第二章 2 給水管網(wǎng)計(jì)算

.,給水管網(wǎng)計(jì)算,給水管網(wǎng)管徑計(jì)算給水管網(wǎng)水力計(jì)算,.,給水管網(wǎng)管徑計(jì)算,基本公式,.,沿線流量：供給管段兩側(cè)用戶所需流量。傳輸流量：給水管中流向下一管段，沒(méi)有在本管段被用戶取用的流量。集中流量：給水管網(wǎng)中用大用戶的用水量,.,比流量：將扣除了集中流量后的用水量，均勻分布在干管（用水面積）上，所得到的單位長(zhǎng)度（面積）上的流量，分別稱為長(zhǎng)度比流量和面積比流量。,為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定用水量均勻分布，并且用戶從管道節(jié)點(diǎn)處取水。,.,管段中的流量為Qqt+1/2qL,節(jié)點(diǎn)流量：由沿線流量計(jì)算得出的，假定從節(jié)點(diǎn)被用戶從管段取用的水流量。,集中于節(jié)點(diǎn)的流量為該相連的所有管段的沿線流量的總和的一半，并考慮加上集中流量。,qL1,qL2,qL3,qL4,qn,.,把沿線流量轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)流量后，每條管段所通過(guò)的流量，即為其計(jì)算流量。對(duì)于樹(shù)狀管網(wǎng)，管段上的流量為其后所有節(jié)點(diǎn)流量與集中流量的和。,1,2,0,q3,q6,q2,q4,q1,q5,Q12=q2+q3+q4Q01=q1+q2+q3+q4+q5+q6,.,流速的確定,管中流速越小，則管徑越大（建設(shè)費(fèi)用高），管中水頭損失越小，水泵揚(yáng)程與耗電越?。ㄟ\(yùn)行費(fèi)用低）；管中流速越大，則管徑越小建設(shè)費(fèi)用高），管中水頭損失越大，水泵揚(yáng)程與耗電越大（運(yùn)行費(fèi)用低）。,總費(fèi)用G+ty,t年的運(yùn)行費(fèi)用ty,建造費(fèi)用費(fèi)用G,流速v,經(jīng)濟(jì)流速ve,費(fèi)用,.,.,在確定了流速之后，即可由下式計(jì)算出管徑,.,.,.,.,.,幾何高差,給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系,泵揚(yáng)程,自由水壓,管道埋深,0,0,總水頭,基準(zhǔn)線,用戶接水處,地面,水頭損失,水泵揚(yáng)程中包括管道水頭損失、用戶自由水壓和幾何高差,管道(管網(wǎng)),.,水力計(jì)算,我國(guó)關(guān)于給水管網(wǎng)中水頭的相關(guān)規(guī)定：城市給水工程規(guī)劃規(guī)定GB50282-984.0.5.城市配水管網(wǎng)的供水水壓宜滿足用戶接管點(diǎn)處服務(wù)水頭28米的要求。室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范第2.0.3.條當(dāng)按建筑層數(shù)確定生活飲用水管網(wǎng)上的最小服務(wù)水頭時(shí)：一層為10米，二層為12米，二層以上每增高一層增加4米。,.,管段沿程水頭損失,.,.,.,無(wú)水塔的管網(wǎng),二級(jí)泵站揚(yáng)程為：,.,網(wǎng)前水塔的管網(wǎng),.,水塔底高為,二級(jí)泵站揚(yáng)程為：,.,.,給水管材和附屬設(shè)施,給水管材給水管網(wǎng)屬于城市地下永久性隱蔽工程設(shè)施,要求有很高的安全可靠性。給水管網(wǎng)是由眾多水管聯(lián)接而成,水管為工廠現(xiàn)成品,運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行埋管和接頭。水管性能要求有承受內(nèi)外荷載的強(qiáng)度,一定的水密性,內(nèi)壁光滑,壽命長(zhǎng),價(jià)格便宜,運(yùn)輸安裝方便,并有一定抗侵蝕性,目前常用的給水管材有下列幾種:,.,灰鑄鐵管灰鑄鐵管具有經(jīng)久耐用、耐腐蝕性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),但質(zhì)地較脆,不耐振動(dòng)和彎折,重量大?