1.設計城市概況
假設城市設計為江西某中小城市的排水管網設計，有明顯的排水界限，分為河南區與河北區，坡度變化較大。河流為其城市的地面標高的最低點，由河流開始向南、向北地面標高均有不同程度的增加，且城市人口主要集中河北區，城區基本出去擴建狀態中，發展空間巨大，需要結合城市的近遠期規劃進行管網布置。城市的布局還算合理，區域劃分明顯，交通發達，對於布管具有相當的簡便性。
2.汙水管道布管
(2).管道系統的布置形式
對比各種排水管道系統的布置形勢，本設計的汙水管鋪設採用截留式，在地勢向水體適當傾斜的地區，各排水區域的幹管可以最短距離沿與水體垂直相較的方向布置，沿河堤低邊在再敷設主幹管，將各個幹管的汙水截留送至汙水廠，截流式的管道布置系統簡單經濟，有利於汙水和雨水的迅速排放，同時對減輕水體汙染，改善和保護環境有重大作用，適用於分流制的排水系統，將生活汙水、工業廢水及初降廢水經處理後排入水體。截流式管道系統布置示意圖如下.
(2).汙水管道布管原則
a.按照城市總體規劃，結合當地實際情況布置排水管道，並對多種方案進行技術經濟比較；
b.首先確定排水區界、排水流域和排水體制，然後布置排水管道，應按主幹管、幹管、支管c.的順序進行布置；
d.充分利用地形，盡量採用重力流排除汙水，並力求使管線最短和埋深最小；
e.協調好與其他地下管線和道路工程的關係，考慮好與企業內部管網的銜接；
f.規劃時要考慮使管渠的施工、執行和維護方便；
g.規劃布置時應該近遠期結合，考慮分期建設的可能性，並留有充分的發展餘地。
(3).汙水管道布管內容
①.確定排水區界、劃分排水流域
本設計中有很明顯的排水區界，一條河流自東向西流動，將整個城鎮劃分為河南區與河北區；同時降排水區域分為四個部分，分別有四條幹管收集汙水，同一進入位於河堤的主幹管，送至汙水處理廠。
②.汙水廠和出水口位置的選擇
本設計中河流流向為自東向西，同時該城鎮的夏季主導風向為南風，所以汙水處理廠應該設定在城市的西北處河流下游，由於該城鎮是中小型城市，所以乙個汙水處理廠足以實現汙水的淨化。
③.汙水管道的布置與定線
汙水管道的平面布置，一般按照主幹管、幹管、支管的順序進行。在總體規劃中，只決定汙水主幹管、幹管的走向和平面布置。
定線時，應該充分利用地形，使汙水走向按照地面標高由高到低來進行，主幹管敷設在地面標高較低的河堤處，管道敷設不宜設在交通繁忙的快車道和狹窄的道路下，一般設在兩側的行人路、綠化帶或慢車帶下。
支管的平面布置形式採用穿坊式，組成的乙個汙水排放系統可將該系統穿過其他街區並與所穿過的街區的汙水管道相連線。管道的材料採用混凝土管。
④.確定汙水管道系統的控制點和幫浦站的設定地點
管道系統的控制點為兩個工廠和每條管道的起點，這些點決定著管道的最小埋深，由於整個管道的敷設過程中，埋深一直滿足最實用條件，且對於將來的發展留有空間，所以不需要提公升幫浦站，全部依靠重力流排水。
⑤．確定汙水管道在街道下的具體位置
充分協調好與其他管段的關係，汙水和雨水管道應該敷設在給水管道的下面，處理管道的原則為：未建讓已建的，臨時性管讓永久性管，小管讓大管，有壓管讓無壓管，可彎管讓不可彎管。
根據以上分析，對整個區域進行布管，幹管盡量與等高線垂直，主幹管沿河堤進行布置，基本上與等高線平行，整個城鎮的管道系統呈現截流式布置，布管方式見附圖。（汙水管道系統的總體平面布置圖）。
3. 管段設計計算：
①．設計流量計算：
按照遠期規劃，城市街坊人口密度遠期規劃在河南區與河北區分別為400人/公頃以及500人/公頃。為了能夠滿足遠期城市的規劃，本設計將按照遠期的規劃人口密度進行流量核算（見表1）。
