潜水非完整井计算公式
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毕业设计论文---梁平县双桂污水处理厂一期工程厂外管网部分污水管网施组设计正文.doc 109页
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梁平县双桂污水处理厂
一期工程厂外管网部分WS段
工程概况 --------- -----------------------------3
第一节 编制依据------------ ----------------------------------3
第二节 工程 概述----------------------------------------------4
第三节 设计概述-----------------------------------------------4
第四节 主要工程数量-------------------------------------------6
第五节 工程特点-----------------------------------------------7
施工组织----------------------------------------8
施工组织管理----------------------------------8
项目管理人员职责-----------------------------10
施工部署---------------------------------------14
管理目标-------------------------------------14
第二节管理体系及工程部署-----------------------------15
施工顺序-------------------------------------17
第四节资料整理和归档管理-----------------------------20
施工准备工作计划-------------------------------21
施工技术准备--------------------------------21
物质条件准备--------------------------------22
现场准备------------------------------------23
施工队伍准备--------------------------------24
作业条件准备--------------------------------27
对本工程的针对措施--------------------------27
施工总平面布置-------------------------------30
施工进度安排---------------------------------30
第七章 主要施工机械、设备、劳动力需用量计划----------34
主要施工机械、设备计划---------------------34
第二节主要材料进场计划及管理-----------------------34
重点部位及特殊工艺施工方法-------------------37
污水管道施工-------------------------------37
顶管工程 ----------------------------------42
检查井砌筑工程-----------------------------49
管道闭水试验 ------------------------------51
沟槽排水和降水 ----------------------------51
第6节 检查井基槽流沙层的处理处方法 ---------------62
第7节 WS40-WS44段处理方案--------------------- -- 72
沟槽支护------------------------------75
各分项工程质量保证措施-----------------------79
质量保证体系及措施---------------------------87
施工安全保证体系及措施---------------------92
雨季施工措施-------------------------------95
文明施工及环境保护措施---------------------96
附图表------------------------------------102
施工进度计划--------------------------------------103
工程平面布置图 ---------------
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给排水管网设计说明书
杨志：某城镇给排水管网系统综合设计给排水管网综合设计说明书参考目录第一篇 给排水管网综合设计说明书 第1章 设计原始资料与设计任务 第2章 给排水管道设计2.1 设计方案比较2.1.1 给水系统的体制及选择 2.1.2净水厂的位置选择 2.1.3二级泵站供水方案设计 2.2给水管道设计 2.2.1管道定线 2.2.2给水管道的水力计算 2.2.3给水管道的管材、接口及附件 第 3 章 排水管道设计 3.1 设计方案比选 排水系统的体制及选择3.1.13.1.2 工业废水的处理与排放 3.1.3 污水处理厂个数和厂址的选择 3.1.4 跌水井的设置原则 3.1.5 检查井的设置原则 3.2 污水管道设计 3.2.1 管道定线 3.2.2 污水管道的水力计算 3.2.3 污水干管的敷设方式、管材、接口及管道衔接 3.2.4 污水主干管主要工程量表1杨志：某城镇给排水管网系统综合设计3.3雨水管渠设计 3.3.1 管渠定线 3.3.2管渠水力计算 3.3.3雨水管渠的敷设方式、管材及接口 3.3.4 雨水管网主要工程量表 第 4 章 给水管道综合设计 4.1 管网综合设计的原则 4.2 设计范围及内容 4.3 各管线现状 4.4 各管网布置方案、管道材料记主要设计参数 4.5 管线综合平面布置 4.6 管线综合断面布置 第二篇 管网设计计算书 第 1 章 给水管网计算 1.1水量计算 1.1.1规划人口计算 1.1.2水量计算 1.2二泵站供水及及清水池，调节水池容积计算 1.2.1二级泵供水方案设计 1.2.2．清水池，调节水池容量计算 1.3管网水力计算 1.3.1．确定管网计算情况 1.3.2．根据每种计算情况确定水塔、小泵的供水量及每一管段的计算流量 1.3.3. 管网水力计算 1.3.4各工况下的管网校核 1.3.4.1 用水最高时的管网平差2杨志：某城镇给排水管网系统综合设计1.3.4.2 校核消防时的流量和水压要求 1.3.4.3 校核事故时的流量和水压要求 1.4确定二泵站扬程、调节水池最低水位标高及管网各节点的水压 第 2 章 排水管网计算 2.1污水管网设计 2.1.1生活污水设计流量计算 2.1.2工厂生活污水及生产废水设计污水量计算 2.1.3划分设计管段及计算设计流量 2.1.4污水管道水力计算 2.1.5其他，如污水管过江方法的选择和计算 2.2雨水管网设计 2.2.1 划分排水流域、管道定线、划分设计管段 2.2.2计算各设计管段的汇水面积 2.2.3雨水管道径流系数ψ 2.2.4单位面积径流量 2.2.5 雨水管道的水力计算 结束语 参考文献 附录3杨志：某城镇给排水管网系统综合设计第一篇 给排水管网综合设计说明书 第一章 设计原始资料与设计任务课程设计题目 学院 某城镇给排水管道系统综合设计 专业 给水排水工程 年级 2008 级城市建设与环境工程学院已知参数和设计要求：（一）城市（含工业区）总平面图一张。 （二）城市基础资料 1. 城市位于中国西南地区重庆某城镇，某江的中下游；给水水厂位置见城市总平面 图，水厂清水池最低水位标高为 940m。 2. 城区地质情况良好，土壤为砂质粘土，冰冻深度不加考虑，地下水位距地表 8m； 该市的地貌属丘陵地区。 3. 城市居住区人口（5、6、8）万，给水人口普及率为 95%，污水收集率 90％。 4. 居住区建筑为六层及六层以下的混合建筑；城市卫生设备情况，室内有给排水设 备和淋浴设备。 5. 暴雨强度公式：三个不同的城镇分别选用如下不同的暴雨强度公式。 ? 0.63lg p) (L/s? ha)； (t ? 6.52) 0.56
? 0.63lg p) (L/s? ha)； q? (t ? 6.64) 0.56
? 0.63lg p) (L/s? ha)； q? (t ? 6.60) 0.56 q?城市常年主导风向为北风和西北风，夏季平均风速 1.6m/s；冬季平均风速 1.4m/s。 6. 由城市管网供水的工厂有甲厂、乙厂和丙厂，每日需水量分别为 160 吨/日、120 吨/日和 100 吨/日，工厂按三班制工作，工厂建筑物耐火等级为三级，厂房火灾危险性为 丙级，建筑物体积约为 2500m3；对水压无特殊要求，个别生产车间压力不足，自行加压 解决。 7.浇洒道路及绿地用水量 100 米 3/日。 8. 未预见水及管漏系数取 K=1.2。 9. 老城区中有部分合流制管渠，但多为石砌暗沟，设在人行道下面，盖板裸露地面。 由于断面较小，加以年久失修，有的已堵塞或断裂。新城区中建有一些分流制排水管网， 但未真正分流。由于排水管道长度短，覆盖率低，城区中未有形成排水管网，致使城区 污水未经处理就排入水体，对某江造成严重污染。为了保护环境，防止某江水质的进一 步恶化，推进该市经济的持续发展，因此要求建设排水管渠，对该市污水进行收集、处 理，以适应市政建设发展的需要。 10. 城区主要工厂的工业废水量及职工人数见表 1，污水水质见表 2。 工厂污水经局部处理后，其水质符合 CJ18-86《污水排入城市下水道水质标准》 ，可 与城市生活污水合并进行处理，或经局部处理后，其水质符合 GB《城镇污水 处理厂污染物排放标准》的规定，可直接排入水体。4杨志：某城镇给排水管网系统综合设计 表 1 主要工厂的工业废水量工业废水 设计污水流量 工厂 名称 第一班 生产 生产 污水 废水 热车 一般 （m3/d） （m3/d） 间 车间 45 64 386 486 30 23 52 40 299 254 278 341 第二班 热车间 297 248 230 一般车 间 440 460 345 职工人数 第三班 热车 间 320 260 210 一般车 间 440 460 380 淋浴人数 百分比 热车 一般 间 车间 84 45 72 71 32 41甲厂 乙厂 丙厂表2工厂 项目 BOD5（mg/l） SS（mg/l） COD（mg/l）主要工厂污水水质乙厂 （造纸厂） 0 丙厂 （锻压厂） 30-80 100-400 60-160甲厂 （制糖厂） 600-0 11. 主要大型公共建筑主要有火车站、公园、医院、旅馆等，具体集中流量见表 3。 表 3 公共建筑设计流量公共建筑 设计流量 公园 7.8l/s 医院 6.4 l/s 旅馆 6.8 l/s12. 城市地面覆盖种类见表 4。 表4地面种类/％ 老城区（Ⅰ区） 屋面 30城市地面覆盖种类碎石路面 12 18 绿地 20 25 非铺砌路面 18 10混凝土路面 20 15新城区（Ⅱ区） 32 注：以城市的面积为 100％计算。学生应完成的工作：1.设计计算 （1）计算各种用水量，编制城市逐时合并用水量图表。 （2）进行给水管网定线布置，确定水厂及水塔（或高位调节水池）位置。 （3）拟定水泵工作制度，确定计算管网的几种情况，进行管网计算。 （4）决定水塔高度和二泵站扬程。 （5）计算管网各节点的自由水头。 （6）划分污水及雨水汇集面积，进行污水管、雨水管和合流制管道的定线布置 （7）计算各种污水管道、雨水管道及合流制管道设计流量 （8）完成各种排水管道的水力计算 2.编写设计计算说明书一份 说明书中应列举作为设计根据的资料、详细阐述方案选择的理由及全部计算过程， 并附有必要的草图（可用单线表示注明尺寸）。说明书要求计算正确，叙述清楚，简明扼 要，文字通顺，篇幅 30 页左右。 3.