大 型 作 业
教 学 院： 环境科学与工程学院 课 程： 给水排水管网系统 专 业： 给排水科学与工程 学 号： 学生姓名： 指导教师：
2014 年 6月16 日
题 目：某城镇排水管网工程设计
目录
第1章 给水管网设计任务书··································1
1.1设计题目·····················································1 1.2、设计内容 ··················································1 1.3、设计原始资料 ··············································1 1.4、设计步骤 ··················································2 1.5、设计成果及要求 ············································3 1.6、设计进度···················································3 1.7、参考资料 ··················································3
第2章 污水管网设计与计算··································4
2.1、污水设计流量计算···········································4 2.2、排水管网定线方案···········································7 2.3管段设计流量计算·············································7 2.4污水管水力计算··············································8
第3章 雨水管网设计与计算·································10
3.1雨水管渠平面布置···········································10 3.2雨水干管水力计算···········································10
第4章 个人总结···············································12 第5章 参考资料···············································13
第1章 给水管网设计任务书
1.1设计题目：某城镇排水管网工程设计 1.2、设计内容
（1） 根据大型作业要求， 认真查阅有关资料， 准备大型作业用资料， 确定排水和雨水 （或合流管道）管网定线及排水体制的选择方案；
（2）划分各管段的服务街区或汇水区域，计算汇水面积；
（3） 管段的设计流量 （生活污水量的变化系数） 及单位面积径流量 （考虑暴雨强度公式、重现期、地面集水时间、径流系数及管道容积利用系数）计算； （4）研究管道系统的控制点，进行污水管道、雨水管道水力计算；
（5）绘制排水管道平面图和规定管道的纵断面图（污水和雨水分别绘制，分别完成污水 的平面和主干管的纵剖面图绘制（2 张 至少是 A3 图纸） ，雨水的平面及一条干管或主干管的纵剖面图绘制（2 张 至少是 A3 图纸） ） ，建议手绘； （6）正确运用相关技术规范完成计算说明书。
1.3、设计原始资料
1、某城镇城区布置规划图所示，城市总平面图一张（1：5000），设计年限按 10 年考虑。
表 1 各街坊面积汇总表
街坊面积
注：为简化计算量，本设计可将若干街坊合并，计算按字母 a-p 大街区计算。 2、气象资料
年平均气温 15.7℃，最热月平均气温 31.8℃，最冷月平均气温 0.3℃，年平均降水量 1127.3 毫米，常年主导风向东南风，风速 2.3（m/s），冰冻深度 0.7m。 3、污水工程规划
（1）城区地形平坦，城镇人口密度为 300cap/hm2
（2）城镇用水量标准
城区内建筑均有室内排水卫生设备，有淋浴设备，用水普及率设为 100%。城镇采用分流制排水体制，各种污水由管道汇集输送，并建有一污水处理厂。 （3）该城镇有工业企业，其位置见城市总体规划布置图。
表2 各工业企业生活污水、淋浴污水和生产废水情况表
注：工况企业车间最高日每班工作小时数为8h。 4、雨水工程规划
设计暴雨重现期为 1 年，暴雨强度公式及主要设计参数选择： 暴雨强度公式：q=
