污水管道系统设计

污水管道系统设计

主要设计内容1、设计基础数据的确定； 2、设计方案的比选； 3、推荐方案的工程设计； 4、设计图纸的绘制。

1、设计基础数据的确定(1)有关明确任务的资料； (2)有关自然因素方面的资料； (3)有关工程情况的资料；

(1)有关明确任务的资料设计范围、设计期限、设计人口、排 水体制、污水处置方式，各类污水量 定额及主要指标，现有污水、雨水管 道的走向，排出口位置和高程等。

(2)有关自然因素方面的资料1)地形图 初步设计时：地形图比例 1:1000 ~1:25000; 施工图阶段，地形图比例1:500~1:2000,设置排水管 道的沿线带状地形图。 2)城市经济、社会资料 3)气象资料：气温、降雨 4)水文资料：流量、流速、水位、洪水情况、水系图 5)地质资料。

(3)有关工程情况的资料1)相关联的各种工程的专项规划、控制性详细规划等 (主要包括给水规划、排水规划、道路规划、城市 总体规划等); 2)现状资料：现有排水管道的走向、排出口位置及高 程、现状排水体制； 3)其它：地面建筑物和地铁，其它地下建筑物的位置 和高程；各种地下管线的位置； 4)本地建材、管材的情况和价格。 5)本地关于类似工程的习惯做法等调研资料及实施情 况。

2、设计方案的比选设计人员根据所掌握的设计基础资料及工 程的要求和特点，对工程中一些原则性的、 涉及面较广的问题提出了不同的解决办法， 这样就构成了不同的设计方案。所以要对 各设计方案深入分析其利弊和产生的各种 影响，进行了技术经济比较评价。 进行方案比较与评价的步骤和方法是：

方案比较及评价的方法和步骤(1)管道平面走向的方案论述：根据相关规划及现状资料提出两个或两个以上管道平面走向方案。

(2)局部方案的论述：根据平面布置，确定局部管道的详细方案。 例如：过河、过路等局部处 理方案。

(3)方案的技术经济比较；根据技术经济评价原则和方法，在同等深度下计算各方案的工程量，投 资以及其它技术经济指标，然后比较。 常用方法：逐项对比法、综合比较法、综合评分法、两两对比加权评分 法。

(4)综合评价与决策；在上述分析评价的基础上，对各设计方案的技术经济、方针政策、社会 效益、环境效益等作出总的评价与决策，以确定最佳方案——设计方案。

3、推荐方案的工程设计3.1、划分排水流域 3.2、管道的定线及平面位置组合 ； 3.3、控制点的确定及泵站的设置； 3.4、污水量的计算； 3.5、划分设计管段和水力计算 ；

3.1确定排水区界，划分排水流域根据城市总体规划、地形及城

市水系情况划 分排水流域分区。有以下情况： (1)丘陵及地形起伏区域，一般以自然地形 分水线划分； (2)地形平坦区域，一般根据地块面积及城 市水系分布情况进行划分，每1个排水流域， 一般布置1条主干管，根据具体情况可增加 主管官数量。

3.2管道的定线和平面布置的组合根据划分的排水流域分区，在总平面图上(地形图或者路网图)确污水 管道的位置和走向。管道定线的顺序和原则如下： 顺序：主干管→干管→支管 定线原则：“短”、“浅”、“扬长避短”,让最大区域的污水能自流 排出。 影响管道定线的因素主要包括： (1)城市地形和竖向规划； (2)污水厂位置和现状排水口位置(对于现状已经形成一定体系，且能 够利用现状管网的系统); (3)排水体体制； (4)(水文)地质条件、地下构筑物； (5)街道宽度与交通 L > 40m ,平行 2 条，减少连接支管数目，减少与其它地下管线交叉。 (6)企业与污水大户的分布： 将大流量污水的工厂或公共建筑物的污水排出口接入污水干管起端， 以利减少埋深。

3.3 控制点的确定及泵站的设置(1)控制点 控制点：对整个管道系统的埋深起控制作用的地点。控制点 一般包括离出水口最远点、低洼区的工厂或管道的排出口。 控制点标高：① 根据城市竖向规划，保证排区域内污水都能 排出；② 不能因照顾个别控制点而增加整个管系的埋设深度。 根据确定好的方案，做好管道的平面图，根据现状管网、规 划管网及相关资料确定控制点的标高。 (2)泵站 根据确定的管道位置、城市地形的具体情况及确定的控制点， 确定好管道的埋设深度。根据管道的埋设深度及工程具体实 际情况确定是否需要加设污水提升泵站。

