皖西学院本科毕业设计
⑥ 在规划与设计排水工程时，务必认真贯彻实行国家和地方有关方面拟定的现行相关标准、规范或原则。同时，也必需实行国家对于新建、改建、扩建工程，实行把防污染设施与主体工程同时设计、同时动工、同时投产的“三同时”规定，这是控制污染成长的重要战略。
⑦ 在设计方案的确定过程中还涉及管道的布置、方向、长度、断面尺寸、埋深、在设计过程中规定管道材料，与障碍物相交时采用的工程措施，中途泵站的数量与位置，出水口位置与形式等多种技术问题。为了使确定的设计方案表现国家相关方目标、战略，既技术先进，又切合实际，安全实用，具备较好的环境效益、经济效果和社会效益，对提出的设计方案的技术经济、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。
(2) 排水管道的定线
在城镇（地区）总平面图上确定污水管道的位置和走向，称污水管道系统的定线。
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，是污水管道系统设计的重要环节。管道的定线正常应该按照主干管、干管、支管顺序依次进行。定线应遵循的重要原则是：应该尽可能地在管线比较短和埋深比较小的情况下，最大地域的污水能自流的排出。
在一定的条件下，地形是影响管道定线的主要因素。在地形平整的区域，应避免小流量的横支管，长距离平行于等高线敷设，让其尽早的接入干管。
在地势平坦的地区，管道尽管不长，但是埋深会迅速增加，在埋深超过一定限度时，需要设立污水泵站。
(3) 排水管道的布置因素
① 该地区分为两个区域：Ⅰ区和Ⅱ区，根据污水厂位置，Ⅰ区和Ⅱ区各设一根主干管，Ⅱ区主干管倒虹吸过河后与Ⅰ区主干管一起，将整个区的污水汇集入污水厂。
② 街道宽度不超过40米，为了减少敷设管道的数目和减少与其它地下管线的交叉，一般设置一条污水管道。
③ 该地区的地势平坦且街区面积不大，宜在街区两边的街道敷设污水支管。
9
皖西学院本科毕业设计
根据管道定线的原则，初步定下两个方案，包括干管、主干管的位置，走向等。然后分别进行设计流量的计算和水力计算，进一步确定何方案为最佳方案
布置方案：Ⅰ区干管从东往西敷设，然后由北往向南汇集到主干管，将污水送至污水处理厂。Ⅱ区干管从南往北敷设，然后汇集到从东往西的主干管，过河后与Ⅰ区主干管合并，将污水送至污水处理厂。 2.1.8 污水管道设计
(1) 最大设计充满度（表2-3）：
表 最大设计充满度参数
管径D(mm) 200～300 350～450 500～900 ≥1000
最大设计充满度h/D
0.55 0.65 0.70 0.75
(2) 设计流速
最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的最小流速。污水管道的最小设计流速为0.6m/s。
最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速。该值与管道材料有关，通常，金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。
(3) 最小管径
一般在污水管道系统的上游部分，设计污水流量较小，若按照流量计算，则管径可能比较小。根据养护经验证明，管径过小极易堵塞。此外，采用较大管径，可选用较小坡度，是管道埋深减小。
在街区和厂区内最小管径为200mm，在街道下为300mm。 (4) 最小设计坡度（表2-4、表2-5）：
表 最小设计坡度参数
管道 污水管
位置 在街坊和厂区内
最小管径D(mm)
200
最小设计坡度I(‰)
4.00
10
皖西学院本科毕业设计
在街道下
雨水管和河流管 雨水口连接管
300 300 200
3.00 3.00 1.00
表 最小设计坡度参数
D(mm) 200 250 300 350 400 450 500
Imin 4.0 3.0 2.2 2.0 1.5 1.3 1.13
D(mm) 600 700 800 900 1000 1200 1400
Imin 0.9 0.725 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5
D(mm) 1600 1800 2000 2200 2400 ≥2600