924(1+0.58lgP)
(L/s⋅ha)
(t+10.7)0.658
综合径流系数：（0.7~0.40之间） 降雨历时为：t=t1+mt2(min)
地面雨水集流时间为：t1=15min管道容积利用系数m=2
1.4、设计步骤
1、污水管网设计步骤 （1）污水量计算
平均日综合生活污水定额采用（100-400L/cap·d 之间） 该部分日变化系数参考教材，依有关规范选取；各企业内生活污水和淋浴污水按照有关规定计算。不考虑地下水渗入量。综合以上各项，计算全区污水最大时流量和平均日污水量。生活废水和工业废水分开算，最后累加；
（2）在平面图上布置污水管道，给检查井编号，划分计算管段；
（3）划分各管段的服务街区，对排水所涉及的街区编号并计算面积。一般按照“就近收 集和坡度收集”的原则划分服务面积； （4）计算各管段的设计流量；
（5）污水管水力计算（用 Excel 列表计算） ；
印刷厂厂出口埋深为 1.50m（所有点的埋深均不小于该值） ，覆土厚度要求大于 0.7m，
并满足街坊污水连接管衔接要求；
（6）绘制污水管道平面图和纵剖面图。 2、雨水管网设计计算
雨水管网最小覆土厚度为 0.8m（所有点的覆土厚度均不小于该值） ，雨水管如果埋深过大，可以重新布置管线、起端改为加盖板的明渠、中下游管道改为矩形渠道等方法减小埋深。此外，当需要的管径超过 2000mm 时，一般改为箱涵。 （1）划分排水流域和管道定线 （2）划分设计管段
（3）对排水涉及的街区编号并计算面积 （4）求单位面积径流量
（5）列表计算（用 Excel 列表计算） （6）绘制雨水管道平面图和纵剖面图 3、管网图绘制
在规划图上用不同的线型（粗实线、粗虚线）表示污水管和雨水管（渠） （需含有必须的附属构筑物，如：检查井、泵站等等） 。平面图上需要标出各干管节点检查井编号，各干管 D、L、I、水流方向、污水泵站的位置。
用 A3 图纸绘出污水干管和雨水干管的剖面图（所绘管段至少包括 5 个计算管段） 。总剖面图上标注的内容参见教材。
1.5、设计成果及要求
1．设计计算说明书一份：（应包括与设计有关的阐述说明和计算内容，内容系统完整， 计算正确，文理通畅，草图和表格不得徒手草绘，图中各符号应有文字说明， 线条清晰，大小适宜，书写完整，装订整齐）
2．设计图纸：排水和雨水管道布置平面图各 1 张，分别绘制排水和雨水主干管剖面图各 1张；（建议手绘）
1.6、进度安排（共 1 周）
1.7、参考资料
1. 严煦世、刘遂庆.给水排水管网系统（第二版）.中国建筑工业出版社 2. 孙慧修.郝以琼.龙腾锐编. 排水工程(上册).中国建筑工业出版社 2000.
3. 杜茂安，韩红军.《水源工程与管道系统设计计算》. 中国建筑工业出版社 2011 4.《给水排水设计手册》第二版（第 1，3 册）.中国建筑工业出版社 5.《室外排水水设计规范》（GB50013－2006）及 2011 修订说明 6. 《给水排水工程快速设计手册》（第 2，5 册）. 中国建筑工业出版社，1995
第2章污水管网设计与计算
2.1、污水设计流量计算
1、污水量计算 基本数据：
表 1 各街坊面积汇总表
注：为简化计算量，本设计可将若干街坊合并，计算按字母 a-p 大街区计算。
平均日综合生活污水定额采用150L/cap·d 人口密度：300cap/hm
2
个区域居民生活用水量：Q1=∑
q1i⨯N1i
（利用Excel表计算如表2）
24⨯3600
表2、居民生活用水量
2、居民生活平均日污水设计流量Qd： Qd=
q1iN1i150⨯78906
=（L/s） ∑24⨯360024⨯3600=136.99
总变化系数KZ:Kz=
2.72.7
==1.57 0.110.11136.99Qd
居民生活污水设计流量Q1=KZ1⨯Qd=1.57⨯136.99=215.（ 3L/s）
3、企业用水量计算
基本数据：生活用水一般车间25L/（cap·d），高温车间35L/（cap·d）；淋浴用水定额：一般车间40L/（cap·d），高温车间60L/（cap·d）。
表2 各工业企业生活污水、淋浴污水和生产废水情况表
工业企业生活污水和淋浴污水的设计流量Q3用下式计算: Q3=（
∑
q4aiN4aiKh4aiq4biN4bi
+）
3600T4ai3600
式中
q4ai-----各工矿企业车间职工生活用水量定额[L/(cap.班)，采用25 L/(cap.班)，高
温车间采用35 L/(cap.班)。
q4bi-----各工矿企业车间职工淋浴用水量定额L/(cap.班)，一般车间取40L/(cap.
