西安建筑科技大學(xué)管網(wǎng)排水課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的管道坡度。 規(guī)定管徑為 200 mm 的管道最小設(shè)計(jì)坡度為 ，管徑為 300mm的管道最小設(shè)計(jì)坡度為 。 4）最小埋深 最小埋深的確定要考慮三個(gè)因素：①必須防止管道內(nèi)污水冰凍和土壤凍脹而損壞管道，因而對(duì)于沒(méi)有保溫措施的管道其管底不能高于冰凍線以上 ；②必須防止管壁因地面載荷而損壞，因而最小覆土厚度不可小于 ；③必須滿足街區(qū)年接管的要求。只有三個(gè)條件必須都得滿足，即在取值的時(shí)候去用三者之中最大的。 5）當(dāng)管道敷設(shè)地區(qū)的 地面坡度很大時(shí)，為調(diào)整管內(nèi)流速所采用的管道坡度將會(huì)小于地面坡度； 為了保證下游管段的最小覆土厚度和減少上游管段的埋深，可根據(jù)地面坡度采用跌水連接。 6）在旁側(cè)管道與干管交匯處，若旁側(cè)管道的管內(nèi)底標(biāo)高比干管的管內(nèi)底標(biāo)高相差 1m 以上時(shí)，為保證干管有良好的水力條件，最好在旁側(cè)管道上先設(shè)跌水井后再與干管相接。 7）對(duì)于逆坡和平坡應(yīng)先確定流速 v，而對(duì)于順坡應(yīng)先確定 I。 以上計(jì)算均應(yīng)列表計(jì)算，各節(jié)點(diǎn)的高程、各管 段長(zhǎng)度及水力計(jì)算表見(jiàn) 附錄 2。 管網(wǎng)平面圖繪制 （ 1）污水管道總平面布置圖，見(jiàn)藍(lán)圖。 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 16 （ 2） 污水主干管 及干管縱剖面圖繪制，見(jiàn) 2號(hào)圖。 四、雨水設(shè)計(jì) 城市總體概況 由圖可以看出，該市自西北向東南傾斜，正西面緊鄰玉泉河，正南緊鄰洛河，坡度較小，無(wú)明顯分水線，則西北部分街區(qū)可利用玉泉河進(jìn)行雨水的匯流與排出，而東邊主要街區(qū)可利用南方的洛河進(jìn)行排出。 管網(wǎng) 匯水面積劃分及 布線 劃分排水流域 由城市地形圖和相關(guān)資料可知，該地區(qū)地形比較均勻，無(wú)明顯的排水分界線，故排水流域按城市 主要街道的匯水面積劃分， 匯水區(qū)域劃分 如下圖： 圖 匯水面積劃分圖 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 17 各節(jié)點(diǎn)匯水面積見(jiàn) 附錄 4。 管道定線 據(jù)地理?xiàng)l件確定雨水走向，該市地勢(shì)自北向南傾斜，坡度較小，應(yīng)采用分散出水口的雨水管道布置形式，雨水干管與等高線基本垂直 ，管末端連接接納管渠， 雨水支管一般設(shè)在街坊較低側(cè)的道路下 ，如下圖： 圖 雨水 管道定線圖 由于該地區(qū)由北向南 適當(dāng)傾斜于市內(nèi)河流，且城市建筑也南北向布局，因此本設(shè)計(jì)采用正交式布置方式， 這種正交式雨水管道布置方式干管長(zhǎng)度短、管徑小，比較經(jīng)濟(jì)，雨水排除也比較迅速。為了便于雨水匯集和平時(shí)管理，在雨水管道上 應(yīng) 設(shè)置檢查井，根據(jù)雨水管道的布置規(guī)定，每個(gè)檢查井之間的距離按規(guī)定設(shè)置 （本次設(shè)計(jì)適當(dāng)標(biāo)出） 。 管道水力計(jì)算 雨水設(shè)計(jì)流量相關(guān)計(jì)算公式及參數(shù)確定 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 18 （ 1） 暴雨強(qiáng)度公式 q= (1: lgP)(??:19)^ (L/s ha) （ 2）設(shè)計(jì)重現(xiàn)期 即達(dá)到或超過(guò)某值暴雨強(qiáng)度可能出現(xiàn)一次的平均時(shí)間間隔。 設(shè)計(jì)重現(xiàn)期： P=1a （ 3）徑流系數(shù)ψ 地表徑流與降雨量的比值，隨地面種類(lèi)的不同而變化 。 ψ = （ 4）地面集水時(shí)間 21 mttt ?? ?? (min)602 vLt 式中 ： 1t — 地面集水時(shí)間，取 1t =10min m— 折減系數(shù) （容積利用系數(shù)） 2t — 管內(nèi)雨水流行時(shí)間 L— 各管段的長(zhǎng)度（ m） v— 各管段滿流時(shí)的水流速度（ m/s） （ 5）折減系數(shù) m 折減系數(shù)或管道調(diào)蓄利用系數(shù)，一般暗管取 ，渠道取 。 