《水污染控制工程》课。程。
设。计。
系别：姓名：
学号：专业：环境工程。
前言。本次课程设计的内容是为南阳市设计一套污水及雨水收集处理及排放的综合设施，主要设计了污水与雨水的排水管网。主要内容包括雨水及污水排水管网的分布以及各设计管段的水力计算。
该设计书包括设计的工程概况，包括该地区实际情况与设计资料，管网的设计的详细计算过程，以及相关数据等项目。
根据课程设计任务书上所提供的各种数据及材料，并结合参考文献上的公式和经验数据，为了更好的保护环境，适应以后的发展，且便于污水厂的运行管理，该居住区采用分流制排水系统，具体内容包括污水和雨水干管及主干管的排水管网布置，首先在所提供的城市平面图上进行排水管网的初步设计，此时需要考虑流量要求、施工条件、成本节约等因素。其后确定管网排布设计无误后，进行排水设计管段的水力计算，其中包括各设计管段的管长、设计流量、管道数据的选取（流量、流速、管径、充满度）、管道输水能力、标高（地面、管内水面、管内底）、以及管道埋深等等。最后绘制污水管网和雨水管网的平面图和主干管的剖面图。
工程概况。1、地形说明。
现南阳市需要进行排水系统的初步设计，该地区地势西北高东南低，坡度较小。在城区南面有一条自东北向西南流的天然河流，河流常年水位73m。城区在建设中被分成了一区、二区、三区和四区，一区有一工厂甲，三区有一工厂乙，其设计流量使用的是集中流量，（具体值见排水设计资料）。
其他一些基本信息在下面分别进行说明。
工程要求设计污水管道系统和雨水管道系统的排水管网布置，布置要合理，论证要充分；对排水管道要进行相应的水力计算，计算要求准确，符合设计精度。污水管道使用的是钢筋混凝土圆管，不满流n=0.014；雨水管道使用的是钢筋混凝土圆管，满度n=0.
013。
在本说明书中污水管网设计计算只进行了一区和四区的总干管及三区的一条干管水力计算，雨水管网设计计算部分只进行了四区的一条干管计算，其他地区计算方法同该区域相同。
2 地区给水排水设计资料。
（一）设计资料。
1．城市总平面图。
比例为 1：5000的南阳市地区平面图。
2.城市人口密度。
该地区人口总数为100万，设计城区面积为93.54平方公里，人口密度为106.9人/h㎡
3．根据城镇规模依据综合标准定，居住区室内有较为完备的给排水卫生设备和淋浴设备。
4.城市总平面图的工厂企业排水特征为：20-30l/s，管道出口埋深1.3m
5．水位特征：最高水位：75米； 最低水位：73米；
常水位： 74米；最低水位时河宽：200米；
6.气象资料：年平均气温：20 ℃ 年最高气温：39℃
年最低气温： -10℃ ；冰冻深度：0.4m
7．该城市位于我国华中地区城市冰冻线深度为 0.4 m；地下水位埋深平均为 8m；土壤为砂质黏土；主要马路均为沥青铺设。
8．暴雨设计重现期为 1 年，地面集水时间t1为 10 min。该城市的暴雨强度公式为：
9．地面径流系数。
各区地面径流系数均采用0.5
二、要求。完成该城排水管网（污水和雨水）的初步设计；
进行污水总干管的水力计算；
污水干管选择一条进行水力计算；
计算一条雨水干管。
三、完成成果。
设计说明书、计算书一份（15页以上）；
管道总平面图一张；
管道纵断面图一张（污水总干管）。
四、主要设计参考书。
1．《室外排水设计规范》（gb50014-2006）中国计划出版社。
2．《给水排水管网工程》，化学工业出版社，汪翙主编，2006
3．《给水排水设计手册》（第二版）第册。
4．《排水工程》上册（第四版）孙慧修主编中国建筑工业出版社 2003
5．《给排水管道设计与施工》邢丽贞主编化学工业出版社 2004
设计内容。一、污水管设计内容。
在人类的生活中，使用着大量的水，在使用过程中水受到不同程度的污染，改变了原有的化学成分和物理性质，变为污水或废水，在本次设计中主要涉及到了污水和雨水排水管网的设计和计算，包括了污水管道的计算和敷设、雨水管道的设计计算和敷设以及管道平面图和主干管剖面图等排水相关设计项目。由于本设计排水采用雨水、污水分流制，以减少对水体和环境的污染。故在城市东南侧河流下游设计污水处理厂，雨水直接排入市政雨水管道并最终汇为一条管线进入河流。
本设计中，城市污水设计总流量包括生活污水设计流量和工业废水设计流量两部分。
正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道设计系统的重要环节。
从城市平面图中可知该地区地势自北向东南倾斜，坡度较小。本设计的管道定线按照主干管﹑干管﹑支管的顺序依次进行。并且在管线较短的和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。
管道定线前对地形和用地布局、排水体制和线路数目、污水厂和出水口位置、道路宽度以及工业企业的分布情况进行考虑。首先，主干管布置基本与等高线平行。根据主干管的走向将污水处理厂设计在河的下游。
其次，应尽量让每根污水干管的流量平均分配，即让每条单独的干管管径尽量相同，来减少施工的难度和成本，并且因为地形地势的因素，干管基本与等高线垂直布置，使所有污水都能够通过重力自流排出。最后，在设计污水支管时，为便于用户接管排水，本设计采用的是穿坊式布置。
一）设计参数的选择。
1、设计充满度，设计流速，坡度和管径。
污水管道按非满流设计，通过服务面积或汇流面积算出的流量，根据附录中的水力算图可以选择出合适的参数进行计算。同时考虑管道的埋深与地面坡度的关系，特别注意管道坡度与地面坡度的关系。
2、埋设深度。
为了保证在地面静动荷载作用于管道使之不被损坏，保证一定的覆土厚度，《规范》规定车行道下污水管道的最下覆土厚度不小与0.7m。为了防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道，无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋在冰冻线以上0.
