给水管网课程设计计算说明书

《给水管网课程设计》计算说明书题目D县给水管网课程设计学院专业姓名班级学号指导教师设计时间2012~2013学年第1学期16周成绩2012年12月31日2目录一、布置给水管网·······································3二、设计用水量及流量计算······························51、计算设计用水量··································52、计算实际管长和有效管长··························53、计算比流量、沿线流量、节点流量··················7三、管网平差计算·······································91、初步分配管段流量和设定水流方向··················92、选择管径········································93、初步分配各管段最高时流量以及管长、管径的选取····94、哈代-克罗斯法校核环状管网·······················125、确定水泵扬程Hp并求出各节点水压和自由水头········15四、管网核算···········································171、消防时的管网校核································172、确定消防校核后水泵扬程Hp及各节点水压和自由水头··203、最不利管段发生故障时的管网校核··················214、确定事故校核后水泵扬程Hp及各节点水压和自由水头··24五、成果图绘制········································261、绘制给水管网平面布置图及节点详图和消火栓布置·······262、绘制最高时给水管网平面布置图·······················263、绘制消防时给水管网平面布置图·······················264、绘制事故时管网平面布置图···························26六、总结··············································27七、参考文献··········································283一、布置给水管网1、水源与取水点的选择所选水源为D县南面的潇水河，取水点选在水质良好的河段即河流的上游，并且靠近用水区。2、取水泵站和水厂厂址的选择：取水泵站选在取水点附近，用以抽取原水。水厂选在不受洪水威胁，卫生条件好的河段上游。由于取水点距离用水区较近，可以考虑水厂与取水泵站合建。3、给水管网布置（1）原则：符合城市规划，考虑远期发展保证供水安全、可靠管网遍布整个供水区域力求管线短捷（2）布置形式：该设计区域为D县中心城区，不允许间断供水，适宜布置成环状网，可靠性高，水锤危害小。（3）选取控制点：根据D县规划平面图，选择最高最远点最为控制点。（4）定线：干管：先布干管，延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致，线路最短，遍布供水区域，干管平行间距为500—800m左右，沿规划道路，靠近大用户。连接管：干管与干管之间用连接管连接形成环状网，连接管平行间距为800—1000m左右。44、在规划平面图上布置给水管网（见下页，详图见图纸）5二、设计用水量及流量计算1、计算设计用水量（1）综合生活用水量Q1：根据《给水管网课程设计任务书》可知，D县近期规划人口为6万人，查表可得综合生活用水定额为300L/cap·d,中心城区用水普及率100%。Q1=q·N·f=0.3·60000·100%=18000m3/d（2）工业企业用水量Q2+Q3工业企业用水量按综合用水量20%计算，即：Q2+Q3=20%·Q1=3600m3/d（3）浇洒道路及绿地用水量Q4浇洒道路面积和浇洒绿地面积各按城区总面积的10%计算，根据《给水管网课程设计任务书》可知，D县城市建设用地面积为10Km2,浇洒道路用水定额为2-3L/m3,浇洒绿地用水定额为1-3L/m3，在此，均取用水定额为=2L/m3。Q4=ΣA·qi=10·106·20%·0.002=4000m3/d（5）管网渗漏用水量Q5Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）·10%=2560m3/d（6）未预见水量Q6Q6=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）·10%=2816m3/d（7）设计用水量QhQd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=30976m3/d时变化系数Kh=1.2-1.6,又因为D县是小城市所以取上限1.6，即：Qh=Kh·Qd/T=573.63L/s2、计算实际管长和有效管长（1）实际管长：在规划平面图上布置给水管网后，量取各段管长：管段编号实际长度（m）管段编号实际长度（m）1--277813--198671--554714--153582--378514--2156363--456914--275423--8102915--165534--522016--173104--996716--225965--636617--184126--778018--193696--1090418--235877--1291219--204608--954920--245868--14102521--228109--1045821--254379--1596722--2373610--1134523--2483111--1241725--2649511--1790626--2789812--13370Σl23305（2）有效管长：只有一侧配水的管线，长度按一半计算：管段编号有效长度（m）管段编号有效长度（m）1