雨水管网布置图 [雨水管网布置课程设计]

《城市给排水管道工程》课程设计 设计计算说明书 姓 名 陶永斌 设计题目 雨水排水规划与管道布置 班 级 给排水17101 学 号 41117111 指导教师 郭洋 雨水排水规划与管道布置 摘要：本设计的题目是G镇雨水管网工程规划，为了保护环境，防止污水将自然水体的进一步恶化，推进该地区经济的持续发展，所以采用的是雨污分流体制。因此要求建设排水管渠，对该地区的原有管道进行改造，对雨水进行收集、处理，以适应市政建设发展，居民日常生活的需要。

关键词：
雨水管网 雨污分流 保护环境 市政发展 目录 摘要 2 关键词 2 1概述 4 1.1设计任务 4 1.2设计依据 4 1.2.1雨水管道设计一般规定 4 1.3城市概况及自然条件 5 1.3.1 地理位置 5 1.3.2 地形地貌 5 1.3.3 地质 5 1.3.4 水文地质 5 1.3.5 地下水 6 1.3.6 气候 6 1.4现有给排水工程概况 6 2方案比选 7 2.1工程规模 7 2.2系统/体制选择 7 2.3管道定线 8 3构筑物 10 3.1 检查井 10 3.2 跌水井 10 3.3 雨水口 11 3.4 倒虹管 11 3.5 出水口 11 4 雨水管网设计计算 11 4.1划分设计管段 11 4.2主要设计参数 12 4.3雨水干管水力计算 12 4.4 雨水出水口 16 5 工程概算 16 6设计总结 17 7参考文献 18 1概述 1.1设计任务 G镇雨水管网工程规划 1.2设计依据 1.2.1雨水管道设计一般规定 （1）
充满度：一般按满流计算 （2）
流速：
《室外排水设计规范》规定污水灌渠在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s。最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速，该值与管材有关，非金属管道最大设计流速为5m/s。

（3）
最小管径、坡度：
①雨水支干管最小管径300mm，最小设计坡度0.003；

②雨水口连络最小管径200mm，设计坡度不小于0.002。

（4）
覆土或挖深：
① 小覆土在车行道下一般不小于0.7m ② 局部条件不允许时，须对管道进行包封加固 ③ 最大埋深不超过7~8米 （5）
管渠连接与构筑物的连接：
①管道在检查井内连接，一般采用管顶平接。

②相同管径的管段可以采用水面平接；
不同断面管道必要时也可采用局部管段管底平接。

③在任何情况下，进水管底不得低于出水管底。

1.3城市概况及自然条件 1.3.1 地理位置 城镇位于江苏省西北部，地处苏、鲁、皖三省交界，介于北纬340°24′37″～340°56′9″、东经116°21′16″～116°51′52″之间 1.3.2 地形地貌 城区属黄泛冲击平原，地势低洼平坦。地面高程一般在365—385m之间，西南略低于东北，地面坡降为5/1000—15/1000。

1.3.3地质 城区大地构造位于山东台背斜与河淮台向斜交界部位。构造属黄河下游苏、鲁、豫、皖一带新生界凹陷区边缘。按国家地震裂度区划分，城区基本烈度为7度。最大冻土层深度24cm 1.3.4 水文地质 主城区一般桃汛在3月中旬至4月底出现，雨量一般在40mm左右，入汛一般在6月底至7月中旬。出汛一般在8月底至9月中旬。汛期雨量大小不等，汛期天数长短不等，少则20多天，多则150多天。

根据水文站多年测报资料：河流常年平均水位218m，二十年一遇水位232m，低于规划主城区。河流最大流量350立方米/秒，最大流速2.34米/秒，洪水频率百年一遇542毫米、五十年一遇458毫米、二十年一遇349毫米、十年一遇266毫米、五年一遇185毫米，最大含沙量49.7公斤/立方米（1965年统计），最小含沙量14.2公斤/立方米（1968年统计）。由于河床高，水位低，流程短，只在丰水期作季节性通航。

暴雨强度公式：
1.3.5 地下水 主城区海拔较低，平均在36.3～38.5m左右，地下水位较浅，但水质差。地下水源主要分布于松散沉积层，该沉积层较厚，深度达300m以上，共分五个承压含水组，储水量为15～20m3/Km2，可供开采的是第二、三层承压含水岩组，深埋分别为80～120m和200m左右，地下水流向为东北至北西南。

1.3.6 气候 属暖温带半湿润季风气候区，四季分明，日照充足，年平均气温在15℃左右，最冷月（一月）平均气温零下1.5℃左右；
最热月（七月）平均气温27.9℃左右。年平均降水量630.44mm左右，无霜期200天左右。

