水污染课程设计某城市排水管网工程设计.doc

《水污染控制工程Ⅱ》 课 程 设 计说明书专 业： 环境工程 班 级： 环工13-1 姓 名： 学 号： 一、课程设计（论文）题目    某城市排水管网工程设计二、本次课程设计应达到的目的 1、加深对《水污染控制工程Ⅱ》课程内容的理解与掌握；2、培养学生综合运用和深化所学理论知识，提高独立分析问题和解决工程实际问题的能力； 3、通过本课程设计使学生能够独立完成城市雨、污水管网的平面布置，初步具有技术经济比较和方案分析选择能力，理论分析与设计运算能力，应用计算机的能力和工程制图及编写说明书的能力三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求1、设计依据 哈尔滨 城市改革委员会计字【2010】第 1 号文件：“ 哈尔滨地区H 城市排水治理工程计划任务书的批复”，同意该城市采用完全分流制排水系统，设计内容包括全城规划区内的污水管道、雨水管道2、原始资料（一）城市规划资料1、城市（镇）总平面图，比例：1:10000.图上有间隔1.0m的等高线，城市区域的划分、工厂及大型独立性公共建筑物的位置如图所示2、城市（镇）各地区人口密度Ⅰ区　　　300　　　人／公顷；Ⅱ区　　400　　　　人／公顷；3、城市（镇）居住房中的卫生设备情况:城市各区卫生设备情况Ⅰ区室内有给水排水卫生设备和沐浴设备Ⅱ区室内有给水排水卫生设备和沐浴设备Ⅲ区室内有给水排水卫生设备，并有沐浴和集中热水供应4、城市（镇）中有下列工业企业，其位置如城市平面图所示：工业企业生产污水日排放量m3/d最大班排水量m3/dssmg/lBODmg/lA35001700350550B45003000450950C32001600510510工业企业工人总数最大班人数分班热车间人数一般车间人数占最大班（%）淋浴（%）占最大班（%）淋浴（%）A1100500325707530B1600800240806030C180010002509060405、市区覆盖情况地面覆盖情况各种屋面混凝土和沥青地面非铺砌地面绿地所占面积（%）403614106、 公共建筑排水情况：名称排水量（m3/d）SS(mg/l)BOD(mg/l)甲2500350500乙3500450500丙3000450550（二）气象资料1、气温（℃）年平均气温5月平均最高20年最低气温-20年最高气温30温度在-10以下的天数（天）60温度在0以下的天数（天）902、雨量年平均降雨量400日最大降雨量16年最大降雨量8033、风向城市夏季主导风向为： 东南 4、最大冻土深度 2.4 m。

5、封冻期 130 天6、该城市暴雨强度公式：（三）纳污水体的水文资料流量（m3/s）流速（m/s）排放口处水体水位（m）水温（℃）排放口上游Do（mg/l）水体平均BOD（mg/l）水体平均SS（mg/l）最小流量时30.5139106.0518最高水位时144常水位时142在污水排放口下游50公里处有取水口.（四）工程地质资料1、土壤类别 黏土 2、地下水位在地表下 8 m3、土壤承载能力 10 t/m24、地震级别为烈度 6 级五）其他资料本市区（镇）有一发电厂与省电力网联系在一起，电力供应正常，有两个电源可供连接；城市（镇）附近没有污水灌溉农田的习惯，也没有污水农田灌溉系统2 污水管道系统的设计2.1 污水设计流量的确定2.1.1．居民生活污水设计流量的确定居民生活污水是指居民日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水居民生活污水设计流量可按下式计算： （3-1）式中 Q—— 居民生活污水设计流量（L/s）； q—— 居民生活污水定额（L/人·d）；N1 —— 设计人口数；Kz —— 生活污水量总变化系数。

设计人口指污水排水系统设计期限终期的规划人口数它与城市的发展规模及人口的增长率有关2.1.2．工业废水设计流量 （3-2） 2.1.3．工业企业的生活淋浴污水设计流量的确定 工业企业生活污水和淋浴污水设计流量用下式计算： （3-3）式中 A1——一般车间最大班职工人数 A2——热车间最大班人数B1——一般车间职工生活污水量标准，为25L/(人*班)B2——热车间职工生活污水量标准，为35L/(人*班)K1——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计K2——热车间生活污水量时变化系数，以2.5计C1——一般车间最大班使用淋浴职工人数C2——热车间最大班使用淋浴职工人数D1——一般车间的淋浴水量标准，为40L/(人*班)D2——热车间的淋浴水量标准，为60L/(人*班)T——每班工作时数，h2.1.4. 公共建筑污水设计流量可利用综合污水定额计算，如有具体资料也可单独计算 （3-4） 式中 Q ——各公共建筑污水设计流量（L/s）； q ——各公共建筑最高日污水量标准（ L/用水单位·d）；N——各公共建筑用水单位数； T—— 各公共建筑最高日排水小时数；h K——各公共建筑污水量时变化系数。