班)，高温车间取60 L/(cap.班)
N4aih----各工矿企业车间最高日职工生活用水总人数； N4bi-----各工矿企业车间最高日职工淋浴用水总人数； T4ai------各工矿企业车间最高日每班工作小时数；
Kh4ai----各工矿企业车间最高日职工深灰污水班内变化系数，一般车间采用3.0，高温
车间采用2.5；
根据上式确定各企业的流量如下：
25⨯580⨯3.0+35⨯290⨯2.5580⨯55%⨯40+290⨯70%⨯60
+
3600⨯83600印刷厂：=9.32 L/S 25⨯380⨯3.0+35⨯260⨯2.5380⨯50%⨯40+260⨯70%⨯60
+
3600⨯83600食品厂: =6.92 L/S 25⨯220⨯3.0+35⨯144⨯2.5220⨯40%⨯40+144⨯50%⨯60
+
3600⨯83600机械厂: =3.19 L/S
印刷厂总污水设计流量为：
q1=
6000⨯1.4580⨯25⨯3+290⨯35⨯2.5580⨯0.55⨯40+290⨯0.7⨯60
++=106.54(L/s)
86.43600⨯83600
食品加工厂总污水设计流量为：
q2=
1800⨯1.5380⨯25⨯3+260⨯35⨯2.5380⨯0.5⨯40+260⨯0.7⨯60
++=38.17(L/s)
86.43600⨯83600
机械加工厂总污水设计流量为：
q3=
680⨯1.2220⨯25⨯3+144⨯35⨯2.5220⨯0.4⨯40+144⨯0.6⨯60
++=12.63（L/S）86.43600⨯83600
2.2、排水管网定线方案
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东向西倾斜，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。
污水主干管的走向与数目取决于污水厂和出水口的位置与数目。该城区只设一个污水厂，则只需要敷设一条主干管。主干管与等高线垂直沿指向污水处理厂的方向敷设。
污水干管一般沿城市道路布置。不宜设在交通繁忙的快车道下和狭窄的街道下，也不宜设在无道路的空地上，而通常设在污水量较大或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管基本上与等高线平行布置，主干管则沿街区南面河岸布置，基本与等高线垂直。其简图见附图一，污水排水管简图
2.3管段设计流量采用列表进行计算，见下表所示。
本污水管网中主干管为1-6，可划分为1-2、2-3、3-4、4-5、5-6等五个管段，其中管段1-2输送印刷厂的集中流量，管道4-5输送食品厂，管道5-6输送机械厂的集中流量，管道2-3、3-4分别接纳街坊的生活污水，作为这些管段的本段流量。
表格计算说明如下：
有3个集中流量，分别再节点1、4、5汇入管道，相应的设计流量分别为106.54、38.17和12.64（L/S）。管段1—2为主干管的起始管段，只有印刷厂的集中流量流入，设计流量为106.54L/S。管段2－3除接纳街坊p排入的本段流量外，还转输管段1—2的汇入集中流量106.54L/S。街坊p的汇水面积为9.97h㎡，故本段日平均流量为5.19L/s，计算出总变化系数为2.25，则该管段居民综合生活污水设计流量为5.19×2.25=11.7L/s，管段设计流量为11.7+106.54=118.24L/S。 其余干管设计流量计算方法同上。
2.4污水管水力计算
该设计采用混凝土排水棺材,粗糙系数n=0.014，印刷厂出口（节点1）埋深为1.50m，管网其他节点埋深均不小于1.50m，覆土厚度要求大于0.7m，并满足街坊污水连接管衔接要求，现以节点1为起点，控制整个管网埋深。具体操作如下：
首先将管段编号、长度、设计流量、上下端地面标高等已知数据分别填入表中第1、2、 10和11等各列。 1.进行1–2管段设计：
节点1的埋深为1.50m,其管内底标高为45.98-1.50=44.48m，作为起点管段，可直接采用最大可用管径，根据设计流量q=106.54L/S，得D=600mm，相应坡度I=0.00190，查钢筋混凝土圆管（非满流，n=0.014）水力计算图，得出充满度h/D=53.6%，流速v=0.7m/s。 3.进行1–2管段衔接设计：
根据管径和充满度计算管内水深h=0.6×0.536=0.32，上端水面标高为44.48+0.32=44.8
m，根据坡度和管长计算管段降落量I·L=0.0019×450=0.54m，下端水面标高为44.80-0.54 =44.26m，下端管内底标高为44.48-0.32=43.94m，下端管道埋深为45.91-43.94=1.92m. 管段1–2与2–3采用水面平接，即令管段2–3的起点水面标高与管段1–2终点水面标高相等，即为44.26，填入第12列。 4.进行2–3管段设计：
根据设计流量q=126.29L/S，得D=600mm，相应坡度I=0.00109，查水力计算图，得出充满度h/D=58.4%，流速v=0.7m/s。 5.进行2–3管段衔接设计：
根据管径和充满度计算水深h=0.6×0.584=0.35m，则降落量为0.49m，下端水面标高为44.26-0.49=43.77，管内底上标高为44.26-0.35=43.91m，管内底下标高为43.91-0.49=43.42m起点上埋深为45.91-43.91=2.0m，下埋深为45.81-43.42=2.39m 依此方法继续进行计算，直到完成表2.3中的所有项目，则水力计算完成。最后的污水管网总出口即节点6处的管道埋深为3.92m。水力计算完成。
第3章 雨水管网设计与计算
3.1、雨水管渠平面布置
1、划分排水流域和管道定线
根据地形图的等高线和道路、河道等对排水管道布置的影响情况，并结合城镇的整体平面图，划分排水流域，进行管渠定线，确定雨水排水流向。定线方案如图3所示。
2、划分设计管段与沿线汇水面积
各设计管段汇水面积的划分应结合地面坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况进行。该城镇各设计管段与沿线汇水区域见附图.