1.4现有给排水工程概况 城区中有部分合流制管渠，但多为石砌暗沟，设在人行道下面，盖板裸露地面。由于断面较小，加以年久失修，有的已堵塞或断裂。新发展区域中建有一些分流制排水管道，但为真正分流。由于排水管道长度短，覆盖率低，城市中未形成排水管网，致使城区污水未经处理就排入水体，对冷暖江造成严重污染。为了保护环境，防止污水将水质的进一步恶化，推进该地区经济的持续发展，因此要求建设排水管渠，对该地区污水进行收集、处理，以适应市政建设发展的需要。

2方案比选 2.1工程规模 该城镇228万平方米，若采用合流制，管道必须采用很粗的管径，投入量非常大，所以采用分流制比较好。

2.2系统/体制选择 从该城区的平面图和资料知该城区地形平坦，无明显分水线，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分。河流的位置确定了雨水出口的位置在每段街区的下方。雨水出口位于河岸边。由于河流的洪水位低于该地区地面的平均标高，所以雨水可以靠重力排入河流，不用设置雨水泵站。

河流的位置确定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸边，由于该地区地势以一定坡度坡向河流，地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式，雨水干管基本垂直于等高线，即正交式布置，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。正交式布置的干管长度短、管径小，因而经济，雨水排出较迅速。

雨水管道布置平面图详见城市雨水系统总平面图。

雨水管道的设计计算见：雨水管水力计算表 注：1、雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接 2、出现下游管段的设计流量小于上游管段设计流量的情况，取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量 3、在支管与干管相接的检查井处，会有两个∑t2值和两个管底标高值，再继续计算相交后的下一个管段时，取大的那个∑t2值和小的那个管底标高值。

当雨水管道与污水管道交叉布置时，应小管让大管，必要时设置倒虹管。

2.3管道定线 定线原则：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。

排水管网的布置原则既要使管道工程量为最小，又要使水流畅通节省能量。

支管、干管、主干管的布置要顺直，水流不要绕弯。

充分利用地形地势，最大可能采用重力流形式，避免提升。

在起伏较大的地区，应将高区系统与低区系统分离，高区不宜随便跌水，应直接重力流入污水厂，并尽量减少管道埋深。至于个别低洼地区应局部提升，做到高水高排。

尽量减少中途加压站的个数。如果遇山岗尽量采用隧洞方式。若须经过土壤不良地段，应根据具体情况采用不同的处理措施，以保证地基与基础有足够的承载能力。当污水管道无法避开铁路、河流或其它地下建（构）筑物时，管道最好垂直穿过障碍物，并根2，据具体情况采用倒虹管、管桥或其它工程设施。

若各种管线布置发生矛盾，处理的原则是，新建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让重力管，可弯让不可弯的，检修次数小让检修次数多的。

具体方案如下图所示，因方案一只有一个出水口，故最下面的管径选择较大的才能满足设计要求，所以选择方案二，有三个出水口的设计方案，将城区划分为三块，分别排水，既满足设计要求，又符合节省开支的宗旨。

方案一：
方案二：
3构筑物 排水管渠上的附属构筑物包括检查井、跌水井、倒虹管、雨水口、溢流井、排出口等。

3.1 检查井 排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。检查井通常设在管渠交汇、转弯、尺寸或坡度改变、跌水以及相隔一定距离的直线管渠上 检查井一般采用圆形，由井底、井深和井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土、砖、石或钢筋混凝土。

3.2 跌水井 跌水井是设有消能设施的检查井。跌水井的设置条件：当遇到下列情况且跌差大于1m时应设跌水井：
管道中的流速过大，需要加以调节处理；

管道垂直于陡峭地形的等高线布置，按照原定坡度将要露出地面处；

接入较底的管道处；

管道遇到地下障碍物，必须跌落通过处；

当淹没排放时，在出口前设一个井。

3.3 雨水口 雨水口主要在雨水管渠系统中收集雨水，地面雨水先经雨水口流入连接管再流入排水管渠。雨水口一般设在交叉路口、广场、路侧边沟以及道路低洼地段，以防止雨水漫过道路。雨水口间距一般为25~50 m。

3.4 倒虹管 当排水管渠遇到河流或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设时，必须设置倒虹管。倒虹管应尽可能与障碍物轴线垂直，并设在地质条件较好处。

