城市污水工程設(shè)計說明書

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簡介： 一個市區(qū)的污水處理廠的排水管網(wǎng)設(shè)計，平面設(shè)計、水力設(shè)計。
關(guān)鍵字：排水工程 管網(wǎng)設(shè)計

前言

　　課程設(shè)計是課程教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的基本理論、基本知識和技能分析解決實際問題能力的重要環(huán)節(jié)。是課堂教學(xué)的繼續(xù)、深入和發(fā)展。通過課程設(shè)計使學(xué)生得到工程師的基本訓(xùn)練，在不同程度上提高了學(xué)生調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、撰寫設(shè)計說明書、計算書及工程設(shè)計的能力。本課程設(shè)計的任務(wù)主要為給水系統(tǒng)總平面設(shè)計管網(wǎng)的設(shè)計。

　　一、設(shè)計內(nèi)容

　　排水工程課程設(shè)計題目是“XX縣城排水工程（管網(wǎng)部分）設(shè)計”（為初步設(shè)計階段），其內(nèi)容包括以下部分：

　　1、污水管道系統(tǒng)的總平面設(shè)計和水力計算；

　　2、雨水管道系統(tǒng)的總平面設(shè)計和水力計算；

　　3、排洪溝的設(shè)計；

　　二、設(shè)計的原始資料

　　該市位于云南西部，瑞麗江東岸，依山傍水，地理位置重要。該市城區(qū)分為Ⅰ、Ⅱ兩個行政區(qū)，詳見城市平面布圖。

　　1、城市的自然條件：

　　該市的地貌為丘陵地區(qū)，海拔標(biāo)高一般為130~150米（142.5米）

　　年平均溫度：17.7℃，極端最高溫度：35.7℃，極端最底溫度：-2.5℃

　　最熱月份平均最高溫度：26.1℃

　　最冷月份平均最底溫度：5.7℃

　　最熱月平均宅外計算相對濕度：88%

　　最高年降雨量：1510mm

　　最底年降雨量：850mm

　　降雨量面平均總量：1185.4mm

　　一日最大降雨量：197.1mm

　　一小時最大降雨量：85.6mm

　　室外風(fēng)速冬季平均：1.0m/s

　　室外風(fēng)速夏季平均：0.9m/s

　　風(fēng)向6月SE7月SE8月SE

　　頻率6月33%7月35%8月25%

　　常年主導(dǎo)風(fēng)向SE夏季主導(dǎo)風(fēng)向SE頻率32%

　　起暴雨強度公式為：q=2422(1+0.775㏒p)/(t+12.8p)0.77

　　某江、某河流經(jīng)該市，某江最大流量5630立方米/s；

　　多年平均流量1700立方米/s；

　　最小流量700立方米/s。

　　某河最大流量10立方米/s，最小流量0.5立方米/s

　　根據(jù)某市某水文站資料，某江水位統(tǒng)計資料為：

　　最高水位（年）136.42m

　　最底水位（年）94.07m

　　平均水位104.14m

　　江流利用情況：某江有航運

　　2、城市的地質(zhì)資料：

　　根據(jù)鉆探資料，該市地下水儲量小，最深埋藏在地面3.0m以下，一般為1.0m左右，為紫紅色砂土巖層，地震烈度<6度，建筑物設(shè)計一般不考慮防震，地基承載力均為15kg/㎝2以上。

　　3、城市總體規(guī)劃概況

　　（1）該市是地級市，是該黨政機關(guān)所在地。根據(jù)城市總體規(guī)劃，規(guī)劃人口近期為15萬，遠(yuǎn)期為18萬，供水普及率93%。

　?。?）該市為滇西交通要沖幾農(nóng)副產(chǎn)品集散地，有紡織、制革、罐頭、造紙等工業(yè)。

　　（3）城市道路分為主干道和次干道。主干道紅線寬度為18.5~22米（人行道4~5米，車行道10.5~12米），次干道紅線寬度為13~17米（人行道3~4米，車行道7~9米）。

　?。?）城市排水現(xiàn)狀是：沒有統(tǒng)一的排水管渠，很多都是就近排入某江河中，要建設(shè)排水管渠，以適應(yīng)城市發(fā)展和環(huán)境的需要。生活污水標(biāo)準(zhǔn)為140L/人.日，遠(yuǎn)期按170 L/人.日計算。

　?。?）工廠的排水系統(tǒng)可經(jīng)適當(dāng)處理后排入城市下水道或自行處理后排放。

工廠名稱工業(yè)廢水量（米3/日）職工生活用水量（人）用水時間（小時）一般車間熱車間一般車間熱車間制革廠（甲）8002004001010針織廠（乙）5001002001515絲織廠（丙）12001501501010罐頭廠（?。?00100501515

