市政管网排水课程设计计算说明书.doc

厦门同安区排水管网划课程设计学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 二一二年一月十日目 录1. 课程设计目的22. 课程设计题目描述和要求23. 课程设计报告内容24. 结论27参考书目271.课程设计目的课程设计是学生对排水管网的基础理论，基本知识结合具体工程实践加以巩固提高，结合应用和深化理解的重要过程，是理论联系实际的重要教学环节，是锻炼独立思考问题，独立分析问题能力的重要途径。通过课程设计使学生在不同程度上提高查阅文件、撰写设计说明书、计算书及工程设计绘图的能力，为以后毕业设计打下必要的基础。2.课程设计题目描述和要求2.1 课程设计题目描述本课程设计题目为：厦门同安区排水管网系统规划设计。2.2 课程设计要求内容要求：a、污水管道平面图布置；b、雨水管道平面图布置；c、污水管道和雨水管道的剖面图。成果要求：a、课程设计成果包括：设计计算说明书、图纸两部分。b、课程设计计算说明书既要结合教学要求，又要参考国家有关设计规范，按一定深度和学校规定格式进行编写。c、设计计算说明书内应有设计过程采用的计算公式，计算数据的结果，计算简图、表格。3.课程设计报告内容3.1 污水管网系统规划设计3.1.1 污水管网设计主要任务(1) 污水管网总设计流量及各管段设计流量的计算。(2) 污水管网各管径、埋深、衔接设计与水力计算。(3) 污水提升泵站设置与设计(4) 污水管网施工图绘制等。3.1.2 污水管网系统设计3.1.2.1 确定排水区界、划分排水流域一般地，流域边界应与分水线想符合。在地形起伏及丘陵地区，流域分界线与分水线基本一致。在地形平坦无显著分水线的地区，应使干管在最大埋深的情况下，让绝大部分污水自流排出。根据厦门同安区土地利用规划图，查看其地形可知镇区西部地势较高，大致呈从西东逐渐降低的地形，污水厂建于同安区正东部。因此，综合考虑各因素，根据地形布置污水管网，并根据污水管网图将镇区划分为116个污水区域，将它们一次编号，在同安区东部沿规划范围线布置一条主干管，其他5条干管均汇入该主干管。在管道定线是尽量考虑采用重力排水，本设计拟定的主干管为1234567，最后管段772将收集到的的污水全部送入污水厂进行处理并排放。以下为各标号街坊对应管段：（表一）管段编号所直接服务排水区域20-21R1-3,C2-821-22R1-422-1C1-2,C2-912-13M2-1(1)13-14M2-1(2),C4-2,R1-214-15R1-1(1),R1-1(2)15-16R2-1(1),16-17R2-1(2),R2-4,c2-469-70C3-1.HU-1,R2-7,HD,HU-3,RE-970-71C2-2.RE-8,HU-2,C2-1,C6-1,R2-271-17017-18C2-3,R2-3,R2-8,R2-618-19023-24M2-2(2)24-25M2-1(1)25-26R2-11,R2-1026-27HU-4,C2-10,RE-1027-28C2-6,R2-9,R2-14,R2-15,R2-16,C2-12,c2-1128-19C1-1,C2-1319-1R2-5,c2-51-2R2-36,C1-3,C2-72-3C1-4,C4-13-4RE-16,RE-17,C1-54-5R2-23,RE-19(1)29-30W1-1,M2-8(1)40-41C3-2,RE-2,C2-26,RE-1,M2-11,M2-1741-42M2-9,M2-1242-30M2-1030-31M2-8(2)31-32M2-3,M2-432-33M2-19,M2-533-34R2-1234-35C5-1,C2-16,R2-1935-36R2-13,R2-17.RE-11,HU-5.C1-636-37R2-18,C2-1437-38C2-1538-39R2-22,RE-20,C2-18.39-5RE-155-6RE-19(2),RE-18.C2-2043-44M2-13,M2-1844-45M2-6,M2-7,RE-5,M2-14,M2-20,M2-2445-46RE-6,RE-7,HU-9,M2-15,M2-21,M2-2546-47M2-16,M2-22,M2-26,R2-20,C2-1747-48RE-12.R2-2148-49M2-39,M2-4149-50M2-40,M2-4650-51C5-2,C1-7,C3-3,C1-851-6R2-24,HU-7,R2-25,C2-21,R2-28,c2-196-7R2-2661-62RE-4,M2-28(2)62-63M2-30,C2-2363-64M2-31,RE-1364-67W1-2,W1-4,W1-367-68M2-38(1)68-11RE-14,M2-38(2),C2-24,HT-211-10C2-2510-9R2-3252-53M2-28(1),M2-29,RE-353-54R2-3554-55HU-655-56M2-32,HU-556-57M2-23,M2-2765-66M2-34,M2-3666-57M2-33,M2-35,M2-3757-58M2-45,M2-42,M2-4458-59M2-4359-60R2-27,C2-22,R2-30,R2-3160-909-8R2-33,R2-348-7R2-29,HU-107-72HU-83.1.2.2 污水设计流量计算(1)、设计污水量定额城市污水主要来源于城市用水，因此，污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，该比例称为排放系数。