绘制下列设计图各一张 （1）城市给水管网平面布置图；5杨志：某城镇给排水管网系统综合设计 （2）城市排水管网平面布置图； （3）给水干管节点详图； （4）污水主干管纵断面图及雨水干管纵剖面图； （5）城市给排水综合管网平面及断面布置图。目前资料收集情况（含指定参考资料） ：参考资料： 1．中国市政工程西南设计研究院主编，给水排水设计手册(第二版)第 1 册《常用资 料》 ，北京：中国建筑工业出版社，2000 2．中国市政工程西南设计研究院主编，给水排水设计手册(第二版)第 3 册《城镇给 水》 ，北京：中国建筑工业出版社，2000 3． 北京市政工程设计研究总院主编， 给水排水设计手册(第二版)第 5 册 《城镇排水》 ， 北京：中国建筑工业出版社，2000 4． 北京市政工程设计研究总院主编， 给水排水设计手册(第二版)第 6 册 《工业排水》 ， 北京：中国建筑工业出版社，2000 5．中国市政工程东北设计研究院主编，给水排水设计手册(第二版)第 7 册《城镇防 洪》 ，北京：中国建筑工业出版社，2000 6．于尔捷、张杰主编，给水排水工程快速设计手册第 1 册《给水工程》 ，北京：中 国建筑工业出版社，1996 7．于尔捷、张杰主编，给水排水工程快速设计手册第 2 册《排水工程》 ，北京：中 国建筑工业出版社，1996 8．中华人民共和国国家标准， 《室外给水设计规范》GB，北京：中国计 划出版社，2006 9．中华人民共和国国家标准， 《室外排水设计规范》GB，北京：中国计 划出版社，2006 10．中华人民共和国建设部主编，给水排水制图标准 GB/T，北京：中国 计划出版社，2002 11．中华人民共和国国家标准，城镇污水处理厂污染物排放标准 GB课程设计的工作计划：1．布置设计工作 2．计算用水量、编制逐时合并用水量图表 3．给排水系统方案的确定 4．给水管网定线布置、确定水厂及水塔（或高位调节水池）位置 5．污水管道的布置和定线 6．雨水管渠的布置和定线 7．拟定水泵工作制度，进行管网计算 8．决定水塔高度和二泵站扬程、计算管网各节点自由水头 9．污水管道的设计流量计算62 学时 6 学时 4 学时 6 学时 4 学时 3 学时 8 学时 7 学时 4 学时杨志：某城镇给排水管网系统综合设计 10．污水主干管的水力计算 6 学时 11．雨水管渠的设计流量计算及水力计算 6 学时 12．绘制给水及排水管道平面图 12 学时 13．绘制给水干管水力坡线图、给水干管节点详图和最大用水量管网的等水压线 8 学时 14．绘制污水主干管及雨水干渠的纵断面图 6 学时 15．绘制给水排水管道综合平面及断面图 6 学时 16．整理说明书 8 学时任务下达日期 2011 年 2 月 21 日 指导教师 （签名）完成日期 学 生年月日（签名）7杨志：某城镇给排水管网系统综合设计第二章2.12.1.1给排水管道设计设计方案比较给水系统的体制及选择给水系统分为统一给水系统和分系统给水系统（包括分质给水系统、分区 给水系统及多水源给水系统） 。 本实例仅为一个中小城市，其工业用水在总供水量所占比例较小，故采用 一种水质统一供水。由于地形较复杂,起伏较大,高差最大达到 400 多米，故采 用分区给水。考虑将整个区域分为四个区,地形较高区域采用压力供水，为压 力一区。地形较低区采用重力供水，为重力区，低区为了防止压力过大设置 一个调节水池用于减压，调节水池将重力区分为两个区域，重力一区和重力 二区。地形最低的东南区域还需设置减压阀减压，为减压区。另外，从实例 的具体水源情况，和铺设管道的距离来看，应当选择单水源给水系统。从经 济方面考虑，单水源统一给水系统的投资也相对较小。 综上所述，本实例采用单水源分区给水系统。 2.1.2 净水厂的位置选择 净水厂的位置与水源的种类、水源距给水区的远近以及高程直接相关。 在本实例中，水源上游地形相对较高，低区可以采用重力直接供水，节约能 量。而高区供水则可以减小二泵站的扬程，在水质条件方面也较好，能满足 饮用水水质标准。 故本次实例将给水厂选择在地形相对较高且靠近水源上游该城镇西南边缘 处较为合理（详见给水管网平面图） 。 2.1.3 二级泵站供水方案设计 根据本实例的具体地形情况，只有高压区需要二级泵站提供压力供 水，考虑到地形高差过大，拟不设置水塔，故二泵站的供水量等于用水量， 即水泵可以采用每日每小时供水量等于用水量供水的办法，所以二级泵站应8杨志：某城镇给排水管网系统综合设计采用多台水泵大小搭配，以便供给每小时变化的水量，同时保持水泵在高效 范围内运转。每小时的用水量变化详见计算书相应部分。2.2 给水管道设计城市给水管网定线是指在城市用水区域的地面上确定各条配水管线的走 向、路径和位置，设计时一般只限于管网的干管以及支干管，不包括接入用 户的进水管。干管管径较大，用以输水到各地区。分配管的作用是从干管取 水供给用户和消火栓，管径较小，城市消防流量是决定其最小管径的重要因 素。 给水管线一般平行于道路中线敷设在街道下， 两侧可支出支管向就近的用 户配水，所以，配水管网的形状常与城镇总体规划道路网的形态一致。 城市管网定线取决于城市道路网的平面布置、供水区的地形、水源和网内 调节构筑物的位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁等 的管线障碍物位置等，考虑的要点如下： ⑴定线时，干管延伸方向应和从二级泵站输水到网内水塔(高位水池)、大 用户的水流方向一致，循水流方向，以最短的距离布置一条或数条于管，干 管位置应从用水量较大的街区通过。干管的间距，可根据街区情况，采用 500-800m。从经济上来说，给水管网的布置采用一条干管接出许多支管，形 成树状网，费用最省，但从供水可靠性考虑，以布置几条接近平行的干并形 成环状网为宜。 ⑵在干管和干管之间宜设置垂向联络管使管网形成环状网。 联络管的间距 可根据街区的大小考虑在 800-1000m 左右。 ⑶干管一般平行于城市规划道路中线定线， 但应尽量避免在高级路面或重 要道路下通过。管线在道路下的平面位置和高程，应符合城市或厂区地下管 线综合设计的要求。给水管线和建筑物、铁路以及其他管道的水平净距，均 应符合国家标准《室外给水设计规范》(GB )和《城市工程管线综9杨志：某城镇给排水管网系统综合设计合规划规范》(GB 50289-98)的有关规定。 考虑了上述要求后，城市管网通常是树状网和若干环组成的环、枝状网相 结合的形式，管线大致均匀地分布于整个给水区。 根据本实例的实际的地形情况，将管网分为五个区域，共有六个大环，使 主干管通过主要用水区域。铺设情况如图10杨志：某城镇给排水管网系统综合设计2.2.2 给水管道的水力计算 给水工程总投资中，输水管渠与管网所占的费用（包括管道、阀门、附属 设施等）是很大的，一般约占 70%~80%，因此必须通过水力计算对各种方案进 行比较，以得到经济合理地满足近期和远期用水的最佳方案。 1．确定管网计算情况 对于本管网，其计算情况为： （1） 最高用水时； （2） 最高用水加消防 （3） 事故校核时 2．根据每种计算情况确定水泵的供水量及每一管段的计算流量。 每一管段的计算流量的确定，可按下列方法进行： （1） 求比流量 q 比 将管网各管段按节点进行编号，根据计算管段的总长度和总流量计算比流量 q 比即：q比 ?Q-? q?L(升/秒)式中：Q------城市最高日最高时总用水量（升/秒）? q ------城市最高时各大用户中用水量之和（分/秒） （不包括沿无建筑区域、桥梁通过的干 ? L ------管网的总计算长度（米）管以及房屋支管等的总长度） 。 （2） 求延线流量 q 比 根据比流量 q 比和各管段的计算长度，可算出各管段的沿线流量 q 沿q沿 =q比.L ?升/秒?式中：L-------各管段计算长度（米） 管段沿线流量可列表计算，见表 2。11杨志：某城镇给排水管网系统综合设计（3） 求节点流量 Q节 节点流量等于连接在该节点上所有管段沿线流量之和的一半，即Q节 ? 1 ? Q沿 2详细的计算过程请见计算书。 3．管网水力计算 若系枝状管网，水力计算比较简单。即根据各节点流量便可按 ? Q ? 0 的条 件，求出各管段流量，然后按平均经济流速确定管径，计算各管段水头损失。 若系环状管网，则水力计算可按下列步骤进行： （1）流量分配 根据最大用水时水泵以及管网各节点的出流量（包括大用户的集中流量） ，可 按节点流量平衡条件即 管段流量。 （2）选管径 在各管段计算流量确定之后，可利用水力计算表（给排水设计手册第二册） ； 按平均经济流速选管径；平均经济流速一般在大管径（ DN ? 400 毫米）时采用 0.9~1.4 米/秒；在小管径时为 0.6~0.9（米/秒） 当流量很小时，按平均经济流速选出的管径大小，此时应按通过消防流量的 要求选取最小管径。 通过消防流量的最小管径规定如下： 小城市 中等城市 大城市 d 最小=100mm d 最小=100~150mm d 最小=150~200mm ；求出各 ?Q ? 0 进行初步的流量分配（先假定水流方向）本设计最小管径可取 d=100mm(或 d=150mm)。此外在选管径时，还应考虑适 当留有发展余地。因此某边远地区的管径可适当放大。12杨志：某城镇给排水管网系统综合设计输水干管的连络管管径一般与输水管相同，也不小于输水管管径的 20~30%， 如 d输 ? 250mm .其联络管大于 200mm。 （3）计算阻抗值 S 由各管段径和长度，计算出相应的阻抗值 S=K a L，比阻 a 值和修正系数 K 可由《管渠水力计算表》查出， （见给水排水设计手册第二册） 。 （4）计算水头损失 h 按照初步可分配的各管段流量和计算得出的阻抗值，由公式 h ? Sq 2 ，计算出 各管段的水头损失值，也可根据各管段计算流量和管径，由水力计算表查 i 值， 按公式 h=iL 计算水头损失。 当每天一环的水头损失代数和，即各环闭合差不超过 0.3-0.5 米，而从管网起 点至管网终点的闭合差，即大环闭合差不超过 1.0 米时，则管网可否再进行平差， 如果闭合差大于上述数字，则必须进行管网平差。 （5）管网平差 管网平差就是将管网中的流量进行调整，使超负荷段的流量减少，而欠负荷 管段的流量增加， （但必须满足 围以内为止。 4. 确定二泵站扬程、调节水池最低水位标高及管网各节点的水压 (1) 确定二泵站扬程 最大用水量水泵扬程:?Q ? 0 的条件）,直至各环的闭合差达到允许的范H p ? (Zc ? ZD ) ? Hc +hz ? ? hn式中：ZD ------清水池最低水位标高（米） ZC ------供水区最不利点（控制点）的地面标高（米） Hc------供水区最不利点（控制点）所需的自由水头（米）? h -------从二泵站到控制点的总水头损失（米）n13杨志：某城镇给排水管网系统综合设计hz-----泵站内吸、压水管水头损失（米） 最大用水加消防用水时水泵扬程：HP ? (Zc ? ZD) ? 10 ? ? hn ? hz式中：10-----低压制消防管网在失火地点应保证的自由火头（米） ； ZD ------清水池最低水位标高（米） ZC ------供水区最不利点（控制点）的地面标高（米）? h -------从二泵站到控制点的总水头损失（米）nhz-----泵站内吸、压水管水头损失（米） 注：最高用水时泵站内吸压水管水损失 2.5m ,消防时取 3.0m （2）确定调节水池最低水位标高 调节水池最低水位标高：Ht ? Zc ? Hc ? ? hn式中：Hc------重力二区最不利点（控制点）所需的自由水头（米）? h -------从调节水池到控制点的总水头损失（米）nZc --------------重力二区控制点所在地的地面标高（米）(3) 计算干管各节点上的实际自由水头 在求出水泵扬程之后，便可计算干管上各节点的实际自由水头，以便校核各 节点实际自由水压是否满足要求。最后绘制该干管的水力坡线图。 （3）进行事故校核 根据求出的水泵扬程，按最不利管段损坏而需断水检修的条件，事故时应有 的流量，为设计用水量的 70％，核算各点水压是否满足要求。满足条件后，最后 绘制该干管的水力坡线图2.2.3 给水管道的管材、接口及附件1、常用的室外给水管材14杨志：某城镇给排水管网系统综合设计本实例管材采用球墨铸铁管，球墨铸铁管有较强的抗腐蚀性，而且机械性能 良好，强度高，是理想的管材。