3.5 出水口 在江河边设置出水口时，应保持与取水构筑物，游泳区及家畜饮水区有一定距离，同时也应不影响下游居民点的卫生和饮用。出水口的位置和形式应取得当地卫生监督、水体管理和交通管理等部门同意。污水管渠的出水口一般采用淹没式，以使污水与水体较好地混合，必要时污水出水口可以长距离分散伸入水体，以使混合更充分，同时要征得航运部门的同意。雨水出水口可以采用非淹没式，其底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，以避免水体倒灌。

4 雨水管网设计计算 4.1划分设计管段 根据管道的具体位置，划分设计管段，将各管段的检查井依次遍上号码。

4.2主要设计参数 暴雨强度(storm smear)公式：
式中：P为设计重现期（recurrence period）取值一年；

t=t1+mt2 其中t1为地面汇流时间，汇水时间t1取15min；
m为折减系数。本设计取m=2的系数乘以用满流时的流速算出的管内雨水时间t2=∑. 综合径流系数：ψ=0.65 4.3雨水干管水力计算 雨水干管设计计算长度及汇水面积汇总 管段编号 管段长度/m 本段汇水面积编号 本段汇水面积/ha 转输汇水面积/ha 总汇水面积/ha 2-3 250 3、5 12.91 0.00 12.91 9-10 166 10 4.08 0.00 4.08 10-3 160 9 4.37 4.08 8.45 8-3 2128 1、2 8.18 0.00 8.18 3-4 164 6、4 10.44 29.54 39.98 11-12 162 31 3.05 0.00 3.05 12-4 164 30 2.80 3.05 5.85 4-5 196 29 2.76 45.83 48.59 5-6 191 28、32 14.13 48.59 62.72 13-6 174 36、38、39 9.11 0.00 9.11 6-7 209 33、37 13.61 71.83 85.44 7-47 362 一一一 0.00 85.44 85.44 15-16 120 7 6.30 0.00 6.30 27-17 114 11、15 6.95 0.00 6.95 16-17 202 8 3.29 6.30 9.59 17-18 120 12、16 4.40 16.54 20.94 18-19 137 13、17 4.63 20.94 25.57 19-20 239 14、18 5.31 25.57 30.88 20-21 80 40 4.26 30.88 35.14 24-21 175 34 2.61 0.00 2.61 21-23 353 35 6.37 37.75 44.12 26-23 190 52、53 10.81 0.00 10.81 23-25 412 48 3.64 54.93 58.57 28-29 158 19 3.77 0.00 3.77 29-30 158 22 3.10 3.77 6.87 30-33 121 25 3.32 6.87 10.19 31-32 150 20 2.31 0.00 2.31 32-33 158 23 1.88 2.31 4.19 33-36 263 26 2.00 14.38 16.38 34-35 150 21 5.18 0.00 5.18 35-36 150 24 4.24 5.18 9.42 37-38 146 41 4.63 0.00 4.63 38-39 165 42 3.69 4.63 8.32 36-39 227 27 4.43 25.80 30.23 39-43 166 43 3.77 38.55 42.32 40-41 198 44 3.54 0.00 3.54 41-42 160 45 3.18 3.54 6.72 42-43 160 46 2.62 6.72 9.34 43-46 196 47 2.71 51.66 54.37 44-45 160 49 5.70 0.00 5.70 45-46 162 50 3.29 5.70 8.94 46-22 123 51 3.24 63.31 66.55 雨水干管水力计算表 设计管段编号 管长 L /m 汇水面积 F /ha 管内雨水流行时间 /min 单位面积 径流量 q_0 /L 设计流量 Q /L∙ 管径 D /mm 坡度 D /‰ 流速 v /m = = ﹝1﹞ ﹝2﹞ ﹝3﹞ ﹝4﹞ ﹝5﹞ ﹝6﹞ ﹝7﹞ ﹝8﹞ ﹝9﹞ ﹝10﹞ 2-3 250 12.91 0 1.554726 128.457 1658.38 880 10 2.68 9-10 166 4.08 0 1.311216 128.457 524.105 600 10 2.11 10-3 160 8.45 0 1.097394 128.457 1085.46 800 10 2.43 8-3 217 8.81 0 1.506944 128.457 1131.71 800 8.5 2.4 3-4 164 39.98 2.6043381 1.012346 113.28 4528.93 1600 4.5 2.7 11-12 162 3.05 0 1.384615 128.46 391.803 500 10 1.95 12-4 164 5.85 1.38 1.188406 119.81 700.889 700 10 2.3 4-5 196 48.59 9.0556478 1.344307 89.63 4355.12 1640 3.5 2.43 5-6 191 62.72 10.399955 1.310014 86.15 5403.33 1800 3 2.43 13-6 174 9.11 0 1.801242 128.457 1170.24 1000 3 1.61 6-7 209 85.44 13.511211 1.33461 79.27 6772.83 2000 3 2.61 7-47 362 85.44 14.845821 2.320513 76.73 6555.81 2000 3 2.6 15-16 120 6.30 0 1.438849 128.457 809.279 880 3 1.39 27-17 114 6.95 0 1.049724 128.457 892.776 800 4.8 1.81 16-17 202 9.59 1.4388489 2.028112 119.476 1145.77 1000 3.4 1.66 17-18 120 20.94 1.0497238 0.896861 121.744 2549.32 1250 4.2 2.23 18-19 137 25.57 5.4135461 0.722574 101.22 2588.2 1050 10 3.16 19-20 239 30.88 6.13612 1.256572 98.62 3045.39 1250 8.4 3.17 20-21 80 35.14 7.392692 0.392157 94.48 3320.03 