3、确定设计计算基本数据。
根本各流域的具体条件，确定设计暴雨的重现期，地面径流系数和集水时间。通常根据排水区域内各类地面的面积所占比例，计算出排水区域的平均径流系数。设计时应根据该地区的地形特点、汇水面积等确定雨水管道的地面集水时间。
3.2、雨水干管水力计算
1、雨水管渠设计流量计算
基本数据：径流系数Ψ=0.65 暴雨强度公式：q=
924(1+0.58lgP)
(L/s⋅ha)，设计
(t+10.7)0.658
暴雨重现期为 1 年；降雨历时为：t=t1+mt2(min)； 地面雨水集流时间为：t1=15min管道容积利用系数m=2。
雨水设计流量可按下式计算：
Q=ψqF
式中 Q——要排除的雨水设计流量（L/s）；
q——雨峰时段内的平均设计暴雨强度[（L/s）/h㎡]； ψ——径流系数，取0.5； F——计算汇水面积（h㎡）。 暴雨强度公式如下：
924（1+0.58lgP）q=0.658
（t1+mt2+10.7）
式中 P——设计重现期（a），取1a； m——折减系数，取2；
t1——地面雨水集流时间（min），取15min； t2——流到设计断面所需要的流行时间（min）。
2、 雨水干管水力计算
根据以上数据以及该地区规划汇水面积（见附图3）其计算结果如下表。其中5--6管道，由于雨水设计流量较大，如果使用圆管其直径将大于2000mm，因此改用箱涵，其设计宽度均为3.00m。
表5、雨水干管水力计算表
第4章个人总结
又是一个星期的课程设计，还好比做给水课程设计简单一些。在污水管网设计中没遇到什么困难的，就是在确定管径，流速，坡度，充满度的时候要利用《给水排水室外设计手册》第一册常用资料中有关混凝土非满管流水力算图，这将会使计算大大简化。在雨水设计过程中遇到的问题还是比较多的。首先是，管网的布置问题。由于污水厂在河流边，但是地面位置标高不是最低的，而且雨水是完全靠重力流的，所以不能像污水管网布置一样 ，最后经过我的仔细思考最终确定了管网布线。再就是在进行水力计算的时候，雨水设计流量较大，在5--6管段采用了2000mm的管径 ，所以在后面必须采用箱涵，经过查资料最后认为是可行的，而且是很合理的。画图是个细心活，而且要有耐心，画图用了很长时间，因为必须要达到作图标准的要求。
经过一个个的课程设计，的确是学到了很多，而且是记忆深刻的，比学纯理论知识更有作用，因为只都是经过自己一步一步计算出来的。哪里需要注意什么？哪里出了问题？出现问题怎么解决？ 等等都是要自己认真的研究再和同学们一起讨论，最后得出最优解！
第5章参考资料：
1. 严煦世、刘遂庆.给水排水管网系统（第二版）.中国建筑工业出版社 2. 孙慧修.郝以琼.龙腾锐编. 排水工程(上册).中国建筑工业出版社 2000. 3. 杜茂安，韩红军.《水源工程与管道系统设计计算》. 中国建筑工业出版社2011 4.《给水排水设计手册》第二版（第1，3册）.中国建筑工业出版社 5.《室外排水水设计规范》（GB50013－2006）及2011修订说明
6. 《给水排水工程快速设计手册》（第2，5册）. 中国建筑工业出版社，1995
《排水管网系统设计》大型作业成绩评定表
指导老师签字： 年 月 日
大 型 作 业
教 学 院： 环境科学与工程学院 课 程： 给水排水管网系统 专 业： 给排水科学与工程 学 号： 学生姓名： 指导教师：
2014 年 6月16 日
题 目：某城镇排水管网工程设计
目录
第1章 给水管网设计任务书··································1
1.1设计题目·····················································1 1.2、设计内容 ··················································1 1.3、设计原始资料 ··············································1 1.4、设计步骤 ··················································2 1.5、设计成果及要求 ············································3 1.6、设计进度···················································3 1.7、参考资料 ··················································3