Imin 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
(5) 埋设深度
① 该地区历年平均气温15.5℃，.历年最大冰冻深度2cm，不考虑冰冻影响。 ② 必需防止管壁因地面荷载而受到破坏。是为了避免管道因为外部荷载的影响而被毁坏，必需保证管道上有一定的覆土厚度。车行道下的污水管，它的最小覆土厚度应不宜小于0.7m。
③ 我们必须满足街区污水管的衔接要求。满足城市住所、公共建筑内产生的污水能顺利的流入街道的污水管网中，从安装技术的方面去考虑，为了能使建筑物的首层卫生设备产生的污水能成功地排出，污水出户管的最小埋深一般采纳0.5～0.7m，所以街坊污水管道的起点最小埋深也应该为0.6～0.7m。按照街区污水管道起点的最小埋深，以此来算出街道管网起点的最小埋深：
H=h+IL+Z1-Z2+△h [1] 式中：H----------街道污水管网起点的最小埋深； h ----------街区污水管起点的最小埋深；
11
皖西学院本科毕业设计
Z1 ----------街道污水管起点检查井处地面标高； Z2----------街区污水管起点检查井处地面标高； I----------街区污水管和连接支管的坡度； L---------街区污水管和连接支管的总长度； △h---------连接支管与街道污水管的管内底高差。
除考虑管道的最小埋深外，还应考虑最大埋深问题。埋深越大，则造价越高，施工期越长。管道埋深允许的最大值称为允许最大埋深。一般在干涸的土壤中，最大埋深不超过7～8m；在多水、流沙、石灰岩层中，一般不超过5m。
本设计中为南部城市，最大埋深一般为7～8m左右。过8m时需设提升泵站。本设计埋深不超过8米，故不需设提升泵站。
(6) 管道的连接方式
污水管道在坡度、高程、管径、走向发生转变及支管接入处都需要设立检查井。在设计时要考虑在检查井内上下游的管道连接时的高程问题。管道在连接时应遵循以下两个原则：
① 尽量抬高下游管段的高程,来减少管道的埋深,减低成本。 ② 避免造成上游管段回水而形成淤积。 管道的衔接方法:
①当采用相同的管径时，采用水面平接。 ② 当采用不同的管径时，D前＜D后采用管顶平接
③ 不同管径时，D前＞D后采用管底平接(坡度比较大的时候D前＞D后)。 ④ 在任何情况下进水管底不得低于出水管底。 (7) 管材
本设计中污水管采用钢筋混凝圆管。 (8) 排水管道的接口
管道接口应按照管道的材质和地质的条件来确定，可以用刚性接口或柔性接口，污水及合流管渠适合采用刚性接口。当管渠穿过细砂层、粉砂并在最高的地下水位以下，或在地震设防烈度为8度的设防区时，这些情况应采用柔性接口。
该地区地质情况良好，厂区地势平坦，地震烈度属4度以下。所以主干管，干
12
皖西学院本科毕业设计
管采用钢丝网水泥砂浆抹带接口；支管采用水泥砂浆抹带接口。都为刚性接口。
(9) 排水管道的基础
管道基础应该按照管道的材质、接口的方式和地质的条件确定，可分别采用混凝土基础、砂石垫层基础及土弧基础，对地基松软或不均匀沉降的地段，管道基础应该采用加固的措施。
采用混凝土带行基础,管座形式分为90°,135°,180°: 当管顶的覆土厚度在0.7～2.5m时,采用90°的管座基础； 当管顶的覆土厚度在2.6～4.0m时,采用135°的管座基础； 当管顶的覆土厚度在4.1～6.0m时,采用180的°管座基础 (10) 水力计算
在明确设计的流量后，便可以从上游管段开始各设计管段的水力计算。水力计算的步骤如下：
① 从管道的平面布置图上量出每一条设计管段的长度； ② 将各个设计管段的设计流量记录下来；
③ 计算每一根设计管段的地面坡度，以此作为确定管道坡度时的参考； ④ 确定起始管段的管径以及它的设计流速、设计坡度和设计充满度； ⑤ 确定其余管段的设计流速、管径、设计充满度和管道的坡度。（可根据设计流速随着设计流量的增大而逐段增大或保持不变的规律设定设计流速）
⑥ 计算各个管段上下端的水面、管底的标高及其埋深；（1.按照设计管段的长度和管道坡度计算出降落量；2.按照其管径和充满度求出管段的水深；3.确定管网系统的控制点；4.求设计管段上、下端的管内底标高，水面标高及埋设深度）。 2.1.9污水管检查井
污水管检查井最大间距详见表2-6
表 检查井最大间距
管径或暗渠净高
（mm） 200~400 500~700
最大间距（m）
污水管道 40 60
13