某市給水排水管道工程設(shè)計 課程設(shè)計

1、 課 程 設(shè) 計 題 目：學(xué) 院： 河南城建學(xué)院 專 業(yè)： 給水排水工程 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 完成時間： 2014年6月12日 前言我們水是人類生命的源泉，科學(xué)用水排水是人類社會發(fā)展史上最重要水位社會活動和生產(chǎn)活動內(nèi)容之一，并且這次設(shè)計讓我們更加了解城市給水排水體制和我們所需要的市政管網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)該滿足那些要求，我們這次的初步設(shè)計讓我們與上課的理論知識結(jié)合起來。讓我們對市政管網(wǎng)有更深的了解。通過這次設(shè)計也讓我們對給排水管網(wǎng)的基礎(chǔ)理論，基本知識與工程實際相結(jié)合起來，通過獨立完成每一步的設(shè)計，從給水上的定線，然后通過最高日流量計算和消防及發(fā)生事故的校核這樣是我們更加的與工程實際結(jié)合在一起

2、對給水有更深的了解，對于污水和雨水方面我們通過選擇管徑，和計算埋深來說明所設(shè)計的污水和雨水管路的合理性，由于我設(shè)計的開封市的城市，污水管和雨水管采用分流制體系。由地形圖可以看出開封市的城市地形是東北邊高，西南邊底，所以決定把污水廠設(shè)在城市的西南部，污水經(jīng)污水廠處理后，排入河流，雨水直接排入河流和周邊地勢低洼濕地。 prefaceour water is the source of human life, the scientific use of water drainage is one of the history of the development of human society i

3、s the most important level of social activities and production activities, and this design let us know more about the city should satisfy the requirements of water supply and drainage system and we need the municipal pipe network system, the preliminary design we this time let us combine with theory

4、 knowledge class. let us have a deeper understanding of the municipal pipe network.this design also let us the basic theory of the drainage network of the basic knowledge, combined with engineering practice, the design of each step is accomplished by independent, from fixed line feed on, check and t

5、hen by the maximum daily flow calculation and fire and accident so that we more and engineering together with the deeper understanding of water supply, for sewage and stormwater we through the selection of pipe diameter, and calculate the depth to illustrate the rationality of the design of the sewa

6、ge and rainwater pipeline, because of the design of the city of kaifeng, sewage pipes and rainwater pipes using triage system. the topographic map can be seen in the kaifeng city urban terrain is northeast high, southwest edge and bottom, so the decision to make the sewage factory is located in the

7、southwest of the city, the sewage through the sewage treatment plant, into the river, rain water is discharged directly into rivers and the surrounding 目錄 前 言1 緒論1 1.1設(shè)計題目1 1.2原始資料1 1.3 課程設(shè)計內(nèi)容22 給水管網(wǎng)設(shè)計與計算3 2.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址3 2.2 最高日最高時用水量計算3 2.2.1最高日設(shè)計用水量計算4 2.3 清水池的調(diào)節(jié)容積計算：6 2.3.1最高日最高時設(shè)計流量計算6 2.3.2清水

8、池調(diào)節(jié)容積7 2.4 管網(wǎng)水力計算8 2.4.1 最高日最高時用水量8 2.4.2 比流量計算8 2.4.3 沿線流量9 2.4.4 管徑的確定10 2.4.5 最高日最高時管網(wǎng)計算11 2.4.6 確定每一點的自由水頭13 2.5 二級泵站14 2.6 消防校核14 2.6.1 確定每一點的自由水頭17 2.6.2 確定消防總揚程18 2.7 事故時管段校核18 2.7.1事故時管段節(jié)點流量18 2.7.2事故時管段流量19 2.7.3 確定每一點的自由水頭）21 2.7.4 確定事故時總揚程223 污水管網(wǎng)設(shè)計與計算23 3.2、 污水管道水力計算24 3.2.1設(shè)計要求244 雨水管網(wǎng)設(shè)