--238913--198671--554714--153582--378514--215633--456914--275423--8102915--165534--522016--173104--996716--225965--636617--184126--739018--193696--1090418--235877--1291219--2046078--954920--242938--14102521--228109--1045821--254379--1596722--2373610--1134523--2483111--1241725--2624711--1790626--2744912--13185Σl`213513、计算比流量、沿线流量、节点流量（1）比流量假定用水量均匀分布在全部干管上，由此算出干管线单位长度的流量，该设计区域没有大用户集中用水量，故比流量为管网总用水量与管道有效长度的比值qs=（Q-Σq）/Σl`=0.02687L/（s·m）（2）沿线流量q1=qs·l管段编号沿线流量（L/s）管段编号沿线流量（L/s）1--210.4513--1923.291--514.6914--159.622--321.1014--2115.123--415.2914--2714.553--827.6615--1614.864--55.9116--178.324--925.9816--2216.025--69.8317--1811.066--710.4818--199.926--1024.2918--2315.777--1224.5119--2012.358--914.7420--247.888--1427.5521--2221.7589--1012.3221--2511.759--1525.9822--2319.7710--119.2823--2422.3111--1211.2125--266.6511--1724.3426--2712.0712--134.98Σq1573.63整个管网的沿线流量总和Σq1，等于qs·Σl`=Qh。（3）节点流量任一节点i的流量qi等于与该节点相连各管段的沿线流量qi总和的一半。qi=0.5Σq1节点节点流量（L/s）节点节点流量（L/s）112.571525.23215.781619.60332.021721.86423.591818.37515.211922.78622.302010.12717.492124.31834.972228.77939.512328.931022.942415.101122.41259.201220.35269.361314.132713.311433.42Σqi573.63整个管网的节点流量总和Σqi=Qh。9三、管网平差计算1、初步分配管段流量和设定水流方向（1）选定水流方向:先选定控制点（最高点、最远点）水流向控制点连接管流向任意定（2）初步分配流量：按节点流量平衡：流入（-）=流出（+）干管流量尽量取平均值连接管少分流2、选择管径根据界限流量表选择合适的管径。（1）在选择连接管的管径时，考虑到干管事故时，连接管中可能通过较大的流量以及消防流量的需要，连接管管径应放大1、2级。（2）从界限流量表得到管径为DN350时，从市场供应的规格考虑，本设计选用DN400的管径。管径（mm）界限流量（L/s）管径（mm）界限流量（L/s）管径（mm）界限流量（L/s）100935068-96700355-4901509-1540096-130800490-68520015-28.5450130-168900685-82225028.5-45500168-2371000822-112030045-68600237-3553、初步分配各管段最高时流量以及管长、管径的选取最高时初步分配流量环号管段管长(m)管径(mm)q(L/S)1011--2778450138.682--3785400122.93--4569250-8.264--5220450-148.025--1547700-422.3823--45692508.264--9967400-116.179--8549200-6.733--8102940099.1435--4220450148.024--9967400116.179--10458200-3.2210--6904400-117.036--5366600-259.1546--7780400-119.827--12912400-102.3312--11417200-5.911--1034540090.8710--6904400117.0358--95492006.739--15967400-73.1515--14358250-10.1614--8102540070.969--104582003.2210--11345400-90.8711--17906400-74.3617--16310200-6.6716--1555325037.7615--996740073.1511711--124172005.912--13370400-76.0813--19867300-61.9519--18369200-9.6618--1741230045.8317--1190640074.36814--2754220019.527--268981506.1926--25495150-3.1725--21437150-12.3721--14563200-28.14914--1535825010.1615--16553250-37.7616--22596200-24.8322--21810150-8.5421--1456320028.141017--163102006.6716--2259620024.8322--23736150-12.4823--18587250-37.1218--17412300-45.831119--183692009.6618--2358725037.1223--24831150-4.2924--20586200-19.3920--19460250-29.51124、哈代-克