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1、管道工程计算书 ( 第一套方案 )第一节排水管网课程设计任务书陕西某县排水管网系统扩大初步设计（第二组）一、城市概述陕西省某县位于中国西北部， 属水资源短缺地区之一。随着城市经济的发展， 人们生活水平的提高，环境保护的需要， 该区原有排水体制已不能适应发展的要求。 在对该区的地质、 受纳水体水质资料、人口分布及气象资料进行了充分的调研活动，要求提出一套完善的排水管网系统。该区人口密度为 700 人/ 公顷（城市总人口在 7 万左右），生活污水排水量标准为 200（L/cap d），绿化面积占城市总面积的 10%。全市地形高差相对平坦，等高线较疏。该区有一纸板厂，每日最大排水量在 4000立方米
2、；还有一亚麻厂和电厂， 每日最大排水量各为 2000 立方米 2500 立方米。城市北面有一条从西向东流动的河流，常年水温在 16 度左右。城市的平均地下水位在地面下 6 米左右。中小学污水量标准为 85L/( 人 . 日) ，时变化系数为 2.2 ；其中小学生学生人数为 1500 人，教职工 200 人；中学生学生人数为 1000 人，教职工为 100 人。宾馆的总层数为 16 层，每层客房床位数为 50 个，污水量标准为 300L/ 位，小时变化系数为 2.6 。医院设有 600 床位，污水量标准为 220L/( 人 . 床) ，每日工作 24 小时，时变化系数为 2.0 。二、地形与城市
3、总体规划资料（1）城市地形与总体规划图一张 , 比例为1：3000 （道路的比例为 1：3000）；（ 2）城市各区中各类地面与屋面的比例 （%）见表 1；表 1城市各区各类地面与屋面的比例公园各类混凝土与碎石非铺砌与绿屋面沥青路面路面土路面地50301055三、气象资料（1）城市气温等资料如下：年平均气温在 1015之间，年平均无霜期 220 天。（2）夏季主导风向西南风；（3）设计暴雨强度公式及其参数如下：1436.2(1 0.95lgT )q0.78重现期为 1 年， 地面集水时(t 6.5)间 t1=10min 。四、地质资料表 2城市地质资料冰冻深地下水地震基本土壤性质位 / m裂度
4、度 / m亚粘土或0.767粘土五、受纳水体水文与水质资料表 3受纳水体水文与水质资料受纳水流量流速水位标水温体水文 (m3/s) (m/s)高(m)( )最高水801.256916常水位601.166716六、设计内容：进行城市污水管道工程的扩初设计和城市雨水管道工程的扩初设计。 即根据所给的城市地形图和资料，做出城市污水和雨水管道系统的总平面布置图、主干管纵剖面图， 进行近期规划区的污水沟道和雨水沟道的流量计算与水力计算， 并把计算成果表达在总平面图和剖面图上。七、提交资料：（ 1）设计说明书、计算书一份；（ 2）污水及雨水管网平面布置图各一张（ 2#图）；（比例 1:10000 ，管道；
5、检查井，井代号（w污水， y雨水），编号（从起点向终点方向顺序编号） ，标高（上下游管底标高）；设计管段管径、 坡度、管长；说明，图例等。）（ 3）污水管道纵剖面图一张（ 2# 图）；（比例 纵向 1:10000 , 竖向 1:100 ；地面标高线，管道标高线（双线） ，设计管段管径、坡度、管长；检查井（双线）及支管接入位置； 该纵断面上其它管线的位置、管径及埋深。）第二节排水体制选择（1）排水系统规划设计原则排水系统规划应符合城市和工业企业的总体规划， 并应与城市工业企业中期他单项工程建设密切配合，相互协调，该现成的道路规划、建筑界限、设计规模对排水系统的设计有很大的影响。排水系统设计要与邻
6、近区域的污水和污泥处理和处置协调。考虑污水的集中处理与分散处理。设计排水区域内需考虑污水排水问题与给水工程的协调，以节省总投资。排水工程的设计应全面规划，按近期设计考虑远期发展。排水工程设计师考虑原有管道系统的使用的可能。在规划设计排水工程时必须认真观测执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。（2 ）排水系统体制选择的考虑排水系统体制应根据城市及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、水质、水量、地形、等条件确定。最后我们确定采用分流制与合流制两种排水体制分别进行计算，以便进行水力计算， 环境保护等比较。方案选择：分流制排水体制计算：第三节污水管道的系统设计流量的确定城市生