9、計與計算29 4.1 設(shè)計參考數(shù)據(jù)29 4.2 雨水設(shè)計流量計算29 4.2.1 雨水設(shè)計流量計算公式29 4.2.2 雨水干管設(shè)計計算305 設(shè)計總結(jié)36附錄 參考文獻371 緒論1.1設(shè)計題目 市給水排水管道工程設(shè)計。1.2原始資料1、城市總平面圖1張，比例為1：10000。2、城市各區(qū)人口密度、平均樓層和居住區(qū)房屋衛(wèi)生設(shè)備情況：如表1.1 表1.1 城市各區(qū)人口密度樓層衛(wèi)生設(shè)備情況分區(qū)人口密度（人/公頃）平均樓層給排水設(shè)備淋浴設(shè)備集中熱水供應(yīng)3206+2505+ 城市中有下列工業(yè)企業(yè)，其具體位置見平面圖：1）a工廠，日用水量14000噸/天，最大班用水量：5000噸/班，工人總數(shù)3000

10、人，分三班工作，最大班1200人，其中熱車間占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般車間使用淋浴者占 20 %。2）b工廠，日用水量1000噸/天，最大班用水量：600噸/班，工人總數(shù)5000人，分三班工作，最大班2000人，熱車間占 60 %，使用淋浴者占 90 %；一般車間使用淋浴者占 60 %。4、城市土質(zhì)種類為粘土，地下水位深度為 8 米。5、城市河流水位： 最高水位：74米，最低水位：66 米，常水位： 70米。6、城市地面覆蓋情況：如表1.2 如表1.2 城市地面覆蓋情況地面種類面積（%）屋面50混凝土路面20草地30 7、該城市居住區(qū)每小時綜合生活用水量變化如下：表1.3 表1

11、.3 該城市居住區(qū)每小時綜合生活用水量變化時間0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水量2.532.452.502.532.573.095.314.925.175.105.215.21時間12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量5.094.814.994.704.624.975.184.894.394.173.122.481.3 課程設(shè)計內(nèi)容1、城市給水管網(wǎng)擴初設(shè)計1） 城市給水管網(wǎng)定線（包括方案定性比較）；2） 用水量計算，管網(wǎng)水力計算；3） 清水池、水塔容積計

12、算、水泵揚程計算4） 管網(wǎng)校核；5） 繪圖（平面圖、等水壓線圖）2、城市排水管網(wǎng)擴初設(shè)計。1） 排水體制選擇2） 城市排水管網(wǎng)定線的說明；3） 設(shè)計流量計算；4） 控制分支管及總干管的水力計算；5） 任選1條雨水管路的水力計算（若體制為分流制）；6） 繪圖（平面圖、縱剖面圖） 2 給水管網(wǎng)設(shè)計與計算2.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址 該城市南邊有一條自東向西流的水量充沛，水質(zhì)良好的河流，可以作為生活飲用水水源。該城市的地勢比較平坦沒有太大的起伏變化。城市中各工業(yè)企業(yè)對水質(zhì)無特殊要求。因而采用統(tǒng)一的給水系統(tǒng)。城市給水管網(wǎng)的布置取決于城市的平面布置、水源、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置、大用戶的分布等?？紤]要點有以

13、下： 1.定線時干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。干管的間距一般采用500m800m 。 2.循水流方向，以最短的距離布置一條或數(shù)條干管，干管位置從用水量較大的街區(qū)通過。干管盡量靠近大用戶，減少分配管的長度。 3.干管按照規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下通過，盡量少穿越鐵路。減小今后檢修時的困難。 4.干管與干管之間的連接管使管網(wǎng)成環(huán)狀網(wǎng)。連接管的間距考慮在8001000m左右。 5.力求以最短距離鋪設(shè)管線，降低管網(wǎng)的造價和供水能量費用。 對水廠廠址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求，并且通過技術(shù)經(jīng)濟比較來確定：（1）、給水系統(tǒng)布局合理；（）、不受洪水威脅；（）、

