排水雨水管网计算书

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雨水管网计算书（2013 2014学年第学期）班级给排水科学与工程121班姓 名李子恒学号设计时间 2014620 2014.7.5指导老师刘嵩孙洪伟成 绩城市建设学院目录1设计原始资料 错误!未定义书签。1.1城镇概况错误!未定义书签。1.2气候情况错误!未定义书签。1.3城市排水情况错误!未定义书签。1.4相关设计规范错误!未定义书签。2. 排水管段设计流量计算 12.1污水管道的布置12.2民生活污水设计流量计算错误!未定义书签。2.3街坊面积和总面积计算错误!未定义书签。2.4面积比流量计算错误!未定义书签。2.5污水干管设计流量计算错误!未定义书签。2.6污水管网主干管水力计算错误!未定义书签。3雨水管段设计流量计算 错误!未定义书签。3.1主要设计参数错误!未定义书签。3.2各设计管段的设计流量错误!未定义书签。3.3计算步骤错误!未定义书签。3.4汇水面积计算错误!未定义书签。3.5雨水管网主干管水力计算错误!未定义书签。4总结 错误!未定义书签。参考文献 111 设计原始资料1.1 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%。1.2 气候情况 市内多年来的极端高温38.7C,每年68月份的气温最高。而到了冬季(122月) 温度较低，多年来的极端低温为0C。 年平均相对湿度为65%,春季湿度大，约为6590%； 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， 49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%。降雨强度：q5 = 4.23L/s.100m2 (重现期 P= 3)；167 A (1 + C lg P)q =1降雨量公式：(t + b)n 风向：冬季(122 月)主导风向为东北风，夏季的主导风向为东南风。 1.2.3 相关 1.3 城市排水情况按近期人口 1521万人口设计，民最高日用水量按210L/人d，生活污水排水量按给 水量的 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。1.4相关设计规范(1) 室外排水设计规范 GBJ14-87(2) 市管线综合规划规范 GB50289-98(3) 水排水制图标准 GBT50106-20012. 排水管段设计流量计算2.1 污水管道的布置2.1.1 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2.1.2 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。2.1.3 污水管道布置图该污水管道的主干管布置在城市的南方，靠近河岸处，沿着城市街区的方向铺设， 干管尽可能与等高线垂直，在保证污水顺畅排出的前提下沿道路铺设。见附件12.2 民生活污水设计流量计算生活用水定额表，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210 x 90 % = 189 L cap - d2.3 街坊面积和总面积计算根据城市人口为19 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1.表1 街区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)12.257726.051518.25211.527816.601527.3834.007912.091533.6645.76808.411543.7255.99816.371559.25611.07822.281563.5278.44832.371573.1289.47840.151588.9497.04855.281598.28107.11866.171608.60118.59874.2616111.15123.68881.571626.96133.82892.1616310.91142.199022.011643.32153.869118.801658.60163.01926.4216613.56177.28938.9916710.70188.11949.511684.14194.96952.911698.63208.37968.301719.85216.229715.461725.802216.34981.4017312.802316.67993.081759.712416.031001.771768.672515.341011.931775.692617.281022.421784.522722.731031.621790.83283.201042.991806.85297.071053.931817.45304.931063.881827.21318.701070.981836.55327.051081.441846.243310.401092.341855.57345.941103.921861.67357.681708.261875.24363.141115.791885.90375.211122.731894.60384.421134.791903.20395.5011416.511913.71404.551155.861925.25417.281168.261933.22427.5411712.391944.75437.2411830.441957.65442.361749.201966.97451.181194.711974.47462.751202.121986.57470.791214.721994.26489.011221.992001.67494.281236.6520110.395011.921242.4520210.80513.8712522.032038.53522.7012655.442043.97534.501279.182054.22543.491286.662063.51554.261298.472070.57566.411302.952087.22574.2013110.252098.36584.601327.892107.43593.501331.502114.21604.271342.972125.59616.771351.502133.97623.911363.402148.126321.441372.612154.826415.811381.842168.616517.131391.682175.15669.2014017.092182.69670.861419.012193.08681.091422.572204.29695.451435.052216.69701.651442.562220.60714.331456.052235.99721.121464.852246.64733.371472.772252.84744.8114811.242264.69751.611492.542275.427625.221508.692284.022298.742302.972.4 