第2章 污水管网设计与计算··································4
2.1、污水设计流量计算···········································4 2.2、排水管网定线方案···········································7 2.3管段设计流量计算·············································7 2.4污水管水力计算··············································8
第3章 雨水管网设计与计算·································10
3.1雨水管渠平面布置···········································10 3.2雨水干管水力计算···········································10
第4章 个人总结···············································12 第5章 参考资料···············································13
第1章 给水管网设计任务书
1.1设计题目：某城镇排水管网工程设计 1.2、设计内容
（1） 根据大型作业要求， 认真查阅有关资料， 准备大型作业用资料， 确定排水和雨水 （或合流管道）管网定线及排水体制的选择方案；
（2）划分各管段的服务街区或汇水区域，计算汇水面积；
（3） 管段的设计流量 （生活污水量的变化系数） 及单位面积径流量 （考虑暴雨强度公式、重现期、地面集水时间、径流系数及管道容积利用系数）计算； （4）研究管道系统的控制点，进行污水管道、雨水管道水力计算；
（5）绘制排水管道平面图和规定管道的纵断面图（污水和雨水分别绘制，分别完成污水 的平面和主干管的纵剖面图绘制（2 张 至少是 A3 图纸） ，雨水的平面及一条干管或主干管的纵剖面图绘制（2 张 至少是 A3 图纸） ） ，建议手绘； （6）正确运用相关技术规范完成计算说明书。
1.3、设计原始资料
1、某城镇城区布置规划图所示，城市总平面图一张（1：5000），设计年限按 10 年考虑。
表 1 各街坊面积汇总表
街坊面积
注：为简化计算量，本设计可将若干街坊合并，计算按字母 a-p 大街区计算。 2、气象资料
年平均气温 15.7℃，最热月平均气温 31.8℃，最冷月平均气温 0.3℃，年平均降水量 1127.3 毫米，常年主导风向东南风，风速 2.3（m/s），冰冻深度 0.7m。 3、污水工程规划
（1）城区地形平坦，城镇人口密度为 300cap/hm2
（2）城镇用水量标准
城区内建筑均有室内排水卫生设备，有淋浴设备，用水普及率设为 100%。城镇采用分流制排水体制，各种污水由管道汇集输送，并建有一污水处理厂。 （3）该城镇有工业企业，其位置见城市总体规划布置图。
表2 各工业企业生活污水、淋浴污水和生产废水情况表
注：工况企业车间最高日每班工作小时数为8h。 4、雨水工程规划
设计暴雨重现期为 1 年，暴雨强度公式及主要设计参数选择： 暴雨强度公式：q=
924(1+0.58lgP)
(L/s⋅ha)
(t+10.7)0.658
综合径流系数：（0.7~0.40之间） 降雨历时为：t=t1+mt2(min)
地面雨水集流时间为：t1=15min管道容积利用系数m=2
1.4、设计步骤
1、污水管网设计步骤 （1）污水量计算
