给水管网设计计算说明书

1《给水排水管网系统》课程设计（一）说明书题目：二十八万人城镇给水管网设计学院：环境科学与工程学院专业：给水排水工程班级：给排水1001学号：学生姓名：指导教师：二○一二年十一月2目录前言……………………………………………………………………………5一设计任务…………………………………………………………………5二设计原始资料……………………………………………………………5第一章给水管网设计用水量计算……………………………………………61.1用水量的计算……………………………………………………………61.1.1城镇人口计算…………………………………………………………61.1.2给水管网设计流量计算………………………………………………61.1.3城镇用水量变化及其调节计算………………………………………71.1.4清水池和水塔容积的计算……………………………………………7第二章管道定线与方案设计2.1管网布置图………………………………………………………………82.1.1水源及水厂位置的选择………………………………………………82.1.2输水管定线……………………………………………………………82.1.3管网定线………………………………………………………………82.2节点流量计算………………………………………………………………92.2.1比流量计算……………………………………………………………92.2.2沿线流量的计算………………………………………………………92.2.3节点流量的计算………………………………………………………92.2.4列表对沿线流量和节点流量进行计算………………………………92.2.5管段流量分配………………………………………………………102.2.6管段设计直径计算…………………………………………………112.3节点地面标高……………………………………………………………122.4管网平差…………………………………………………………………122.5管网平差校核……………………………………………………………132.5.1消防工况校核…………………………………………………………133第三章其他说明……………………………………………………………153.1管道材料说明……………………………………………………………15主要参考资料4前言一设计任务根据任务书给定的资料，综合运用所学的专业知识，进行某城镇给水管网相关设计。二设计原始资料1、某城镇总平面图（1:8000）。2、近期规划人口密度：500人/公顷，给水普及率100%，最高日居民生活用水定额150L/capd。3、居住区建筑为6层（即控制点自由水头为28米）。4、居住区卫生设备：室内有给排水设备和淋浴设备。5、城市给水管网供水的工厂A，用水量为800m3/d，该厂按三班制工作，每班人数300人，每班淋浴人数为30%；水厂B，用水量为500m3/d，该厂按两班制工作，每班人数400人，每班淋浴人数为50%。两个工厂对水质和水压无特殊要求。6、铁路车站用水量为500m3/d。7、医院用水量为500m3/d。8、浇洒道路及绿地用水量300m3/d。9、未预见用水量及管网漏水量取值范围15-25%。10、此城镇位于浙江省内，土质为砂纸粘土，无地下水，不考虑冰冻。11、二级水泵站采用二~三级制。居民生活最高日用水量变化表表1-1时间0~11~22~33~44~55~66~77~8用水量(%)1.511.511.21.21.994.275.685.92时间8~99~1010~1111~1212~1313~1414~1515~16用水量(%)6.125.695.325.335.265.245.305.46时间16~1717~1818~1919~2020~2121~2222~2323~24用水量(%)5.896.045.705.113.562.732.201.865第一章给水管网设计用水量计算1.1用水量的计算1.1.1城镇人口计算计算城镇面积是560公顷近期人口规划：500人/公顷城镇人口数计算：500×560=280000人1.1.2城镇最高日设计用水量计算1、居民区生活用水Q1=∑N×q式中q——最高日居民生活用水定额[L/(cap.d)]；N——城镇近期规划人口数量（cap）则Q1=(280000×150)/1000+500+500=4.3×104m3/d2、工业企业生产用水量Q2=QA+QB=800+500=1300m3/d3、工业企业职工生活用水和淋浴用水Q3=∑qaNa+qbNb式中：qa————各工业企业车间职工生活用水量定额[L/(cap·班)]；qb————各工业企业车间职工淋浴用水量定额[L/(cap·班)]；Na————各工业企业车间最高日职工生活用水总人数(cap)；Nb————各工业企业车间最高日职工淋浴用水总人数(cap)。Q3=［300×3×0.3×40+400×2×0.5×40+25×（300×3+400×2）］/1000=69.3m3/d(注：职工生活用水量定额为：一般车间25L/(cap·班)，高温车间35L/(cap·班)；工淋浴用水量定额为：一般车间40L/(cap·班)，污染车间60L/(cap·班)。)4、浇洒道路和绿地用水量Q4=300m3/d5、未预见用水量及管网漏水量Q5=(0.15~0.25)(Q1+Q2+Q3+Q4)Q5=0.2×(43000+1300+69.3+300)=8.934×103m3/d6、消防用水Q6=q6f6(L/s)6式中q6——消防用水量定额（L/s）；f6——同时火灾次数。