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1、目 录1. 概述21.1设计依据21.1.1 城市总体规划概况21.1.2 设计内容31.1.3 城市排水管网设计原则31.1.4 设计依据及排水体制的选择51.2 设计资料52. 污水管道设计62.1污水管道平面布置62.1.1污水管道平面布置内容62.1.2管道定线62.2街区编号及面积计算72.3管段划分及流量计算83.3.1设计管段的划分83.3.2设计管段设计流量的确定82.4水力计算103. 雨水管道设计153.1 雨水管道的设计任务：153.2 雨水管道设计步骤153.2.1 暴雨强度公式的确定153.2.2 划分排水区域和雨水管渠定线153.2.3 确定设计参数与相关原则说明1
2、63.2.4 雨水管道水力计算174.绘制管道的平面图和纵剖面图184.1管道平面图的绘制184.2管道纵剖面图的绘制19致谢19参考文献201. 概述随着经济快速发展，人们生活水平的不断提高，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。本设计是针对某市M区的排水工程，包括城市排水管网和城市污水处理厂，进行系统全面的设计
3、。1.1设计依据本设计依据有关的法令、法规、制度，M城市的总体规划及其他基础设施情况，还包括当地的自然资料以及本设计的工程资料来设计本次的排水管网。其中自然条件有地形、气候和水文资料，地形包括地形图和等高线，气象包括气温、风向和降雨量等，水文资料有受纳水体流量、流速、最高水位、最低水位、常水位以及洪水位等；工程资料有道路、通讯、供电、煤气等。1.1.1 城市总体规划概况 某市M地区主要有居住区、火车站、电影院以及公园等区域构成，其地势西高东低，南高北低，城市区域面积有2500m2左右。东南方向有一条武家河河流。地区平面图如图1-1图1-1 M区平面图地势高程由西南向东北递减，该区最高高程为16
4、1m，按等高线间距递减知道最低高程为155m，居民区域面积被分成12块，集中流量有火车站、电影院和公园分布在如图1所示。排水经过污水处理厂处理后排入武家河，流向如图1所示。其中公园在160m-161m等高线之间，影剧院在159m-160m等高线之间，火车站在158m-159m等高线之间。1.1.2 设计内容随着城市人口的增加和工业发展，污水未经任何处理排入河流，近年来对水体和环境的污染日趋严重。为了保护环境和水体，以利渔业、航运和游览事业的发展，要求对该市污水进行处理，以达到国家规定的排放标准。并鉴于原有排水管渠断面太小，损失严重，要求重新建造城市排水管道。设计内容主要包括以下几部分：1 确定
5、排水系统方案2 污水管（渠）的布置与定线3 排水管的水力计算 4 绘制排水管道总平面图5 绘制纵断面图6 整理说明书1.1.3 城市排水管网设计原则1) 排水系统的规划设计原则排水系统是控制水环境污染、改善和保护环境的重要设施，同时也是人民身体健康、日常生活以及厂矿企业发展的保障措施。因此，排水工程的规划与设计必须在区域规划及城市工业企业的总体规划基础上进行。排水系统的规划与设计应遵循以下原则： 要认真贯彻执行宪法中“国家保护环境和自然资源，防治污染和其它公害”以及环境保护法、水污染防治法。坚持经济建设、城市建设、环境建设同时规划、同时实施、同时发展的原则，开展以城市为中心的环境综合治理，以实
6、施经济效益、社会效益和环境效益的统一，在这些指导思想下，进行排水工程的规划与设计。 认真贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利”的环保方针，正确安排好工农、城市、生产、生活等方面的关系，使经济发展和环境保护统一起来，注意预防和消除对环境的污染。 排水工程的规划应符合区域规划及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其它单项工程设施密切配合，互相协调。 排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑发展有扩建的可能性，并应根据使用要求和技术经济的合理性等因素，对近期工程做出分期建设安排。 在规划与设计排水工程时，必须注意要认真执行有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。 必须执行国家关
7、于新、改、扩工程实行防治污染的“三同时”规定。 排水系统的规划与设计，要与邻近区域的污水、污泥处理与处置相协调。必须在较大范围内综合考虑。 排水系统的规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。对工业废水要进行适当的预处理，达到要求后排入城市排水系统。 排水管网定线原则排水管网的定线原则是：应尽可能在管线较短和埋深较浅的情况下，让最大区域的污水自流排除。定线时通常考虑的因素是：地形和竖向规划；排水体制；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线和构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况以及发展远景和修建顺序等。地形一般是影响管道定线的主要因素，定线时应充分利用地形，