球墨铸铁管的重量较轻，很少发生爆管、渗水和 漏水现象，可以减少管网漏损率和管网维修费用。 球墨铸铁管采用推入式楔形胶圈柔性接口， 也可用法兰接口， 施工安装方便， ， 接口的水密性好，有适应地基变形的能力，抗震效果好。 2、排气阀及排气阀井的参数与选用 在管线最高处应设置排气阀，使管线投产时或检修后通水时，管内空气可经此 阀排出。在一般情况下，水中约含 2VOL％的溶解空气。在输水过程中，这些空气15杨志：某城镇给排水管网系统综合设计由水中不断地释放出来，聚集在管线的高点处，形成空气袋使输水变得困难，系 统的输水能力因此下降约 5～15％。排气阀的主要功能就是排除这些溶解空气， 提高输水效率、节约能源。 设置条件： 公称压力： PN≤1.6Mpa； 公称通径： DN≤400mm； 适用温度： t≤80℃； 适用介质：清水、污水。 排气阀的选用见下表 双口排气阀 管路及丁字管直径（mm） D 400 450 500 600 700 800 900 00 1600 d 75 75 75 75 75 75 100 100 100 150 150 排气阀直径 DN(mm) 50 50 50 75 75 75 100 100 100 150 150 单口排气阀 管路及丁字管直径（mm） D 100 125 150 200 250 300 350 d 75 75 75 75 75 75 75 排气阀直径 DN(mm) 16 16 16 20 20 25 2516杨志：某城镇给排水管网系统综合设计 排气阀应放在排气阀井内，选用尺寸见下表： 排气阀井的主要尺寸（mm） 干管直径 DN 井内径 Dj 最小井深 Hm 排气阀规格 闸阀规格 排气丁字管 规格 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 00 00 00 00 00 00 00 20 00 60 70 40
单口 16 单口 20 单口 20 单口 25 单口 25 单口 50 双口 50 双口 50 双口 75 双口 75 双口 75 双口 100 双口 100 双口 100 双口 150 双口 150 双口 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 100 100 100 150 150 100×75 150×75 200×75 250×75 300×75 350×75 400×75 450×75 500×75 600×75 700×75 800×75 900×100 00×100 00×1503、泄水阀及泄水阀井的参数与选用 在管线的最低点须安装泄水阀，它和排水管连接，以排出水管中的沉淀物以及 检修时放空水管内的存水。泄水阀的结构如图所示：17杨志：某城镇给排水管网系统综合设计泄水阀也应放在泄水阀井内，选用尺寸见下表： 泄水阀井的主要尺寸（mm）排水丁管（个） 规格 200×75 250×75 300×75 400×100 400×150 450×150 450×200 500×150 500×200 600×150 600×200 700×200 700×250 800×200 800×250 900×250 900×250 900×300 00×400 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 闸阀（个） 规格 75 75 75 75 100 150 150 200 150 200 150 200 200 250 200 250 250 300 300 400 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1干管直径 DN 200 250 300 350排水管直径 dN 75 75 75 75 100阀井井径 DN湿井井径 DN 700 700 700 700 00 00 00 00 00 120000 00 00 00 00 00 400150 150450200 150500200 150600200 200700250 200800250 250900300 30010004018杨志：某城镇给排水管网系统综合设计4、减压阀的参数与选用 在减压区为设置减压阀以减低低区的压力。 减压阀按结构形式可分为薄膜式、 薄膜式减压阀、活塞式、杠杆式和波纹管式；按阀座数目可人为单座式和双座式； 按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。 基本性能：(1) 调压范围：它是指减压阀输出压力 P2 的可调范围，在此范围内 要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。 (2) 压力特性：它是指流量 g 为定值时，因输入压力波动而引起输出 压力波动的特性。输出压力波动越小，减压阀的特性越好。输出压力必须低 于输入压力―定值才基本上不随输入压力变化而变化。 (3) 流量特性：它是指输入压力―定时，输出压力随输出流量 g 的 变化而变化的持性。当流量 g 发生变化时，输出压力的变化越小越好。一般 输出压力越低，它随输出流量的变化波动就越小。 减压阀主要种类减压稳压 阀 主要特点:1、DN65 口径以上活塞式。替了膜片提高寿命 3 倍以上；2、DN50 口径以下，用尼 龙强化橡胶的平膜片代替了原来的膜片，也提高寿命 3 倍以上.适用介质：水、空气.介质温度： 0~90° C。 本阀用于温度在 180° C 以下的蒸汽、空气及其它无腐蚀性气体的管路上，经过调节，使通过阀 内的介质压力减至某一需要的出口压力，并使介质的出口压力保持相对稳定，但进口压力与出 口压力之差必须大于或等于 0.5bar. 支管减压 阀 一、用途 本阀主要用于各种建筑给水系统、消防系统、中央空调系统、采暖系统等。它用于支管减 压，可使供水压力分配更加均衡，避免部分供水超压，优化高层建筑给水分区。它可代替分区 调频变速水泵，在消防给水系统上可代替分区水泵，用于家用给水系统，可保护所有的水龙头 和其它水器具。 二、特点 采用直接作用隔膜式结构，内部结构非常简单，无卡阻，性能可靠，经久耐用。 耐脏防水垢,不需过滤器,不需旁通管,配管极其简单,能节省大量空间和配管成本。 出口压力精密可调，在一般场合下，可以认为出口压力不受进口压力的影响（出口压力的 变化量是△P1 的 8%）。 19波纹管减 压阀杨志：某城镇给排水管网系统综合设计极佳的水力特性，压力损失小，减压比可达成 10：1 以上。 可满足多种减压要求，特别适用于支管减压系统。 三、工作原理 出口压力作用在隔膜底面和阀瓣底面，当它超过弹簧设定值时，压缩弹簧，使阀瓣关闭。 只要下游无水流动，出口压力将基本保持在设定值（其变化量仅为入口压力变化量的 8%）； 当下游用水时，出口压力下降，弹簧推开隔膜，打开减压阀。水流连续流通一阵后，减压阀的 开启产生自阻尼效应，使启闭动作趋于平稳。 四、可能的故障原因 1.霜冻损坏，在寒冷地区应注意保温。 2.水流方向装错，减压阀变成止回阀，出口压力为 0。 3.弹簧拧得太紧，无法关闭，减压阀将直通 P2=P1。 4.旁通管漏水，使 P2 偏离设定值，鉴于本减压阀优越的可靠性和耐久性，建议不安装亮 度通管为宜。 蒸气减压 阀 减压阀 蒸汽减压阀适用于蒸汽管路上。通过减压阀的调节，可使进口压力降至某一需要的出口压力， 当进口压力或流量变动时，减压阀依靠介质本身的能量可自动保持出口压力在小范围内波动。 弹簧活塞式减压阀适用于工作温度 0~90C 的水、空气和非腐蚀液体管路上。在高层建筑的冷 热水供水和消防供水系统中，可取代常规分区水管，简化和节省系统的设备，降低工程造价。 比例式减 压阀 比例式减压阀，外形美观，质量可靠，比例准确，工作平稳，既减动压也减静压。 该阀利用阀体内部活塞两端不同载面积产生的压力差，改变阀后的压力，达到减压目的。 本系列减压阀属于先导活塞式减压阀。由主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、主阀盘、 活塞、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。通过调 节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化，通过导阀启闭驱动活塞调节主阀 节流部位过流面积的大小，实现减压稳压功能。本产品主要用于气体管路，如空气、氮气、氧 气、氢气、液化气、天然气等气体。 YB410、YB416、YB425 型减压稳压阀，是一种活塞型的压力调节阀。口径小于 DN50 的建议 选用 Y110 和 Y116（螺纹连接）的隔膜型减压阀；口径大于等于 DN50 的建议选用 Y410 和 Y 416（法兰连接）的活塞型减压阀。该类阀门属于可调节型减压阀，阀口的压力可在投入使用 前根据需要调节，投入使用后阀后压力始终减至并稳定在设定植，不因阀前压力、流量的波动 而改变。阀门选材优质（隔膜为尼龙强化橡胶膜片），性能可靠，使用寿命长。 活塞式可 调减压稳 压阀 活塞式可调式减压稳压阀是安装于高层建筑给排水系统管道上，将进口压力减至某一需要的出 口压力的特种阀门。该阀门依靠本身能量使出口压力保持稳定在设定植，即出口压力不因进口 压力及流量的变化而变化， 并且阀门控制系统的进口处装有一个自清洁滤网， 利用利用体特性， 使比重较大、直径较大的悬浮颗粒不会进入控制系统，确保系统循环畅通无阻，使阀门能安全 20Yk43X/F/ Y 型先导 活塞式气 体减压阀减压稳压 阀杨志：某城镇给排水管网系统综合设计可靠地运行。系统动作平稳、强度高、使用寿命长。活塞式使用于大于 450 口径的阀门。 隔膜式可 调减压稳 压阀 隔膜可调式减压稳压阀是安装于高层建筑给排水系统管道上，将进口压力减至某一需要的出口 压力的特种阀门。该阀门依靠本身能量使出口压力保持稳定在设定植，即出口压力不因进口压 力及流量的变化而变化，并且阀门控制系统的进口处装有一个自清洁滤网，利用流体特性，使 比重较大、直径较大的悬浮颗粒不会进入控制系统，确保系统循环通畅无阻，使阀门能安全可 靠地运行。系统动作敏捷、使用寿命长。 200X 减 压阀 200X 减压阀，是一种利用介质自身能量来调节与控制管路压力的智能型阀门。200X 减压阀用 于生活给水、消防给水及其他工业给水系统,通过调节阀减压导阀,即可调节主阀的出口压力。 出口压力不因进口压力、进口流量的变化而变化，安全可靠地将出口压力维持在设定植上，并 可根据需要调节设定值达到减压的目的。该阀减压精确，性能稳定、安全可靠、安装调节方便， 使用寿命长。 200P 型 减压阀 200P 型减压阀为一直接作用式可调减压阀，采用隔膜型水力操作方式，可水平或垂直安装于 给水、 消防系统或其他清水系统中。 在一定流水范围内可控制该阀门出口压力为一相对固定值。 200P 型为内螺纹连接减压阀，具有体型小巧，易于安装等特点，具附有内置式滤网，可方便 整体安装作业，避免杂物堵塞，使其更加安全可靠。 杠杆式减 压阀 该阀主要配套在减温装置上，起到调节压力的作用。减压比一般用 0.6 较合适,选用 DKJ-310 电动执行装置,DN500 阀选用 DKJ-510 电动执行装置较合适。本实例选用 YBM 型微调膜片比例减压阀，根据所需最大输出流量选择其通 径：21杨志：某城镇给排水管网系统综合设计第3章3.1 设计方案比选排水系统的体制及选择排水管道设计3.1.1排水系统体制有合流制和分流制两种。合流制是将生活污水、工业废水和 雨水混合在统一管渠内排除的系统，其中合流制又包括直排式，截流式和完 全合流制。分流制是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或者以上各自 独立的管渠内排除的系统，其中分流制又包括不完全分流制，完全分流制和 半分流制。 