給水管網(wǎng)課程設(shè)計計算說明書

1、第一章 水量計算1.1最高日設(shè)計用水量1）城市最高日綜合生活用水量為：式中：q城市最高日綜合生活用水量定額l/(cap*d),其中q=300l/（人*d）; n設(shè)計年限城市用水的計劃人口數(shù)（cap）,其中n=10萬人; f城市生活用水量用水普及率，其中f=95%;2)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量q2式中：各工業(yè)企業(yè)最高日生產(chǎn)用水量定額m3/d；= +10y,y為學號的末兩位，取y=83; 各工業(yè)企業(yè)用水重復利用率，取=1.工業(yè)企業(yè)用水情況匯總表 表1.1序號名稱用水量（m3/d）時變化系數(shù)用水時間備 注1工業(yè)園10000+10y1.3全天均勻用水水質(zhì)，水壓無特殊要求2火車站2000+10y1.2全天均勻

2、用水水質(zhì)，水壓無特殊要求3紡織廠2500+10y1.516h均勻用水水質(zhì)無特殊要求，10m水壓4食品廠1600+10y1.68h均勻用水水質(zhì)無特殊要求，10m水壓注：其中y為學號的末2位。1.2消防用水量 式中：-消防用水量定額（l/s）,查規(guī)范當城市人口數(shù)10時取=35l/s； -同時火災次數(shù)，查規(guī)范當城市人口數(shù)10時取=21.3最高時用水量1）綜合生活用水量與工業(yè)企業(yè)最高時用水量式中：-城市最高日綜合生活用水量； -各工業(yè)企業(yè)用水量； -綜合生活日用水時間； -各工業(yè)企業(yè)日用水時間； -綜合生活用水量時變化系數(shù)，查規(guī)范其取值范圍為1.21.6，故可取=1.5； -各工業(yè)企業(yè)用水量時變化系數(shù)

3、，資料已給，分別為，.2）澆灑道路與綠化最高時用水量 3）未遇見水量和管網(wǎng)漏失水最高時用水量4）最高時用水量第二章 管網(wǎng)平差計算2.1管網(wǎng)定線根據(jù)整個市區(qū)居民分布和地形特征進行給水管網(wǎng)定線，在定線過程當中要按規(guī)范布置各管段位置及各管段之間的距離，結(jié)合規(guī)范和管網(wǎng)環(huán)數(shù)6環(huán)以上要求，管網(wǎng)定線見繪圖 2.2管段長度及管段配水長度 管段長度和管段配水長度 表2.1管段或者節(jié)點編號管段配水長度（m）管段長度（m)10855264576532104204390390554054066756757495495828528598258251034585511675675待添加的隱藏文字內(nèi)容21211101110

4、136756751455511101558511701616533017308615181503001984084020117011702167567522345855230540240300250540260165278258252.3比流量計算式中：-各管段長度； 見下表2.2 表2.2集中用水戶名稱工業(yè)園火車站棉紡廠食品廠編號q1q2q3q4集中用水流量（l/s）125.34732.754638.54228.125所處位置節(jié)點編號235172.4 沿線流量和節(jié)點流量計算1）沿線流量 式中 -各管段沿線流量（l/s）;計算結(jié)果見下表2.32）節(jié)點設(shè)計流量 式中 n管網(wǎng)圖節(jié)點總數(shù)； -節(jié)點j

5、的節(jié)點設(shè)計流量（l/s）;-位于節(jié)點j的（泵站或水塔）供水設(shè)計流量（l/s）;-各管段沿線流量（l/s）;利用上式計算出各節(jié)點的流量見下表2.3。最高時管段沿線流量分配與節(jié)點設(shè)計流量計算表 表2.3最高時管段沿線流量分配與節(jié)點設(shè)計流量計算節(jié)點設(shè)計流量（l/m） 管段或者節(jié)點編號管段配水長度（m）管段沿線流量（l/m）集中流量沿線流量供水流量節(jié)點流量管段長度（m)10001100.142-1100.142855264534.92370813162.951439.79678368202.74817765321011.3705096239.3055645.4820384984.78759442043

6、9021.1166607316.2435851816.243585390554029.2384533286.718752589631540667536.5480666442.2333214642.233321675749526.8019155454.0099207154.009921495828515.4314059230.456722230.456722285982544.6698592330.0506325730.0506338251034518.6801229558.4769066358.4769078551167536.5480666479.999656997