平均日综合生活污水定额采用（100-400L/cap·d 之间） 该部分日变化系数参考教材，依有关规范选取；各企业内生活污水和淋浴污水按照有关规定计算。不考虑地下水渗入量。综合以上各项，计算全区污水最大时流量和平均日污水量。生活废水和工业废水分开算，最后累加；
（2）在平面图上布置污水管道，给检查井编号，划分计算管段；
（3）划分各管段的服务街区，对排水所涉及的街区编号并计算面积。一般按照“就近收 集和坡度收集”的原则划分服务面积； （4）计算各管段的设计流量；
（5）污水管水力计算（用 Excel 列表计算） ；
印刷厂厂出口埋深为 1.50m（所有点的埋深均不小于该值） ，覆土厚度要求大于 0.7m，
并满足街坊污水连接管衔接要求；
（6）绘制污水管道平面图和纵剖面图。 2、雨水管网设计计算
雨水管网最小覆土厚度为 0.8m（所有点的覆土厚度均不小于该值） ，雨水管如果埋深过大，可以重新布置管线、起端改为加盖板的明渠、中下游管道改为矩形渠道等方法减小埋深。此外，当需要的管径超过 2000mm 时，一般改为箱涵。 （1）划分排水流域和管道定线 （2）划分设计管段
（3）对排水涉及的街区编号并计算面积 （4）求单位面积径流量
（5）列表计算（用 Excel 列表计算） （6）绘制雨水管道平面图和纵剖面图 3、管网图绘制
在规划图上用不同的线型（粗实线、粗虚线）表示污水管和雨水管（渠） （需含有必须的附属构筑物，如：检查井、泵站等等） 。平面图上需要标出各干管节点检查井编号，各干管 D、L、I、水流方向、污水泵站的位置。
用 A3 图纸绘出污水干管和雨水干管的剖面图（所绘管段至少包括 5 个计算管段） 。总剖面图上标注的内容参见教材。
1.5、设计成果及要求
1．设计计算说明书一份：（应包括与设计有关的阐述说明和计算内容，内容系统完整， 计算正确，文理通畅，草图和表格不得徒手草绘，图中各符号应有文字说明， 线条清晰，大小适宜，书写完整，装订整齐）
2．设计图纸：排水和雨水管道布置平面图各 1 张，分别绘制排水和雨水主干管剖面图各 1张；（建议手绘）
1.6、进度安排（共 1 周）
1.7、参考资料
1. 严煦世、刘遂庆.给水排水管网系统（第二版）.中国建筑工业出版社 2. 孙慧修.郝以琼.龙腾锐编. 排水工程(上册).中国建筑工业出版社 2000.
3. 杜茂安，韩红军.《水源工程与管道系统设计计算》. 中国建筑工业出版社 2011 4.《给水排水设计手册》第二版（第 1，3 册）.中国建筑工业出版社 5.《室外排水水设计规范》（GB50013－2006）及 2011 修订说明 6. 《给水排水工程快速设计手册》（第 2，5 册）. 中国建筑工业出版社，1995
第2章污水管网设计与计算
2.1、污水设计流量计算
1、污水量计算 基本数据：
表 1 各街坊面积汇总表
注：为简化计算量，本设计可将若干街坊合并，计算按字母 a-p 大街区计算。
平均日综合生活污水定额采用150L/cap·d 人口密度：300cap/hm
2
个区域居民生活用水量：Q1=∑
q1i⨯N1i
（利用Excel表计算如表2）
24⨯3600
表2、居民生活用水量
2、居民生活平均日污水设计流量Qd： Qd=
q1iN1i150⨯78906
=（L/s） ∑24⨯360024⨯3600=136.99
总变化系数KZ:Kz=
2.72.7
==1.57 0.110.11136.99Qd
居民生活污水设计流量Q1=KZ1⨯Qd=1.57⨯136.99=215.（ 3L/s）
3、企业用水量计算
基本数据：生活用水一般车间25L/（cap·d），高温车间35L/（cap·d）；淋浴用水定额：一般车间40L/（cap·d），高温车间60L/（cap·d）。
表2 各工业企业生活污水、淋浴污水和生产废水情况表
工业企业生活污水和淋浴污水的设计流量Q3用下式计算: Q3=（
∑
q4aiN4aiKh4aiq4biN4bi
+）
3600T4ai3600
式中
q4ai-----各工矿企业车间职工生活用水量定额[L/(cap.班)，采用25 L/(cap.班)，高
温车间采用35 L/(cap.班)。
q4bi-----各工矿企业车间职工淋浴用水量定额L/(cap.班)，一般车间取40L/(cap.