　　（6）城市地面覆蓋種類

　　　　　　　　　　區(qū)域

　　地面覆蓋種類

　　提供縣城地形平面圖一份，比例為1：10000

　　三、排水體制的選擇

　　1、根據(jù)該市的城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護的要求、污水利用情況、原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護的前提下，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，綜合考慮后確定排水體制。工業(yè)企業(yè)排出的廢水應(yīng)盡量考慮直接排入城市排水系統(tǒng)，利用城市排水系統(tǒng)統(tǒng)一排除和處理，這是比較經(jīng)濟的，但同時要滿足《室外排水規(guī)范》的規(guī)定。

　　該市的工業(yè)廢水量不大，而且所有污水可經(jīng)適當(dāng)處理后排放，因此，工業(yè)廢水可與城市生活污水一起排放，考慮到降水量，結(jié)合遠(yuǎn)期發(fā)展和環(huán)境包舉的需要，采用分流制比較好。

　　2、污水廠廠址選擇：

　　廠址的選擇應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃，結(jié)合污水廠規(guī)模和城市地形等因素綜合考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。

　?。?）廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)條件較好的地方；

　　（2）水廠應(yīng)少占用農(nóng)田、少車拆遷，有一定的衛(wèi)生防護距離，并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地；

　?。?）水廠選擇在城鎮(zhèn)的下游，夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)向側(cè)；

　?。?）有方便的交通、運輸和水電條件；

　?。?）廠區(qū)的地形不受水淹。有良好的排水條件。便于污水、污泥的排放和利用。

　　根據(jù)所給城鎮(zhèn)的平面圖，該市的地形走向為西北方向，夏季最小頻率風(fēng)向是SE，某江水流方向是向東北方向，所以，污水廠的位置選在次城鎮(zhèn)的西北角，此處在該市河流的下游，沒有農(nóng)田，且有發(fā)展的空間，不影響江河的航運；由于該市的地質(zhì)條件較好，河岸的地質(zhì)條件也好，所以，污水廠可建在某江的岸邊，便于污水的排放。

　　四、污水管道系統(tǒng)的設(shè)計

　　1、確定排水區(qū)界，劃分排水流域

　　排水區(qū)界根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)劃的設(shè)計規(guī)模決定。在排水區(qū)界內(nèi)，一般根據(jù)地形按分水線劃分流域。排水流域可理解為污水要集中排放的較大區(qū)域。在地形平坦無明顯分水線的地區(qū)，可按照面積的大小劃分；在丘陵及地形起伏的地區(qū)，可按等高線劃分出分水線。

　　該市地形屬丘陵地帶，故該市的排水區(qū)界和排水流域可按等高線來劃分。

　　2、污水管道的定線

　　根據(jù)管段規(guī)劃設(shè)計原則和污水廠的位置，依次確定主干管、干管和支管的走向和位置。定線時應(yīng)充分利用地形，盡可能在管線較短和埋深較小的情況下，管段的走向符合地形趨勢，一般宜順坡排水。

　　3、污水管道的計算

　　本次設(shè)計只計算近期的污水設(shè)計用水量，不討論遠(yuǎn)期的。

　　近期設(shè)計人口為N=15萬人，生活污水定額是n=140L/人.天

　　（1）污水設(shè)計流量的確定

　　1、生活污水設(shè)計流量 Q1的計算：

　　Q1=n*N*Kz/24*3600Q=n*N

　　Q1=n*N=150000*140=243.1L/sKz=2.7/Q1Kz=1.48

　　Q1=358.6

　　2、工業(yè)廢水設(shè)計 Q2的計算：

　　甲：Q=800*1000/3600*10=22.2L/sKz=1.92

　　乙：Q2-2=500*1000/3600*15=9.26L/sKz=2.