7、9.99965767512111060.1012651548.324665948.32466611101367536.5480666433.2993496133.299356751455530.0506325747.9185762747.91857611101558531.6749910912.8053596512.805361170161658.93397184612.3992700212.399273301730816.6767474513526.80191554161.80192615181508.12179258872.6900436672.6900443001984045.48203

8、84984020117063.3499821811702167536.548066646752234518.6801229585523005402400300250054026001652782544.66985923825合計12488676.1663056423.9757676.16630561100.14202.5初分流量計算及管段直徑確定1）管段流量初分配見下表2.4 管段初分配流量表 表2.4管段編號計算管徑（mm）設(shè)計管徑（mm)經(jīng)濟流速（m/s） 管段初分配 （l/s)1661.61303700*21.61100.142669.050517001.5527.353443.0733

9、4501.3200.444424.744924501.3184.25276.970542501.272.36291.346253001.2807338.68613501.2108.118556.071326001.43409580.124556001.4370.0510595.409386001.5417.6511434.287874501.3192.5712189.88982200128.3213159.5769120012014248.383263001.153.315346.72044001.2113.316364.48863501.2125.2117345.340563501.2112

10、.418325.735013501.210019267.456383001.161.820298.984994001.284.2521241.147932501.150.2422325.8493501.2100.0723399.495984001.3162.951388924223.70826250139.3055555625316.821923001.186.7187526378.469884001.213527486.966095001.3242.122）管段直徑根據(jù)表2.4各管段的初分流量確定相應管段流量流速，在選擇流速時應參考表2.5選擇相應經(jīng)濟流速，管段流速確定后再利用公式計算直徑即

11、管段計算管徑。在確定最終管徑應參考表2.6或2.7選擇經(jīng)濟管徑。（表2.5，2.6,2.7見下）輸水管經(jīng)濟流速表 表2.5管材電價元/（kw*h）設(shè)計流量（l/s）102550100200300400500750100015002000球墨鑄鐵管0.40.991.091.181.271.371.431.481.511.581.631.711.760.60.870.971.041.131.221.271.311.351.411.451.521.570.80.800.890.961.041.121.171.211.241.291.331.401.441.00.750.830.900.971.051

12、.091.131.161.211.251.311.35普通鑄鐵管0.40.951.051.141.231.331.401.451.481.551.611.681.740.60.840.931.011.101.191.241.281.321.381.431.501.550.80.770.860.931.011.091.141.181.211.271.311.381.421.00.720.800.870.941.021.071.111.141.191.231.291.33鋼筋混凝土管0.41.231.291.331.381.431.461.481.501.531.551.581.600.61.08

13、1.131.171.211.261.281.301.321.341.361.391.410.80.991.031.071.111.151.171.191.201.231.241.271.291.00.920.961.001.031.071.091.111.121.141.161.181.20 輸水管平均經(jīng)濟流速表 表2.6管徑（mm）平均經(jīng)濟流速（m/s）管徑（mm）平均經(jīng)濟流速（m/s）1004000.60.94000.91.4 標準管徑選用界限表 表2.7標準管徑（mm）界限管徑（mm）標準管徑（mm）界限管徑（mm）標準管徑（mm）界限管徑（mm）10012035032837370064

14、67461501201714003734238007468472001712224504234749008479472502222725004745451000947109030027232860054564612001090注：管徑確定見上表2.42.6 最高時平差計算根據(jù)各管段初分配流量以及選擇的管徑利用哈代-克羅斯法進行平差計算(注：根據(jù)已布置好的給水管網(wǎng)可以標出六個管網(wǎng)環(huán)進行環(huán)流量平差)。在平差計算過程中水頭損失采用海曾-威廉公式計算，其中（注：流量總是以l/s列出，但計算水頭損失時用，即計算時要注意單位的轉(zhuǎn)換）。利用excel進行平差計算，保留前三次平差以及最后平差過程，當各環(huán)水頭閉