班)，高温车间取60 L/(cap.班)
N4aih----各工矿企业车间最高日职工生活用水总人数； N4bi-----各工矿企业车间最高日职工淋浴用水总人数； T4ai------各工矿企业车间最高日每班工作小时数；
Kh4ai----各工矿企业车间最高日职工深灰污水班内变化系数，一般车间采用3.0，高温
车间采用2.5；
根据上式确定各企业的流量如下：
25⨯580⨯3.0+35⨯290⨯2.5580⨯55%⨯40+290⨯70%⨯60
+
3600⨯83600印刷厂：=9.32 L/S 25⨯380⨯3.0+35⨯260⨯2.5380⨯50%⨯40+260⨯70%⨯60
+
3600⨯83600食品厂: =6.92 L/S 25⨯220⨯3.0+35⨯144⨯2.5220⨯40%⨯40+144⨯50%⨯60
+
3600⨯83600机械厂: =3.19 L/S
印刷厂总污水设计流量为：
q1=
6000⨯1.4580⨯25⨯3+290⨯35⨯2.5580⨯0.55⨯40+290⨯0.7⨯60
++=106.54(L/s)
86.43600⨯83600
食品加工厂总污水设计流量为：
q2=
1800⨯1.5380⨯25⨯3+260⨯35⨯2.5380⨯0.5⨯40+260⨯0.7⨯60
++=38.17(L/s)
86.43600⨯83600
机械加工厂总污水设计流量为：
q3=
680⨯1.2220⨯25⨯3+144⨯35⨯2.5220⨯0.4⨯40+144⨯0.6⨯60
++=12.63（L/S）86.43600⨯83600
2.2、排水管网定线方案
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东向西倾斜，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。
污水主干管的走向与数目取决于污水厂和出水口的位置与数目。该城区只设一个污水厂，则只需要敷设一条主干管。主干管与等高线垂直沿指向污水处理厂的方向敷设。
污水干管一般沿城市道路布置。不宜设在交通繁忙的快车道下和狭窄的街道下，也不宜设在无道路的空地上，而通常设在污水量较大或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管基本上与等高线平行布置，主干管则沿街区南面河岸布置，基本与等高线垂直。其简图见附图一，污水排水管简图
2.3管段设计流量采用列表进行计算，见下表所示。
本污水管网中主干管为1-6，可划分为1-2、2-3、3-4、4-5、5-6等五个管段，其中管段1-2输送印刷厂的集中流量，管道4-5输送食品厂，管道5-6输送机械厂的集中流量，管道2-3、3-4分别接纳街坊的生活污水，作为这些管段的本段流量。
表格计算说明如下：
有3个集中流量，分别再节点1、4、5汇入管道，相应的设计流量分别为106.54、38.17和12.64（L/S）。管段1—2为主干管的起始管段，只有印刷厂的集中流量流入，设计流量为106.54L/S。管段2－3除接纳街坊p排入的本段流量外，还转输管段1—2的汇入集中流量106.54L/S。街坊p的汇水面积为9.97h㎡，故本段日平均流量为5.19L/s，计算出总变化系数为2.25，则该管段居民综合生活污水设计流量为5.19×2.25=11.7L/s，管段设计流量为11.7+106.54=118.24L/S。 其余干管设计流量计算方法同上。
2.4污水管水力计算
该设计采用混凝土排水棺材,粗糙系数n=0.014，印刷厂出口（节点1）埋深为1.50m，管网其他节点埋深均不小于1.50m，覆土厚度要求大于0.7m，并满足街坊污水连接管衔接要求，现以节点1为起点，控制整个管网埋深。具体操作如下：
首先将管段编号、长度、设计流量、上下端地面标高等已知数据分别填入表中第1、2、 10和11等各列。 1.进行1–2管段设计：
节点1的埋深为1.50m,其管内底标高为45.98-1.50=44.48m，作为起点管段，可直接采用最大可用管径，根据设计流量q=106.54L/S，得D=600mm，相应坡度I=0.00190，查钢筋混凝土圆管（非满流，n=0.014）水力计算图，得出充满度h/D=53.6%，流速v=0.7m/s。 3.进行1–2管段衔接设计：
根据管径和充满度计算管内水深h=0.6×0.536=0.32，上端水面标高为44.48+0.32=44.8
m，根据坡度和管长计算管段降落量I·L=0.0019×450=0.54m，下端水面标高为44.80-0.54 =44.26m，下端管内底标高为44.48-0.32=43.94m，下端管道埋深为45.91-43.94=1.92m. 管段1–2与2–3采用水面平接，即令管段2–3的起点水面标高与管段1–2终点水面标高相等，即为44.26，填入第12列。 4.进行2–3管段设计：
根据设计流量q=126.29L/S，得D=600mm，相应坡度I=0.00109，查水力计算图，得出充满度h/D=58.4%，流速v=0.7m/s。 5.进行2–3管段衔接设计：
根据管径和充满度计算水深h=0.6×0.584=0.35m，则降落量为0.49m，下端水面标高为44.26-0.49=43.77，管内底上标高为44.26-0.35=43.91m，管内底下标高为43.91-0.49=43.42m起点上埋深为45.91-43.91=2.0m，下埋深为45.81-43.42=2.39m 依此方法继续进行计算，直到完成表2.3中的所有项目，则水力计算完成。最后的污水管网总出口即节点6处的管道埋深为3.92m。水力计算完成。
第3章 雨水管网设计与计算
3.1、雨水管渠平面布置
1、划分排水流域和管道定线
根据地形图的等高线和道路、河道等对排水管道布置的影响情况，并结合城镇的整体平面图，划分排水流域，进行管渠定线，确定雨水排水流向。定线方案如图3所示。
2、划分设计管段与沿线汇水面积
各设计管段汇水面积的划分应结合地面坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况进行。该城镇各设计管段与沿线汇水区域见附图.