面积比流量计算由表 1 得街区总面积为 1564.05ha 居住区人口密度为:2090001564.05=133.63(cap/ha)则每 ha 街区面积的生活污水平均流量（比流量）为：q0 二 Y 二a?2.5 污水干管设计流量计算2.5.1 确定主干线和支干线主干线节点编号：1234567 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）、转输流量（即从上游管段 q 和旁侧管断流来的污水量 q ）和集中流量（即从 本段 上游管 居旁侧 公共建筑物流来的污水量管段 q和 q ）集中本段 集上游设计管段的设计流量计算见下表2表 2 污水管段设计流量计算居住区生活污水量Q管段编号街区编号街区面 积（ha）比流量 q0(L/(sha)流量q1( L/s)1227,39,4135.510.2910.38235011.920.293.4834107,110,22310.890.293.1845224,2259.480.292.77本段流量转输 流量 q2（L/s）合计 平均 流量（L/s）总 变 化 系 数 kz生活 污水 设计 流量Q1（L/s）集中流量本段(L/s)转 输(L/s)设计流量（L/s）62.6773.051.68122.72-122.72126.32129.801.58205.09-205.09220.98224.171.48331.773.00-334.77257.38260.151.46379.82-3.00382.825-6226,22710.110.292.95281.85284.801.45412.96-3.00415.9667228,229,23015.720.294.60452.56457.151.37626.3037.023.00666.3218-60.1660.161.72103.48-103.488 9-53.0353.031.7492.27-92.27910-46.4946.491.7782.29-82.291011-39.0439.041.8070.26-70.261112-31.6931.691.8558.64-58.641213-23.6823.681.9145.23-45.231314-19.2319.231.9537.50-37.501415-13.9713.972.0128.09-28.091516-10.7210.722.0922.39-22.391617-3.863.862.308.88-8.882.6 污水管网主干管水力计算污水管道按非满流设计：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0.004；街道污水管最小管径为400mm，相应的最小坡度为0.0015； 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 0.6m/s。注意：上下游管段流速的大小，一般下游管道流速三上游管段流速 最大设计充满度表3管段设计充满度管径管段设计充满度范围2003000.25 0.553504500.250.655009000.300.70为0000.350.75 覆土深度在车行道上最小覆土为0.7m，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12m。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。 污水管网干管水力计算如下表 4，表 5表 4 污水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IL(m)h/Dh(m)12933122.725000.00281.0130.600.32.612423389205.096000.00291.1650.600.361.1281341453334.778000.00151.0620.620.4962.179545621382.828000.00271.3280.560.4481.676756755415.968000.00221.2480.630.5041.661671446660.5711000.00121.1220.600.661.735218508103.484500.00341.0410.600.271.72728 938492.27424500.0030.9660.580.2611.15291037882.294500.0030.9410.540.2431.134101135970.26464000.00280.8780.610.2441.0052111238958.63524000.00270.8310.550.221.0503121352145.2333500.00290.7990.570.19951.5109131430037.53500.00270.7440.520.1820.81141532628.08623000.0030.7230.550.1650.978151619322.39453000.0030.6960.500.150.57916172878.881873000.0030.6960.500.150.861表 5 污水主干管水力计算表管段编号标高(m)地面上端12720.75623720.9634720.8945720.856720.7867720.79下端水面上端下端管内底上端下端上端下端720.96720717.44719.76717.141.003.82720.89717716.28717.04715.923.924.97720.8720718.21719.89717.711.003.09提升至 1m720.78718716.53717.76716.083.044.70720.79720718.62719.78718.121.002.67提升至 1m720.92719716.84717.92716.182.874.74埋设深度( m)备注3 雨水管段设计流量计算3.1 主要设计参数（1）暴雨强度公式：985（1 + 1.151g P）q 二tO.58式中 p 为设计重现期，故设计重现期取值 2 年；t= t1 + m t2 , t1为地面汇流时间，取7.5min；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 1.2，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 =工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V值按各类地面面积用加权平均值计算得到。