15、合差均小于0.01m時方滿足平差要求。最高時平差結(jié)果見后附表一2.7二級泵站揚程的確定 1）根據(jù)最高時平差計算最后結(jié)果確定各節(jié)點之間的壓降；2）根據(jù)該城市規(guī)劃圖讀出各節(jié)點的標高；3）結(jié)合已布置好的給水管網(wǎng)，參考該城市集中流量分布假定控制點即最不利點，并設(shè)該節(jié)點的自由水頭為24m即要求自由水壓（根據(jù)城市地理資料：城市居民房屋平均層數(shù)為5層，根據(jù)國家有關(guān)標準規(guī)定最低供水水壓力為：一層樓用戶為10m，二層樓用戶為12m，以后每增加一層，用水壓力增加4m）；4）根據(jù)最不利點的節(jié)點水頭和各管段的壓降計算出其他節(jié)點的節(jié)點水頭即進行水力分析；5）經(jīng)過水力分析，比較節(jié)點水頭與服務水頭，或比較節(jié)點自由水壓與要求

16、自由水壓，判斷是否有用水壓力不能滿足要求節(jié)點，如果有則說明初假定的控制點不是真正控制點，此時，比較按假定控制點確定的節(jié)點水頭與服務水頭，可以得到各節(jié)點供壓差額，差額最大的節(jié)點就是用水壓力最難滿足的節(jié)點，即真正的控制點，因此所有節(jié)點水頭加上此差額值，若沒有，則說明初假定的控制點是真正的控制點，經(jīng)過水力分析得到控制點為19號節(jié)點（見；6）根據(jù)最后各節(jié)點滿足要求時的節(jié)點水頭，利用下式計算出泵站揚程 （1式） （2式） （3式）泵站設(shè)計揚程公式hp1=(h2-h1)+10.67/cw1.852/d14.87*(q1/2)1.852*l1hp142.26491781hpm10.833019142hp43

17、.09793695取44mqp198.0252取200t/h式中 -水泵位于的管段編號； -管段起端節(jié)點水頭； -管段終端節(jié)點水頭； -水泵需要提升的水頭； -水泵內(nèi)部水頭損失； -水泵吸壓水管道局部阻力系數(shù)，一般可按5.08.0考慮； -水泵吸壓水管道設(shè)計流速，可按1.22.0m/s考慮； -當?shù)刂亓铀俣?；注：設(shè)計工況水力分析及控制點計算與節(jié)點水頭調(diào)整見后附表二第三章 消防校核平差計算3.1 消防校核給水管網(wǎng)的設(shè)計流量未計入消防流量，在消防校核時，消防用水量要加到水廠總的最高時用水量。由規(guī)定得在消防時工況下，管網(wǎng)以保證滅火用水為主，其他用戶用水可以不必考慮，為了安全起見，要按最不利情況即最

18、高時用水量加上消防流量的工況進行消防校核，但節(jié)點服務水頭只要要求滿足火災處節(jié)點的滅火服務水頭，而不必滿足正常用水的服務水頭；當只考慮一處火災時，消防流量一般加在控制點上（最不利火災點），當考慮兩處或兩處以上同時火災時，另外幾處分別放在離供水泵站較遠、靠近大用戶、居民密集區(qū)或重要的工業(yè)企業(yè)附近的節(jié)點上，對未發(fā)生火災的節(jié)點，其節(jié)點流量與最高時相同；滅火處節(jié)點服務水頭按低壓消防考慮，即10m的自由水壓。1）將消防用水量加在12號、17號節(jié)點上；2）將流量重新分配，為計算平差方便可保持某些管段的流量保持不變，流量重分配結(jié)果見下表3.1 消防管段流量初分配表 表3.1 管段編號計算管徑（mm）設(shè)計管徑（

19、mm)經(jīng)濟流速（m/s） 管段初分配 （l/s)1682.3371700*21.61170.142712.071937001.5597.353480.201494501.3235.444463.344124501.3219.25337.414933001.2107.36291.346254001.2807338.68613501.2108.118583.99176001.43759606.939446001.4405.0510619.855836001.5452.6511472.107494501.3227.5712283.9393300163.3213159.5769120012014248

20、.383263501.153.315346.72043501.2113.316364.48863501.2125.2117345.340564001.2112.418325.735013501.210019334.731353501.196.820298.984994001.284.2521314.109042501.185.2422378.567994001.2135.0723399.495984001.3162.951388924223.70826250139.3055555625316.821923001.186.7187526378.469884001.213527486.966095