7、活污水的设计流量是指设计期限终了的最大日（最大班）最大时的污水流量，它包括生活污水设计流量和工业废水设计流量。生活污水设计流量由三部分组成： 居住区居民生活污水设计流量，大型公共建筑生活污水设计流量和工业生产区生活污水设计流量。（1）居民区居民生活污水设计流量Q1=nNK z/24 3600式中： Q1 - 居民生活污水设计流量 L/sn - 居住区居民生活污水排水量标准L/cap dN-各排水区域在设计年限终期所服务的人口数capKz - 生活污水量的总变化系数该区人口密度为 700 人/ 公顷（城市总人口在 7 万左右），生活污水排水量标准为 200 （L/cap d ），绿化面积占城市总
8、面积的 10% 。全市地形高差相对平坦，等高线较疏。表街坊面积（公顷）街坊编号12345678街坊面积6.3006.2456.7425.0004.8856.0006.0586.011街坊编号910111213141516街坊面积5.7026.0005.2005.2005.2614.8765.0006.100街坊编号1718192021222324街坊面积6.1416.1005.1225.1306.2416.5006.5005.510街坊编号2526272829303132街坊面积5.5005.5006.0006.7006.1006.0325.3005.207街坊编号33343536373839
9、40街坊面积4.5574.7005.3005.3175.7866.0006.0007.361街坊编号4142434445464748街坊面积7.4004.2354.2007.2467.3007.2467.3006.100街坊编号4950515253545556街坊面积6.1004.0904.0006.6147.0005.2005.1034.200街坊编号57585960616263街坊面积4.2016.1726.2007.4147.57.57.5（ 2） 公共建筑污水设计流量 Q2q m mK 时Q m24 * 3600式中： Q M -设计流量， L/Sq m - 污水量标准 ,L/ 位K
10、时-时变化系数M-人口数由公式计算得：小学生活污水量：3.6794L/S中学生活污水量： 2.381L/S宾馆生活污水量： 7.222L/S医院生活污水量： 3.056L/S（3 ）工业废水设计流量Q3qm 1000K总Qm24 3600式中：Q m -工业废水设计流量q m -工业每日最大排出污水量K 总-总变化系数，K 总=1由公式计算得：纸板厂污水量：46.2963L/S亚麻厂污水量： 23.148L/S电厂污水量： 28.9352L/S(4) 城市污水设计总流量 Q 总城市污水设计总流量一般采用直接求和的方法进行计算，以此来作为污水管网的设计的依据。Q总Q1 Q2 Q3上述求污水总设计
11、流量的方法，是假定排出的各种废水都在同一时间出现最大流量， 而实际上各项废水最大流量同时发生的可能性很小，所以直接采用求和的方法计算所得城市的污水设计总流量往往超过实际值，由此设计出的污水管网是偏安全的。第四节污水管道的设计（1）平面管道的布置由该县城区规划图可知，该县整体地势西南较高，东北较低，由西南向东北倾斜， 坡度较小。街道支管布置在街道地势较低一侧的路面下，干管尽量与等高线垂直，主干管聪从中间横穿城区，直通北面污水处理厂，布置图如下： （见附图）(2) 管段的划分及设计流量的计算根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管中有本段流量进入的点和旁侧支管进入的点，作为设计管段的起迄点， 并给检查井编号。各设计管短的设计流量应列表计算。在初步设计阶段只计算干管和主干管的设计流量。污水干管及主干管设计流量表（见附表1 ）图表计算示例：取一号干管3-4管段进行计算说明管段3-4表示号干管的 3-4号管段，其接纳了街坊5,9 的生活污水 17.172L/S，以及医院的集中流量3.056L/S ，还转输了上游管段的生活污水流量