14、有較好的廢水排除條件；（）、有良好的工程地質(zhì)條件；（）、有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護地帶；（）、少拆遷，不占或少占良田；（）、施工、運行和維護方便。2.2 最高日最高時用水量計算 1、城市最高日用水兩包括綜合用水、工業(yè)生產(chǎn)用水及職工生活用水及淋浴用水、澆灑道路和綠化用水、未預(yù)見用水和管網(wǎng)漏失水量。 2、最高日用水量計算 （1）、有原始資料可知道我們所初步設(shè)計的給水系統(tǒng)應(yīng)該分區(qū)域(所選的圖為第一副)我們是一鐵路為分界線分別有兩個給水廠供水給兩個區(qū)域。 （2）、人口分別計算工式為：人口密度乘以公頃得到得結(jié)果分別為6萬人、9.216萬人，總面積528公頃。開封市位于河南省，城市人口數(shù)15.216

15、萬人，參考給水排水管道系統(tǒng)教材表42，該城市位于二區(qū)，為中小城市，分別查得的兩區(qū)的綜合用水定額，因為是中小型城市但設(shè)備的完善程度不一樣所以查的用水定額也有所差別區(qū)的最高日的用水定額為180l/(人.d) 、區(qū)為200l/（人.d），用水普及率為100%。2.2.1最高日設(shè)計用水量計算 1、生活用水量計算：用下述的公式計算如：q=q* n/1000 人口乘以定額為生活用水量。 區(qū)的最高日綜合用水量為：q1=nq/1000=92160200/1000=18432(m3/d) 區(qū)的最高日綜合用水量為：q=nq/1000=60000180/1000=10800(m3/d) 總生活用水量q=18432+

16、10800=29232m3/d 2、工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量計算：職工生活用水定額乘以職工生活用水總?cè)藬?shù)加上淋雨用水定額乘以淋雨的總?cè)藬?shù)q=n*q+n1*q1/1000 職工生活用水標準采用： 高溫車間為35l/（人.班）、一般車間為25l/（人.班）； 職工淋雨用水量標準：高溫車間為60l/（人.班）、一般車間為40l/（人.班）。 a工廠的生產(chǎn)用水量最高在8-16點為5000噸/班，其余時間為均勻使用各為4500噸/班，生活用水量:最大班為熱車間生活用水人數(shù)為360人、一般車間為840人、高溫車間需淋浴的人數(shù)為3600.8=288人、一般車間需淋浴的人數(shù)為8400.2=168人，

17、甲、乙班的熱車間生活用水人數(shù)為270人、一般車間為630人、高溫車間需淋浴的人數(shù)為2700.8=216人、一般車間需淋浴的人數(shù)為6300.2=126人，分為兩班。b工廠的生產(chǎn)用水量最高在8-16點為600噸/班，其余時間為均勻使用各為200噸/班，生活用水量:最大班為熱車間生活用水人數(shù)為20000.6=1200人、一般車間為800人、溫車間需淋浴的人數(shù)為12000.9=1080人、一般車間需淋浴的人數(shù)為8000.6=480人，甲、乙班的熱車間生活用水人數(shù)為900人、一般車間為600人、高溫車間需淋浴的人數(shù)為9000.9=810人、一般車間需淋浴的人數(shù)為6000.6=360人，均勻分為兩班.a工

18、廠的用水量如下：表2.1班次總?cè)藬?shù)熱車間人數(shù)一般車間人數(shù)淋浴用水量(m3d)生活用水量(m3d)總用水量最大班12003608402433.6144甲班9002706301825.2乙班9002706301825.2 表2.1 a工廠的用水量 b工廠的用水量如下：表2.2 表2.2 b工廠的用水量班次總?cè)藬?shù)熱車間人數(shù)一般車間人數(shù)淋浴用水量(m3d)生活用水量(m3d)總用水量最大班200012008008462365甲班15009006006346.5乙班15009006006346.5總用水量： q=365+144=509 m3/d3、工業(yè)企業(yè)生活用水量計算： a工廠q=14000噸/天 b