3、确定设计计算基本数据。
根本各流域的具体条件，确定设计暴雨的重现期，地面径流系数和集水时间。通常根据排水区域内各类地面的面积所占比例，计算出排水区域的平均径流系数。设计时应根据该地区的地形特点、汇水面积等确定雨水管道的地面集水时间。
3.2、雨水干管水力计算
1、雨水管渠设计流量计算
基本数据：径流系数Ψ=0.65 暴雨强度公式：q=
924(1+0.58lgP)
(L/s⋅ha)，设计
(t+10.7)0.658
暴雨重现期为 1 年；降雨历时为：t=t1+mt2(min)； 地面雨水集流时间为：t1=15min管道容积利用系数m=2。
雨水设计流量可按下式计算：
Q=ψqF
式中 Q——要排除的雨水设计流量（L/s）；
q——雨峰时段内的平均设计暴雨强度[（L/s）/h㎡]； ψ——径流系数，取0.5； F——计算汇水面积（h㎡）。 暴雨强度公式如下：
924（1+0.58lgP）q=0.658
（t1+mt2+10.7）
式中 P——设计重现期（a），取1a； m——折减系数，取2；
t1——地面雨水集流时间（min），取15min； t2——流到设计断面所需要的流行时间（min）。
2、 雨水干管水力计算
根据以上数据以及该地区规划汇水面积（见附图3）其计算结果如下表。其中5--6管道，由于雨水设计流量较大，如果使用圆管其直径将大于2000mm，因此改用箱涵，其设计宽度均为3.00m。
表5、雨水干管水力计算表
第4章个人总结
又是一个星期的课程设计，还好比做给水课程设计简单一些。在污水管网设计中没遇到什么困难的，就是在确定管径，流速，坡度，充满度的时候要利用《给水排水室外设计手册》第一册常用资料中有关混凝土非满管流水力算图，这将会使计算大大简化。在雨水设计过程中遇到的问题还是比较多的。首先是，管网的布置问题。由于污水厂在河流边，但是地面位置标高不是最低的，而且雨水是完全靠重力流的，所以不能像污水管网布置一样 ，最后经过我的仔细思考最终确定了管网布线。再就是在进行水力计算的时候，雨水设计流量较大，在5--6管段采用了2000mm的管径 ，所以在后面必须采用箱涵，经过查资料最后认为是可行的，而且是很合理的。画图是个细心活，而且要有耐心，画图用了很长时间，因为必须要达到作图标准的要求。
经过一个个的课程设计，的确是学到了很多，而且是记忆深刻的，比学纯理论知识更有作用，因为只都是经过自己一步一步计算出来的。哪里需要注意什么？哪里出了问题？出现问题怎么解决？ 等等都是要自己认真的研究再和同学们一起讨论，最后得出最优解！
第5章参考资料：
1. 严煦世、刘遂庆.给水排水管网系统（第二版）.中国建筑工业出版社 2. 孙慧修.郝以琼.龙腾锐编. 排水工程(上册).中国建筑工业出版社 2000. 3. 杜茂安，韩红军.《水源工程与管道系统设计计算》. 中国建筑工业出版社2011 4.《给水排水设计手册》第二版（第1，3册）.中国建筑工业出版社 5.《室外排水水设计规范》（GB50013－2006）及2011修订说明
6. 《给水排水工程快速设计手册》（第2，5册）. 中国建筑工业出版社，1995
《排水管网系统设计》大型作业成绩评定表
指导老师签字： 年 月 日