排水雨水管网设计计算说明书.docx
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排水雨水管网设计计算说明书
仲恺农业工程学院实践教学
给水排水管网工程综合设计
——排水管网计算书
(2013—2014学年第二学期)
班级给排1x1
姓名xxx
学号
设计时间~
指导老师xxxxxxxxxxxxxxx
成绩
城市建设学院
1设计原始资料
城镇概况
A城市位于我国华南地区,该城市是广东省辖县级市,自然资源丰富,交通便利。
市区地势平坦,主要建在平原上,城市中间以铁路为界,分为两个生活区:
Ⅰ区和Ⅱ区。
均有给水排水设备,自来水普及率100%。
气候情况
①市内多年来的极端高温℃,每年6~8月份的气温最高。
而到了冬季(12~2月)温度较低,多年来的极端低温为0℃。
②年平均相对湿度为65%,春季湿度大,约为65~90%;
③雨季集中在4~9月份,这段时间的降雨量占全年降雨量的80%以上,4~9月份为受热带气旋影响的主要时段,降雨量大,多出现暴雨,年平均降雨量为1930mm,多集中在6-9月,占全年降雨量的70%。
排水情况
城市用水按19万人口设计,居民最高日用水量按210(
)。
生活污水排水量按给水的90%计算。
街坊污水排入区域排水管网,区域排水管网再将接入城市的排水管道系统,最后到污水处理厂进行处理。
2排水管段设计流量计算
污水管道的布置
地形坡度
地势由西南方向东北方逐渐降低,但总体变化趋势不大。
河流流向
该城市沿市区南部有一条由北至南流向的河流,综合地势原因,污水厂设在地势较低处。
污水管道布置图
居民生活污水计算
查居民生活用水定额表,取居民平均日生活用水定额为210
,则居民生活污水量定额为
街坊面积总面积计算
根据城市人口为14万,根据草图对街坊区进行编号,得到各街坊面积和总面积,计算见下页表
街区编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
15
16
17
18
19
20
21
22
23
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
29
30
31
32
33
34
35
36
37
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
43
44
45
46
47
48
49
50
51
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
57
58
59
60
61
62
63
64
65
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
71
72
73
74
75
76
77
78
79
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
85
86
87
88
89
90
91
92
93
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
99
100
101
102
103
104
105
106
107
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
112
113
114
115
116
117
118
174
119
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
125
126
127
128
129
130
131
132
133
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
139
140
141
142
143
144
145
146
147
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
153
154
155
156
157
158
159
160
161
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
167
168
169
171
172
173
175
176
177
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
183
184
185
186
187
188
189
190
191
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
197
198
199
200
201
202
203
204
205
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
211
212
213
214
215
216
217
218
219
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
10
11
12
13
14
108
109
110
170
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