2.1.5. 城市污水设计总流量城市污水设计总流量: （3-5） 2.2 污水管道的设计2.2.1布置污水管道从小区平面图上可知该区地势自西南向东北倾斜，坡度较大整个城市分为两个区域，有铁路从两区之间穿过街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管与等高线成一定角度倾斜布置本设计布置两根截留管，一根布置在北侧河道旁边，另一根布置在铁路南侧整个管道系统呈截流式布置2.2.2街区编号并计算其面积将各街区遍上号码，并按各街区的平面范围用CAD计算它们的面积，结果见附表表1中，用箭头标出各街区的污水排出方向2.2.3划分设计管段，计算设计流量⑴ 设计管段的划分① 设计管段：两个检查井之间的管段，如果采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，则称它为设计管段② 划分设计管段：只是估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作一个设计管段根据管道的平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为设计管段的起止点设计管段的起止点应依次编上号码因排水管区遇到铁路，不能按原有的坡度埋设，所以要设倒虹管⑵ 设计管段设计流量的确定每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几种流量。

① 本段流量 q1—— 是从本管段沿线街坊流来的污水量；② 转输流量 q2—— 是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；③ 集中流量q3—— 是从工业企业或其它产生大量污水的公共建筑流来的污水量对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变化的，即从管段起点的零逐渐增加到终点的全部流量为便于计算，通常假定本段流量从管段起点集中进入设计管段而从上游管段和旁侧管流来的转输流量 q2和集中流量 q3对这一管段是不变的本段流量是以人口密度和管段的服务面积的乘积来计算，其计算公式如下： q = q F （3-6）式中 q—— 设计管段的本段流量（L/s）； F —— 设计管段的本段服务面积（ha）； q—— 比流量（L/s·ha）比流量是指单位面积上排出的平均污水量可用下式计算： q （3-7）式中 n —— 生活污水定额（L/人·d）；ρ——人口密度（人/ ha）在初步设计阶段只计算干管和主干管的设计流量，本次设计中，该城市，一区、二区人口密度分别为300cap/ha、400cap/ha,污水量设计标准120L/(cap·d)，则一、二区每ha街区面积的生活污水平均流量（比流量）为：一区 q == 0.42（L/s·ha）； 二区 q == 0.56（L/s·ha）某一设计管段的设计流量可由下式计算：q= (q+ q) k + q （3-8）式中 q—— 某一设计管段的设计流量（L/s）； q —— 本段流量（L/s）； q—— 转输流量（L/s）； q —— 集中流量（L/s）； k —— 生活污水总变化系数。

生活污水量总变化系数可以从下表查的; 生活污水量总变化系数 表3-1 污水平均日流量（L/s）5154070100200500≥1000总变化系数（）2.32.01.81.71.61.51.41.3各管段的生活污水总变化系数按照线性内插法求得，各设计管段的设计流量应列表计算，各干管设计流量计算见附表，各主干管设计流量计算见下附表3.2.4 管段水力计算在确定管段设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管各设计管段的水力计算一般常列表进行计算，水力计算步骤如下：⑴ 计算每一设计管段的长度，结果见附表，从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入表中⑵ 将各设计管段的设计流量列入表中第3项设计管段起讫点检查井处的地面标高列入表中⑶ 计算每一设计管段的地面坡度，计算每一设计管段的地面坡度，作为确定管道坡度时参考⑷ 确定起始管段设计参数确定起始管段的管径以及设计流速v，设计坡度I，设计充满度h/D首先拟采用最小管径mm，即查水力计算图在这张计算图中，管径D和管道粗糙系数n为已知，其于4个水力因素只要知道2个即可求出另外2个。

现已知设计流量，另1个可根据水力计算设计数据的规定设定本城镇由于管段的地面坡度很小，为了不使整个管道系统的埋深过大，宜采用最小设计坡度为设定数据将所确定的管径D、管道坡度I、流速v、充满度h/D分别列入下表中的第4、5、6、7项⑸ 确定其他管段设计参数确定其它管段的管径D、设计流速v、设计充满度h/D和管道坡度I通常随着设计流量的增加，下一个管段的管径一般会增大一级或两级（50mm为一级），或者保持不变，这样便可根据流量的变化情况确定管径。