21、001.3242.121）利用哈代克羅斯法進行消防校核平差計算（注：平差要求即注意事項見2.6節(jié)最高時平差計算內(nèi)容）；平差結(jié)果見后附表三2）消防工況校核利用最高時所計算出的泵站揚程以及此時各管段的壓降計算出各節(jié)點的節(jié)點水頭、自由水壓，根據(jù)計算出的消防點自由水壓（或節(jié)點水頭）與要求自由水壓10m相比較，若小于則說明所選的泵站揚程不滿足消防，則可以通過改變某些管段的管徑（當相差過大時，須設(shè)專用消防泵供消防使用），若大于10m則說明2.7節(jié)所計算出的泵站揚程滿足消防要求；校核結(jié)果見下表3.2消防工況校核表 表3.2設(shè)計工況水力分析及控制點確定與節(jié)點水頭調(diào)整（消防工況校核）管段或節(jié)點編號管段流量（l/

22、s）管內(nèi)流速（m/s)管段壓降（m)節(jié)點水頭（m)地面標高（m)自由水壓（m)11240.141.429328323.235721254.092510.3291.32606342.210435294.854325539.854283195.41221.228674351.763811292.643825339.643844179.17221.126563691.394704290.8825337.88003567.272210.951707132.267097289.485325138.485336137.3071.092654212.616878287.218225136.21823738.

23、809810.403381130.354176289.8351253.0936.745118427.0211.510277831.254138289.482525534.482469457.0711.616557974.117677290.736625535.736610435.37081.539809253.899798285.5827249.536.0826711236.69191.488224834.042516281.5401252.9228.62015假定控制點1252.133930.737544282.906396278.6338250.0828.553751331.186070.

24、992683344.915955283.549725132.549711464.486070.670254782.033984282.697725131.697671575.712810.786943222.886033280.135225030.1351716140.63271.461706562.562497278.0469251.2526.7969假定控制點17127.82271.017180342.088266276.4311251.624.8311418115.42271.199679061.615765278.7994253.325.499381981.377350.8458192

25、52.36824291.979525536.9795420104.5580.832046122.738473291.5125253.7537.762522149.509351.008596173.903029285.857251.834.0570222162.34921.291933814.520565275.8112251.424.4112212號節(jié)點消防校核28.55375大于10m最小消防水壓滿足要求17號節(jié)點消防校核24.8264大于10m最小消防水壓滿足要求第四章 事故校核平差計算4.1 事故后流量初分配（見下表4.1） 事故管段流量初分配表 表4.1管段編號計算管徑（mm）設(shè)計管徑

26、（mm)經(jīng)濟流速（m/s） 損壞后管段初分配 （l/s)1553.54517700*21.6770.098207001.503367.533574501.3137.924356.289184501.3129.615178.412412501.2306270.673843001.269.057561.559975001.2297.218720.876986001.4571.49736.712737001.4596.7810468.515216001.5258.611315.480834501.3101.6212136.99471200114.7413112.8379220011014176.94

27、6653001.127.0515325.735014001.210016346.107823501.2112.917335.917933501.2106.3518325.735013501.210019237.471973001.148.7220220.756074001.245.9321215.173462501.14022286.62833501.277.4323399.495984001.3162.951388924223.70826250139.3055555625316.821923001.186.7187526378.469884001.213527443.150665001.32

28、00.51管網(wǎng)主要管段損壞時必須及時檢修，在檢修期和恢復供水前，該管段停止輸水，整個管網(wǎng)的水力特性必然改變，供水能力降低。該城市故障校核時選擇2號管段出現(xiàn)故障，并選故障時城市用水量保證率為70%，此時節(jié)點流量可按規(guī)范里公式就算，各節(jié)點壓力仍按設(shè)計時服務水頭要求（即滿足用戶最低自由水壓要求）。4.2 利用哈代克羅斯法進行事故校核平差計算（見后附表四）4.3 事故工況校核 校核結(jié)果見下表4.2 事故校核結(jié)果表 表4.2管段或節(jié)點編號管段流量（l/s）管內(nèi)流速（m/s)管段壓降（m)節(jié)點水頭（m)地面標高（m)自由水壓（m)1770.0981.429328321.490996254.092000296.59925541.5993101.12290.635820320.520703287.872825334.87277492.812850.583570340.412511287.352125334.3520656.7971480.138470360.078959286.939625135.93955660.698580.858709292.3424