15m。
3、覆土厚度。
规范》规定管顶在车行道下最小覆土厚度不得小于0.7m。
4、污水管道的衔接。
主要的衔接方式有管顶平接和水面平接。首先采用管顶平接，比较管内水位的高差，根据原则选用合适的衔接方式。本设计由于较为简单，大部分不涉及水面平接，多为管顶平接。
二）污水管道水力计算。
按要求进行一区和四区的污水总干管水力计算和乙工厂所在地区的干管水力计算，具体计算见附表。
一、二和附表。
三、四。二、雨水管设计内容。
一）雨水管渠系统布置特点。
1. 充分利用地形，就近排入水体。地面坡度变化大时，雨水干管宜布置在地形较低处或溪谷线，当地形平坦时，雨水干管布置在排水区域的中间，由与该城市地势比较平坦故采用后者。
2. 根据城市规划布置雨水管道。雨水管道应平行道路布置。尽量避免雨水泵站。
3. 合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅。
二）管渠的布置。
1、不同直径的管道在检查井内的连接，宜采用管顶平接或水面平接，本设计采用管顶平接。
2、管渠在转弯和交接处，其水流转角不应小于90°。
注：当管径小于等于300mm，跌水水头大于0.3 m时，可不受此限制。
3、管渠基础应根据管渠材质、接口形式和地质条件确定，可分别选用混凝土基础、砂石垫层基础及土弧基础，对地基松软或不均匀沉降地段，管渠基础应采取加固措施。管渠接口应根据管渠材质和地质条件确定，可采用刚性接口或柔性接口，污水及合流管渠宜选用柔性接口。当管渠穿过粉砂、细砂层并在。
最高地下水位以下，或在**设防烈度为8度设防区时，应采用柔性接口。
4、设计排水管渠时，应防止在压力流情况下使接户管发生倒灌。
5、污水管渠和合流管渠应根据需要设通风设施。
6、管顶最小覆土深度，应根据管材强度、外部荷载、土壤冰冻深度和土壤性质等条件，结合当地埋管经验确定。管顶最小覆土深度宜为：人行道下0.6m，车行道下0.8m。
7、一般情况下，排水管渠宜埋设在冰冻线以下。当该地区或条件相似地区有浅埋经验或采取相应措施时，也可埋设在冰冻线以上，其浅埋数值应根据该地区经验确定。
8、道路红线宽度超过50m的城市干道，宜在道路两侧布置排水管渠。
9、设计压力管渠时，应考虑水锤的影响。在管渠的高点以及每隔一定距离处，应设排气装置；在管渠的低点以及每隔一定距离处，应设排空装置。
10、承插式压力管道应根据管径、流速、转弯角度、试压标准和接口的摩擦力等因素，通过计算确定是否在垂直或水平方向转弯处设置支墩。
11、压力管接入自流管渠时，应有消能设施。
12、管渠的施工方法，应根据管渠所处土层性质、管径、地下水位、附近地下与地上建筑物等因素，经技术经济比较，确定采用开槽施工、顶管施工或盾构施工。
13、根据需要，排水管渠在某些地段可采用隧洞形式输水。
三）雨水管渠的水力计算。
雨水管渠水力计算的设计规定。
1、设计充满度。
雨水管道的设计充满度按满流考虑，既h/d=1。明渠应有大于或等于0.20m的安全超高，街道边沟应有大于或等于0.03m的超高。
2、设计流速。
雨水管道在满流时最小设计流速为0.75m/s。明渠最小设计流速为0.4m/s。
3、最小设计坡度与最小管径。
雨水管道最小管径为300mm ，相应最小坡度为0.003 ，雨水口连接管道的最小管径为200mm ，对应最小坡度为0.004 。明渠与盖板渠的底宽最小0.3m 。
4、最小埋深与覆土厚度
与污水管道求法相同。
5、雨水管道的衔接。
一般以管顶平接为原则，当地条件不利时也可采用管底平接。
6、按要求进行四区七个街区的雨水干管水力计算，具体计算见附表五。
注意事项：在划分割设计管段的汇水面积时，应尽可能使各设计管段的汇水面积均匀增加，否则会出现下游管段的设计流量小于上一管段设计流量的情况。如果出现，是因为下游管段的集水时间大于上一管段的集水时间，故下游管段的设计暴雨强度小于上一管段的暴雨强度，而总汇水面积只有很小增加的缘故。
若出现了这种情况，应去上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量。
水污染控制工程课程设计
第一章总论 1 一 课程设计题目 1 二 课程设计内容 1 三 基本资料 1 第二章污水处理工艺流程说明 2 一 污水厂设计进出水水质 2 二 污水处理工艺的选择 2 三 主要工艺参数 3 第三章处理构筑物设计计算 4 一 格栅的设计计算 4 二 污水提升泵房 6 三 沉砂池的设计计算 7 四 初沉...
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目录。一 设计依据。二 设计范围。三 项目概况。四 废水的水质和水量。五 排放标准。六 废水处理工艺的确定。七 构筑物设计及设备选型。八 工程造价估算。九 运行费用估算。一十 技术经济指标。一十一 其他需要说明的问题。一十二 附件。工艺流程图 附件 平面布置图。1.设计依据 1 杭州武林机器厂系国家...
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