合流制排水系统中， 直排式合流制是将混合的污水不经处理的直接就近排 入水体，由于污水没经处理就排放，使受纳水体遭受严重的污染，故一般不 采用；而截流式合流制在暴雨天，有部分混合污水经截流干管溢入水体，也 会使水体受到一定程度的污染，但很多时候这种污染在可容忍的范围内，故 也常采用；而完全合流制将生活污水和雨水全部收集送到污水处理长处理， 这种排水系统要求管线的管道直径较大，并且雨天污水厂的需要处理的污水 量大大增加，增加了污水厂的规模和运行管理难度，故此系统投资费用较大， 在对环境要求非常高的地区才采用。 分流制排水系统中，完全分流制需要具有污水和雨水排水系统，新建城市 一般都采用这种系统。不完全分流制只具有污水排水系统，未建雨水排水系 统，雨水沿天然地面、街道边沟、水渠等原有渠道系统排除，此系统一般用 于小城镇，待城市进一步发展再修建雨水排水系统。而半分流制则是既有分 流制也有分流制，此系统一般是在具有合流制的城市需要扩建排水系统时出 现。 本次设计的区域为人口为六万人的中小城市，根据国家相关规定，新城镇 建设必须采用完全分流制排水系统。再考虑到此城市为新建城市，城市地形 起伏较大，并且城市内有多条河流，因此雨水宜就近尽快排入水体。故本实22杨志：某城镇给排水管网系统综合设计例选择了完全分流制排水系统。 该体制可以有效地控制点源污染，保持管内的流速，不致发生沉淀，同时， 流入污水厂的水量和水质比合流制变化小很多，污水厂的运行易于控制。其中 某些街区，如绿地和林地由于排出污水很少，可不设污水管道。 3.1.2 工业废水的处理与排放 由于造纸厂、制糖厂、锻压厂的废水与城市生活污水都含有大量的污染 物（污染物质见表 2） ，需要对排除的水体进行处理。工厂污水经局部处理后， 其水质符合 《污水排入城市下水道水质标准》 （CJ18-86 ） ， 可与城市生活污水 合并进行处理，或经局部处理后，其水质符合《城镇污水处理厂污染物排放 标准》 （GB）的规定，才可以直接排入水体。 本实例采用工业废水经工厂局部处理要求水质符合《污水排入城市下水 道水质标准》后，排入城市排水系统，利用城市排水系统统一排出处理。表2工厂 项目 BOD5（mg/l） SS（mg/l） COD（mg/l） 甲厂 （制糖厂） 600-0 主要工厂污水水质乙厂 （造纸厂） 0 丙厂 （锻压厂） 30-80 100-400 60-1603.1.3 污水处理厂个数和厂址的选择 根据《室外排水设计规范》 （GB） ，污水厂位置的选择，应符合 城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定： 1、在城镇水体的下游。 2、便于处理后出水回用和安全排放。 3、便于污泥集中处理和处置。 4、在城镇夏季主导风向的下风侧。 5、有良好的工程地质条件。23杨志：某城镇给排水管网系统综合设计6、少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离。 7、有扩建的可能。 8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准， 有良好的排水条件。 9、有方便的交通、运输和水电条件。 本次实例为一个中小城市，面积 280 公顷左右，人口六万，产污水量估计 在 2 万吨左右，根据该城市的这一实际情况，设立一个污水处理厂已经能够 满足要求。 污水厂的选址与污水排放区域的地形、河流情况直接相关，并且应当兼顾 污水处理厂产生臭味。根据该城市的平面图可知其总地形走势为西北高，东 南低，并且城市常年主导风向为东南风，夏季平均风速 1.6m/s，冬季平均风速 1.4m/s，为方便污水的搜集和污水的处理，同时避免污水长的臭味影响主城区 居民的正常生活。决定将污水厂设在东南角落地形最低且远离居住区的郊区 地带。 3.1.4 跌水井的设置原则 跌水井是设有消能设施的检查井。当管道敷设地区的地面坡度很大时，为了 调整管内的流速所采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小 覆土厚度和减少上有管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。 目前常用的有两种形式：竖管式（或者矩形竖槽式）和溢流堰式。前者适用 于直径等于或者小于 400mm 的管道，而后者适用于 400mm 以上的管道。当上、 下游管管底标高落差小于 1m 时，一般只将检查井底部做成斜坡，而不采取专门 的跌水措施。当管径不大于 200mm 时，一次落差不宜超过 6m ，当管径为 300~400mm 时，一次落差不宜超过 4m。溢流堰式跌水井的主要尺寸及跌水方式 等均应通过水力计算求得，也可用阶梯跌水方式代替。具体选用形式见下表：24杨志：某城镇给排水管网系统综合设计跌水井设置一般要求： 1、当排水管跌水水头为 1.0~2.0m 时，宜设跌水井，跌水水头＞2.0m 时，应设跌 水井。管道转弯处不宜设跌水井。 2、排水管中流速过大，需要加于调节处。 3、支管接入高程较低的干管处。 4、管道遇地下障碍物，必须跌落通过处。 5、当淹没排放时，在水体前的最后一个井。 3.1.5 检查井的设置原则 室外排水管道设置检查井原则： 1、管道线路有转角时； 2、管道线路有跌落时； 3、管道线路有其他管道接入时； 4、直线管路当管径大于等于 200mm 时，检查井之间的距离不宜大于 30m。 检查井在直线管段的最大间距应根据疏通方法等具体情况确定，一般宜按 《室外排水设计规范》 （GB）规定取值。25杨志：某城镇给排水管网系统综合设计管径或暗渠净高最大间距（m）（mm）污水管道雨水（合流）管道200～4004050500～7006070800～10008090100120120120当井中水的跌高小于 1m 的时候为检查井， 当跌落差大于 1m 的时， 为消减水 流速度防止冲刷检查井内应有消能措施，即为跌水井。当进水管的管径大于 300mm 时，进水管的数量不得大于 3 根，对于可能被淹没的地区必须要密闭检查 井。此外，接入泵站之前，以及倒虹吸管之前一定直线距离上的检查井需要加设 沉泥槽而成为沉砂井。3.2 污水管道设计3.2.1 管道定线 在城镇（地区）总平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道系统 的定线。正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管 道系统设计的重要环节。管道定线遵循主干管、干管、支管顺序依次进行。定线26杨志：某城镇给排水管网系统综合设计遵循的主要原则是：应尽量可能地在管线较短、埋深较小的情况下，让最大区域 的污水能自流排出。 通常要考虑的几个因素是： 地形和用地布局；排水体制和路线数目；污水厂和出水口位置；水文地质条 件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工企业和产生大量污水的建筑物的分 布情况；管道综合的情况。但地形一般是影响管道定线的主要因素。 在污水定线之前应先进行排水区界，划分排水流域。排水区界是污水排水系 统设置的界限。丘陵或地形起伏的地区，可以按等高线划分水线，分水线于流域 分界线基本一致。地形平坦无明显分水线的地区，可以依据面积的大小划分，使 各相邻的流域的管道系统能合理的分担排石面积，是干管在在最大合理埋深的情 况下，流域内绝大部分污水能以自流方式接入。 本实例地形较复杂，地形起伏较大，区域中部有明显的分水线将整块区域分 为两块，南北各一块， 所以决定设置两根污水主干管（A 管和 B 管） ，两根主干 管均沿道路铺设，A 管南北走向负责收集北片区的污水，而 B 管东南走向负责收 集南片区的污水。具体位置见草图。 3.2.2 污水管道的水力计算 水力计算的目的在于合理、经济地确定管道断面尺寸、坡度和埋深。由于这 种计算是根据水力学规律，所以又叫做管道的水力计算。为简化计算，目前排水 管道的水力计算采用均匀流公式。在遵循设计充满度、设计流速、最小管径、最 小设计坡度一级最小埋深的原则下进行水力计算。计算时污水的设计流量为已知 值，和粗糙系数，在选择管径后，通过水力计算表，确定流速和充满度。在计算 时应画出相应管段的草图，计算过程、数据详见计算书。 3.2.3 污水干管的敷设方式、管材、接口及管道衔接 常用的排水管材主要有以下几种 一、硬聚氯乙烯（PVC-U） 其主要特点是：1、物化性能优良，耐腐蚀、抗冲强度高，流体阻力小，较同口径27杨志：某城镇给排水管网系统综合设计铸铁管流量提高 30％，耐老化，使用寿命可长达 50 年，是建筑排水、排污管道 的理想材料。 2、安装方便，塑料管道质量轻、搬运方便、施工快捷，能明显加快工程进度 和降低施工费用。 3、综合造价低，PVC-U 管材使用寿命长，维修费用低，比同规格的铸铁管 道系统的综合造价低。 规格尺寸： 外径 Φ（mm） 50 75 90 110 125 160 二、预应力钢筋混凝土管 其主要特点是： 1、 抗压性好、 但铺设不注意易造成破损，易被含酸含碱污水侵蚀， 设计使用年限 20~25 年； 2、 平口钢筋混凝土管由于其接口多采用钢丝网水泥砂浆抹带接口， 容易漏水， 对施工要求高；承插口钢筋混凝土管其接口带有密封胶圈，能有效止水，但其重 量重、安装、运输不方便； 3、水利条件：一般、摩阻大于 HDPE、易结垢；4、工程造价低 三、HDPE 双壁波纹管 其主要特点是：1、抗冲压、抗震性好，抗不均匀沉降好，耐酸碱、抗腐蚀、无毒、 路色环保、化学性质稳定，设计使用年限 50 年； 2、柔性接口，管节长，接口数量少，且接口为电熔接口，借口强度一般，对 施工要求高；28壁厚（mm） 2.0 2.3 3.2 3.2 3.2 4.0长度(mm/根) 00 00杨志：某城镇给排水管网系统综合设计3、水利条件，摩阻小、内壁光滑、不易结垢。 四、PE 钢肋增强螺旋波纹管 其主要特点：1、耐酸碱、抗腐蚀、无毒、路色环保、化学性质稳定，设计使用年 限 50 年； 2、接口强度、刚度高、可采用电热带焊接、挤出焊接、热收缩套连接等方式 连接，严密无泄漏，连接施工方便； 3、水利条件，摩阻小、内壁光滑、不易结垢。 故综合考虑，当管径小于等于 800mm 时，从施工和建设经济性方面考虑，宜 采用 HDPE 双壁波纹管，可以减轻管道重量，而且不漏水，抗腐蚀性能好。此种 塑料管采用橡胶圈的柔性接头，由于塑料管材具有一定的伸缩性，因此其基础可 以直接采用砂土基础。从工程总体造价来看并不比混凝土管高，并且它便于施工 能缩短工期近 50%。 当管径大于 800mm 时可以采用钢筋混凝土管，但是由于钢筋混凝土管管节 短，接头多，自重较大所以其接口宜采用水泥砂浆抹带接口，企口管、平口管、 承插管均可以采用此种接口。若地基土质较好，则可以采用钢丝网水泥砂浆抹带 接口。 基础一般由地基、基础和管座 3 部分组成。对于钢筋混凝土管，其基础要求 比较夯实，因此常采用混凝土带状基础。管座按形式不同可以分为 90°、135°、 180°三种管座基础。 不同直径的管道在检查井内的连接,宜采用管顶平接或水面平接，水面平接可 有效地减少埋深，但是极易造成下游水面高于上游而出现回水现象，管顶平接可有 效地避免回水现象，但是会使埋深加大。相同管径的管道宜采用水面平接，不同直 径宜采用管顶平接。 3.2.4 污水主干管主要工程量表序号 名称 规格 材料29单位数量备注杨志：某城镇给排水管网系统综合设计1 2 3 4 5 6污水管 污水管 污水管 污水管 污水检查 井 污水检查 井DN300 DN400 DN500 DN600 ?700 ?1000HDPE HDPE HDPE HDPE 砖砌 砖砌M M M M 个 个794 953
111长度视现场情况而 定 长度视现场情况而 定 长度视现场情况而 定 长度视现场情况而 定3.2 雨水管渠设计3.3.1 管渠定线 雨水管渠定线的原则就是充分利用地形，就近排入水体，雨水干管尽量布 置在地形低处；地形平坦时，雨水干管宜布置在排水流域的中间。雨水应尽 量利用自然地形坡度以最短的距离依靠重力流排入附近的池塘、河流、湖泊 等水体中。 本次实例，则应当将雨水管布置在地形相对较低的街道，对街区内的雨水 进行适度的收集后就近排入附近的河流。具体布置情况详见雨水管网草图。 3.3.2 管渠水力计算 雨水管与污水管不同，其充满度为 1，即为满流。利用流量公式q?