1250 10 3.4 24-21 175 2.61 0 1.944444 128.457 335.273 600 5.7 1.5 21-23 353 44.12 9.7292933 1.634259 87.85 3875.94 1250 9.9 3.6 26-23 190 10.81 0 1.919192 128.4566 1388.62 1000 3 1.65 23-25 412 58.57 13.282744 2.825789 79.73 4669.79 1600 3.6 2.43 28-29 158 3.77 0 1.531008 128.4566 484.281 600 6.3 1.72 29-30 158 6.87 1.5310078 1.106443 118.95 817.187 700 10 2.38 30-33 121 10.19 2.6374503 0.803453 113.12 1152.69 800 10 2.51 31-32 150 2.31 0 1.54321 128.4566 296.735 500 6.7 1.62 32-33 158 4.19 1.5432099 1.248025 118.886 498.132 600 10 2.11 33-36 263 16.38 6.2321383 1.593939 98.3 1610.15 880 10 2.75 34-35 150 5.18 0 1.77305 128.46 665.423 800 3 1.41 35-36 150 9.42 1.7730496 1.54321 117.61 1107.89 1000 3 1.62 37-38 146 4.63 0 1.789216 128.467 594.802 800 3 1.36 38-39 165 8.32 1.7892157 1.774194 117.52 977.766 900 3 1.55 36-39 227 30.23 14.705746 1.22438 77 2327.71 1000 10 3.09 39-43 166 42.32 15.930126 0.889603 75 3174 1100 10 3.11 40-41 198 3.54 0 1.594203 128.467 454.773 600 10 2.07 41-42 160 6.72 1.5942029 1.918465 119 799.68 880 3 1.39 42-43 160 9.34 3.5126681 1.282051 109 1018.06 880 6.25 2.08 43-46 196 54.37 21.614449 0.960784 66.44 3612.34 1250 10 3.4 44-45 160 5.70 0 1.814059 128.467 732.262 800 3.1 1.47 45-46 162 8.94 1.814059 1.698113 117.39 1049.47 900 3.1 1.59 46-22 123 66.55 26.087406 0.602941 61.3 4079.52 1250 10 3.4 设计管段编号 设计地面标高 /m 设计管内底标高 /m 埋深 /m 起点 终点 起点 终点 起点 终点 ﹝1﹞ ﹝13﹞ ﹝14﹞ ﹝15﹞ ﹝16﹞ ﹝17﹞ ﹝18﹞ 2-3 371.5 368.5 367.05 366.8 4.45 1.7 9-10 372 370 366.366 366.2 5.63 3.8 10-3 370 368.5 366.16 366 3.84 2.5 8-3 368.5 368.5 366.18445 366 2.32 2.5 3-4 368.5 368 365.0738 365 3.43 3 11-12 372.5 370 368.662 368.5 3.84 1.5 12-4 370 368 364.664 364.5 5.34 3.5 4-5 368 367.5 364.3686 364.3 3.63 3.2 5-6 367.5 367 364.2573 364.2 3.24 2.8 13-6 367.5 367 365.0522 365 2.45 2 6-7 367 368 364.0627 364 2.94 4 7-47 368 360 359.1086 359 8.89 1 15-16 378 377.7 375.36 375 2.64 2.7 27-17 382.5 377 375.5472 375 6.95 2 16-17 377.7 377 374.6868 374 3.01 3 17-18 377 376.5 373.504 373 3.50 3.5 18-19 376.5 374.5 370.57 369.2 5.93 5.3 19-20 374.5 372.5 369.0076 367 5.49 5.5 20-21 372.5 370.5 366.4 365.6 6.10 4.9 24-21 371.5 370.5 369.5975 368.6 1.90 1.9 21-23 370.5 367 365.4947 362 5.01 5 26-23 367.5 367 362.57 362 4.93 5 23-25 367 365.5 361.4832 360 5.52 5.5 28-29 385.5 384.5 381.9954 381 3.50 3.5 29-30 384.5 382.5 380.58 379 3.92 3.5 30-33 382.5 380 378.91 377.7 3.59 2.3 31-32 383 382 380.605 379.6 2.39 2.4 32-33 382 380 379.58 378 2.42 2 33-36 380 376.9 377.63 375 2.37 1.9 34-35 377 377 374.45 374 2.55 3 35-36 377 376.9 374.45 374 2.55 2.9 37-38 374.5 374.5 372.438 372 2.06 2.5 38-39 374.5 374.5 369.495 369 5.01 5.5 36-39 376.9 374.5 371.27 369 5.63 5.5 39-43 374.5 368.5 366.66 365 7.84 3.5 40-41 370 367 366.98 365 3.02 2 41-42 367 369 364.58 364.1 2.42 4.9 42-43 369 368 364 363 5.00 5 43-46 368 364.5 361.96 360 6.04 4.5 44-45 365.5 365 361.096 360.6 4.40 4.4 45-46 365 364.5 360.5022 360 4.50 4.5 46-22 364.5 360 359.23 358 5.27 2 雨水干管平面图以及剖面图详见图纸。