　　丙：Q2-3=1200*1000/3600*10=33.33L/sKz=1.84

　　丁：Q2-4=800*1000/3600*15=14.8L/sKz=2.01

　　3、工業(yè)企業(yè)生活廢水 Q3的計算：

　　Q=A1*B1*K1+A2*B2*K2/3600T+C1*D1+C2*D2/3600

　　A1、A2分別為一般車間和熱車間最大班職工人數(shù)；

　　B1、B2分別為一般車間和熱車間生活污水定額；

　　B1=25L/（cap.班）B2=35L/（cap.班）；

　　K1、K2分別為一般車間和熱車間生活污水時變化系數(shù)；

　　K1=3.0K2=2.5；

　　C1、C2分別為一般車間和熱車間最大班使用淋浴的人數(shù)；

　　D1、D2分別為一般車間和熱車間的淋浴污水定額；

　　D1=40 L/（cap.班）D2=60 L/（cap.班）。

　　甲：

　　Q=（200*25*3.0+400*35*2.5）/3600*10+（200*40+400*60）/3600

　　=10.28L/s

　　乙：

　　Q=（100*25*3.0+200*35*2.5）/3600*15+（100*40+200*60）/3600

　　=4.90 L/s

　　丙：

　　Q=（150*25*3.0+450*35*2.5）/3600*10+（150*40+450*60）/3600=10.58L/s

　　丁：

　　Q=（100*25*3.0+50*35*2.5）/3600*15+（100*40+50*60）/3600

　　=2.27 L/s

　　總的計算污水量：甲 Q=32.48L/s 乙Q=14.16L/s

　　丙 Q=43.88L/s 丁 Q=17.07L/s

　?。?）污水干管設(shè)計流量計算

　　根據(jù)污水干管的布置，將各區(qū)的生活污水分別計入不同的主干管和次干管。

　　人口密度的計算：

　　總面積S=287.84ha

　　人口密度P=150000/287.84=521cap/ha

　　單位面積比流量q。=521*140/86400=0.844L/s

管段編號街區(qū)編號街區(qū)面積F比流量q流量Q轉(zhuǎn)輸流量合計平均流量總變化系數(shù)生活污水設(shè)計流量集中流量設(shè)計流量Q本段流量轉(zhuǎn)輸流量37-122、2323.280.84419.65—19.651.9538.3214.16—52.481-2————19.6519.651.9538.32——38.3215-215161741.450.84434.98—34.981.8364.01——64.012-394.20.8443.5454.6358.171.73100.63——100.633-4————58.1758.171.73100.63——100.6329-714、2110.850.8449.16—9.162.1119.3343.88—63.217-8————9.169.162.1119.33—43.8863.2125-825191327.870.84423.52—23.521.9044.69——44.698-9————32.6832.681.8058.82—43.88102.7020-912241823.160.84419.55—19.551.9044.69——44.699-10————52.2352.231.7088.62—43.88132.5019-10118.200.8446.92—6.922.2015.22——15.2210-41016.500.84413.9359.1573.081.68122.77—43.88166.654-5516.280.84413.74117.3131.061.58207.07—58.04265.1131.32-14、824.270.84420.48—20.481.9422.42——22.4211-12————20.4820.481.9422.42——22.4233.34-123、733.760.84428.49—28.491.8753.27——53.2712-13————48.9748.971.7686.19——86.1935.36-132、641.850.84435.32—35.321.8264.2817.07—81.3513-5————84.2984.291.66139.9232.4817.07189.415-6116.170.84413.65215.4229.01.49341.21—107.6448.80

　　干管的水利計算：

管段編號長度L設(shè)計流量Q管徑D坡度I流速V充滿度降落量I.LH/DH 1-234038.323500.00320.80.520.1821.0882-3350100.634500.00250.920.650.2930.8753-4250100.634500.00250.920.650.2930.8757-850063.213500.00380.950.550.2281.9008-9240102.74500.00321.020.600.2700.7689-10440132.55000.00281.030.620.3101.23210-4550166.655000.00261.040.660.3301.4304-5460265.116000.00251.120.710.4261.15035-1345053.503500.00350.860.580.2031.57513-5500189.415000.00321.150.720.3601.6005-6460448.808000.00201.250.730.5840.9211-1248022.422500.00320.700.600.1061.53612-1355086.194000.00280.920.720.2881.540

標(biāo)高埋深地面水面管內(nèi)底上下上下上下上下143.85143.30140.432139.342140.250139.1603.604.14143.30143.25139.342138.447139.060138.4804.244.77143.25143.10138.447137.551138.480137.6054.775.50148.00146.45145.528143.428145.200143.3002.803.15146.45145.85143.428142.802143.300142.5323.203.32145.85145.12142.752141.508142.430141.1983.423.92145.12143.95141.480140.050141.150139.7203.974.23143.95143.45139.950138.946139.670138.5204.284.93144.10144.40142.302140.728142.100140.5252.603.88144.30143.45140.735139.135140.375138.7753.934.68143.45143.30139.095138.139138.475137.5555.025.75146.80145.90144.106142.570144.000142.0682.803.45145.90144.50142.420140.880142.132140.5923.773.91