? 0.63lg p) 求出单位面积上的雨水的比流量，进而利用最大流量法 (t ? 6.64) 0.56求出雨水主干管的流量，从而获得相应流量下的流速、坡度等水力要素。列 表进行各管段的流量和水力计算。详细过程见设计计算书。 3.3.3 雨水管渠的敷设方式、管材及接口 雨水管管材同污水管 本实例雨水管道同样以埋地方式敷设，采用圆形断面的管渠。当管径小于30杨志：某城镇给排水管网系统综合设计等于 2000mm 时，采用钢筋混凝土管，但是由于钢筋混凝土管管节短，接头 多，自重较大所以其接口宜采用水泥砂浆抹带接口，企口管、平口管、承插 管均可以采用此种接口。若地基土质较好，则可以采用钢丝网水泥砂浆抹带 接口，若地基沿管道轴向沉陷不均匀，则可以采用石棉沥青卷材接口。对于 钢筋混凝土管，其基础要求比较夯实，因此常采用混凝土带状基础。 当管径大于 2000mm 时，采用钢筋混凝土矩形断面暗沟。序号接口名称 钢丝网水泥砂图形1浆抹带接口水泥砂浆抹带 2 接口石棉沥青卷材 3 接口雨水口的设置应根据道路广场情况、街坊及建筑情况、地形情况（应特别 注意会水面积较大、地形低洼的积水地点） 、土壤条件、绿化情况、降雨强度， 以及雨水口的泄水能力等因素决定。其具体布置形式如下图所示：31杨志：某城镇给排水管网系统综合设计3.3.4 雨水管网主要工程量表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9名称雨水管 雨水管 雨水管 雨水管 雨水管 雨水管 矩形雨水暗 沟 矩形雨水暗 沟 矩形雨水暗 沟规格DN700 DN800 DN900 DN1000 DN1300 DN1400 宽 2m，水深 1.2 m 宽 2m，水深 1.6 m 宽 2m，水深 1.7 m材料混凝土 混凝土 混凝土 混凝土 混凝土 混凝土 混凝土 混凝土 混凝土32单位146 m 122 m 151 m 125 m 223 m 93 m 155 m 242 m 737 m数量备注长度视现场 情况而定 长度视现场 情况而定 长度视现场 情况而定 长度视现场 情况而定 长度视现场 情况而定 长度视现场 情况而定 长度视现场 情况而定 长度视现场 情况而定 长度视现场 情况而定杨志：某城镇给排水管网系统综合设计10 11 12 13矩形雨水暗 沟 雨水检查井 雨水口 雨水排放口宽 2m，水深 1.7 m ?1250混凝土 砖砌 铸铁71 m 个 个 个 69 16 13长度视现场 情况而定八字式浆砌块石说明：雨水出水口的选在参见《给水排水设计手册-第五册-城镇排水》的 1.5.8 出 水口，八字出水口详图见《给水排水标准图集》S222。33杨志：某城镇给排水管网系统综合设计第4章给排水管道综合设计4.1.管网综合设计的原则1．管线布置应采用城市统一的坐标系统和高程系统。 2．管线规划、设计时应结合城市道路网规划，在不妨碍工程管线正常运 行、检修和合理占用土地的情况下，使线路短捷。 3．充分利用现有管线。当现状管线不满足要求时，经过经济、技术比较， 可废弃或抽换。 4．布线时宜避开土质松软地区、地震断裂带、沉陷区和地下水位较高的 不利地带；在山地城市还应避开滑坡危险地带和山洪峰口。 5．管线布置应与地下铁道、地下通道、人防工程等地下隐蔽工程协调配 合。 6．工程管线综合规划、设计时，应减少管线在道路交叉口处交叉。当管 线竖向位置发生矛盾是，宜按以下原则处理： (1) 压力管线让重力自流管线 (2) 可弯曲管线让不易弯曲管线 (3) 分支管线让主干管线 (4) 小管径管线让大管径管线 (5) 新建管线让原有管线 7．给水、污水和雨水管线一般都在地下直接埋设因此还应注意以下几点： (1) 在寒冷地区应根据土壤冰冻深度确定管线覆土深度。管线的最小覆土 深度应符合附表 1 中的规定。本设计中给水管线的最小覆土厚度取 1.0m。序号 管线名称 最 小 覆 土 深 度 /m 人 行 道下 车 行 倒下 1 电力管线 直埋 管沟 0.5 0.7 0.4 0.5 附表 1 管线的最小覆土深度 2 3 电信管线 热力管线 直埋 管沟 直埋 管沟 0.7 0.8 0.4 0.7 0.5 0.7 0.2 0.2 4 燃 气 管线 0.6 0.8 5 给 水 管线 0.6 0.7 6 雨 水 管线 0.6 0.7 7 污水 管线 0.6 0.7(2) 管线宜沿道路敷设并与道路中心线平行，其主干管线应靠近分支管线34杨志：某城镇给排水管网系统综合设计多的一侧，管线不宜从道路一侧转到另一侧。 道路红线宽度超过 30m 的城市干道，宜两侧布置给水配水管线和燃气配 气管线；道路红线宽度超过 50m 的城市干道，应在道路两侧布置排水管线。 (3) 管线在道路上的平面位置宜相对固定。从道路红线向道路中心线方向 平行布置的顺序宜按以下排列：给水管、雨水排水管、污水排水管。 (4) 各种工程管线不应在平面位置上重叠埋设。 8．沿铁路、公路敷设的管线应与铁路、公路线平行。当与其交叉时宜采 用垂直交叉方式布置。 9．管线之间，管线与建筑物之间的最小水平净距应符合附表 2 的规定。附表 2 地下工程管线最小水平净距表 1 2 3 4 5 6 单位：m 7 道 路 侧 右 边 缘 8 铁 路 钢 轨 或 坡 脚给水管 序 号 管线 名称 建 筑 物 d& 200mm 1 2 3 4 5 建筑物 给水管 排水管 乔木 灌木 通信、 照明&10kV 高 &35kV 压 塔 杆 &35kV 基 础 边 d&200mm d&200mm 1.0 3.0 2.5 3.0 1.5 1.0 d& 200mm 3.0 2.5 1.0 1.5 1.5 0.5 1.5 3.0 1.5 1.5 1.5 排 水 管 乔 木 灌 木地上杆柱高压 通信、 塔杆 照 明 基础边 &10kV & & 35kV 35kV 6.0 0.5 0.5 1.5 3.0 1.5 1.5 1.5 1.5 0.5 5.01.0 1.5 0.51.56地上 杆柱0.5 3.0 1.535杨志：某城镇给排水管网系统综合设计 7 8 道路侧 右边缘 铁路钢 轨或坡 脚 1.5 6.0 5.0 1.5 0.5 0.510．当管线交叉敷设时，自地表面向下的排列顺序宜为：电力管线、热力管 线、燃气管线、给水管线、雨水排水管线、污水排水管线。 11．管线在交叉点的高程应根据排水管线的高程确定。管线交叉时的最小垂 直净距，应符合附表 3 中的规定。附表 3 工程管线交叉时的最小垂直净距 1 2 3 4 给水 污水、 热力管线 燃气管线 管线 雨水管线 0.15 0.40 0.15 0.15 0.50 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.50 0.15 0.50 0.50 0.15 0.15 0.15 0.15 0.50 0.50 0.15 0.50 0.15 0.50 0.15 0.25 0.25 0.50 0.50 0.25 0.25 0.50 0.50 5 电信管线 直埋 管沟 单位：m 6 电力管线 直埋 管沟序号 1 2 3 4 5 6 给水管线 污水、 雨水 管线 热力 管线 燃气 管线 直埋 电信 管线 管沟 直埋 电力 管线 管沟4.2.设计范围及内容 管网综合设计的相关内容就是设计该城镇的给水、污水、雨水、电信、 燃气等埋设的管道。设计时根据《城市工程管线综合规划规范》中关于各类 管线敷设平面位置要求合理布置各类管线，使其满足各自最小埋深，同时满 足规范对于相邻管道间最小净距的要求，以及平面交叉时各种管线的相对位 置关系。 4.3. 各管线现状 该镇大部分街道下面都埋设了电缆光纤。36杨志：某城镇给排水管网系统综合设计4.4 各管网布置方案、管道材料及主要设计参数 各管网布置方案、管道材料及主要设计参数等具体信息见“城镇管网综 合总平面图” 。其中，根据规定，给水管道的最小覆土厚度取 0.7m，排水管 道设计管道的最小埋深为 2.3m，雨水管道的最小覆土厚度为 1.2m 4.5 管线综合平面布置 管线综合平面布置即保证各类管线在平面位置上满足最小净距的要求。 具体布线方式见“城镇管网综合总平面图” 。 4.6 管线综合断面布置 管线综合断面布置即要保证各类管线在纵向布置时满足高程的相对关系。 具体布线方式见“城镇管网综合设计”中的各路段断面图。37杨志：某城镇给排水管网系统综合设计第二篇 管网设计计算书 第1章 给水管网计算1.1 水量计算1.1.1 规划人口计算 从长远发展的角度出发采用远期规划人口，即 60000 人。 1.1.2 水量计算 法一：人均综合指标法 根据 《城市给水工程规划规范》 （GB ） ， 规划人口数为六万人， 城市单位人口用水指标为（0.4~0.8 ） 104 m3/万人*d，结合该城镇的具体 地理位置，最高日取 q=0.4 104 m3/万人*d，故最高日用水量 Qd=qN=0.4 104 6=24000 m3/d 时变化系数根据用水量可得：Kh=6.27%/4.17%=1.51 故设计流量：Qh=KhQd/86.4=/86.4=419.44 L/s 法二：逐项相加法 1. 城镇居民生活用水量 根据《综合生活用水定额》 （教材 P522） ，并结合该城镇的具体地理位置， 最高日选取 220 L/cap.d错误！未找到引用源。 给水普及率：95% 则最高日的居民综合生活用水量为： Q1=qNf=220 =12540 m3 /d错误！未找到引用源。 2. 工厂用水量 ①根据所给资料，工厂每天的生产用水量为 380 m3 / d 错误！未找到引用源。 ②工厂工人的生活用水量和淋浴用水量可以参见《工业企业设计卫生标 准》确定： 车间工人生活用水： 热车间采用每人每班 35L， 一般车间采用每人每班 25L。 车间工人淋浴用水：热车间采用每人每班 60L，一般车间淋浴用水量为每 人每班 40L。 甲、乙、丙三个工厂均采用三班制，故用水量如下表所示 表 1 集中流量计算表第一班职工人 数 热车 间 一般 车间工厂 名称各厂 各班 总量 (m3)第二班职工人 数 热车 间 一般 车间各厂 各班 总量 (m3)第三班职工人 数 热车 间 一般 车间各厂 各班 总量 (m3)淋浴人数 百分比% 热车 间 一 般 车 间38杨志：某城镇给排水管网系统综合设计甲厂 乙厂 丙厂 甲厂 386 299 254 13.51 10.47 8.89 486 278 341 12.2 6.95 8.53 25.66 17.42 17.42 297 248 230 10.4 8.68 8.05 440 460 345 11 11.5 8.63 21.4 20.18 16.68 320 260 210 11.2 9.1 7.35 59.65 440 460 380 11 11.5 9.5 22.2 20.6 16.85 84 72 71 45 32 41用水标准 生活(L/人* 班) 热车 35 间 一般 车间 25生活 用水 量 (m3)各厂 用水 量 各班 总量乙厂 丙厂60.4958.25甲厂淋浴 用水 量 (m3)各厂 用水 量 各班 总量19.45 12.92 10.828.75 3.56 5.5928.2 16.48 16.4114.97 10.71 9.7987.92 5.89 5.6622.89 16.6 15.4616.13 11.23 8.9467.92 5.888 6.23224.05 17.12 15.18淋浴(L/人* 班) 热车 间 一般 车间 60 40乙厂 丙厂61.0904 甲厂54.27777856.346最高时(8~9 时)各厂集中 流量(L/s)乙厂丙厂6.3. 消防用水量 城市及工业企业消防用水量标准及同时发生火灾的次数， 按照附表 2、 3、4、5 选用，由此可以算出消防用水量。 根据《城镇、居住区室外的消防用水量》查得：同时间内的火灾次数 为 2 次，一次灭火用水量为 35L/S。 根据《建筑物的室外消防栓用水》查得消防栓水量为 20L/S。 本实例采用情况最不利的前者，即 70L/s。 4. 其他用水 本实例中其他用水为道路浇洒总量为每天 100 m3，各在 6~7 时和 19~20时进行浇洒。39杨志：某城镇给排水管网系统综合设计在各项用水量计算之后，编制出的城市各用户逐时用水量合并计算表, 从计算表可以得出，最高日最高时的用水量为 8~9 时，故设计流量： Qh=/h=279.33L/s 表 2 城市各用户逐时用水量合并计算表城市居民生活 用水量 时间 占全 日用 水 量% 2 1.7 1.67 1.63 1.63 2.56 4.35 5.14 5.64 6 5.84 5.07 5.15 5.15 5.15 5.27 5.52 5.75 生产用水量 用水 量 3 （m ） 占百 分比 （%） 4 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 用水 量 (m3) 5 15.85 15.85 15.81 15.85 15.85 15.81 15.85 15.85 15.81 15.85 15.85 15.81 15.85 15.85 15.81 15.85 15.85 54.946440工厂用水量 车间生活用水 量 占百 分比 （%） 7 15.00 3.55 8.95 13.50 8.25 15.25 10.50 25.00 61. 