24
25
26
27
28
120
121
122
123
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
38
39
40
41
42
134
135
136
137
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
52
53
54
55
56
148
149
150
151
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
66
67
68
69
70
162
163
164
165
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
80
81
82
83
84
178
179
180
181
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
94
95
96
97
98
192
193
194
195
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
206
207
208
209
210
220
221
222
223
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
225
226
227
228
229
230
111
124
138
CAD面积
街区面积(ha)
街区编号
152
166
182
196
224
CAD面积
街区面积(ha)
集中用户污水计算
集中用水户名称
集中用水量(L/s)
工厂
火车站
合计
面积比流量计算
由表1得街区总面积为居住区人口密度为:
190000÷=(cap/ha)
则每ha街区面积的生活污水平均流量(比流量)为:
污水干管设计流量
主干线节点编号:
1—2—3—4—5—6—7—8—9-4-9
具体节点编号情况见附图
每一设计管段的污水设计流量可能包括本段流量(即从管段沿线街坊流来的污水量q居民本段)、转输流量(即从上游管段q上游管和旁侧管断流来的污水量q居旁侧)和集中流量(即从公共建筑物流来的污水量管段q集中本段和q集上游)
设计管段的设计流量计算见下表
管段编号
居民生活污水量
集中流量
设计流量(L/s)
本段流量
转输流量(L/s)
合计平均流量(L/s)
总变化系数
生活污水设计流量(L/s)
本段(L/s)
转输(L/s)
街坊编号
街坊面积(ha)
比流量(L/(s·ha))
流量(L/s)
1
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
1~2
12、17
、
—
—
—
20~21
1
—
—
—
21~2
—
—
—
—
—
—
2~3
—
—
—
—
—
—
22~23
2、3
、
—
—
—
23~3
13、14
、
—
—
24~3
18、19
、
—
—
—
3~4
—
—
—
—
—
—
4~5
—
—
—
—
—
—
25~26
4、5
、
—
—
—
26~5
15、16
、
—
—
27~5
20、21
、
—
—
—
5~6
—
—
—
—
—
—
6~7
—
—
—
—
—
—
28~7
6、7
、
—
—
—
29~7
22、23
、
—
—
—
7~8
—
—
—
—
—
—
8~9
—
—
—
—
—
—
30~9
8、9
、
—
—
—
31~9
24、25
、
—
—
—
9~10
—
—
—
—
—
—
10~11
—
—
—
—
—
—
32~11
10、11
、
—
—
—
33~11
26、27
、
—
—
—
11~12
—
—
—
—
—
—
12~13
—
—
—
—
—
—
13~14
—
—
—
—
—
—
14~15
—
—
—
—
—
—
15~16
—
—
—
—
—
16~17
—
—
—
—
—
17~18
—
—
—
—
—
18~19
—
—
—
—
—
污水管网主干管水力计算
污水管道按非满流设计:
①最小管径与最小坡度
街道污水管最小管径为200mm,相应的最小坡度为;
街道污水管最小管径为400mm,相应的最小坡度为;
②最大流速与最小流速
金属管最大流速为10m/s;
非金属管的最大流速为5m/s;
在设计充满度下的最小流速为s。
注意:
上下游管段流速的大小,一般下游管道流速≧上游管段流速
③最大设计充满度
表4管段设计充满度
管径
管段设计充满度范围
200~300
~
350~450
~
500~900
~
≧1000
~
④覆土深度
在车行道上最小覆土为,最大一般不宜大于6m,在满足连接等各方面要求的前提下,较理想的覆土深度为1~2m。
⑤连接
管道在检查井内连接,一般不同管径采用管顶平接,相同管径之间也可采用设计水面平接,不计算管段之间采用管顶平接。
不管采用什么连接方式,在任何情况下,下游管内底标高不得高于上游管内底标高,也就是说,下游上端水面标高>上有下端水面标高。
污水干管主干管水力计算表
管段编号
管道长度L(m)
设计流量Q(L/s)
管径D(mm)
坡度I
