市城市规划标准与准则 （SZB01-2004）关于用水标准的规定，结合范围内的实际情况和深圳市宝安区中心组团规划及深圳市西
10、部工业组团规划中间成果，确定本工程服务范围内用水标准如下：不同规划用地性质平均日用水标准不同规划用地性质平均日用水标准 表 2-3序号序号代码代码项目项目用用水水指指标标 1R居住人口240 L/ 人d 2C商业服务业用地150m3/ hm2.d 3GIC政府社团用地120m3/ hm2.d 4M工业用地87 m3/ hm2.d 5W仓储用地40 m3/ hm2.d6T对外交通用地25 m3/ hm2.d7S道路广场用地25 m3/ hm2.d 8U市政公用设施用地50 m3/ hm2.d 9G绿 地25 m3/ hm2.d 10D特殊用地50 m3/ hm2.db)设计人口指污水排水系统设计
11、期限终期的规划人口数，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。在所取的计算区域中，设计面积为 12.8 km2，则服务区人口总人口数为万人12.8 0.4856.2N c)生活污水量总变化系数西安建筑科技大学课程设计（论文）第 8 页 由于居住区生活污水定额是平均值，因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是居民平均日生活污水量，而实际上流入污水管道的污
12、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 ） 、时d（K ）及总变化系数（K ） 。hZ通常，污水管道的设计断面是根据最大日最大时污水流量确定，因此需要求出总变化系数。K =Z11. 07 . 2Q式中 Q平均日平均时污水流量（L/s） 。当 Q1000L/s 时，K =1.3ZZ本设计中，Q=146.4 (L/S)3600246200085.0240 K =1.56Z11. 07 . 2Q11.04.1467.2d)生活污水设计流量Q =228.37(L/S)1360024ZKNn 36002456.16200085.0240(3)污水设计总流量Qh=Q1=22
13、8.37 (L/S)4.3 污水管段设计流量设计管段污水设计流量可能包括以下几种流量：本段流量是从本管段沿线街坊流来的污水量；转输流量 是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；集中流量是从工业企业或其它产生大量污水的公共建筑流来的污水量。管段设计流量 Q=(+) K +Z西安建筑科技大学课程设计（论文）第 9 页 比流量（L/(s.ha)）可用下式求得： 0qAQq0式中 Q居住区污水总量（L/s）;A污水管网的服务面积（hm）本设计中，福永街道办现状污水量为 16.6 万 m3/d,而福永污水管网的服务面积为 58.8km2。则设计的比流量 =0.33 L/(s.hm)AQq0在正确设计流量后，
14、便可从上游管段开始进行干管各设计管段的水力计算。污水各个干管及主干管水力计算见附表4.4 管道设计及水力计算 (1)设计管段：两个检查井之间的管段，如果采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，则称它为设计管段。(2)划分设计管段：只是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。根据管道的平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为设计管段的起止点。设计管段的起止点应依次编上号码。水力计算步骤如下： 从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度。将各设计管段的设计流量列入表中，设计管段起点检查井的地面标高列入表。计算每一设计管段的地面坡度（地面坡度=距离/地面高差） ，作为确定管道坡度时参考。确定起始管道的管径以及设计流速 U，设计坡度 I，设计充满度 h/D。确定其它管道的管径 D，设计流速 V，设
