h镇给排水工程规划城市给排水管道工程课程设计设计计算说明书大

XXXX学院

城市给排水管道工程课程设计

设计计算说明书

题 目

H镇给排水工程规划

班 级 给排水XXX 宿舍号 XXX 床位号 XX

学生姓名 XXX 学 号 XXXXXXXXXXX 指导教师 XXX

职 称 XX

导师单位 XXXX学院土木工程系

成果提交日期

2015.12

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摘要

课程设计师学习计划的一个重要的实践性学习环节，是对前期所学基础理论、基本技能及专业知识的综合应用。通过此次课程设计使我们具备调查研究、文献检索、综合分析及总体规划设计和细部深入设计能力，对科学发展新动向有所了解，并在设计过程中，提高图纸表达能力，熟练掌握工具书的应用，计算机的使用，从而使我们具备独立工作和进行工程设计的能力。

本设计为H镇给排水管网课程设计。它是城市 基础设施的重要组成部分，关系着城镇的可持续发展和居民生活质量，是创造良好环境的基础。因此要求建设给排水管网对该地区进行供水，以适应市政建设发展的需要。整个设计包括三大部分：给水管道设计、污水管道设计和雨水管道设计。给水管道的设计主要包括管网的布置及选址、流量的设计计算、高低水池、清水池容积的确定、管网的水力计算、管网的平差和消防校核。排水体制确定为分流制，污水和雨水各用一条管道。主要包括排水体制的确定、设计流量计算和设计水力计算。

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目 录

摘要................................................................................................................................................... 2 目 录................................................................................................................................................. 3 第一章 概述 ................................................................................................................................... 5

1.1规划任务 ............................................................................................................................ 5 1.2.规划依据 ........................................................................................................................... 5 1.3.工程概况 ........................................................................................................................... 5

1.3.1规划范围 .................................................................................................................. 5 1.3.2规划人口 .................................................................................................................. 6 1.3.3基础设施 .................................................................................................................. 6 1.4基础资料 ............................................................................................................................ 6

1.4.1 气象 ......................................................................................................................... 6 1.4.2 水文 ......................................................................................................................... 6 1.4.3 地质 ......................................................................................................................... 6 1.5现有给排水现状 ................................................................................................................ 7 第二章 规划方案比选 ..................................................................................................................... 8

2.1.给水工程规划 ................................................................................................................... 8

2.1.1．水源选择 ............................................................................................................... 8 2.1.2．水厂选址 ............................................................................................................... 8 2.1.3．给水管网布置 ....................................................................................................... 8 2.2 排水方案 ......................................................................................................................... 11

2.2.1排水流域划分 ........................................................................................................ 11 2.2.2排水体制 ................................................................................................................ 11 2.2.3污水厂选址 ............................................................................................................ 11 2.2.4污水管网布置 ........................................................................................................ 12 比选及结果 ..................................................................................................................... 14

第三章 给水设计计算 ................................................................................................................... 15

3.1城市的规划人口 .............................................................................................................. 15 3.2最高日设计用水量 .......................................................................................................... 15

3.2.1综合生活用水量 .................................................................................................... 15 3.2.2工业生产用水量 .................................................................................................... 15 3.2.3工业企业生活用水量 ............................................................................................ 16 3.2.4市政用水量 ............................................................................................................ 17 3.2.5未预见水量和管网漏失水量 ................................................................................ 17 3.2.6 最高日用水量 ....................................................................................................... 18 3.2.7最高时用水量 ........................................................................................................ 18 3.3清水池和高地水池 .......................................................................................................... 18

3.3.1清水池的容积和尺寸 ............................................................................................ 18 3.3.2水塔有效容积和尺寸 ............................................................................................ 19 3.4 给水管网计算 ............................................................................................................... 20

3.4.1比流量 .................................................................................................................... 20

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3.4.2沿线流量 ................................................................................................................ 20 3.4.3节点流量 ................................................................................................................ 21 3.4.4水力计算 ................................................................................................................ 21 3.4.5 水塔高度 ............................................................................................................... 24 3.4.6 二级泵站 ............................................................................................................... 24 3.4.7 管网校核 ............................................................................................................... 25

第四章 污水管网设计计算 ........................................................................................................... 26

4.1 最高日污水量 ................................................................................................................. 26

4.1.1 综合生活污水设计流量计算 ............................................................................... 26 4.1.2 工业企业生活污水和淋浴污水设计流量 ........................................................... 26 4.1.3 工业污水设计流量计算 ....................................................................................... 27 4.2 污水管网设计计算 ......................................................................................................... 28

