排水管设计Word格式文档下载.docx
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60.50
4—5
22.45
1.9
42.66
87.54
5—6
36
3.48
4.35
26.80
1.9
51.07
—
95.95
6—7
35
3.87
4.84
37.06
41.90
1.8
75.42
44.88
124.30
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3.33
4.16
46.06
82.91
127.79
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133.35
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23
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59.44
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103.90
148.78
10—11
18
1.99
2.49
63.61
108.14
153.02
11—12
10
5.86
7.33
103.77
111.10
1.6
177.76
222.64
12—13
9
2.24
2.80
185.46
188.26
1.5
282.39
85.39
367.78
四、污水管网主干管水力计算
长度L(m)
管径(mm)
坡度I(‰)
流速(m/s)
充满度h/D
134
350
2.4
0.74
0.60
301
0.76
0.65
206
400
0.79
193
450
0.86
224
0.88
249
500
0.94
384
230
2.1
0.92
0.70
177
550
2.0
242
460
650
1.8
0.99
190
750
1.7
1.08
五、管段衔接计算
采用钢筋混凝土排水管材,粗糙系数
,节点1受工厂2排出口埋深的控制。
最小埋深为2.5m管网其他起点最小埋深要求均小于2.5m,且节点1为最远点,因此节点1作为主干管的起点,控制整个管网埋深。
从节点1开始,从上游管段依次向下游管段进行水力计算,其中,管段长度从图中量出,再乘以其比例,设计流量前面的表已算出,管径、坡度、流速、充满度通过查资料得出,地面标高由图中估算,管内水深为充满度和管径的乘积,降落量为管长与坡度的乘积下一管段上端水面与上一管段下端水面相同,管段衔接方式为水面平接。
具体计算如下表:
管段
充满度
降落量I.L(m)
标高
埋深(m)
H/D(%)
H(m)
地面
水面
管内底
上端
下端
0.21
0.32
105.50
104.80
103.21
102.89
103.00
102.68
2.50
2.12
0.23
0.72
104.20
102.17
102.66
101.94
2.14
2.26
0.24
0.47
103.10
101.70
101.93
101.46
2.27
1.64
0.27
0.44
101.60
101.26
101.43
100.99
1.67
0.61
0.29
0.52
101.80
100.74
100.97
100.45
0.63
1.35
0.33
0.57
100.17
100.41
99.84
1.39
1.96
99.29
98.96
2.74
0.35
0.48
98.81
98.94
98.46
2.76
3.24
0.36
98.45
98.10
3.25
3.60
101.40
97.98
97.62
3.78
0.42
0.83
101.10
97.15
97.56
96.73
4.20
4.37
0.53
96.83
96.62
96.30
4.48
5.10
由实际情况覆土厚度不得小于0.70m,而节点5的覆土厚度为0.61-0.45=0.16(m)不符合要求,则可采取从4—5管段开始管段均下调0.6m,则调整后各标高为:
100.66
100.83
100.39
1.21
100.14
100.37
99.85
1.23
1.95
99.57
99.81
99.24
2.56
98.69
98.36
3.34
98.21
98.34
97.86
3.36
3.84
97.85
97.50
3.85
97.38
97.02
4.38
96.55
96.96
96.13
4.80
4.97
96.23
96.02
95.70
5.08
5.70
一、确定排水区域
本设计中有很明显的排水区界,一条河流自东向西流动,将整个城镇划分为河南区与河北区;
同时河北区有两条集水线将其分成三个排水流域,由于中间排水流域面积较大可分成两部分,河南区分成两个排水流域,则一共有6个排水流域,每个流域分别设一根干管收集雨水,通过排水口将雨水直接排入水体,即总共有6个排水口。
二、管道的布置与定线
雨水管道的平面布置,一般按照干管、支管的顺序进行,雨水的管道中没有主干管,干管直接把雨水引入水体。
定线时,应该充分利用地形,使污水走向按照地面标高由高到低来进行,干管敷设在沿地面标高到低从一个至高点排至水体,最短却是最快的汇水方式,管道敷设在街道的一侧。
支管的平面布置形式采用穿坊式,管道材料采用混凝土管。
具体布置情况见雨水管道平面布置图。
三、水力计算
1、径流系数的确定
表1径流系数ψ值
地面种类
径流系数ψ
各种屋面、混凝土和沥青路面
0.90
大块铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面
级配碎石路面
0.45
干砌砖石和碎石路面
0.40
非铺砌土路面
0.30
公园和绿地
0.15
表2各种性质地面所占百分比
地面覆盖
名称
各种
屋面
砼沥青
路面
碎石
非铺砌
沥青表面处理
碎石路面
公园
菜地
所占百分比(%)
43
8
4
19
6
20
由上述两个表格,可知本城镇的平均径流系数为:
2、设计重现期P的确定
我国地域辽阔,各地的重现度差别比较大,同一城市中也可能出现不同的重现度。
但是本设计的目标城市为一个中小城市,暴雨强度的差别不会很大,同时没有很多重要的区域,所以整个城市采用统一的重现期。
在本设计中,统一采用重现期为1a。
3、设计降雨历时的确定