3.4污水量的计算根据规范规定，城市污水量宜根据城市平均日用水量乘以城 市污水排放系数确定。 用水量预测通常采用的方法有数理统计法和用水量指标预测 法，数理统计法是根据多年供水量的统计资料，采用数理统 计的方法预测用水量，它建立在大量的统计数据基础上，可 信度较大。 用水量指标预测法是参照片区居民生活水平、工业组成及发 达程度，参照同类、同规模地区用水量情况确定出用水量指 标，有较大的可信度，宏观上能控制用水量的需求。用水量 指标预测法又分为三种，一种是分项用水指标法，一种是人 均综合用水指标法，一种是不同建设用地性质用水量指标法 进行用水量预测。

3.5 污水管道的水力计算(1)污水管道中污水流动的特点 水力计算是首先假定污水的流动符合一般液体流动的规律， 并假定管内水流是均匀流。实际上

,管内流速有变化，流量 也变，是非均匀流。在直线管段上，当流量无很大变化又无 沉淀物时，管内污水的流动状态，接近均匀流。 (2)水力计算公式 计算目的：合理的、经济的选择管道断面尺寸，坡度和埋深， 根据水力学规律，常用均匀流公式： Q= n —管壁粗糙系数。与管材有关，我们常用的HDPE系列管 材一般采用0.009~0.01,钢筋混凝土管采用0.013~0.014。

(3)污水管道水力计算的设计数据 水力计算公式，数学关系，为保证污水管道的正常运行， 《室外排水设计规划》对各因素作了规定，在污水管道进行 水力计算时应遵守。主要水力计算数据包括： 1)设计充满度 2)设计流速 3)最小管径 4)最小设计坡度 (4)确定设计管段 设计管段：两检查井之间的管段采用的设计流量不变，且采 用同样的管径和坡度。 据管道平面图布置，估计可以采用同样管径和坡度的连续管 段，凡有集中流量进入，有旁侧管接入的检查井可作为设计 管段起止点，并进行编号。

(5)污水管道水力计算的方法 第一步：计算设计流量Q; 第二步：选取管材，确定管壁粗糙系数n; 第三步：初步选定管径D,根据管径选择坡度I; 第四步：查水力计算图，初步选定充满度，判定充 满度是否合适；如果充满度太小，说明管径选择不 够经济(偏大),需要重复第三步及第四步；如果 充满度大于规定的最大充满度，说明管径选择偏小， 需要重复第三步及第四步。 第五步：充满度判定合适后，在水力计算表中输入 相关数据进行计算，在判定流速是否合适。 注意：根据计算流量计算管径、流速等参数时，所 用的充满度不一定是最大充满度。

4、设计图纸的绘制管道水力计算完成后，就可开始绘制管道设计的图纸，主要图纸 应包括： (1)设计说明 1)设计依据 ① 摘要说明初步设计批准的机关、问号、日期及主要审 批内容； ② 施工图设计资料依据；③ 采用的规范、标准；④ 详 细勘测资料。 2)设计内容 ① 工艺设计；② 结构设计；③ 建筑设计(如果有); ④ 其它专业设计(如果有);⑤ 对照初步设计变更的内 容、原因、依据等。 3)采用的新材料、新技术的说明 4)施工安装注意事项及质量验收要求 5)运转管理注意事项(泵站或污水厂) 6)排水下游出路说明

(2)总体布置图(工艺) 采用比例1:1000~1:10000,图上表示出地形、地物、河流、 道路、风玫瑰等，标出坐标网，绘制出现有和设计的排 水工程系统及流域范围； (3)平面图、纵断图(工艺) 一般采用比例横向1:500~1:2000,纵向1:100~1:200,图上 包含纵断面和平面图两部分，末页附主要工程量表。 图

上表示出原地面标高、管渠底标高、埋深、距离、坡 度，并注明管径、管材、接口形式、基础类型，穿越铁 路、公路、交叉管渠的标高，表示出检查井的平面位置、 转角度数及座标。 (4)各种小型附属构筑物详图(工艺):包括排水井、 跌水井、截流井等。 (5)倒虹管、穿越公路及铁路等详图(工艺),比例 1:100~1:500。

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