表1 人口分布、房屋建築、衛生裝置狀況表
②．生活汙水的比流量
查綜合生活用水量定額可知，本類城市的綜合生活用水量定額為 170~280l/（人·d），取其平均生活用水量定額為200l/（人·d）。假定該城市的給水排水的完善程度為一般地區，汙水排放係數按0.9計算。
則綜合生活汙水量定額為200×90%=180 l/（人·d），
河北區： cap
l/s總變化係數為：
則比流量： (l/s)/hm2
河南區： cap
l/s總變化係數為：
則比流量： (l/s)/hm2
③．排水區域的面積及流量
共有四十塊街坊，給各個小區編號（1~40）（具體編號見汙水管道系統的平面布置圖），同時求得各個區域面積，並結合比流量求得各區域汙水流量（見下表）。
各個區域的面積、流量
④、工業企業的集中流量計算
工廠排除的工業廢水作為集中流量經過簡單處理符合排放標準後排入城市汙水管網系統，可以根據兩個工廠的不同班次不同車間的人數求出各個工廠的汙水流量，計算按照最大使用量的班次來進行，兩個工廠的工人人數見下表。
工廠i：
生活汙水：根據其工業企業規劃資料來計算企業的生活汙水產生量：
工業生產汙水：
一般情況下，工業廢水量的日變化不大，其日變化係數可取為1，所以工廠的總變化係數為1.3。
所以工廠i的汙水量為：
工廠ii：
生活汙水：根據其工業企業規劃資料來計算企業的生活汙水產生量：
工業生產汙水：本企業的總變化係數為1.4，所以其工業汙水量為：
所以工廠ii的汙水量為：
⑤、劃分設計管段，計算設計流量
根據布管方式計算出主幹管和所有幹管的各個管段的長度，列表如下：
各設計管段的設計流量應列表進行計算。在初步設計中，只計算幹管和主幹管的設計流量；在技術設計和施圖設計圖中，要計算所有的管段的設計流量。本設計為初步設計，故只計算主幹管和幹管的設計流量。
總變化係數的確定
按照以下規則：
①、②、
③、管段的設計流量
應該按該式計算： ；
—本段的設計流量；—本段流量；—轉輸流量；—集中流量。
集中流量一般是指大型工業企業或者是火車站等密集地區。
1—2為整個主幹管的起點，這個管段本段流量為
轉輸流量為1.95 l/s，從工廠i轉輸的集中流量為50.04 l/s.則管段的設計流量為沿線流量、集中流量之和為59.48 l/s。
其他各管段的計算結果如下表：
4 水力計算：
（1）設計要求
①設計充滿度：
充滿度是在設計流量下，汙水在管道中的實際水深h與管徑d的比值，為了具體執行時方便，汙水管段一般充滿度都不會使用滿流，同時行業中有最大以及最小的設計充滿度見下表
汙水管道的最大、最小設計充滿度
充滿度示意圖
在本設計中，充滿度統一按照0.5來計算。
②、設計流速
與設計流量、設計充滿度相對應的水流平均速度成為設計流速。設計流速過小，汙水流動緩慢，其中的懸浮物容易沉澱淤積；反之，設計流速過高，產生對管壁的沖刷，使得管材損壞嚴重，管道的使用壽命降低。
一般規定：
最小設計流速：汙水0.6m/s、明渠0.4m/s、雨汙合流0.75m/s。
最大設計流速：金屬管10m/s、非金屬5m/s、明渠查表。
本設計的設計流速全部按0.6m/s計算。
③、最小設計坡度
在汙水管道系統設計時，通常使管道敷設坡度與地面坡度一致，這對降低管道系統的造價非常有利。但相應於管道敷設坡度的汙水流速應該等於或大於最小設計流速，這在地勢平坦地區或管道逆坡敷設是尤為重要。為了防止其管道的沉澱淤積，所以行業中有規定最小的設計坡度。
我國《室外排水設計規範》一般規定：
在設計充滿度為0.5時，管徑為200mm時，最小設計坡度為0.004；管徑為300mm時，、最小設計坡度為0.
