給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

1、第一章 水量計(jì)算1.1最高日設(shè)計(jì)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(jì)年限城市用水的計(jì)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(xué)號(hào)的末兩位，取y=83; 各工業(yè)企業(yè)用水重復(fù)利用率，取=1.工業(yè)企業(yè)用水情況匯總表 表1.1序號(hào)名稱用水量（m3/d）時(shí)變化系數(shù)用水時(shí)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(xué)號(hào)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(dāng)城市人口數(shù)10時(shí)取=35l/s； -同時(shí)火災(zāi)次數(shù)，查規(guī)范當(dāng)城市人口數(shù)10時(shí)取=21.3最高時(shí)用水量1）綜合生活用水量與工業(yè)企業(yè)最高時(shí)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(shí)間； -各工業(yè)企業(yè)日用水時(shí)間； -綜合生活用水量時(shí)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(shí)變化系數(shù)

3、，資料已給，分別為，.2）澆灑道路與綠化最高時(shí)用水量 3）未遇見水量和管網(wǎng)漏失水最高時(shí)用水量4）最高時(shí)用水量第二章 管網(wǎng)平差計(jì)算2.1管網(wǎng)定線根據(jù)整個(gè)市區(qū)居民分布和地形特征進(jìn)行給水管網(wǎng)定線，在定線過程當(dāng)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(zhǎng)度及管段配水長(zhǎng)度 管段長(zhǎng)度和管段配水長(zhǎng)度 表2.1管段或者節(jié)點(diǎn)編號(hào)管段配水長(zhǎng)度（m）管段長(zhǎng)度（m)10855264576532104204390390554054066756757495495828528598258251034585511675675待添加的隱藏文字內(nèi)容21211101110

4、136756751455511101558511701616533017308615181503001984084020117011702167567522345855230540240300250540260165278258252.3比流量計(jì)算式中：-各管段長(zhǎng)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(hào)q1q2q3q4集中用水流量（l/s）125.34732.754638.54228.125所處位置節(jié)點(diǎn)編號(hào)235172.4 沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算1）沿線流量 式中 -各管段沿線流量（l/s）;計(jì)算結(jié)果見下表2.32）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量 式中 n管網(wǎng)圖節(jié)點(diǎn)總數(shù)； -節(jié)點(diǎn)j

5、的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量（l/s）;-位于節(jié)點(diǎn)j的（泵站或水塔）供水設(shè)計(jì)流量（l/s）;-各管段沿線流量（l/s）;利用上式計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的流量見下表2.3。最高時(shí)管段沿線流量分配與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算表 表2.3最高時(shí)管段沿線流量分配與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量（l/m） 管段或者節(jié)點(diǎn)編號(hào)管段配水長(zhǎng)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(diǎn)流量管段長(zhǎng)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(jì)12488676.1663056423.9757676.16630561100.14202.5初分流量計(jì)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(hào)計(jì)算管徑（mm）設(shè)計(jì)管徑（mm)經(jīng)濟(jì)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(yīng)管段流量流速，在選擇流速時(shí)應(yīng)參考表2.5選擇相應(yīng)經(jīng)濟(jì)流速，管段流速確定后再利用公式計(jì)算直徑即

11、管段計(jì)算管徑。在確定最終管徑應(yīng)參考表2.6或2.7選擇經(jīng)濟(jì)管徑。（表2.5，2.6,2.7見下）輸水管經(jīng)濟(jì)流速表 表2.5管材電價(jià)元/（kw*h）設(shè)計(jì)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(jì)流速表 表2.6管徑（mm）平均經(jīng)濟(jì)流速（m/s）管徑（mm）平均經(jīng)濟(jì)流速（m/s）1004000.60.94000.91.4 標(biāo)準(zhǔn)管徑選用界限表 表2.7標(biāo)準(zhǔn)管徑（mm）界限管徑（mm）標(biāo)準(zhǔn)管徑（mm）界限管徑（mm）標(biāo)準(zhǔn)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(shí)平差計(jì)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(jìn)行平差計(jì)算(注：根據(jù)已布置好的給水管網(wǎng)可以標(biāo)出六個(gè)管網(wǎng)環(huán)進(jìn)行環(huán)流量平差)。在平差計(jì)算過程中水頭損失采用海曾-威廉公式計(jì)算，其中（注：流量總是以l/s列出，但計(jì)算水頭損失時(shí)用，即計(jì)算時(shí)要注意單位的轉(zhuǎn)換）。利用excel進(jìn)行平差計(jì)算，保留前三次平差以及最后平差過程，當(dāng)各環(huán)水頭閉