3.25 8.95 13.80 8.25 15.35 10.30 25.10 15.03 用水 量 (m3) 8 9.074 2.147 5.414 8.166 4.99 9.225 6.351 15.12 8.738 1.893 5.213 8.039 4.806 8.941 6 14.62 8.965淋浴用 水量 （m3）道 路 及 绿 化 用 水 量 (m3) 10每小时总用水量 未预见 用水量 (m3)(m3)占全日 用水 量%1 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 8～9 9～10 10～11 11～12 12～13 13～14 14～15 15～16 16～173 213.18 209.42 204.4 204.4 321.02 545.49 644.56 707.26 752.4 732.34 635.78 645.81 645.81 645.81 660.86 692.21 721.056 56.34611 58.3 45.8 68.12 353.33 272.89 270.75 274.1 410.23 684.63 860.1 885.87 .09 788.2 803.59 799.75 804.72 819.2 867.21 960.9713 2.8 1.3 2.92 5.16 6.79 4.34 4.37 5.86 5.9892150143.351 147.645 167.607 150.015 131.367 133.931 133.292 134.119 136.533 144.535 160.162杨志：某城镇给排水管网系统综合设计 17～18 18～19 19～20 20～21 21～22 22～23 23～24 合计 5.83 5.62 5 3.19 2.69 2.58 1.87 100% 731.08 704.75 627 400.03 337.33 323.53 234.5
4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 100% 15.81 15.85 15.85 15.81 15.85 15.85 15.81 380 172.383 3.52 8.95 13.70 8.05 15.25 10.50 25.00 300% 2.1 5.339 8.172 4.802 9.097 6.263 14.91 178.4 100 50 149.798 145.187 140.204 84.7 69.7 .79 871.12 841.22 504.76 434.72 414.77 318.26 67 5.89 3.39 2.56 100%计算表说明：工厂生产用水按 24 小时均分（表中 5 列） ；淋浴用水集中在三 班下班时间（具体见表中 6 列） ；道路及绿化用水量集中在早晚（表中 10 列） ，各 一次；未预见用水量系数取 1.2（表中 11 列） ；逐时用水量（12 列）等于 3、5、6、 8、9、10、11 之和。总用水量为 12 列之和。 综上所述，综合考虑各种因素后设计流量取上述两种方法计算所得的较小 值:Qh=279.33L/s 1.2 二泵站供水及及清水池，调节水池容积计算 1.2.1 二级泵张供水方案设计 管网内未设水塔调节水池，故二泵站的供水量等于用水量，即水泵采用每日 每小时供水量等于用水量供水的办法，所以二级泵站应采用多台水泵大小搭配， 以便供给每小时变化的水量，同时保持水泵在高效范围内运转。 由前面的表 1 可以绘制出《用水量逐时变化图》 ：41杨志：某城镇给排水管网系统综合设计1.2.2．清水池，调节水池容量计算 清水池是给水系统的调节构筑物，整个给水系统的调节水量实际清水池来分 担。 关于清水池容积计算的表格：时间 ⑴ 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 8～9 9～10 10～11 11～12 12～13 13～14 14～15 用水量(%) ⑵ 2.20 1.70 1.69 1.71 2.56 4.27 5.36 5.52 6.27 5.61 4.91 5.01 4.98 5.02 5.11 二级泵站供 水量(%) ⑶ 2.20 1.70 1.69 1.71 2.56 4.27 5.36 5.52 6.27 5.61 4.91 5.01 4.98 5.02 5.1142一级泵站供 水量(%) ⑷4.17 4.1 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16清水池调节容积(%) 无水塔时 ⑸ -1.97 -2.47 -2.47 -2.46 -1.61 0.11 1.19 1.35 2.11 1.44 0.74 0.85 0.81 0.85 0.95杨志：某城镇给排水管网系统综合设计15～16 16～17 17～18 18～19 19～20 20～21 21～22 22～23 23～24 累计5.40 5.99 5.60 5.43 5.24 3.15 2.71 2.59 1.98 100.005.40 5.99 5.60 5.43 5.24 3.15 2.71 2.59 1.98 100.004.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.16 4.17 4.17 4.161.23 1.82 1.44 1.26 1.07 -1.01 -1.46 -1.58 -2.18 17.22100.00关于上面表格的计算说明：5 项=3 项-4 项，清水池容积为 5 项的正值（或者 负值）与总用水量的乘积。 （1）清水池容量计算 清水池中除了贮存调节用水量之外，还应存放消防用水和水厂内冲洗滤池， 排泥等用水，因此清水池有效容积等于： W池 ? W 1 ? W 2 ? W 3 式中： W1 －调节容积（ 米3 ） ； （2）W2 －消防用水（ 米3 ） ，居住区和工厂可按二小时火灾延续时间的消防 用水总量计算。 W3 －水厂生产量水量（ 米3 ） ，一般按最高日用水量的 5%~10%考虑。 消防容积 W1 等于二级泵站供水量减去一级泵站供水中的正值或者负值的总和。 （其中一级泵站设为 24 小时均匀供水） 调节容积 W1=%= 消防容积 W2=35L/S 2 60 60=252 m3 水厂生产用水量 W3=16045错误！未找到引用源。10%= 清水池的容积 W 池=+9.43 m3（2）调节水池中除了贮存调节水量外，还需要贮存部分消防水量，因此，调 节水池总容积等于： （3） W 调节水池=W1+W2 式中： W1 －调节容积（ 米3 ） ；W2 －消防贮水量（ 米3 ） ，按 10 分钟室内消防用水量计算。 调剂容积 W1 等于重力二区和减压区最高日用水量的 10%。 W1 = 86.52 3.6 24 10%=747.53 m343杨志：某城镇给排水管网系统综合设计根据规范室内消防用水为 10L/S。 W2 =10L /S错误！未找到引用源。10错误！未找到引用源。6=6 m3 W 调节水池=747.53 +6=753.53 m31.3 管网水力计算 管网计算草图如下1.3.1．确定管网计算情况 本次实例中根据实际情况设置的水塔为前置水塔管网，其计算情况为： （1） 最高用水时； （2） 最高用水加消防； （3） 事故校核时。 1.3.2．根据每种计算情况确定水塔、水泵的供水量及每一管段的计算流量。 （1） 计算比流量 q 将管网各管段按节点进行编号， 根据计算管段的总长度和总流量计算比流量 q 比即：44杨志：某城镇给排水管网系统综合设计q比 ?Q-? q?L(升/秒)式中：Q------城市最高日最高时总用水量（升/秒） q ------城市最高时各大用户中用水量之和（分/秒）? （不包括沿无建筑区域、桥梁通过的干 ? L ------管网的总计算长度（米）管以及房屋支管等的总长度） 。 本实例中最高日最高时的用水量为 279.33 L/s，管网总计算长度为 20062 m，集中流量为 23.79 L/s错 误 ！ 未 找 到 引 用 源 。 = （ 279.33-23.79 ） /7373L/s*m（2） 计算延线流量 q 比 根据比流量 q 比和各管段的计算长度，可算出各管段的沿线流量 q 沿q沿 =q比.L ?升/秒?式中：L-------各管段计算长度（米） 表 3 各管段沿线流量计算表 比流量 qs=0.01274(L/s) 管段编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 管段实长 (m) 40.00 706.00 594.00 .00 .00 .00 8.00 622.00 .00 833.0045管段计算长 度(m) 706.00 594.00 .00 .00 0.00 .00 .00 833.00管段沿线流量 Q(L/s) 8.99 7.57 22.67 11.15 16.71 11.88 14.19 16.05 15.90 7.92 15.41 6.10 10.61高压区重力一区杨志：某城镇给排水管网系统综合设计重力二区减压区 总长(m)16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27868.00 205.00 515.00 905.00 745.00 604.00 792.00 397.00 579.00 706.00 800.00 700.00 21248.00868.0011.06905.00 745.00 604.00 792.00 397.00 579.00 706.00 800.00 700.00 20062.0011.53 9.49 7.69 10.09 5.06 7.37 8.99 10.19 8.92 255.54（3） 管道的节点流量 节点流量等于连接在该节点上所有管段沿线流量之和的一半，即Q 节=0.5* ? Q 沿+Q 集表 4 节点流量计算表 节点编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 与节点连接 的管段 2、8 2、3、6 3、4 4、5 5、6、7 7、8 10、16 10、11、14 11、12 12、13 13、14、15 15、16 19、25 19、20、2346?Q沿 23.18 33.27 30.24 33.82 39.74 26.07 27.10 38.05 23.82 23.33 32.12 21.67 20.52 26.07Q 节=0.5* ? Q 沿+Q 集 22.17 16.63 15.12 16.91 19.87 13.04 13.55 19.02 11.91 11.67 16.06 17.64 10.26 13.04节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点 节点杨志：某城镇给排水管网系统综合设计节点 节点 节点 节点 节点 节点16 17 18 19 20 2120、21 21、22 22、23、24 24、25 26、27 27.0017.18 17.78 22.52 16.37 19.10 8.928.59 28.00 11.26 14.59 9.55 4.461.3.3 管网水力计算 若系枝状管网，水力计算比较简单。即根据各节点流量便可按 本实例系环状管网，故水力计算可按下列步骤进行： （1）流量分配 根据最大用水时水泵及调节水池供水量以及管网各节点的出流量（包括大用 户的集中流量） ，可按节点流量平衡条件即 水流方向） ，求出各管段流量。 （2）选管径 在各管段计算流量确定之后，可利用水力计算表（给排水设计手册第二册） ； 按平均经济流速选管径；初选管径根据教材 P92 的《界限流量表》 。 另外本实例是中小城镇，所以最小管径选定为 150mm。 区域 管段 2 6 7 8 3 4 5 610 14 15 16 11 12 13 1447?Q ? 0 的条件，求出各管段流量，然后按平均经济流速确定管径，计算各管段水头损失。?Q ? 0 进行初步的流量分配（先假定高压区初分流量 l/s 44.03 5.77 -24.50 -37.54 21.63 6.51 -10.40 -5.7742.32 6.94 -16.34 -33.98 16.36 4.45 -7.22 -6.94管径 mm 300 150 250 300 200 150 150 150300 150 250 250 200 150 150 150重力一区杨志：某城镇给排水管网系统综合设计重力二区减压区 1.3.4 各工况下的管网校核19 23 24 25 20 21 22 23 26 2742.66 11.44 -18.23 -32.82 18.18 9.59 -18.41 -11.44 9.55 4.46300 150 200 250 200 150 200 150 150 1001.3.4.1 用水最高时的管网平差 经过流量初分以后进行管网平差管网平差 初步分配流量 环 管 管长 管径 号 段 (m) (mm) q(L/s) 1000i h(m) 2 706 300 44.03 2.20 1.55 6 .77 1.75 2.29 Ⅰ 7 933 250 -24.50 1.90 -1.77 8 .54 1.65 -1.83 高 0.24 压 区 3 594 200 21.63 4.59 2.72 4 .51 2.17 3.85 Ⅱ 5 875 150 -10.40 5.05 -4.42 6 .77 1.75 -2.29 -0.13 10