我国室外排水设计规范规定，居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合给排水设施水平及普及程度确定，按用水定额的80%90%采用，即排放系数为0.80.9。污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计的，在选用污水量定额和确定变化系数时，应能计算出最高日最高时污水流量。(2)、居民生活污水设计流量计算首先差取原计算所得给水管网规划设计中居民总用水量，按街坊面积比例分配，计算出比流量,步骤如下：居民区排放总污水量：Qd=（782.980.8）/1.5=417.6785(L/s)式中，782.98居民生活用水总量(L/s)；0.8排放系数；1.5日变化系数；比流量：qA=Qd/Ai=417.6785/7472.43=0.56257(L/s)/hm2各服务区域居民生活污水日平均流量=比流量各街坊面积。一些管段有其上游管段，因此还有转输流量，必须将其累计在内，即：合计流量(L/s)=本段流量(L/s)+转输流量(L/s)。以上所得为居民生活污水日平均流量，而规范要求为最高日最高时流量，所以还应考虑到变化系数的影响，总变化系数与平均流量有一定关系，平均流量愈大总变化系数愈小。生活污水量总变化系数宜按现行室外排水设计规范规定采用。变化系数的取值根据表一取得。表二：生活污水量总变化系数污水平均流量Q(L/s)Q55Q1000Q1000总变化系数Kz2.32.7/(Q0.11)1.3将合计流量乘以总变化系数Kz即得管段沿线流量。(3)、管段设计流量计算管段的集中流量也分为本段流量和转输流量，计算时应特别注意集中流量的累计，防止大意漏算。管段的设计流量=沿线流量+集中流量(本段流量+转输流量)污水管网的设计流量计算表如表二所示：表三：污水管网干管设计流量计算管段编号比流量本段流量转输流量合计流量沿线流量集中流量设计流量（L/s*HM2）（L/s）L/sL/sL/sL/sL/sL/s20-210.56 2.232.235.13 0.8906.02 21-220.56 1.133.367.73 00.898.62 22-103.367.73 3.830.8912.45 12-13000.00 59.59059.59 13-140.56 3.7603.768.65 73.0659.59141.30 14-15024.8124.8147.05 0132.65179.70 15-160.56 10.2424.8135.0563.99 0132.65196.64 16-170.56 17.1835.0552.2391.27 0133.56224.83 69-7007.967.9617.11 6.62023.73 70-710.56 6.7711.5518.3235.92 11.046.6253.58 71-17011.5511.5523.83 017.6641.49 17-18084.8784.87140.59 1.04151.22292.85 18-19084.8784.87140.59 0151.22291.81 23-240000.00 23.77023.77 24-250000.00 23.7723.7747.54 25-260.56 010.210.221.33 047.5468.87 26-270.56 012.0212.0224.69 2.4447.5474.67 27-280.56 037.8637.8668.54 10.749.98129.22 28-19037.8637.8668.54 21.5460.68150.76 19-10131.89131.89208.14 1.3233.44442.88 1-2000.56 3.44135.25138.69217.66 12.55239.46469.67 2-30138.69138.69217.66 34.87252.01504.54 3-40.56 10.12138.69148.81231.74 2.97286.88521.59 4-50.56 10.11148.81158.92245.70 0289.85535.55 29-300000.00 53.52053.52 40-41019.8519.8538.58 29.78068.36 41-42019.8519.8538.58 39.1329.78107.49 42-30019.8519.8538.58 25.5868.91133.07 30-31019.8519.8538.58 44.25148.01230.84 31-32019.8519.8538.58 62.57192.26293.41 32-33019.8519.8538.58 50.17254.83343.58 33-34025.5525.5548.30 