排水管网课程设计 - 图文

4.2各项参数的确定

4.2.1径流系数

根据设计任务书中所给，参考表3，得1~7管段处径流系数??0.49 4.2.2重现期，地面积水时间

根据设计任务书中所给数据得知：该城市暴雨设计重现期为1年，地面集水时间为10min。 4.2.3径流量

lgP) ， q?q?? 暴雨强度公式为：q? 2417(1?0.7900.7655(t?7)其中：q0?单位面积径流量（L/(s?ha)）；q?设计暴雨强度（L/(s?ha)）；

P?暴雨设计重现期（a）；t?降雨历时（min）。

4.3水力计算

4.3.1基础数据计算

1.基本数据（管长、汇水面积、设计地面标高）：

表中，第1项为需要计算的设计管段，从地势高到低依次写出。第2、3、13、14项从表8、9、10中取得。

2. 根据确定设计参数求单位面积径流量q0：

计算中假定管段的设计流量均从管段的起点进入，即各管段的起点为设计断面。因此，各管段的设计流量是按该管段起点，即上游管段终点的设计降雨历时（集水时间）进行计算的。 3. 设计流量计算：

用个设计管段单位面积径流量乘以该管段的总汇水面积得设计流量。

Q?q0?F

式中：Q?设计流量（L/s）；F?总汇水面积（ha）；

q0?单位面积径流量（L/(s?ha)）。

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4. 管径、管道坡度、流速的选取：

在求得设计流量后，即可进行水力计算，求管径，管道坡度和流速。在查水力计算图或表示，Q、v、I、D ，4个水力因素可以相互适当调整，使计算结果既要符合水力计算设计数据的规定，又应经济合理。本利地面坡度较小，甚至地面坡度与管道坡向正好相反，为不使管道埋深增加过多，管道坡度宜取小值。但所取坡度应能使管内水流速不小于最小设计流速。计算采用钢筋混凝土圆管（满流，n=0.013）水力计算表（《排水工程》上册（第四版）孙慧修主编 P173 ）。

根据流速v0.75，并且坡度不宜过大的条件，将确定的管径、坡度、流速各值列入表中第8、9、10项。第11项管道的输水能力Q’是指在水力计算中管段在确定的管径、坡度、流速的条件下，实际通过的流量。该值等于或略大于设计流量Q。将此值列入第11项中。 5. 管内雨水流行时间的计算：

① 在确定管径，管道坡度和流速后，可以得出管内雨水流行时间。 例：管段1～2的管内雨水流行时间 t2?Lv?1600.98?60?2.72min

此后的?t2为各管段的加和，例如7～8管段

?t2??t2(6~7)?t2(7~8)?12.08?1.34?13.42min。将此值列入表中第

② ?t2计算结果代入单位面积径流量公式，计算下一管段设计流量。 例：管段2～3的?t2?2.72min，代入公式得q0?103.70(L/(s?ha))，

得本段设计流量Q?103.70?2.80?290.36(L/s)

6. 管道输水能力Q’的计算：

该值应等于或略大于设计流量Q,并取整。

例如：管段2～3段设计流量为290.36L/s，取整为300.00L/s。 7. 坡降计算：

坡降为管段长度乘以管道坡度得到该管段起点与终点之间的高差，即降落量。如1～2的降落量I?L?0.0026?160?0.416m。列入表11中第12项。 8. 设计管内底标高与管道埋深计算：

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① 起点埋深

根据冰冻情况、雨水管道衔接要求及承受荷载的要求，确定管道起点的埋深或管底标高。雨水口起点深度定为1.0-2.0m之间。本设计起点埋深定为2.00m，将该值列入表11的第17项。 ② 管内底标高即埋设深度

用起点地面标高减去该点管道埋深得到该点管底标高，列入表11中第15项。用该值减去1、2两点的降落量得到终点2的管底标高，列入表11中第16项。用2点的地面标高减去该点的管底标高得该点的埋设深度，列入表11中第18项。

雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平衔接。即上下级管线管顶标高相同，管内底衔接相差一个管径差即可。 4.3.2．注意事项：