Ⅰ 15 833 16 868 重 力 一 区 11
300 42.32 150 6.94 250 -16.34 250 -33.98 2.05 2.58 2.43 1.16 0.92 -0.76 3.45 -2.99 -0.02 第一次较正 |sq| q(L/s) 1000i h(m) 0.04 43.82 2.18 1.54 0.40 5.51 1.61 2.11 0.07 -24.71 1.93 -1.80 0.05 -37.75 1.66 -1.85 0.55 0.00 △q1=-0.24/(2*0.553)= 0.13 21.67 4.60 2.73 0.59 6.55 2.19 3.90 0.42 -10.36 5.01 -4.38 0.40 -5.51 1.61 -2.11 1.54 0.14 △q1=0.14/(2*1.632)= 0.06 0.17 0.05 0.09 0.36 |sq| 0.04 0.38 0.07 0.05 0.54 -0.21 0.13 0.59 0.42 0.40 1.54 0.04200 150 150 15016.36 4.45 -7.22 -6.942.76 3.44 0.21 1.10 0.68 0.15 2.61 -3.15 0.44 2.43 -1.16 0.1748杨志：某城镇给排水管网系统综合设计-0.19 0.97 19 23 Ⅰ 24 25 重 力 二 区 905 397 579 706 300 42.66 150 11.44 200 -18.23 250 -32.82 2.08 1.88 0.04 6.01 2.38 0.21 3.36 -1.94 0.11 3.24 -2.28 0.07 0.04 0.43 3.34 2.49 0.14 4.35 2.63 0.27 3.42 -2.71 0.15 6.01 -2.38 0.21 0.03 0.7720 21 Ⅱ 22 23745 604 792 397200 18.18 150 9.59 200 -18.41 150 -11.44减 压 区26 27800 700150 1009.55 4.464.32 8.143.46 5.70通过上表计算节点水力情况： 干管节点自由水头计算表(最高用水量时) 管段 管 粗 段 管段流 单位水 各管段 管长 直径 糙 流速 编 量 头损失 水头损 (m) (mm) 系 (m/s) 号 (L/s) (m/km) 失(m) 数 1 40 400 130 103.7 0.83 1.69 0. 300 130 44.03 0.62 1.41 0. 200 130 21.63 0.69 2.72 1.61568 高 4
6.51 0.37 1.19 2.1182 压 5 875 150 130 -10.4 0.59 2.84 2.485 区 6
5.77 0.33 0.95 1. 150 130 -24.5 0.5 0.95 0.4 300 130 -37.54 0.53 1.05 1. 0.64326 重 9 426 500 130 175.59 0.89 力 10
42.32 0.6 1.31 1.6506 一 11
16.36 0.52 1.62 2.0217649节点 节 点 编 号 1 2 3 4 5 6 节点流 量 (L/s) 22.168 16.635 15.119 16.909 19.870 13.037 自由水 头 82.49 38.62 32.4 108.7 117.7 122.17 8 913.552 19.023 11.90940.56 64.91 40.38杨志：某城镇给排水管网系统综合设计区重 力 二 区减 压 区12 622 13
15 833 16 868 17 205 18 515 19 905 20 745 21 604 22 792 23 397 24 579 25 706 26 800 27 700150 150 150 250 250 400 400 300 200 150 200 150 200 250 150 100130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 1304.45 -7.22 6.94 -16.34 -33.98 85.74 85.74 42.66 18.18 9.59 -18.41 11.44 -18.23 -32.82 14.01 4.460.25 0.41 0.39 0.33 0.69 0.68 0.68 0.6 0.58 0.54 0.59 0.65 0.58 0.67 0.8 0.580.59 1.44 1.34 0.55 2.12 1.19 1.19 1.33 1.97 2.45 2.02 3.39 1.98 1.98 8.713 8.1440.4 0.15 1.95 0.65 1.8 1.83 1.88 6.810 11.667 11 16.062 12 17.639107.1 94.46 106.513 14 15 16 17 18 190 10.260 13.037 8.591 27.997 11.260 14.59599.11 34.09 43.99 30.52 70.23 86.84 78.7920 219.55 4.4650.由此表可知在最高用水时，管网中各干管的节点水压均满足最小服务水头 28 米的要求1.3.4.2 校核消防时的流量和水压要求 根据《城镇、居住区室外消防用水量》规范，6 万人城镇应在同一时间火灾次 数为 2 次，并且发生在重力一区控制点 9 和重力二区控制点 16。即同时在 9、16 节点各加上消防用水量 35 L/s。 干管节点自由水头计算表（消防校核时） 管段 节点 管 粗 节 段 管段流 单位水 各管段 节点流 管长 直径 糙 流速 点 自由水 编 量 头损失 水头损 量 (m) (mm) 系 (m/s) 编 头 号 (L/s) (m/km) 失(m) (L/s) 数 号 1 40 400 130 103.7 0.83 1.69 0..168 82.49 2 706 300 130 44.03 0.62 1.41 0..635 38.62 3 594 200 130 21.63 0.69 2.72 1..119 32.4 高 4
6.51 0.37 1.19 2..909 108.68 压 5 875 150 130 -10.4 0.59 2.84 2.485 5 19.870 117.67 区 6
5.77 0.33 0.95 1..037 122.14 7 933 150 130 -24.5 0.5 0.95 0.4 300 130 -37.54 0.53 1.05 1.1697 重 9 426 500 130 245.59 1.25 2.82 1..552 4050杨志：某城镇给排水管网系统综合设计力 一 区 (节 点9 着 火) 重 力 二 区 (节 点 16 着 火)减 压 27 700 100 130 4.46 0.58 8.144 5.7008 区 其中 9 和 16 节点表示最不利点，均满足 10 米自由水头。10 8 12 622 13
15 833 16 868 17 205 18 515 19 905 20 745 21 604 22 792 23 397 24 579 25 706 26 800300 200 150 150 150 250 250 400 400 300 200 150 200 150 200 250 150130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 13066.04 40.52 -6.39 -18.06 6.5 -27.62 -45.26 120.74 120.74 67.73 40.43 -3.16 -31.16 14.26 -28.16 -42.75 14.010.93 1.29 0.36 1.02 0.37 0.56 0.92 0.96 0.96 0.96 1.29 0.18 0.99 0.81 0.9 0.87 0.82.98 8.69 1.15 7.9 1.19 1.44 3.6 2.24 2.24 3.12 8.65 0.31 5.34 5.1 4.43 3.24 8.7133.1 0. 0.52 3.2 1.6 6.24 4.7 2.44 6.97048 9 10 11 1219.023 62.24 46.909 28.9 11.667 96.71 16.062 91.88 17.639 104.6813 14 15 16 17 18 190 10.260 13.037 43.591 27.997 11.260 14.5950 33.54 41.82 23.37 64.75 83.99 77.3620 219.55 4.4654.14 92.321.3.4.3 校核事故时的流量和水压要求 事故时，水量仅为最高时的 70%，假设高压区最不利 2 管段中断供水，重力 一区最不利 10 管段中断供水， 而重力二区最不利管段 19 中断供水。 （由于三个区 域是并联形式，所以按照三个区域最不利管段分别发生事故考虑） 干管节点自由水头计算表（事故校核时） 管段 节点 单位 直 节 管段 管段流 流速 水头 各管段 节点流 管长 径 粗糙 点 自由 编号 量 (m/s 损失 水头损 量 (m) (mm 系数 编 水头 (L/s) ) (m/km 失(m) (L/s) ) 号 ) 1 40 400 130 76.62 0.58 0.87 0..520 82.52 （断） 706 300 130 0 2 11.640 84.87 高 2 压 3 594 200 130 4.58 0.15 0.15 0..580 20.18 区 4
-6 0.34 1.03 1..840 100.4 5 875 150 130 -17.84 1.01 7.72 6.755 5 13.910 113.751杨志：某城镇给排水管网系统综合设计重 力 一 区重 力 二 区减 压 区6 7 8 9 10 （断） 11 12 13 14 15 16 17 18 19 （断） 20 21 22 23 24 25 26 274 426 2
868 205 515 905 745 604 792 397 579 706 800 700150 150 300 500 300 200 150 150 150 250 250 400 400 300 200 150 200 150 200 250 150 100130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 130 13016.22 -47.97 57.1 122.910.92 0.98 0.81 0.636.48 4.01 2.28 0.788.33 2.28 069.13120.87 8 9 10 11 129.490 13.310 8.340 8.170 11.240 12.3540.87 56.16 33.41 100.7 90.32 104.45.2 -3.13 -11.3 18.52 -41.06 -53.41 85.74 60.020.17 0.18 0.64 1.05 0.84 1.09 0.68 0.480.19 0.31 3.32 8.28 3.05 4.89 1.19 0.650.82 4.12 2.52 0.75 013 14 15 16 17 18 190 7.180 9.130 6.010 19.600 7.880 10.2100 34.38 34.65 22.53 63.75 80.77 77.14.75 -1.26 -20.86 13.88 -42.62 -52.84 14.01 4.460.15 0.07 0.66 0.79 1.36 1.08 0.8 0.580.16 0.06 2.54 4.85 9.55 4.79 8.713 8.1440.24 2.45 5.74 6.820 219.55 4.4654.14 95.84其中 3 节点表示高压区最不利点，有 20.18 米自由水头，9 节点表示重力一区 最不利点，有 33.41 米自由水头，满足最小服务水头 28 米，16 节点表示重力二区 最不利点，有 22.53 米自由水头。故当高压区和重力二区最不利管段发生事故断 水时，不满足最小服务水头 28 米的要求，应加强抢修力度，使损坏的管段能尽快 修复。 