0305353.30 34-350.56 4.9325.5530.4856.51 5.74305367.25 35-36044.0744.0778.46 2.12310.74391.32 36-37052.6452.6491.90 4.02312.86408.78 37-38052.6452.6491.90 13.71316.88422.49 38-39066.0466.04112.46 2.76330.59445.81 39-5075.5775.57126.79 0333.35460.14 5-60.56 12.99234.49247.48364.43 1.13623.2988.76 43-440000.00 50.48050.48 44-4503.893.898.95 70.5450.48129.97 45-46019.3619.3637.73 38.11121.02196.86 46-47024.0224.0245.72 36.93159.13241.78 47-48038.0438.0468.83 0196.06264.89 48-49038.0438.0468.83 38.07196.06302.96 49-50038.0438.0468.83 28.74234.13331.70 50-51038.0438.0468.83 22.37262.87354.07 51-6064.9364.93110.77 2.63285.24398.64 6-70.56 7.88312.41320.29458.46 0912.21370.66 61-62011.5511.5523.83 48.97072.80 62-63011.5511.5523.83 13.6948.9786.49 63-64015.5515.5531.05 11.1762.66104.88 64-67015.5515.5531.05 15.2773.83120.15 67-68015.5515.5531.05 20.6489.1140.79 68-11019.7619.7638.43 38.35109.74186.52 11-10019.7619.7638.43 17.82148.09204.34 10-90.56 15.3519.7635.1164.09 0165.91230.00 52-5308.698.6918.50 70.85089.35 53-54015.4815.4830.92 070.85101.77 54-55015.4815.4830.92 0.6870.85102.45 55-56015.4815.4830.92 9.671.53112.05 56-57015.4815.4830.92 38.9881.13151.03 65-660000.00 30.82030.82 66-570000.00 61.3530.8292.17 57-58015.4815.4830.92 34.05212.28277.25 58-59015.4815.4830.92 20.47246.33297.72 59-60045.5345.5380.77 3.75266.8351.32 60-9045.5345.5380.77 0270.55351.32 9-80.56 8.0580.6488.69146.21 0436.46582.67 8-70.56 8.7488.6997.43158.96 0.15436.61595.72 7-720417.72580.70 3.361348.961933.02 3.1.2.3 污水管网水力计算污水管网管段设计流量确定之后，即可由上游管段开始，进行各管段的水力计算，在符合设计规范要求的条件下，确定管段和敷设坡度，使管道能够顺利通过设计流量。(1)、不计算管段的确定通过计算可知，当管道的粗糙系数为nM=0.014时，对于街区和厂区内最小管径200mm，最小设计坡度为4，当设计流量小于9.19L/s时，可以直接采用最小管径；对于街道下的最小管径300mm，最小设计坡度为3，当设计流量小于14.63L/s时，可以直接采用最小管径。本设计中采用的最小管径为300mm，在管段流量小于14.63L/s时，将其定义为不计算管段。本设计中的不计算管段有20-21,21-22,6-7，23-24,65-66管段，设计时可以直接采用最小管径和最小坡度，坡度还可根据地形及要求的埋深条件适当加大。(2)、管段坡度设计可根据设计流量、期望坡度和最大充满度进行水力计算得出计算管径，然后选取略大于计算管径的标准管径，也可直接采用给水排水管网系统课本中的附图1确定出合适的管径。在平坦或反坡地区，必须考虑埋深和管径大小的经济性的影响因素，管径小造价低，但是下游管段埋深增加，造价提高；管径大造价高，但是下游管段埋深会减小，造价降低，因此必须综合考虑。一般可以根据设计流量，直接选择一个最大可用管径。(3)、管段衔接设计衔接设计是由上有管段向下游管段进行的，根据具体情况可采用三种衔接方法(管顶平接、水面平接和管底平接)中的一种，本设计中采用水面平接的方式。在管段衔接设计中管段末端埋深的计算公式为：(E2-H2)=(E1-H1)-IL式中，L管段长度，m；IL管段降落量，m。(4)、水力计算中应注意的问题水力计算自上游依次向下游逐段进行。