；诣T鐵管是以往使用最廣的管材,主要用在DN801000的地方。球墨鑄鐵管球墨鑄鐵管強(qiáng)度高,耐腐蝕,使用壽命長(zhǎng),安裝施工方便,能適用于各種場(chǎng)合,如高壓、重載、地基不良、振動(dòng)等條件,并較適合于大、中口徑管道。,.,鋼管鋼管有較好的機(jī)械強(qiáng)度,耐高壓,耐振動(dòng),重量較輕,單管長(zhǎng)度大,接口方便,有強(qiáng)的適應(yīng)性,但耐腐蝕性差,防腐造價(jià)高。鋼筋混凝土管鋼筋混凝土管防腐能力強(qiáng),不需任何防腐處理,有較好的抗?jié)B性和耐久性,但水管重量大、質(zhì)地脆、裝卸和搬運(yùn)不便。,.,塑料管塑料管表面光滑,不易結(jié)垢,水頭損失小,耐腐蝕,重量輕,加工連接方便,但管材強(qiáng)度低、性質(zhì)脆、抗外壓和沖擊性差。多用于小口徑,如城市住宅主要主管安裝,不宜埋在城市車(chē)行道下。玻璃鋼管玻璃鋼管重量輕、運(yùn)輸安裝方便、內(nèi)阻小、耐腐蝕性強(qiáng),使用壽命可達(dá)50年以上。但價(jià)格高、剛度差。,.,泵站,水泵是輸送和提升水流的機(jī)械,在給水系統(tǒng)中必須利用水泵來(lái)提升水量,滿足使用要求。水泵一般布置在泵站內(nèi)。按照泵站在給水系統(tǒng)中所起的作用,可分為如下:一級(jí)泵站水源凈水廠二級(jí)泵站水廠輕水池給水管網(wǎng)加壓泵站管網(wǎng)管網(wǎng)調(diào)節(jié)泵房調(diào)節(jié)水池管網(wǎng),.,水塔高地水池,水塔和高地水池是給水系統(tǒng)中調(diào)節(jié)流量和保證水壓的構(gòu)筑物用水低峰時(shí)管網(wǎng)水塔、水池用水高峰時(shí)水塔、水池管網(wǎng),.,水塔,水塔可根據(jù)在管網(wǎng)中的位置，分為網(wǎng)前水塔、網(wǎng)中水塔和對(duì)置水塔水塔多用于城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的小型水廠，以保證水量和水壓，其調(diào)節(jié)容量較小，在大中城市一般不用。,.,水池,在一二級(jí)泵站間建清水池，目的在于調(diào)節(jié)一二級(jí)泵站流量的相差。有高地可以利用時(shí)，設(shè)高地水池，具有保證水壓的作用。大、中、小水廠都應(yīng)設(shè)清水池，以調(diào)節(jié)水量變化，并貯存消防用水。,.,管網(wǎng)附屬設(shè)施,閥門(mén)井閥門(mén)是用來(lái)調(diào)節(jié)管線中的流量或水壓。一般把閥門(mén)放閥門(mén)井內(nèi)，井口一般700mm。排氣閥和排氣閥井排氣閥裝在管線的高起部位，用以在投產(chǎn)、平時(shí)或檢修后排出管內(nèi)空氣。排水閥和排水閥井為排除管道中沉淀物檢修時(shí)放空存水,設(shè)在管線最低處,.,消火栓分地上式和地下式,地下式適于氣溫較低的地區(qū),一般安裝在閥門(mén)井內(nèi)。室外消火栓間距在120m以內(nèi),連接消火栓的管道直徑應(yīng)大于100m,在消火栓連接管上應(yīng)有閥門(mén)。消火栓應(yīng)設(shè)在交叉路口的人行道上,距建筑物在5m以上,距離車(chē)行道也不大于2m,使消防車(chē)易于駛近。,.,給水管網(wǎng)的敷設(shè),水管管頂以上的覆土深度不冰凍地區(qū)金屬管道一般不小于0.7m,非金屬管道不小于1.0m1.2m。冰凍地面管底在冰凍線以下的深度如下:管徑d=300600mm時(shí)為0.75d,d600mm時(shí),為0.5d。天津埋深為0.8m1.2m。哈爾濱凍土深度在1.8m左右,埋深在2.0m2.5m以下。黑龍江北部?jī)鐾猎?.0m以下,埋深有的達(dá)3m4m。,.,與其它管線和構(gòu)筑物的位置關(guān)系,給水管道相互交叉時(shí),其凈距不應(yīng)小于0.15m。