Q6=（55×2×3600×24）/1000=9504m3/d（查《给水排水管网系统》P324附表3得：当城市人口数=30万人时，同一时间内的火灾次数为2次，一次灭火用水量为55L/s）7、最高日设计用水量Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5(m3/d)Qd=4.3×104+1300+69.3+300+8.934×103=53603.3m3/d8、污水厂职工用水量Qw=0.85×Qd×0.02=911.26m3/d9、给水管网设计流量Qs=（280000×150×1000×1.4)/(24×3600)+[(500+500+69.3+8934+911.26)×1000]/(24×3600)=737.375L/s1.1.3城镇用水量变化及其调节计算根据表1-1进行二泵站的供水分级，以平均值作为分级界限，平均值上下自成一级，则：一级时间段为5:00～20:00，加压泵站供水量5.48%，二级为20:00～5:00，加压泵站供水量1.97%。1.1.4清水池和水塔容积的计算考虑清水池中需存放消防用水与水厂自用水量，以及水塔中需储存的消防水量，清水池的有效容积按照最高日用水量的20%设计，水塔容积按照最高日用水量的3%设计。清水池容积=53603.3×20%=10720.20m3水塔容积=53603.3×3%=1608.10m37第二章管道定线与方案设计2.1管网布置图2.1.1水源及水厂位置的选择1、水源选在河流的上游以保证水质。2、水厂位置设在靠近水源处，以减短输水管线，降低造价。2.1.2输水管定线根据输水管定线原则和平面底图确定输水管线，为保证安全性，设计两条，输水管采用铸铁管。2.1.3管网定线管网定线的一般原则1、供水可靠性考虑，城镇管网应尽量布置成环。2、干管定线参照二泵房到调节构筑物或大用户的供水方向，以最近的距离，将一条或几条干管平行地布置在用水量较大的街区。3、平行干管间距一般在500～800米左右。为保证供水安全，干管和干管间应设置连接管，其管径应比上游干管小1—2号，以便于在干管事故时转输流量不致因管径过小而导致水头损失过大。连接管间距为800～1000米左右，形成环状管网。4、管应尽可能布置在两侧有较大用户的道路上，以减少配水支管的数量。5、按现有道路定线，避免干管穿越街道。6、于较偏街区，可布置成树状网。7、定线时，尽力避免单侧配水和管线曲折，充分利用地形以降低工程难度。根据以上原则，本城镇管网布置如下图所示：图2-1管网布置节点图82.2节点流量计算2.2.1比流量计算ql=(Q设计－∑q)/∑L式中:ql—比流量，L/（m×s）Q设计—管网设计用水量∑q—大用户集中用水量总和ql=(737.37-9.64-6.2-5.78-5.78-10.55)/11280=0.062L/(m×s)2.2.2沿线流量的计算2.2.3节点流量的计算1、管网中任一管段的流量均由两部分组成。一部分为沿线流量，另一部分为转输流量。转输流量沿整个管段不变。沿线流量因管段沿线配水而逐渐减小。将沿线流量折半作为管段两端的节点流量，有qi=0.5∑ql。即任一节点的节点流量等于该节点相连的各段沿线流量总和的一半。2、城镇管网中，工业企业等大用户所需流量，可直接作为接入大用户节点的节点流量。2.2.4列表对沿线流量和节点流量进行计算沿线流量和节点流量计算表表2-1编号配水长度(m)沿线流量(L/s)集中流量(L/s)沿线(L/s)供水(L/s)节点流量(L/s)1000.00687.34-687.342509.231.5715.7915.793113270.1960.3060.30456034.725.78101.84107.62570443.6528.9028.906925.744.8644.867743.246.0836.2136.21837223.072.852.85930418.85050.03-50.03101856115.0966.9466.949续表11303.218.8081.1381.1312456.828.329.6440.5450.1813849.652.6849.1049.1014005.785.8311.6115304.818.9069.3069.301654633.8670.8170.811718811.6611.7817.9818155296.2310.5513.2423.71938023.5620427.226.492100合计11280699.4237.95699.42737.370.002.2.5管段流量初分配在对管段进行流量初分配时，应该满足节点平衡方程，即∑qi+∑qij=0。几条平行的干线，由于最中间的干管要转输全部集中流量，因此初分配时大些，与干线垂直的连接管，因平时流量较小，所以初分配较少流量，由此算出每一管段的计算流量对管网进行流量分配。根据用水情况，初拟定各管段的流向如下图所示：图2-2各管段流向图10管段初分配流量表表2-2管段编号初分配流量(L/s)管段编号初分配流量(L/s)1687.3412215.552671.551316.713200.23143.8248.6115134.48513.141630.89647.18177.79758.001835.00823.321913.109411.022028.6710114.342140.881147.402250.032.2.6管段直径的设计根据管段初分配流量查《水源工程与管道系统设计计算》P53页表4-3后，管段的设计结果如下表：管段直径设计结果表2-3节点或管段初分配流量(L/s)管径(m)1687.34600×22671.558003200.2350048.61100513.14200647.18300758.00300823.322009411.0270011续表10114.344001147.4030012215.555001316.71200143.8210015134.483501630.89300177.791001835.002501913.101502028.672502140.881002250.03200×22.3节点地面标高各节点地面标高结果详见表2-4：节点地面标高表2-4节点编号123456789地面标高109010911088108610891089109310921092节点编号1011121314