003。街坊廠區內為0.004 ；街道為0.
003。
④、設計最小管徑：一般在汙水管道系統的上游部分，汙水設計流量很小，若根據設計流量計算，則設計管徑會很小。根據管徑養護經驗證明，管徑過小容易堵塞，從而增加管道清淤次數，並給使用者帶來不便。
採用較大的管徑可採用較小的設計坡度，從而使管道的埋深減小，降低工程造價。我國《室外排水設計規範》規定：汙水管道到在街坊和廠區內的最小設計管應為200mm，在街道下的最小設計管徑為300mm。
本設計中的所有管段均滿足以上要求。
⑤、不計算管段
在汙水管道的設計過程中，若某設計管段的設計流量小於其在最小管徑、最小設計流速、最小設計充滿度條件下管道通過的流量，則這樣的管段稱為不計算管段。設計時不再進行水力計算，直接採用最小管徑即可，其他的水力引數則按照最小管徑來核算。、
⑥、最小埋設深度
管道的埋深：地面到內壁底的距離。
覆土厚度：地面到外壁頂的距離。
為了滿足如下的技術要求而提出最小覆土厚度：
a.防止冰凍膨脹而損壞管道
b.防止管壁因地面負載而破壞
c.滿足街坊汙水連線管銜接的要求
根據《室外排水設計規範》規定：
防凍—無保溫時為冰凍線上0.15m；
防負載—車行道下最小覆土0.7m；
銜接—建築物出戶管0.5－0.6m。
⑦、汙水管道的銜接
在汙水管道系統中，為了滿足管道銜接和養護管理的要求，通常在管徑、坡度、高程、方向發生變化及支管接入的地方設定檢查井。在檢查井中必須考慮上下游管道銜接時的高程關係。管道銜接時應遵循一下兩個原則：
盡可能提高下游管道的高程，以減少管道的埋深，見底造價；
避免在上游管段中形成回水而造成淤積。
常見的銜接方式有：管頂平接、水面平接、設跌水井的方式。
本設計採用管底平接進行管道的敷設。
⑧、主幹管的水力計算：
主幹管的水力計算
給水管網設計說明
設計說明說 一 給水管網的設計與計算 1 用水量的計算 用水量變化曲線如圖 通過所給定的地形圖，用水量指標，根據地均法 1 最高日供水量 qd qiai 120920.444m d kh 24 5.92 100 1.42 2 最高時供水量 qh qd 1.42 86.4 1987.35l s 3 供...
排水管網課程設計說明書 計算書
1.1.1 主要規範 1 城市排水工程規劃規範 gb50318 2000 國家質量技術監督局 建設部 2 室外排水設計規範 gb50014 2006 國家計委 建設部 3 幫浦站設計規範 gb t50265 97 國家質量技術監督局 建設部 1.1.2 主要標準 1 汙水綜合排放標準 gb8978 ...
汙水管網施工組織設計
第一章施工方案與技術措施 第二章質量管理體系與措施 第三章安全管理體系與措施 第四章環境保護管理體系與措施 第五章工程進度計畫與措施 第六章資源配備計畫 第七章成品及半成品保護措施 第八章文明施工管理體系與措施 第九章確保 完成工程建設的技術和管理措施 第十章施工總進度表或施工網路圖和施工總平面圖 ...