一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也应相应增大。只有当坡度大的管道接到坡度小的管道时，下游管段的流速已大于1.2m/s(本设计采用的是钢筋混凝土管)的情况下，设计流速才允许减小。设计流量逐段增加，设计管径也应逐段增大，但当坡度小的管道接到坡度大的管道时，管径可以减小，但缩小的范围不得超过50100mm。在旁侧管道与干管交汇处，若旁侧管道的管内底标高比干管的管内底标高高1m以上时，最好在旁侧管道上先设跌水井后再与干管相接；若旁侧管道比干管低1m，则可用泵提升，或将旁侧管道改线，或者将干管跌下去，铺深一些。污水管网水力计算具体结果见表三。表三：污水管网水力计算表（1）管段长度设计流量管径管段坡度管内流速充满度降落量管段编号（m）（L/s）（mm）（）（m/s）h/dh（m）20-21196.026.02 3005.860.60.20.06 1.15 21-22170.588.62 3004.540.610.2550.08 0.77 22-1126.5812.45 30030.60.350.11 0.38 12-13918.0159.59 40071.190.480.19 6.43 13-14284.55141.30 40018.572.090.530.21 5.28 14-15497.06179.70 7004.221.290.390.27 2.10 15-161145.54196.64 8000.570.620.60.48 0.65 16-17437.83224.83 8000.480.60.70.56 0.21 69-70437.8523.73 3003.040.720.5350.16 1.33 70-71381.0253.58 4002.380.770.540.22 0.91 71-17493.0571.43 4004.221.030.540.22 2.08 17-18408.59292.85 9000.430.620.70.63 0.18 18-19574.9292.85 9000.430.620.70.63 0.25 23-24730.2823.77 3008.2310.370.11 6.01 24-25441.1147.54 40013.881.430.310.12 6.12 25-26389.9268.87 4503.110.910.480.22 1.21 26-27489.1874.67 4501.180.630.650.29 0.58 27-28661.08129.22 6000.940.680.640.38 0.62 28-19380.18150.76 6008.11.570.370.22 3.08 19-1467.53442.88 10003.91.580.390.39 1.82 1-2375.23469.67 10000.710.870.670.67 0.27 2-3464.62504.54 12000.270.60.710.85 0.13 3-4482.35521.59 12000.280.60.720.86 0.14 4-5494.23535.55 12000.290.60.720.86 0.14 29-30986.5853.52 3508.661.260.4550.16 8.54 40-41380.7468.36 5008.211.290.3150.16 3.13 41-42466.73107.49 5500.990.660.650.36 0.46 42-30459.85133.07 6002.060.920.510.31 0.95 30-31537.32230.84 7502.141.070.490.37 1.15 31-32476.94293.41 8002.931.280.4650.37 1.40 32-33408.93343.58 9000.60.720.70.63 0.25 33-34516.66353.30 8004.771.610.450.36 2.46 34-35502.35367.25 9002.981.360.440.40 1.50 35-36499.92391.32 9001.20.980.60.54 0.60 36-37320.02408.78 9002.721.350.480.43 0.87 37-38388.72422.49 10001.541.10.490.49 0.60 38-39386.32445.81 10000.480.710.750.75 0.19 39-5356.55460.14 90011.782.380.340.31 4.20 5-6470.14988.76 14001.151.220.520.73 0.54 43-44525.3250.48 3509.411.280.430.15 4.94 44-45424.95129.97 5504.761.250.450.25 2.02 45-46394.99196.86 7002.251.050.490.34 0.89 46-47597.84241.78 7502.191.090.50.38 1.31 47-48349264.89 8002.31.140.470.38 