① 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。例如附录2中10~11段。

② 本例只进行了干管的水力计算，实际上在设计中，干管与只管是同时进行计算的。在支管与干管相接的检查井处，必然会有两个?t2值和两个管底标

t2高值。在继续计算相交后的下一个管段时，应采用大的那一个?个管底标高值。

值和小的那

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表4-4雨水干管水力计算表 管段编号 管长 L 汇水面积 L/(v*60) 16--15 15--14 14--13 13--12 12--11 11--10 10--9 8--7 7--6 6--5 5--4 4--3 3--2 2--1 16--15 管径 D (mm) 350 650 800 700 550 400 150 300 400 450 350 350 250 200 350 170.7 248.3 341.3 312.85 222.45 114.75 125.65 202.75 180.35 279.25 127.75 243.2 173.75 144 170.7 1.10 4.74 11.16 10.40 7.69 3.40 0.44 2.61 4.35 7.41 3.81 4.45 2.20 1.66 1.10 坡降 I*L(m) 0.77 0.52 0.51 0.59 0.56 0.50 0.88 1.01 0.79 0.84 0.64 1.02 1.39 1.30 0.77 起点 42.03 41.28 40.50 39.32 38.47 37.80 37.41 41.79 41.15 40.51 39.66 39.42 38.70 38.22 42.03 2.85 4.14 5.69 5.21 3.71 1.91 2.09 3.38 3.01 4.65 2.13 4.05 2.90 2.40 2.85 2∑L/(v*60) 5.00 13.28 24.65 35.08 42.50 46.32 50.51 57.27 63.28 72.59 76.85 84.95 90.75 95.55 5.00 地面高程 (m) 终点 41.28 40.50 39.32 38.47 37.80 37.41 36.95 41.15 40.51 39.66 39.42 38.70 38.22 37.75 41.28 t 20.00 36.55 59.31 80.16 94.99 102.64 111.02 124.54 136.56 155.18 163.69 179.91 191.49 201.09 20.00 管底高程 （m) 起端 40.03 38.96 38.29 37.88 37.43 37.03 36.77 35.74 34.63 33.79 33.05 32.41 31.49 30.15 40.03 终端 39.26 38.44 37.78 37.28 36.88 36.52 35.89 34.73 33.84 32.95 32.41 31.39 30.10 28.85 39.26 t=10+2∑L/(v*60) t/min 比流量 q0 (L/(s*ha)) 95.008786 65.887321 47.760702 38.738891 34.348757 32.498726 30.717843 27.694118 25.900538 23.592382 22.685905 21.163579 20.21152 19.493804 95.008786 设计流量 Q (L/s) 104.39328 312.47721 532.82197 402.79633 264.11618 110.38923 13.379924 72.30865 112.78583 174.92808 86.377151 94.2684 44.364791 32.420145 104.39328 管道坡度 I 0.0045 0.0021 0.0015 0.0019 0.0025 0.0044 0.0070 0.0050 0.0044 0.0030 0.0050 0.0042 0.0080 0.0090 0.0045 覆土厚度 （m) 起端 2.00 2.32 2.21 1.44 1.04 0.77 0.64 6.05 6.52 6.72 6.61 7.01 7.21 8.07 2.00 终端 2.02 2.06 1.54 1.19 0.92 0.89 1.06 6.42 6.67 6.71 7.01 7.31 8.12 8.90 2.02 18

五、总结

这次课程设计真的是有史以来计算量最大的一次了，即便有Excel，也难以招架众多长相相似的数字们，一会会儿眼睛就看花了，不过这种时候就是练眼力的时候了。之前自以为掌握了书本上的知识就行了，没想到真正练起来就发现这也要翻书那也要翻书，还是掌握得不牢，并且需要与现实生活相连结。

这次设计让我认识到，学以致用才是真正的学习，否则光“掌握”书本上的概念和公式是远远不够的。

六、主要参考文献

1.《水污染控制工程 上册》第三版 高廷耀 顾国维 周琪 主编 高等教育出版社2007

2．《给排水管道施工》张思梅主编 合肥工业大学出版社 2010

3．《排水工程》上册（第四版）孙慧修主编 中国建筑工业出版社 2003 4．《室外排水设计规范》（GB50014-2006）中国计划出版社， 5．《给水排水设计手册》（第二版）第1、2、3、5、11册

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