4.4 雨水出水口 雨水出水口可以采用非淹没式，其底标高最好在水体最高水位232m以上，一般在常水位232m以上，以避免水体倒灌 5 工程概算 此方案中涉及各类型管道和若干跌水井，详见图纸及水力计算表。由于本方案设计的是城镇雨水排污，属于重力自流，雨水排入自然水体中，无需处理。具体工程造价详参市场价及甲方工程要求。

6设计总结 两周的课程设计，我用了5天时间，其中一半的时间还是浪费掉了，这让我相当的苦恼。

课程设计的第一天，我意气风发，想要一天搞定，结果现实很残酷，第一天我只不过才在CAD软件上大致的布了管，量了距离，重新划分了雨水汇水面积，应为我不想我的第一份作品不够完善，跟其他人一样，马路上的雨水不考虑了。所以第一天连汇水面积表格都没有完成。

第二天开始往表格里填数据，等填数据的时候才发现，前一天有些管子没有设计合理，然后开始改动一些管线。第一张表格是最简单的，但由于缺乏经验，还有初期变换管线，结果两天时间还是没有完成汇水面积表格。

第三天就开始了纠结的旅程。完成了汇水面积表格，下面就开始紧张的开展下一项工作——干管水力计算，这是我一辈子都难以磨灭的记忆，因为我在这上面花了两天半时间。这段时间我不是用来计算数据的，而是用来删除表格再重新计算，再删再算，再删再算，算了4遍计算好了，CAD布线完成了，悲剧来了，保存错了。因为我当时弄了两份EXCEL表格，在保存的时候，我将原来的数据（前一份表格里的）替换进我修改好的表格里，然后保存、修改、关闭表格。再等我打开的时候，就发现我算了4遍算出来的数据没了。

在万分悲痛下，我又开始了第五遍计算…… 再然后，等计算埋深的时候，由于前几次大量重复计算，加上埋深管径等让我毫无头绪，我彻底崩溃了，然后那天我就放心的玩了。

通过几天的计算，让我更加巩固了前面学到的专业知识，算然我想要以后在建排上做，但这样的计算，也能积累很多的经验。尤其是在计算方面，我就在EXCEL表格里面编辑了几个公式，省了我大量时间和经历，单位面积径流量应该是计算量最大了部分，可是我编辑了公式，根本不需要计算，表格里直接就有结果，我想，这是很多同学没有想到的方法。

在这里，我要感谢我的老师，李秀芳老师，没有她上课一丝不苟的教学，我就会有很多的疑惑，我就不能在这么短的时间内完成完成这份设计。由于本人出入茅庐，在这方面还显得很稚嫩，这份设计里可能有一些瑕疵，恳请请老师多多指点，我会在老师的指导下走的更远，取得令人骄傲的成绩。

在此，向老师提前恭祝声：新年好！ 7参考文献 1. 中华人民共和国国家标准，城市排水工程规划规范GB50318-2000计划出版社 2．中华人民共和国国家标准，《室外排水设计规范》
计划出版社 3．《给水排水设计手册》城镇给水、城镇排水册，中国建筑工业出版社 4．张志刚，《给水排水工程专业课程设计》，化学工业出版社，2004 5．李亚峰 尹士君，《给水排水工程专业毕业设计指南》，化学工业出版社，2004 6. 汪翙，《给水排水管网工程》化学工业出版社 7.孙慧修，《排水工程》（上）建筑工业出版社