降水历时可用下式表达:
,其中m为折减系数。
①地面雨水集水时间的确定
根据《室外排水设计规范》中规定:
一般采用5—15min。
一般汇水面积较小,地形较陡,建筑密度较大,雨水口分布较密的地区,宜采用较小的
值,一般为5—8min左右,其他情况为8—15min。
②管内雨水流行时间的确定
管内雨水流行时间
是指雨水在管内从第一个雨水口流到设计断面的时间。
他与雨水在管内流经的距离L及管内雨水的流行速度v有关。
可用下式计算:
③折减系数m值的确定
《室外排水设计规范》中规定:
暗管采用m=2.0。
对于明渠,为防止雨水外溢的可能,应采用m=1.2。
在陡坡地区,不能利用空隙容量,暗管采用m=1.2—2.0。
本设计中的管道全部采用暗管,所折减系数按照m=2.0计算。
4、暴雨强度公式
综上所述,当设计重现期、设计降雨历时、折减系数确定以后,计算雨水管渠的设计流量所用的设计暴雨强度公式可写为:
在设计要求中,部分参数已经给出,同时经过前面的确定,可知:
=20,C=0.7,b=19,n=0.86,
=15min,P=1a,m=2;
将相关参数代入公式可得:
从而确定了暴雨强度公式,
需要根据管段流量确定,当进行水力计算后,即可确定流速v,
才能确定。
单位面积径流量的确定
单位面积径流量
[L/s·
hm2]是暴雨强度q与径流系数ψ的乘积,即
5、设计雨水径流量计算
设计雨水径流量由以下公式确定:
其中,F为相应的汇水面积,q为设计暴雨强度。
6、具体水力计算
如下表所示:
干管编号
设计管段编号
管长L(m)
汇水面积A
管内雨水流行时间(min)
设计流量Q(L/s)
管径D(mm)
水力坡度S(‰)
t2=∑l/v
L/v
1
2
3
4
5
6
7
8
干管1
5~4
287
2.65
0.00
4.59
110.72
293.41
600
2.3
4~3
368
8.89
3.60
87.38
776.83
900
3~2
149
30.32
8.19
1.33
75.32
2283.77
1250
2.8
2~1
176
35.18
9.52
1.55
71.73
2523.62
1300
2.7
1~41
41.33
11.07
0.37
67.97
2809.28
1350
干管2
11~10
205
2.75
3.15
304.49
2.5
10~9
5.84
2.91
93.52
546.14
700
3.5
9~8
209
11.85
6.06
2.27
82.00
971.68
2.9
8~7
155
18.73
8.33
1.43
74.93
1403.35
1000
7~6
191
26.09
9.76
1.97
71.11
1855.28
1200
2.2
6~42
78
34.15
11.73
0.71
66.50
2270.86
干管3
17~16
200
1.95
3.02
215.91
500
3.3
16~15
92
4.54
1.02
94.11
427.27
4.8
15~43
64
12.21
4.04
0.62
89.65
1094.58
3.6
干管4
28~27
213
2.50
3.57
276.81
2.1
27~26
408
6.28
5.93
91.64
575.48
800
26~25
181
10.56
9.50
2.00
71.79
758.14
25~24
220
29.98
11.49
2.01
67.03
2009.42
24~23
192
46.03
13.50
1.47
62.87
2893.72
23~44
189
55.16
14.97
1.35
60.17
3318.75
3.9
干管5
38~37
160
1.28
2.98
141.72
450
37~36
163
4.36
1.86
94.30
411.14
4.5
36~45
52
7.56
4.84
0.66
86.43
653.38
干管6
40~39
268
6.32
3.21
699.77
39~46
9.83
0.49
93.23
916.48
2.6
流速v(m/s)
管道输水能力Q′(L/s)
坡降S.L(m)
设计地面标高(m)
设计管内底标高(m)
埋深/m
起点
终点
1
2
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1.041
294.33
104.20
102.80
101.64
100.98
2.56
2.12
1.704
788.85
0.70
101.60
100.68
99.98
1.62
1.874
2299.74
0.42
101.90
99.63
99.21
2.69
1.889
2507.31
0.48
101.20
99.16
98.68
2.74
2.52
1.938
2774.03
0.12
101.10
98.63
98.51
2.57
2.59
1.086
307.06
0.51
106.20
105.40
102.20
101.69
4.00
3.71
1.424
548.01
0.87
103.80
101.59
100.72
3.81
3.08
1.532
974.61
0.61
102.70
100.52
99.91
3.28
2.79
1.806
1418.43
0.54
102.60
99.71
99.17
2.99
3.43
1.617
1828.78
101.50
98.97
98.55
3.63
2.95
1.841
2259.24
0.21
97.50
97.29
1.105
216.97
100.54
3.00
2.26
1.505
425.52
0.44
101.70
100.44
100.00
2.36
1.70
1.707
1085.94
0.23
99.70
99.47
1.73
0.995
281.33
0.45
106.50
105.60
103.10
102.65
3.40
1.147
576.54
0.78
105.30
102.45
101.67
1.511
759.50
0.60
104.60
101.07
3.53
1.824
2062.89
103.40
100.67
100.05
3.93
3.35
2.182
2896.
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- 排水管 设计