8、使管道的走向符合地形趋势，一般应顺坡排水。地形标高较高的污水不要经较低地区泵站排水。排水管网定线的顺序应当是先确定污水处理厂的位置，然后依次确定主干管、干管、支管的位置。污水厂应设在河流下游，地下水流向的下游，城市主导风向的下风向。管道埋深和泵站数量直接影响到工程总造价，管网定线需做方案比较，选择最合适的管线位置，使其既能减少埋深，又可少建泵站。排水管道定线应尽量避免或减少管道与河流、山谷、铁路及地下构筑物交叉，以降低施工费用，减少养护工作的困难。当排水干管与等高线垂直时，排水干管一般采用双侧集水；当排水干管与等高线斜向相交时，排水干管一般采用单侧集水。当排水干管双侧集水时，干管间距一般为60
9、01000m；当排水干管单侧集水时，干管间距一般为600800m。1.1.4 设计依据及排水体制的选择设计依据包括：1 某市M地区城市总体规划（20052020）2 某市M地区城市排水工程总体规划（20052020）3 室外排水设计规范（GB50014-2006）及其规范条文说明4 地面水环境质量标准（GB3838-2002）5 给水排水设计手册第1、2、5、6、9、10、11册（均为第二版）6 给水排水制图标准（GBJ10687）7 城市污水生物脱氮除磷处理设计规程.CECS149:2003 8 给水排水工程研究预算与经济评价手册国家城市给水排水工程技术研究中心，建工出版社（1993年12月
10、）1.2 设计资料1. 地区总平面图一张，比例尺寸1：50000，等高线间距1米。2. 居住地区情况及有关污水水量：区：人口密度800人/ha，居民区生活污水量标准210升/人日。区：污水量5500立方米/日，从该地区南边各接入3000立方米/日。3. 公共及公用建筑物情况火车站 集中污水量 3.5升/秒影剧院 集中污水量 4升/秒公园 集中污水量 4升/秒4. 城市位于我国东部，冰冻线深度0.70米。5. 地基为潮湿土壤，土质松软：地下水位2.90米。6. 河流水位：武家河最高水位154.10米，最低水位144米。7. 雨量资料(1) 暴雨强度资料 q=(2) 重现期 T=1年(3) 地面集
11、水时间 t=15分钟(4) 地面种类：屋面、道路面积占44% 碎石路面占6% 绿地50%2. 污水管道设计污水管道设计一般有确定排水区界，划分排水流域；管道定线；控制点确定和泵站的设置地点；污水设计流量计算；设计管段及设计流量的确定；污水管道水力计算；污水管道的衔接；绘制管道平面图和纵剖面图。2.1污水管道平面布置2.1.1污水管道平面布置内容污水管道系统平面布置包括：确定排水区界，划分排水流域；选择污水处理厂出水口的位置；拟定污水干管及总干管的路线；确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置等，在施工图设计阶段时，尚需要确定街道支管的路线及管道在的街道上的位置等。在地形平坦无显著分水线的地区，可
12、依据面积的大小划分，使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在合理埋深情况下，尽量使绝大部分污水能够自流排水为原则。每一个排水流域应有一条或者一条以上的干管，确定流域高程和水流方向和需要抽升的地区。污水厂和出水口要设在城市的下风向，水体的下游，离开居民区和工业区。2.1.2管道定线管道定线一般按总干管，干管，支管顺序依次进行。管道定线应遵循的主要原则是尽可能在减小管线长度和埋深的情况下，让最大区域的污水能自流排出。污水总干管取决于污水厂和出水口的位置。定线时考虑以下因素：(1)地形与竖向规划(2)排水体制与管道线路数目(3)污水厂的出水口位置(4)道路的宽度(5)水文地质条件(6)工业
13、企业和产生大量污水的建筑物的分布情况(7)地下管线和构筑物的位置(8)发展远景和修建顺序在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素，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。在地形平坦地区，即使管线不长，埋深亦会增加很快，当埋深超过8米时，需设泵站提升污水。污水管要布置在坚硬密实的土壤中，为了降低施工费用，缩短工期及减少日后养护工作的困难，管道定线时应尽量避免或减少与河道，山谷，铁路及各种地下构筑物的交叉。污水支管的布置除考虑地形外，还要考虑街坊的建筑特征，并便于用户的接管排水，一般有三种形
14、式：(1)低坊式：街坊狭长或地形倾斜时采用；(2)围坊式：街坊地势平坦且面积较大时采用； (3)穿坊式：街坊内部建筑规划已确定，或街坊内部管道自成体系时，支管可以穿越街坊布置。从该区平面图上可知该区地势向东北方向倾斜，坡度较小，无明显分水线、可划分为一个排水流域。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，主干管基本上与等高线垂直布置。整个管道系统呈正交式布置。考虑市区水体的环境和地势走向，污水处理厂和排水口选择在河流的下游。区域划分和管道定线如附图2-12.2街区编号及面积计算通常通过划分街坊的泄水面积来确定设计管段的排水面积，当街管采用围坊布置时，通常用各街角的角平分线划分街坊为四块，每块街坊
15、的污水假定排入相近的街管；当街管采用低侧式布置时，通常假定整块街坊的污水排入在其低侧的街管中；当街管采用对边布置时，通常将街坊面积用中线划分，被划分的街坊的污水假设排近邻近的街管中。 划分完街区后，用大写字母将各街区编上号码，编号如附图2-1，并按各街区的平面范围计算它们的面积，计算结果见附表2-2中，用箭头标出各街区的污水排出方向。2.3管段划分及流量计算3.3.1设计管段的划分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。3.3.2设计管段设计流量的确定污水管道的水力计算是由确定控制