15、合差均小于0.01m時(shí)方滿足平差要求。最高時(shí)平差結(jié)果見后附表一2.7二級(jí)泵站揚(yáng)程的確定 1）根據(jù)最高時(shí)平差計(jì)算最后結(jié)果確定各節(jié)點(diǎn)之間的壓降；2）根據(jù)該城市規(guī)劃圖讀出各節(jié)點(diǎn)的標(biāo)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(diǎn)即最不利點(diǎn)，并設(shè)該節(jié)點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水頭和各管段的壓降計(jì)算出其他節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水頭即進(jìn)行水力分析；5）經(jīng)過水力分析，比較節(jié)點(diǎn)水頭與服務(wù)水頭，或比較節(jié)點(diǎn)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(diǎn)，如果有則說明初假定的控制點(diǎn)不是真正控制點(diǎn)，此時(shí)，比較按假定控制點(diǎn)確定的節(jié)點(diǎn)水頭與服務(wù)水頭，可以得到各節(jié)點(diǎn)供壓差額，差額最大的節(jié)點(diǎn)就是用水壓力最難滿足的節(jié)點(diǎn)，即真正的控制點(diǎn)，因此所有節(jié)點(diǎn)水頭加上此差額值，若沒有，則說明初假定的控制點(diǎn)是真正的控制點(diǎn)，經(jīng)過水力分析得到控制點(diǎn)為19號(hào)節(jié)點(diǎn)（見；6）根據(jù)最后各節(jié)點(diǎn)滿足要求時(shí)的節(jié)點(diǎn)水頭，利用下式計(jì)算出泵站揚(yáng)程 （1式） （2式） （3式）泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)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(hào)； -管段起端節(jié)點(diǎn)水頭； -管段終端節(jié)點(diǎn)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(jì)流速，可按1.22.0m/s考慮； -當(dāng)?shù)刂亓铀俣?；注：設(shè)計(jì)工況水力分析及控制點(diǎn)計(jì)算與節(jié)點(diǎn)水頭調(diào)整見后附表二第三章 消防校核平差計(jì)算3.1 消防校核給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量未計(jì)入消防流量，在消防校核時(shí)，消防用水量要加到水廠總的最高時(shí)用水量。由規(guī)定得在消防時(shí)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(shí)用水量加上消防流量的工況進(jìn)行消防校核，但節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭只要要求滿足火災(zāi)處節(jié)點(diǎn)的滅火服務(wù)水頭，而不必滿足正常用水的服務(wù)水頭；當(dāng)只考慮一處火災(zāi)時(shí)，消防流量一般加在控制點(diǎn)上（最不利火災(zāi)點(diǎn)），當(dāng)考慮兩處或兩處以上同時(shí)火災(zāi)時(shí)，另外幾處分別放在離供水泵站較遠(yuǎn)、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(diǎn)上，對(duì)未發(fā)生火災(zāi)的節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)流量與最高時(shí)相同；滅火處節(jié)點(diǎn)服務(wù)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(hào)、17號(hào)節(jié)點(diǎn)上；2）將流量重新分配，為計(jì)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(hào)計(jì)算管徑（mm）設(shè)計(jì)管徑（

19、mm)經(jīng)濟(jì)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(jìn)行消防校核平差計(jì)算（注：平差要求即注意事項(xiàng)見2.6節(jié)最高時(shí)平差計(jì)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(shí)所計(jì)算出的泵站揚(yáng)程以及此時(shí)各管段的壓降計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水頭、自由水壓，根據(jù)計(jì)算出的消防點(diǎn)自由水壓（或節(jié)點(diǎn)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(yáng)程不滿足消防，則可以通過改變某些管段的管徑（當(dāng)相差過大時(shí)，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(jì)算出的泵站揚(yáng)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(jì)工況水力分析及控制點(diǎn)確定與節(jié)點(diǎn)水頭調(diào)整（消防工況校核）管段或節(jié)點(diǎn)編號(hào)管段流量（l/

22、s）管內(nèi)流速（m/s)管段壓降（m)節(jié)點(diǎn)水頭（m)地面標(biāo)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(diǎn)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(diǎn)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(hào)節(jié)點(diǎn)消防校核28.55375大于10m最小消防水壓滿足要求17號(hào)節(jié)點(diǎn)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(jì)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(hào)計(jì)算管徑（mm）設(shè)計(jì)管徑

26、（mm)經(jīng)濟(jì)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(shí)必須及時(shí)檢修，在檢修期和恢復(fù)供水前，該管段停止輸水，整個(gè)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(shí)選擇2號(hào)管段出現(xiàn)故障，并選故障時(shí)城市用水量保證率為70%，此時(shí)節(jié)點(diǎn)流量可按規(guī)范里公式就算，各節(jié)點(diǎn)壓力仍按設(shè)計(jì)時(shí)服務(wù)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(jìn)行事故校核平差計(jì)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(diǎn)編號(hào)管段流量（l/s）管內(nèi)流速（m/s)管段壓降（m)節(jié)點(diǎn)水頭（m)地面標(biāo)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