流速v(m/s)
充满度
降落量I·L(m)
标高(m)
埋设深度(m)
h/D
h(m)
地面
水面
管内底
上端
下端
上端
下端
上端
下端
上端
下端
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1~2
238
200
2~3
263
200
3~5
468
300
5~7
772
350
中途加5m泵站
7~9
690
400
9~11
708
450
11~12
458
500
12~14
1644
500
14~15
335
700
中途加5m泵站
15~16
1163
800
16~17
892
900
中途加4m泵站
17~18
1806
900
18~19
203
900
3管道总平面图及纵剖面计算成果图绘制
详图见附图
4污水设计总结
由于有了之前给水设计计算的经验,同时由于排水设计所需要做的步骤和计算都比给水少了很多,所以这次所用的时间比上次少很多。
但是由于污水计算要计算所有街区的面积,导致在这花的时间用得最多。
不过在画图的时候发现在计算有出错,粗心导致要重新算一遍和画一遍。
由于是在考试前时间做,需要我要做得准确而且要尽可能少出错,同时要顾着复习,锻炼了我做设计速度。
也让我对设计有了更深的认识。
5雨水管段设计流量计算
主要设计参数
(1)暴雨强度公式:
式中p为设计重现期,故设计重现期取值2年;t=t1+mt2,t1为地面汇流时间,取;m为管道延伸系数,计算干管主要是暗管,当地面坡度较大时,m取,当地面坡度较小时,m取2,每个管段m值的取值视该管段处的地面坡度而定;t2为管内流行时间,即t2=∑L/v
式中L为计算管段长度;v为雨水在管内的流行速度,由水力计算求得。
(2)径流系数:
整个汇水面积的平均径流系数ψ值按各类地面面积用加权平均值计算得到。
即ψ=∑Fiψi/F
式中Fi为汇水面积上各类地面的面积(ha);ψi为相应各类地面的径流系数;F为全部汇水面积。
径流系数ψ与地面敷设情况有关,按下表取值:
径流系数
比重
Ψ
各种屋面、混凝土和沥青路面
大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面
级配碎石路面
干砌砖石和碎石路面
非铺砌土路面
公园或绿地
各设计管段的设计流量
雨水管道的设计流量为地面径流系数、暴雨强度和集水面积的乘积.其中径流系数可根据不同的地面(如屋顶、碎石路、草地等)采用加权平均值;暴雨强度必须首先确定重现期和降雨历时,不同的管段具有不同的设计降雨强度.
雨水管渠的水力计算采用公式为:
Q=ΨgF
计算步骤
1.从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度:
2.计算各设计管段的汇水面积并列入水力计算表中。
3.计算各设计管段的地面坡度。
4.计算第一条设计管段时,管内流行时间t2取零,计算出第一条管段的单位面积径流量q0和设计流量Q。
5.根据设计流量和一般规定,查水力计算图表,求得各管段的管径、坡度、流速和管的输水水能力。
6.计算各管段的降落量。
7.确定的管渠起点埋深,计算第一条管渠的上下游管内底标高及埋深。
8.根据管长和流速,计算管内流行时间t2,由此再开始计算下游管段的流量及水力计算。
雨水管网主干管水力计算
汇水面积计算表
设计管段编号
本段汇水面积编号
本段汇水面积
转输汇水面积
总汇水面积
1~2
1
0
2~3
2
3~4
3
4~5
4
5~6
5
6~7
6
7~8
7
8~9
8
9~10
9
雨水主干管水力计算表
设计管段编号
管长
汇水面积
管内雨水流行时间
单位面积径流量
设计流量Q(L/s)
管径
坡度I
∑t2=∑L/v
t2=L/v
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1~2
501
0
1800
2~3
468
2500
3~4
256
2500
4~5
516
2600
5~6
356
2300
6~7
334
2800
7~8
353
2800
8~9
355
2800
9~10
458
2800
流速v(m/s)
管道输水能力Q(L/s)
坡降I·L(m)
设计地面标高(m)
设计管内底标高(m)
埋深(m)
起点
终点
起点
终点
起点
终点
10
11
12
13
14
15
16
17
18
雨水设计总结
雨水设计看似很简单,但做起来确感觉挺难的。
首先,雨水设计计算有些地方稍不注意就容易出错,如管内流水时间t2的单位是min。
我在算雨水的时候就是忘了这一点,导致后面做得又错了,有得重新做一遍。
然而,这也让我对雨水设计有了更深的认识,更让我明白到设计是严谨的,不能出任何错误,因为出错导致的经济损失将会是非常巨大的,更有可能因此坐牢。
所以,在以后的工作中,我会更加严谨,多检查,出错就尽快更改,并且总结自己出错的原因,避免下次犯同样错误,提高自己的工作效率。
同时,这次的设计也让我明白了自己以后的工作方向,让我对人生有了一次新的规划,使我对自己的未来有了更多的信心和
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