即 =近巴/ F式中Fi为汇水面积上各类地面的面积（ha）；V i为相应各类地面的径流系数；F 为全部汇水面积。径流系数V与地面敷设情况有关，按下表取值：表6径流系数屮值径流系数比重屮各种屋面、混凝土和沥青路面0.50.90大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.350.60级配碎石路面0.45十砌砖石和碎石路面0.40非铺砌土路面0.35公园或绿地0.150.153.2 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 =甲gF3.3 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qO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。3.4 汇水面积计算表 7 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(ha)转输汇水面积 (ha)总汇水面积 (ha)1218, 297.595.2412.832319，304.9412.8317.773420,318.5317.7726.314521,326.6426.3132.955622,338.1732.9541.126723,3411.3041.1252.427824,358.0252.4260.448 925,36,3711.8560.4472.2991026,3810.8572.2983.1310 1127,3914.1183.1397.253.5 雨水管网主干管水力计算表 8 雨水干管水力计算表设计管 段 编号管断长度L(m)汇水面积F(ha)管内雨水流行时间(min)单位面积径 流量 q0(L/(sha)设计流 量 Q(L/s)管径D (mm)坡度I(%。)流速v(m/s)刀 t 二 EL/v2t =L/v21229012.8302.7240.743089.254150021.792319117.772.71.91187.413331.02716001.61.673432826.314.613.12164.814335.81318001.51.754528232.957.732.53140.014612.87918001.71.865649241.1210.263.96126.045182.53218002.12.076737452.4214.223.31110.255779.73220001.51.887837660.4417.533.23100.546076.83520001.61.948 935072.2920.762.6993.036724.421200022.1791041383.1323.453.2587.827300.64121001.82.1210 1146297.2526.73.6182.488020.79722001.72.13表 8 雨水干管水力计算表设计管段 编号管道输水能力Q (L/s)坡降 lL(m)设计地面标咼(m)设计官内底标咼(m)埋深(m)终点k、八、起点终点k、八、起点终点k、八、起点123161.000.580723.24723.17721.94721.361.301.81233358.000.306723.17723.13721.26720.951.912.18344451.000.492723.13723.05720.75720.262.382.79454738.000.479723.05722.96720.26719.782.793.18565267.001.033722.96722.74719.78718.753.183.99675897.000.561722.74722.50718.55717.994.194.51786088.000.602722.50722.22717.99717.394.514.838 96808.000.700722.22721.95717.39716.694.835.269107357.000.743721.95721.43716.59715.845.365.5910118093.000.785721.43720.82715.74714.965.695.864 总结相对于给水管网的设计，排水的设计比较简单。因为计算的流程比较少，计算后期 的工作量不会因前面改动而大幅度改动，修改的地方少，核算的也比较少，所以排水需 要的时间也比较少。本次排水设计中，主要是要选对需要计算的主干线，要从最远的点 选取，而且计算过程中，要用最小流速，最大坡度来核对计算的正误。如果流量过小在附 录水力计算图上没有找到合适的流速和坡度，可用不计算管段来设计。计算设计流量时， 要细心，耐心的找准相对应管段的街区面积，而且要计算出集中流量。虽然用excel计算 减少了很多的计算压力，但是设计时要紧密的联系课本，有很多细节是需要注意的。雨水的设计相对污水官网的设计简单，也比较容易，但是还是有不少的地方需要注 意。首先是计算，在水力计算的过程中，时间t1和t2的计算要注意单位，如果时间没有 将秒划算为分钟，流量会相差很多，后面的管径选取和坡度等会相差比较大。接着，埋深 减去直径要大于覆土厚度0.7，否则不符合要求，所以刚开始的埋深要选取大点的。然后， 计算埋深，管内底标高的方法要正确，否则后面画图时也是比较不准确的。最后，是画 图，画平面图时，要先定线，画上检查井，再根据计算结果标上直径，坡度，管长等数值。 还有画剖面图时，有提升的要画出泵站，还有对照着标高画出准确地高度，确保画图时 尽可能仔细。其次，在个人能力方面，分析问题与解决问题的能力有了一定的提高，能更加全面 的考虑问题。最后，增加了实际工程的概念，理论联系实际的能力还需进一步提高。在做 设计的过程中，自身的不足之处也体现出来了，如有时处理数据不够仔细认真，考虑得 不周到，导致做了很多无用功，也走了一些弯路；实际工程的概念不强，理论联系的能力 不足。这些缺点都需在日后的学习中克服，慢慢改进，而这就需要多想多做。本次给水管 网设计持续用了几周的时间，期间既可以深化我们对理论知识的理解和掌握，也可以锻 炼我们的细心和耐心。在知识中摸索，在错误中纠正，不断地学习，不断地进步。此次设 计，加深我们对本专业设计知识的进一步了解，为我们为自己的以后的工作定位提供了 更加清晰的方向。至此为止，三个设计都做完了，设计确实很辛苦，但是痛并快乐着，收获也是很多 的，为以后毕业设计和工作做好了铺垫。参考文献1 严煦世，刘遂庆主编给水排水管网系统M.北京：中国建筑工业出版社,2002.72 杜茂安，韩洪军主编水源工程与管道系统设计计算M.北京：中国建筑工业出版社,2006.33 严煦世、范瑾初主编给水工程（第四版）M北京：中国建筑工业出版社，20004 孙慧修主编排水工程（第四版）上册M，北京：中国建筑工业出版社，1999.125 室外给水排水管道工程课程设计指导书自编