與污水管相平行時(shí),間距取1.5m。生活飲用水給水管道與污水管道或輸送有毒液體管道交叉時(shí),給水管道應(yīng)敷設(shè)在上面,且不應(yīng)有接口重疊;當(dāng)給水管敷設(shè)在下面時(shí),應(yīng)采用鋼管或鋼套管。,.,.,給水管線穿越鐵路和公路時(shí),一般均在路基下垂直方向穿越,也可根據(jù)具體情況架空穿越。,.,管線穿越河川山谷時(shí),可利用現(xiàn)有橋梁架設(shè)水管,或敷設(shè)倒虹管,或建造水管橋,.,城市給水工程系統(tǒng)規(guī)劃的主要任務(wù),根據(jù)城市和區(qū)域水資源的狀況,最大限度地保護(hù)和合理利用水資源,合理選擇水源,進(jìn)行城市水源規(guī)劃和水資源利用平衡工作；確定城市自來(lái)水廠等給水設(shè)施的規(guī)模、容量;科學(xué)布局給水設(shè)施和各級(jí)給水管網(wǎng)系統(tǒng),滿足用戶對(duì)水質(zhì)、水量、水壓等要求；制定水源和水資源的保護(hù)措施。,.,城市給水工程系統(tǒng)規(guī)劃的工作程序,.,城市給水工程系統(tǒng)規(guī)劃內(nèi)容的深度,總體規(guī)劃階段內(nèi)容深度主要內(nèi)容(1)確定用水量標(biāo)準(zhǔn),預(yù)測(cè)城市總用水量;(2)平衡供需水量,選擇水源,確定取水方式和位置;(3)確定給水系統(tǒng)的形式、水廠供水能力和廠址,選擇處理工藝;(4)布局輸配水干管、輸水管網(wǎng)和供水重要設(shè)施,估算干管管徑(5)確定水源地衛(wèi)生防護(hù)措施。圖紙（1）城市給水系統(tǒng)現(xiàn)狀圖。（2）城市給水系統(tǒng)規(guī)劃圖。,.,分區(qū)規(guī)劃階段內(nèi)容深度主要內(nèi)容(1)估算分區(qū)用水量;(2)進(jìn)一步確定供水設(shè)施規(guī)模,確定主要設(shè)施位置和用地范圍;(3)對(duì)總體規(guī)劃中供水管渠的走向、位置、線路,進(jìn)行落實(shí)或修正補(bǔ)充,估算控制管徑。圖紙(1)分區(qū)給水系統(tǒng)現(xiàn)狀圖;(2)分區(qū)給水系統(tǒng)規(guī)劃圖;(3)必要的附圖。,.,詳細(xì)規(guī)劃階段主要內(nèi)容(l)計(jì)算用水量,提出對(duì)水質(zhì)、水壓的要求(2)布局給水設(shè)施和給水管網(wǎng);(3)計(jì)算輸配水管渠管徑,校核配水管網(wǎng)水量及水壓;若需要時(shí)，還需進(jìn)行選擇管材，造價(jià)估算。圖紙(1)給水系統(tǒng)規(guī)劃圖。圖中標(biāo)明給水設(shè)施位置、規(guī)模、用地,給水管道的平面位置、管徑、主要控制點(diǎn)標(biāo)高。(2)必要的附圖。,.,城市工程系統(tǒng)規(guī)劃基礎(chǔ)資料,自然環(huán)境資料氣象、水文、地質(zhì)資料城市基本情況現(xiàn)狀經(jīng)濟(jì)、人口、用地、城市布局、城市環(huán)境資料城市規(guī)劃資料城市性質(zhì)、人口規(guī)模和分布、用地布局、道路網(wǎng)和各類設(shè)施規(guī)劃分布狀況分區(qū)或詳規(guī)地塊相應(yīng)資料,.,城市給水工程資料,1.城市水源資料(1)城市水資源分布圖,城市水資源分布狀況,可利用的地下水、地表水資源量與開(kāi)發(fā)條件。(2)城市及周?chē)乃畮?kù)設(shè)計(jì)容量、死庫(kù)容量、總蓄水量。(3)城市現(xiàn)有的引水工程分布、規(guī)模、運(yùn)行狀況。(4)城市取水口的位置、取水條件、原水水質(zhì)狀況。,.,2.城市現(xiàn)狀供水設(shè)施資料(1)城市給水系統(tǒng)現(xiàn)狀圖、分區(qū)或詳細(xì)規(guī)劃范圍的給水設(shè)施、管線現(xiàn)狀圖。(2)城市現(xiàn)有自來(lái)水廠的分布、規(guī)模、制水能力、供水能力、供水壓力、運(yùn)行情況。(3)現(xiàn)有給水管網(wǎng)分布、走向、管徑、管