本次設(shè)計(jì)取 m= (6）設(shè)計(jì)流量 Q qF?? （ L/s） 式中 ： Q— 雨水設(shè)計(jì)流量（ L/s） ?— 徑流系數(shù)， F— 匯水面積（ ha） q— 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（ L/（ ）） 雨水管道水力計(jì)算 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 19 進(jìn)行雨水管道設(shè)計(jì)流量及水力計(jì)算時(shí)，采用列表來(lái)進(jìn)行計(jì)算， 先從管段起端開(kāi)始，然后依次向下游進(jìn)行。 （ 1） 在計(jì)算中，假定管段中雨水流量均從管段的起點(diǎn)進(jìn)入，將各管段的起點(diǎn)為設(shè)計(jì)斷面。因此，各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量按管段起點(diǎn)，即上游管段終點(diǎn)的設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)，進(jìn)行計(jì)算的。也就是說(shuō)，在計(jì)算各設(shè)計(jì)管段的暴雨強(qiáng)度時(shí)，所采用的集水時(shí)間 t值是上游各管段的管內(nèi)雨 水流行時(shí)間之和。 圖 雨水干管各管段 節(jié)點(diǎn)編號(hào)圖 （ 2） 求單位面積徑流流量 q。 q 為某設(shè)計(jì)管段上游管段雨水流行時(shí)間之和的函數(shù)，只要知道各設(shè)計(jì)管段內(nèi)雨水流行時(shí)間 t2，即可求出該設(shè)計(jì)管段的單位面積徑流量 q。 用各設(shè)計(jì)管段的單位面積徑流量 q。 乘以該管段的總匯水面積 A 得該管段的設(shè)計(jì)流量 Q。 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 20 （ 3） 根據(jù)求得各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量，參考地面坡度，查滿流水力計(jì)算圖。 [鋼筋混凝土圓管（滿流 n=）計(jì)算圖 ]，確定出管段的設(shè)計(jì)管徑、坡度、流速，并計(jì)算出 管道的輸水能力 Q＇ ，它是指經(jīng)過(guò)調(diào)整后的流量值，也就是在給定的 D， I，和 V 的條件下，雨水管道的實(shí)際過(guò)水能力。 （ 4）根據(jù)設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流速求本管 段的管內(nèi)雨水流行時(shí)間 。 （ 5）求降落量。由設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度 L乘以該管段的坡度 I得到該管段的坡度得到該管段的降落量。 （ 6）確定管道埋深及銜接。在滿足最小覆土厚度的 條件下，考慮冰凍情況，承受荷載的要求，確定管道起點(diǎn)的埋深或標(biāo)高 ,本次設(shè)計(jì) 雨水管道各設(shè)計(jì)管段在高程上采用管頂平接。 （ 7）求各設(shè)計(jì)管段上、下端的管內(nèi)的標(biāo)高。用 起 點(diǎn)地面標(biāo)高減去該點(diǎn)管道的埋深，得到該點(diǎn)的管內(nèi)的標(biāo)高。 （ 8）再劃分各設(shè)計(jì)管段的匯水面積時(shí)，應(yīng)盡可能使各設(shè)計(jì)管段的匯水面積均勻增加，否則會(huì)出現(xiàn)下游管段的設(shè)計(jì)流量小于上一管段的設(shè)計(jì)流量的情況。這是因?yàn)橄掠喂芏蔚募畷r(shí)間大于上一管段的集水時(shí)間，故下游管段的設(shè)計(jì) 暴雨強(qiáng)度小于上一管段的暴雨強(qiáng)度，而總匯水面積只有很小增加的緣故， 若出現(xiàn)與這種情況，應(yīng)取上一管段的設(shè)計(jì)流量作為下游管段的設(shè)計(jì)流量。 （ 9）本設(shè)計(jì)中只進(jìn)行了雨水干管水力計(jì)算。