排水管网设计说明书

排水管网设计说明书1目录一、绪论…………………………………………………………………………21.城市概况原始资料………………………………………………………22.设计原则…………………………………………………………………33.设计任务及内容…………………………………………………………3二、城市排水管网系统规划………………………………………………31.排水体制的确定…………………………………………………………32.工业废水与城市污水排水系统…………………………………………43.污水处理方式…………………………………………………………5三、污水管网工程设计………………………………………………………51.污水管网定线……………………………………………………………52.污水设计流量计算………………………………………………………73.污水管道水力计算………………………………………………………94.污水管网平面布置图……………………………………………………135.污水管网主干管剖面图…………………………………………………13四、雨水管网工程设计………………………………………………………131.雨水管网定线……………………………………………………………132.雨水设计流量计算………………………………………………………143.雨水管道水力计算………………………………………………………154.雨水管网平面布置图……………………………………………………17五、参考文献…………………………………………………………………17附录……………………………………………………………………………181.附表一：污水干管设计流量计算表……………………………………182.附表二：污水主干管水力计算表………………………………………283.附表三：雨水干管水力计算表…………………………………………294.附表四：污水干管水力计算表…………………………………………312一、绪论1.城市概况原始资料1.1城市电子地形图，比例为1:10000；1.2城市人口密度按310人/公顷计算；1.3城市居住房中的卫生设备情况:完善；1.4城市中有下列工业企业，其位置如城市平面图所示。各企业的工业废水和生活污水的水质、水量情况如下:①甲厂,最大班排水量按3608.84m3/班计算，工人总数按2252取整计算，分3班工作。一般车间最大班职工人数为901，沐浴人数按70%计（即631）；热车间最大班职工人数为676，沐浴人数按100%计（即676）；本厂出水水质：BOD5〈300mg/l；SS〈300mg/l。②乙厂,最大班排水量按4330.6m3/班计算，工人总数按2702取整计算，分3班工作。一般车间最大班职工人数为1081，沐浴人数按70%计（即757）；热车间最大班职工人数为811，沐浴人数按100%计（即811）；本厂出水水质：BOD5〈300mg/l；SS〈300mg/l。③丙厂,最大班排水量按4691.5m3/班计算；工人总数按2252取整计算，分3班工作。一般车间最大班职工人数为901，沐浴人数按70%计（即631）；热车间最大班职工人数为676，沐浴人数按100%计（即676）；本厂出水水质：BOD5〈300mg/l；SS〈300mg/l。④火车站排水量：按2252m3/d计算；1.5城市土壤种类：亚粘土；地下水位深度：5米；冰冻线深度0米；常年主导风向：东南；城市最高温度38.7℃；最低温度5℃；年平均温度25℃。1.6暴雨强度公式：691.0)088.8(lg700.01(102.2041tTqE，其中采用t1值为15min；3本课程设计为统一难度和简化起见，按TE=TM=P考虑，取值为1年。1.7地面覆盖情况：地面覆盖名称各种屋面混凝土和沥青地面非铺砌土地面绿地（草地）所占面积（%）45305201.8河流水文条件:最高洪水位比河岸等高线低0.5米；常水位比最高洪水位低1.0米；最低水位比常水低1.0米。1.9本市区有一发电厂与省电力网联系在一起，电力供应正常，有两个电源可供连接；城市附近没有污水灌溉农田的习惯，也没有污水农田灌溉系统。2.设计原则执行国家关于环境保护的政策，符合国家有关规范和标准的要求，在城镇总体布局的基础上，结合地形和环境保护要求统一规划城镇排水管道系统；既技术先进，又切合实际，安全适用，具有良好的环境效益，经济效益和社会效益；做到技术可靠，经济合理。3.设计任务及内容根据给予的城镇总平面图和设计原始资料，独立完成该城镇排水管道系统的设计。包括：3.1了解和熟悉城镇的概况；3.2确定排水系统的体制；3.3城市雨水、污水管网平面布置；3.4污水管道设计流量计算；3.5污水主干管的水力计算；3.6雨水管渠的布置和定线；3.7Ⅰ区雨水管渠的设计流量计算和水力计算；3.8城市污水主干管竖向布置。二、城市排水管网系统规划1.排水体制的确定4废水分为生活污水、工业废水和雨水三种类型，它们可以采用一个排水管网系统来排除，也可以采用各自独立的分质排水管网系统来排除。排水系统主要有合流制和分流制两种。其中合流制又分为直排式合流制与截流式合流制两种。前者是将排除的混合污水不经处理直接就进排入水体；后者则是在合流干管与截流干管交接处设置溢流井，超出处理能力的混合污水通过溢流井直接排入水体。而分流制又分为完全分流制与不完全分流制两种。前者包括独立的污水排水系统和雨水排水系统；后者只有污水排水系统，未建立雨水排水系统。合流制与分流制的优缺点如下表所示：合流制分流制直流分散式截流式完全分流式不完全分流式环保角度排污口多，水未处理，不满足环保要求晴天污水可以全部处理，雨天存在溢流污水全部处理，初降雨水未处理，但可以采取收集措施污水全部处理，初降雨水未处理，但不易采取收集措施工程造价角度低管渠系统低，泵站污水厂高，管渠系统高，泵站污水厂低初期低，长期高，灵活管理角度不便，费用低管渠管理简便，费用低，污水厂泵站管理不便容易容易通过表格的比较，完全分流制工程的造价虽然较高，但是从环保角度来说收益较大，管理也比较方便。另外，本工程属于新建地区的排水系统，按照我国《室外排水设计规范》中的规定，在新建地区排水系统一般采用分流制。因此综合城市的地形、排水设施状况等因素，本工程采用完全分流制的排水系统（雨污分流制）。2.