4.2.1 街区面积计算 ....................................................................................................... 28 4.2.2 污水设计流量计算 ............................................................................................... 29 4.2.3 污水水力计算 ....................................................................................................... 31

设计总结 ......................................................................................................................................... 36 参考文献 ......................................................................................................................................... 37

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第一章 概述

1.1规划任务

根据给定原始资料，进行某城市居住区给排水工程规划及给排水管网的初步设计。

1.2.规划依据

建设部《城市供水2000年技术进步发展规划》； 《徐州市城市总体规划纲要（1998～2020）》；

1.3.工程概况

水量计算

各镇建筑以6层建筑为主，街区面积可由图中量取，人口密度为300人/ha。工业企业用（污）水量以8.8、13.5、19.1、23.2、25.8L/S等数据选取（或以下表的数据选取）

城镇主要工业企业用水量计算资料

企业工业产值生产用水 定额 （m/万元） 300 150 40 70 120 200 80 3每班职工人数 生产班制 一般车间 0~8,8~16,16~24 7~15,15~23 8~16 1~9,9~17,17~1 8~16 23~7,7~15,15~23 8~16 310 155 20 570 110 820 95 高温车间 160 0 220 0 0 0 0 每班淋浴人数 一般车间 170 70 20 0 110 350 95 污染车间 230 0 220 310 0 140 0 代号 （万元/d） F01 F02 F03 F04 F05 F06 F07 16.67 15.83 8.20 28.24 2.79 60.60 3.38 复用率（%） 40 30 0 55 0 60 0 1.3.1规划范围

城镇的各部分面积

上部分 下部分 住宅面积hm16.87 25.86 2 绿地面积hm 0.94 5.88 2企业面积hm 1.68 0.54 2道路面积hm 4.11 13.98 2 5

城镇每小时用水量变化表

时间 用水量（%） 时间 用水量（%） 时间 用水量（%） 0-1 1.82 1-2 1.62 2-3 1.65 3-4 2.45 14-15 4.92 4-5 2.87 15-16 5.24 5-6 3.95 16-17 5.57 6-7 4.11 17-18 5.63 7-8 4.81 18-19 5.28 8-9 5.92 19-20 5.14 9-10 5.47 20-21 4.11 10-11 5.40 21-22 3.65 11-12 12-13 13-14 5.66 5.08 4.81 22-23 23-24 2.83 2.01 1.3.2规划人口 人口密度 1.3.3基础设施

给水管网中设有水塔，二级泵站分两级供水，

1.4基础资料

1.4.1 气象

属暖温带半湿润季风气候区，四季分明，日照充足，年平均气温在15℃左右，最冷月（一月）平均气温零下1.5℃左右；最热月（七月）平均气温27.9℃左右。年平均降水量630.44mm左右，无霜期200天左右。风向仪东北风为主，历年平均日照时数为3462.3小时。该地区暴雨强度公式：

q?1510.7(1?0.5141gP)

(t?9)0.641.4.2 水文

主城区一般桃汛在3月中旬至4月底出现，雨量一般在40mm左右，入汛一般在6月底至7月中旬。出汛一般在8月底至9月中旬。汛期雨量大小不等，汛期天数长短不等，少则20多天，多则150多天。

小镇内平均径流系数?av?0.6 镇内河流常水位195m。 1.4.3 地质

城区大地构造位于山东台背斜与淮河台向斜交界部位。构造属黄河下游苏、鲁、豫、皖一带新生界凹陷区边缘。按国家地震裂度区划分，城区基本烈度为7

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度。最大冻土层深度24cm

1.5现有给排水现状

H镇以前没有系统的供水设施，主要以人工水井和家用水泵供水；都是用自备水进行自己的生活，生产，公共建筑，消防，绿化用水量的供给，还没有供水的普及率的历史。

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第二章 规划方案比选

2.1.给水工程规划

随着H镇经济的发展，原来的自备水系统已经不能满足本镇的需求，必须要建立一套新的给排水系统。 2.1.1．水源选择

该镇有一条自东向西流的水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。该镇的地势比较平坦没有太大的起伏变化，街区分布比较均匀，工业企业对水质无特殊要求，因此采用统一的给水系统，并设调节构筑物。 2.1.2．水厂选址

1）水厂厂址应选在不受洪水威胁，卫生条件好的地方，也就是河流的上游。 2）由于取水点距离用水区较近，所以水厂设置在取水泵站附近，或者与取水泵站建在一起。

3）水厂应尽量设在交通方便、靠近电源的地方，有利于施工管理和降低输电线路的造价；

4）选址要考虑近、远期发展的需要，为新增附加工艺和未来规模扩大发展留有余地；

5）当取水点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物建在一起。 2.1.3．给水管网布置 一、输水管渠