但在實(shí)際工程計(jì)算中干管與支管是同時(shí)進(jìn)行計(jì)算的，在支管與干管相接的檢查井處，必然會(huì)有兩個(gè) t2值和兩個(gè)管內(nèi)底標(biāo)高值。再繼續(xù)計(jì)算相交后的下一個(gè)管段時(shí) ，應(yīng)采用大的那一個(gè) t2值和小的那個(gè)管內(nèi)底標(biāo)高值。具體 雨水干管水力計(jì)算表 見(jiàn)附錄 5。 水力計(jì)算表說(shuō)明 （ 1）充滿度 西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 21 對(duì)于雨水排水系統(tǒng)，所有的管道都是按照滿流設(shè)計(jì)，即 h/D=。 （ 2）設(shè)計(jì)流速 雨水管渠的最小設(shè)計(jì)流速應(yīng)大于污水管道，滿流時(shí)管道內(nèi)最小設(shè)計(jì)流速為 ，金屬管最大流速為 10m/s，非金屬管最大流速為 5m/s。 （ 3）最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度 雨水管道的最小管徑為 300mm,相應(yīng)的最小坡度為 ，雨水口連接管徑為 200mm,最小坡度為 。 （ 4）覆土厚度 在計(jì)算過(guò)程中所有管端節(jié)點(diǎn)處均用管頂平接，在多根管道的節(jié)點(diǎn)處取埋深最大的節(jié)點(diǎn)計(jì)算，最后的埋設(shè)深度要符合要求，覆土厚度應(yīng)不小于 。 雨水管網(wǎng)平圖繪制 具體繪制結(jié)果見(jiàn)藍(lán)圖 。 五、 排水 管材 管材選用 一般可 用于排水管道工程的管材主要 分為： 金屬管材 、 普通的鋼筋混凝土管材 、 加強(qiáng)的鋼筋混凝土管材 、 玻璃鋼夾砂管材 、 合成材料管材等，本次設(shè)計(jì)主要選用混凝土管和鋼筋混凝土管，其適用于排除雨水，污水，可在專(zhuān)門(mén)的工廠預(yù)制，也可以在現(xiàn)場(chǎng)澆制，可分為混凝土管，輕型鋼筋混凝土管，重型鋼筋混凝土管三種，管口通常有承插式，企口式，平口式。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)很多，除了能合理地利用鋼筋和混凝土兩種材料的特性外還有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)制成各西安建筑科技大學(xué)排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 22 種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。 （ 2）整體性好：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性較好，設(shè)計(jì)合理時(shí)具有良好的抗震、抗爆和抗振動(dòng)的性能。 （ 3）耐久性好：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的耐久性。正常使用條件下不需要經(jīng)常性的保養(yǎng)和維修。 （ 4）耐火性好：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相比具有較好的耐火性。 （ 5）易于就地取材：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用比重較大的砂、石材料易于就地取材，且可有效利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣有利于保護(hù)環(huán)境。 缺點(diǎn)：抵抗酸堿侵蝕及抗?jié)B性能差，管節(jié)短，接頭多，施工復(fù)雜，自重大，搬運(yùn)不便。 表 管材選用一覽表 名稱(chēng) 污水管 雨水管 材料 鋼筋混凝土 規(guī)格型號(hào) DN300 DN500 DN350 DN600 DN400 DN700 DN500 DN800 DN600 DN900 DN700 DN1000 DN800 DN1100 DN900 DN1200 DN1000 DN1300 DN1100 DN1400 排水管道接口與基礎(chǔ)的選擇 排水管道接口需滿足足夠的強(qiáng)度，不透水，抗腐蝕、浸蝕、具有一定的彈性 等特點(diǎn)，在排水管道之間起連接作用； 排水管道基礎(chǔ)是 支撐或穩(wěn)固管道的結(jié)構(gòu)物。 接口的分類(lèi) （ 1）柔性接口