工业废水与城市污水排水系统这是工业废水与城镇污水是否合并的问题。当工业企业位于城镇内，应尽量考虑将工业废水直接排入城镇排水系统，利用城镇排水系统统一排除和处理，这是比较经济的。但并不是所有的工业废水都能直接排入城镇排水系统，我国《室外排水设计规范》规定：工业废水接入城镇排水系统的水质，不应影响城镇排水管渠和污水处理厂等的正常运行；不应对养护管理人员造成危害；不应影响处理后出水和污5泥的排放和利用，且其水质应按《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ3082-1999)执行。在工业企业中，一般采用分流制排水系统，生产污水与生产废水间彼此不宜混合，多数采用清污分流、分质分流，当生产污水与生活污水的成分与水质同生活污水相似时，可将生活污水与生产污水用同一管道系统来排放；生产废水可直接排入雨水管道或者在生产中重复使用。一般食品厂及肉类加工厂等废水，水质与生活污水相似，当工厂位于镇区内或距镇区较近时，可考虑将这类废水直接排入城镇排水管道。符合排入城镇下水道的工业废水，单独的进行无害化处理后直接排放，一般并不经济合理。本设计中提供的工厂类型不明确，但功厂的废水水质与生活污水相似，可以经处理后直接排入城镇排水管道，与生活污水统一处理。工业废水管道接入城镇排水系统时，必须按废水水质接入相应的城镇排水管道。废水管道宜尽量减少出口，在接入城镇排水管道前应设置监测设施。3.污水处理方式综合考虑本城市的地形，气候和水体状况以及城市的发展规划，采用本城市河流两边地区的污水分开处理的方式，采用每两个区（Ⅰ、Ⅳ区和Ⅱ、Ⅲ区）建设一座污水厂进行污水处理，具体考虑因素如下：（1）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区中分别有对应的工厂，考虑到以后的发展，将所有的生活污水与工业废水集中到一座污水处理厂处理对处理厂的负荷要求较大。并且对工厂的废水指标了解不够，不适宜将所有的废水合流；（2）而将Ⅰ、Ⅳ区的污水、废水合流，将Ⅱ、Ⅲ区的污水、废水合流则是对污水处理厂选址的考量。污水处理厂一般建立在城市的下游，若四个区分别就近建立对应的污水处理厂则会对城市下游的水质造成影响，因此不予采用。综上所述，本工程方案确定为：将河流两边（即Ⅰ、Ⅳ区和Ⅱ、Ⅲ区）的污水分开收集，分别输送至城市下游的污水处理厂进行处理。三、污水管网工程设计1.污水管网定线61.1排水管网布置原则1.1.1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；1.1.2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；1.1.3充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；1.1.4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；1.1.5规划时要考虑到使渠道的施工、运行和维护方便；1.1.6远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。1.2排水管网定线考虑因素在进行定线时，要在充分掌握资料的前提下综合考虑各种因素，使拟定的路线能因地制宜地利用有利条件而避免不利条件。通常影响污水管平面布置的主要因素有：地形和水文地质条件；城市总体规划、竖向规划和分期建设情况；排水体制、线路数目；污水处理利用情况、处理厂和排放口位置；排水量大的工业企业和公建情况；道路和交通情况；地下管线和构筑物的分布情况等。在一定的条件下，地形是影响定线的主要因素：（1）充分利用地形，在整个排水区域较低的地方布设主干管及干管，便于支管的污水自流接入；（2）地形复杂时，布置成几个独立的排水系统；（3）若地势起伏较大，布置成高低区排水系统，高区不宜随便跌水，利用重力排入污水厂，减少管道埋深；（4）个别低洼地区应局部提升。另外，管道定线还需要综合考虑街道宽度、交通等情况。结合江河的走向，合理布置管线，减少施工难度，同时对不同的布置方案进行技术经济比较，寻求更为合理的管线布置方法。1.3排水流域的划分排水区界是排水系统规划的界限，在排水区界内应根据地形和城市的竖向规划，划分排水流域。一般地，流域边界应与分水线相符合。在丘陵及地形起伏的地区，地形变化较显著，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无7显著分水线的地区，或向一方倾斜时，可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，使干管在最大合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能以自流方式接入。不设泵站或少设泵站。每一个排水流域应有一根或一根以上的干管，根据流域高程情况，就能确定干管水流方向和需要污水提升的地区。1.4污水主干管定线本城市布设排水管段的区域具有明显的坡度走向和分界，又因为河流处于四个区的中间部位，为排水创造了很好的条件和可能，经分析，本城市的排水管道采用分流式的排水体制，每两区污水经收集后由主干管输送到污水处理厂后集中排放。综合考虑该区的地形，地貌，坡度，污水厂的位置与可能的埋设深度等因素，污水主干管选择临近河边的道路处埋设。具体布置请参看该城市排水管道设计布置总平面图。1.5污水干管定线由于各区具有明显的坡度走向，故各区污水干管的布置宜充分利用这种地形顺坡铺设，使每个街坊的污水尽量能够自流排出。各区污水经支管系统进入污水干管收集并经污水主干管汇流至污水处理厂处理达标后排放。具体布置请参看该城市排水管道设计布置总平面图。2.污水设计流量计算2.1划分设计管段根据管道平面布置，划分设计管段（定出检查井的位置并编号），量出主干管的设计管段长度，街坊排水面积的划分，根据污水管道的布置，划分各设计管段服务的街坊排水面积，编上号码并按其平面形状计算面积（以公顷计）。详细数据见附表一（污水干管设计流量计算表）2.2污水管道设计流量计算2.2.1居住区的比流量根据各区的污水量标准n(L/cap·d)和人口密度N(cap/ha)