1.4 确定二泵站扬程、调节水池最低水位标高及管网各节点的水压 1）二泵站扬程应保证供水至高压区的控制点，故扬程为：H p ? (Zc ? ZD ) ? Hc +hz ? ? hn式中：ZD ------清水池最低水位标高（米）52杨志：某城镇给排水管网系统综合设计ZC ------高压区最不利点（控制点）的地面标高（米） Hc------高压区最不利点（控制点）所需的自由水头（米）? h -------从二泵站到控制点的总水头损失（米）nhz-----泵站内吸、压水管水头损失（米）Z D =940 m，Hc =3.00m，最高用水时泵站内吸、压水管水损 hz 取 2.5m，故二泵站扬程为：H p ? (Zc ? ZD ) ? Hc +hz ? ? hn=（989.9-940）+28.00+2.50+（0.10+1.54+2.73） =84.77m（取 85 m） 2）最大用水加消防用水时水泵扬程HP ? (Zc ? ZD) ? 10 ? ? hn ? hz式中：10-----低压制消防管网在失火地点应保证的自由火头（米） ； ZD ------清水池最低水位标高（米） ZC ------高压区最不利点（控制点）的地面标高（米）? h -------从二泵站到控制点的总水头损失（米）nhz-----泵站内吸、压水管水头损失（米） 最高用水加消防时时泵站内吸、压水管水损取取 3.0 m 故二泵站扬程为：HP ? (Zc ? ZD) ? 10 ? ? hn ? hz=（989.9-940）+10.00+（0.17+3.78+13.18）+3.00 = 80.03m 3)调节水池最低水位标高Ht ? Zc ? Hc ? ? hn53杨志：某城镇给排水管网系统综合设计式中：Hc------重力二区最不利点（控制点）所需的自由水头（米）? h -------从调节水池到控制点的总水头损失（米）nZc --------------重力二区控制点所在地的地面标高（米）故调节水池最低水位标高为：Ht ? Zc ? Hc ? ?=839.49 m（取 840 m）hn= 806.20+ 28.00+（0.92+1.88+2.49）4) 计算管网各节点的水压并绘制各节点自由水头线和水坡线 干管节点自由水头计算表 节点 编号 0 0―1 1 1―2 2 2―3 3 高压区 4 4―5 5 5―6 6 6―1 1 5―2 重力一 区 0 0―7 754管段单位水 管长 头损失 (m) (m/km) 40 706 594
6 1.69 1.41 2.72 1.19 2.84 0.95 1.05 0.95 1.51各管段 水头损 失(m) 0.0676标高(m) 水坡线 1024.98 地面 940自由水头 (m) 84.98 82.49 38.62 32.4 108.68 117.67 122.14 82.49 0 40.56.42 0..92 1..3 3―4 2. 2.485 ..74 1. 942.42 1.. 898.8 940 901.6 905 911.5 989.9 985.3杨志：某城镇给排水管网系统综合设计7―8 8 8―9 9 9―10 10 10―11 11 11―12 12 12―7 7 7―13 13 8―11 13 13―14 14 14―15 15 15―16 16 重力二 区 16―17 17 17―18 18 18―19 19 19―14 14 15―18 17 17―20 减压区 20 20―21 212
205 479 515 905 745 604 792 579 706 397 800 7001.31 1.62 0.59 1.44 0.55 2.12 1.19 1.34 1.19 1.33 1.97 2.45 2.02 1.98 1.98 3.39 8.713 8.1441. 2. 0. 1. 0. 1. 0. 0.. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1.. 5. 660 92. 50. 805.3 34.09 759.2 78.79 750 86.84 765.01 70.23 806.2 30.52 794.2 43.99 805.3 34.09 840 0 840 99.11 898.8 40.56 831 106.52 842.6 94.46 828.2 107.12 895.3 40.38 872.8 64.9155杨志：某城镇给排水管网系统综合设计根据上表绘制出各节点自由水头线和水坡线：56杨志：某城镇给排水管网系统综合设计第2章 排水管网计算2.1 污水管网设计2.1.1 生活污水设计流量计算 （1）设计参数:给水定额 220 L/cap.d 设计人口数 6 万 折减系数取 90% 污水收集率为 90% 时变化系数 Kh=1.51 （2）设计计算 Q 生=给水定额*设计人口数*折减系数*Kh =220**1.51=17820错误！未找到引用源。/d=206.25 L/s 2.1.2 工厂生活污水及生产废水设计污水量计算 (1)设计参数 主要工厂的工业废水量 工业废水 设计污水流量 一 般 热车 车 间 间 甲厂 45 64 386 486 297 乙厂 30 52 299 278 248 丙厂 23 40 254 341 230 一般车间生活污水定额，以 25L/(cap?班)计； 热车间生活污水定额，以 35L/(cap?班)计； 一般车间生活污水量时变化系数，以 3.0 计；57职工人数 第一班 第二班 一般 车间 440 460 345 第三班 热车 间 320 260 210 一般 车间 440 460 380 淋浴人数 百分比 热 车 间 84 72 71 一般 车间 45 32 41工厂 名称生产 生产 污水 废水 （m3/d） （m3/d） 热车 间杨志：某城镇给排水管网系统综合设计热车间生活污水量时变化系数，以 2.5 计； 一般车间的淋浴污水定额，以 40 L/(cap?班)计； 热车间的淋浴污水定额，以 60 L/(cap?班)计 （2）设计计算 各厂生活污水及淋浴污水设计流量： 错 误 ！ 未 找 到 引 用 源 。 = （ 486*25*3+386*35*2.5 ） / （ 3600*8 ） + （486*45%*40+386*84%*60）/ L/s 错 误 ！ 未 找 到 引 用 源 。 = （ 460*25*3+260*35*2.5 /(3600*8)+(460*32%*40+260*72%*60)/ L/s 错 误 ！ 未 找 到 引 用 源 。 = （ 341*25*3+254*35*2.5 /(3600*8)+(341*41%*40+254*71%*60)/ L/s 各厂的废水设计污水量： 错误！未找到引用源。=（45+65）**1.8=2.286 L/s 错误！未找到引用源。=(30+52) **1.4=1.33 L/s 错误！未找到引用源。=（23+40）**1.1=0.803 L/s 各厂的设计污水量： 甲厂：Q=12.54 L/s 乙厂：Q=8.66s L/s 丙厂：Q=7.30 L/s 故设计区域内的集中流量如下表：生活和淋 生产污水 浴设计流 （m3/d） 量（L/s） 10.27 7.33 6.50 45 30 23生产废 水 （m3/d）））工厂名称甲厂 乙厂 丙厂 酒店Kh 范围Kh 取值集中流量(L/s) 12.54 8.66 7.3 6.8 6.4 7.864 52 401.5―2.0 1.3―1.5 1.0―1.11.8 1.4 1.1医院 公园58杨志：某城镇给排水管网系统综合设计2.1.3 划分设计管段及计算设计流量 （1） 划分设计管段：根据管网平面布置，划分设计管段(定出检查井位置并 编号)，定出主干管的设计管段长度。 （2） 街坊排水面积的划分；根据污水管网的布置，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)， 用箭头表示污水 流向。污水主干管A服务面积 街区编 号 街区面 积(ha) 街区编 号 街区面 积(ha) 街区编 号 街区面 积(ha) 1 7.87 10 4.20 19 2.18 2 3.62 11 2.15 20 4.81 3 3.57 12 4.88 21 丙厂 4 5.00 13 乙厂 22 3.84 5 5.04 14 酒店 23 9.21 6 甲厂 15 1.53 24 1.09 7 6.53 16 1.50 25 0.94 8 2.23 17 1.78 总计 89.79 9 医院 18 2.06污水主干管B服务面积 街区编号 街区面积 (ha) 街区编号 街区面积 (ha) 街区编号 街区面积 (ha) 街区编号 街区面积 (ha) 街区编号 1 公园 10 1.76 19 1.34 28 1.16 37 2 5.45 11 4.85 20 3.15 29 1.57 38 3 5.21 12 3.17 21 6.38 30 1.71 39 4 3.88 13 5.82 22 1.56 31 2.10 40595 2.46 14 6.03 23 2.67 32 1.86 416 1.64 15 3.82 24 1.24 33 3.74 427 5.46 16 2.43 25 1.05 34 7.06 438 6.16 17 3.12 26 5.32 35 2.09 449 4.56 18 3.45 27 2.16 36 6.74 45杨志：某城镇给排水管网系统综合设计街区面积 (ha) 街区编号 街区面积 (ha)3.55 46 4.711.75 47 4.091.90 48 2.76绿地 49 6.611.32 50 绿地2.46 51 3.946.55 52 3.084.18 53 公园5.67 总计 174.74（3） 污水管道设计流量的计算 1、求居住区的比流量 根据各区的污水量标准 n(L/ 人? d)和人口密度N(人 /ha)可求出各区的生活污水 平均比流量q0。即 q0=nN/86400(L/s? ha) 总面积：248.77 ha 总人口：60000人 人口密度：=241 r/ha q0=241*206.25/ L/(s?ha) 2、计算设计流量（区域划分见说明书后面的排水区域编号图）污水主干管 A 设计流量计算表 居住区生活污水量 本段流量 管段编 号 街区 编号 街区 面积 (ha) 3 7.87 7.19 5.00 5.04 7.62 2.23 比流 量 q0(L/ s*ha) 4 0.921 0.921 0.921 0.921 0.921 0.921 流量 q1(L /s) 5 7.25 6.62 4.61 4.64 7.02 2.05 转输 流量 q2(L/ s) 6 0.00 7.25 13.87 18.48 23.12 30.14 合计 平均 流量 (L/s) 7 7.25 13.87 18.48 23.12 30.14 32.2060集中流量 总 变 化 系 数 Kz 8 2.2 2.0 2.0 1.9 1.9 1.8 生活污 水设计 流量 Q1(L/s) 9 15.74 28.05 36.20 44.19 55.95 59.33 设计流 量 (L/s)本段 (L/s)转输 (L/s)1 Wa1-Wa2 Wa2-Wa32 1 2、3 4、 甲 Wa3-WA1 厂 WA1― 5 WA2 WA2― 7、 24 WA3 WA3― 8101112 15.74 28.05 48.7412.54 12.54 12.54 12.5456.74 68.50 71.88杨志：某城镇给排水管网系统综合设计WA4 WA4― WA5 WA5― WA6 Wa4-Wa5 Wa5-WA6 WA6-WA7 Wa6-WA7 WA7-WA8 Wa7-Wa8 Wa8-WA8 WA8-WA9 WA9WA10 Wa9Wa10 Wa10Wa11 Wa11WA10 WA10WA1132.20 25 医院 10 11 12 乙厂 酒店 15 16 19 17、 18 丙厂 20 22 4.81 3.84 0.921 0.921 4.43 3.54 0.94 4.20 2.15 4.88 0.921 0.921 0.921 0.921 0.87 3.87 1.98 4.50 32.2032.20 33.06 3.87 38.91 4.50 43.41 1.41 46.20 48.21 3.541.8 1.8 2.3 1.8 2.3 1.8 2.3 1.8 1.8 2.3 2.3 2.3 2.359.33 60.75 6.40 8.90 70.23 10.34 77.41 3.24 81.82 84.98 8.14 8.14 18.33 137.34 7.3012.54 12.54 6.40 18.94 8.66 6.80 18.94 6.80 34.40 34.4071.88 73.30 6.40 15.30 89.17 10.34 105.01 6.80 10.04 116.23 119.38 8.14 15.4436.93 43.411.53 1.50 2.18 3.840.921 0.921 0.921 0.9211.41 1.38 2.01 3.5444.82 46.203.54 3.54 56.173.54 7.97 59.717.30 41.7025.63 179.04污水主干管 B 设计流量计算表 居住区生活污水量 管段编 号 本段流量 比流 街区 量 面积 q0(L/ (ha) s*ha) 3 4 5.45 5.21 3.88 0.921 0.921 0.921 转输流 量 q2(L/s ) 6 0.00 5.02 9.82 13.39 合计平 均流量 (L/s) 7 5.02 9.82 13.39 13.3961集中流}