0.80 48-49312.24302.96 8501.961.110.4850.41 0.61 49-50474.16331.70 9003.131.350.410.37 1.48 50-51472.14354.07 9000.630.740.70.63 0.30 51-6409.84398.64 9008.632.050.3450.31 3.54 6-7397.221370.66 15003.842.080.40.60 1.53 61-62442.6272.80 5009.91.40.310.16 4.38 62-63420.7786.49 6005.291.160.310.19 2.23 63-64276.14104.88 60011.561.620.280.17 3.19 64-67379.05120.15 6008.821.470.30.18 3.34 67-681290.35140.79 6004.51.250.420.25 5.81 68-111804.46186.52 7000.670.650.70.49 1.21 11-10343.72204.34 7500.560.620.70.53 0.19 10-9518.8230.00 7500.710.70.70.53 0.37 52-53445.1389.35 5504.171.080.380.21 1.86 53-54467.41101.77 6004.151.110.360.22 1.94 54-55340.61102.45 60013.671.710.2650.16 4.66 55-56518.74112.05 6007.851.440.320.19 4.07 56-57344.63151.03 65011.112.20.480.31 3.83 65-66905.7230.82 3007.661.040.4350.13 6.94 66-57410.8392.17 5500.830.60.620.34 0.34 57-58326.05277.25 8002.041.10.50.40 0.67 58-59471.35297.72 8501.821.080.490.42 0.86 59-60617.02351.32 9500.470.660.70.67 0.29 60-9600.48351.32 9502.311.220.4250.40 1.39 9-8364.06582.67 11000.390.680.750.83 0.14 8-7498.18595.72 11002.351.410.460.51 1.17 7-72303.271933.02 17000.541.060.751.28 0.16 污水管网干管水力计算表（2）地面标高水面标高管内底标高埋深管段编号上端下端地面坡度上端下端上端下端上端下端20-219.328.92.14 7.38 6.23 7.32 6.17 2.00 2.73 21-228.99.6-4.10 6.23 5.46 6.15 5.38 2.75 4.22 22-19.68.49.48 5.46 5.08 5.38 5.00 4.22 3.40 12-1323.818.95.34 21.99 15.57 21.80 15.37 2.00 3.53 13-1418.912.422.84 15.58 10.30 15.37 10.09 3.53 2.31 14-1512.410.24.43 10.30 8.20 10.02 7.92 2.38 2.28 15-1610.213-2.44 8.20 7.55 7.60 6.95 2.60 6.05 16-171310.75.25 7.55 7.34 6.99 6.78 6.01 3.92 69-7013.512.22.97 11.66 10.33 11.50 10.17 2.00 2.03 70-7112.211.32.36 10.33 9.42 10.11 9.20 2.09 2.10 71-1711.310.71.22 9.42 7.34 9.20 7.12 2.10 3.58 17-1810.711.7-2.45 7.34 7.16 6.71 6.53 3.99 5.17 18-1911.711.20.87 7.16 6.91 6.53 6.28 5.17 4.92 23-2426.420.58.08 24.51 18.50 24.40 18.39 2.00 2.11 24-2520.514.513.60 18.50 12.38 18.38 12.26 2.12 2.24 25-2614.513.33.08 12.38 11.17 12.16 10.95 2.34 2.35 26-2713.312.81.02 11.17 10.59 10.88 10.30 2.42 2.50 27-2812.811.951.29 10.59 9.97 10.21 9.59 2.59 2.36 28-1911.9511.21.97 9.97 6.91 9.75 6.67 2.20 4.53 19-111.28.45.99 6.91 5.08 6.56 4.74 4.64 3.66 1-28.48.220.48 5.08 4.81 4.41 4.14 