沿着现有道路 尽量缩短输水距离

充分利用地形高差，优先考虑重力输水。

本设计是单水源供水，为保证供水的安全性，采用双管输水。 二、配水管网

干管延伸方向应和二级泵站到大用户的方向一致，干管间距采用300-500m。

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干管和干管之间有连接管形成环状网，连接管的间距为800-1000m左右。 干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或者重要道路下通过，尽量少穿越铁路。

干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。

力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。 本设计采用树状网。

干管布置的主要方向按供水主要流向延伸。管网中输水干管到大用户的距离要求最近。 三、布置方案

方案1

水厂水塔H镇给水管网总平面布置图徐工院城市给排水管网课程设计阶段审核

图2-1

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方案2

H镇给水管网总平面布置图徐工院城市给排水管网课程设计阶段审核 图2-2

方案3

H镇给水管网总平面布置图徐工院城市给排水管网课程设计阶段审核 图2-3

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比选及结果

方案一和方案二为树状管网，方案三为环状管网，按最节省费用的方法，我选择了方案一为实际计算方案。

2.2 排水方案

2.2.1排水流域划分

城市污水管网主要功能是收集和输送城市区域中的生活污水和生产废水 1）污水管网总设计流量及格管段设计流量计算； 2）污水管网各管段直径，埋深，衔接设计与水力计算； 3）污水管网施工绘图等； 2.2.2排水体制

合理地选择排水系统的体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。排水系统的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定，而环境保护应是选择排水体制Ⅹ所考虑的主要问题。下面从不同角度进一步分析：

一般来说，城市排水系统的排水体制有三种情况：分流制、合流制和混流制。 合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。其有部分混合污水未经处理直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染，对于环境保护、维护管理方面来讲，是较差的。

分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个以上各自独立的管渠内排除的系统。从环保方面来看，分流制将城市污水全部送至污水厂进行处理，与合流制比较它较为灵活，截流干管尺寸不算太大，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内获得了较广泛应用。从造价方面来看，分流制可节省初期投资费用。从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内流速，不易发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。

综上所述，并考虑到该区雨季雨量较大，且该城市地区道路较宽，环保要求较高，本设计采用完全分流制排水系统。

2.2.3污水厂选址

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1）厂址应位于水源下游，且应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的的下风向；

2）要充分利用地形，如果有条件可选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少工程土方量；

3）有良好的工程地质条件及方便的交通、运输、水电条件；

4）厂址不应设在雨季易受水淹的低洼处，靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁，厂址应尽量设在地形条件好的地方；

5）厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。 2.2.4污水管网布置

有街坊平面图可知该建筑小区的边界为排水区界。早排水区界内地势东南高西北低，坡度较小，无明显分水线，且河流在城镇中间穿过，故污水采用两个污水厂，而此次只为初步设计，所以在污水方面只做河流东面部分。在排水流域内小区支管布置在街坊地势较低的一侧；干管基本上等于高线垂直；主干管布置在小区南面靠近河岸的地势较低处，基本上与等高线平行。整个建筑小区管道系统呈截流式，雨水排水系统主要采用正交式布置。

方案1

排水方向H镇给水管网总平面布置图徐工院城市给排水管网课程设计阶段审核

图2-1

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方案2

排水方向H镇给水管网总平面布置图徐工院城市给排水管网课程设计阶段审核

图2-2

方案3

排水方向H镇给水管网总平面布置图徐工院城市给排水管网课程设计阶段审核

图2-3

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比选及结果

方案二跟方案三比方案一要复杂得多，有多余路线，造价也表较高，最终确定使用方案一进行计算。

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第三章 给水设计计算

3.1城市的规划人口

总人口=总街区面积×人口密度 =43.88×400 =17552

3.2最高日设计用水量

Qd?1.2?(Q1?Q2?Q3?Q4?Q5)?1.2?22888.937?27466.72m3d3.2.1综合生活用水量

该镇位于徐州为一分区，为中小城市，查《室外给排水设计规范》得最高日综合生活用水定额220-370L/cap·d。由于该镇人口数较少，人数用水量浮动较大所以取上限350L/cap·d。按下式计算：

1Q1?1000Niqi?m?i11?1n3d

?=17552×350 =6143.2m3d 3.2.2工业生产用水量

Q2?Qi?i2?1n?qiNi?1????m?i22?1n3d

?F01=300×16.67×（1-40%） =3000.6m3d

F02=150×15.83×（1-30%） =1662.15m3d

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