3.99 4.08 2-38.228.32-0.22 4.81 4.68 3.96 3.83 4.26 4.49 3-48.3211.6-6.80 4.68 4.54 3.82 3.68 4.50 7.92 4-511.6103.24 4.54 4.40 3.68 3.53 7.92 6.47 29-302819.68.51 26.16 17.62 26.00 17.46 2.00 2.14 40-4124217.88 22.16 19.03 22.00 18.87 2.00 2.13 41-422120.51.07 19.03 18.57 18.67 18.21 2.33 2.29 42-3020.519.61.96 18.57 17.62 18.26 17.32 2.24 2.28 30-3119.618.22.61 17.62 16.47 17.25 16.10 2.35 2.10 31-3218.216.82.94 16.47 15.07 16.10 14.70 2.10 2.10 32-3316.817.6-1.96 15.07 14.82 14.44 14.19 2.36 3.41 33-3417.614.16.77 14.82 12.36 14.46 12.00 3.14 2.10 34-3514.112.62.99 12.36 10.86 11.96 10.47 2.14 2.13 35-3612.6121.20 10.86 10.26 10.32 9.72 2.28 2.28 36-371211.12.81 10.26 9.39 9.83 8.96 2.17 2.14 37-3811.110.51.54 9.39 8.79 8.90 8.30 2.20 2.20 38-3910.511.9-3.62 8.79 8.60 8.04 7.85 2.46 4.05 39-511.9105.33 8.60 4.40 8.29 4.09 3.61 5.91 5-6107.84.68 4.40 3.86 3.67 3.13 6.33 4.67 43-4421.516.69.33 19.65 14.71 19.50 14.56 2.00 2.04 44-4516.614.64.71 14.71 12.69 14.46 12.44 2.14 2.16 45-4614.613.72.28 12.69 11.80 12.35 11.46 2.25 2.24 46-4713.712.42.17 11.80 10.49 11.43 10.12 2.28 2.28 47-4812.411.62.29 10.49 9.69 10.11 9.31 2.29 2.29 48-4911.610.981.99 9.69 9.08 9.28 8.67 2.32 2.31 49-5010.989.53.12 9.08 7.60 8.71 7.23 2.27 2.27 50-519.59.20.64 7.60 7.30 6.97 6.67 2.53 2.53 51-69.27.83.42 7.30 3.86 6.99 3.45 2.21 4.35 6-77.85.65.54 3.86 2.33 3.26 1.73 4.54 3.87 61-6226.222.19.26 24.36 19.98 24.20 19.82 2.00 2.28 62-6322.119.95.23 19.98 17.75 19.79 17.57 2.31 2.33 63-6419.916.811.23 17.75 14.56 17.58 14.39 2.32 2.41 64-6716.813.58.71 14.56 11.22 14.38 11.04 2.42 2.46 67-6813.57.44.73 11.22 5.41 10.97 5.16 2.53 2.24 68-117.46.80.33 5.41 4.20 4.92 3.71 2.48 3.09 11-106.88.3-4.36 4.20 4.01 3.68 3.48 3.13 4.82 10-98.37.41.73 4.01 3.64 3.49 3.12 4.82 4.28 52-532523.33.82 23.21 21.35 23.00 21.14 2.00 2.16 53-5423.321.53.85 21.35 19.41 21.13 19.19 2.17 2.31 54-5521.516.913.51 19.41 14.75 19.25 14.59 2.25 2.31 55-5616.912.87.90 14.75 10.68 14.56 10.49 2.34 2.31 56-5712.811.73.19 10.68 6.85 10.37 6.54 2.43 5.16 65-66169.37.40 14.13 7.19 14.00 7.06 2.00 2.24 66-579.311.7-5.84 7.19 6.85 6.85 6.51 2.45 5.19 57-5811.710.73.07 6.85 6.18 6.45 5.78 5.25 4.92 58-5910.79.42.76 6.18 5.32 5.76 4.91 4.94 4.49 59