19、工廠q=1000噸/天 q=15000噸/天 a工廠分三班，最大班(8-16)用水量為5000噸/班,平均每小時625 m3；其余的均勻用水為4500噸/班，平均每小時562.5m3。 b工廠分三班，最大班(8-16)用水量為600噸/班，平均每小時75 m3；其余的均勻用水為200噸/班，平均每小時25 m3。4、市政用水量計算： 澆灑道路用水量按每平方米路面每次1.0l計算，每天澆灑2次；大面積綠化用水量可用2l/(m3.d)；q=52810420%210.510-3+52810430%230%10-3=2218m3/d5、城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量 按最高日用水量的20%計算； q=

20、0.2（q+ q+ q+ q）=9391.68 m3/d 最高日設(shè)計流量 qd qd =1.2（q+ q+ q+ q）= 56350.28 m3/d6、消防用水量根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范該城市消防用水量定額為40l/s，同時火災(zāi)次數(shù)為2。城市消防用水量為： q=240=80l/s2.3 清水池的調(diào)節(jié)容積計算： （1）因為該城市每小時綜合生活用水量變化已知，并且該區(qū)域管網(wǎng)中不設(shè)置高低水池（水塔），則該變化就是二級泵站所供應(yīng)的水量，首先算得最高日最高時用水量表如下：2.3.1最高日最高時設(shè)計流量計算（如表2.3） 表2.3 最高日最高時設(shè)計流量計算 時間用水量（%）總生活用水量（m3）a工廠 b工廠市

21、政用水量（m3）未預(yù)見水量（m3）每小時用水量（m3）占最高日用水量（%）生活用水量（m3）淋浴用水量（m3）生產(chǎn)用水量（m3）生活用水量（m3）淋浴用水量（m3）生產(chǎn)用水量（m3）12345678910111213012.53739.574.220562.56.87025391.32 1819.393.23 122.45716.183.4562.56.425391.32 1704.803.03 232.5730.803.4562.56.425391.32 1719.423.05 342.53739.573.4562.56.425391.32 1728.193.07 452.57751.263

22、.4562.56.425391.32 1739.883.09 563.09903.273.4562.56.425391.32 1891.893.36 675.311552.223.4562.56.425792391.32 3332.845.91 784.921438.213.4562.56.425391.32 2426.834.31 895.171511.294.2206256.97075391.32 2703.714.80 9105.11490.833.46256.475633.6391.32 3225.555.72 10115.211522.993.46256.475391.32 2624

23、.114.66 11125.211522.993.46256.475391.32 2624.114.66 12135.091487.913.46256.475391.32 2589.034.59 13144.811406.063.46256.475792391.32 3299.185.85 14154.991458.683.46256.475391.32 2559.804.54 15164.71373.903.46256.475391.32 2475.024.39 16174.621350.524.220562.56.97025391.32 2430.444.31 17184.971452.8

24、33.4562.56.425391.32 2441.454.33 18195.181514.223.4562.56.425391.32 2502.844.44 19204.891429.443.4562.56.425391.32 2418.064.29 20214.391283.283.4562.56.425391.32 2271.904.03 21224.171218.973.4562.56.425391.32 2207.593.92 22233.12912.043.4562.56.425391.32 1900.663.37 23242.48724.953.4562.56.425391.32

25、 1713.573.04 累計10029232846014000155210100022189391.68 56350.28100 最高日最高時發(fā)生在6-7時間段內(nèi)2.3.2清水池調(diào)節(jié)容積（如圖2.4） 圖2.4 清水池調(diào)節(jié)容積時間占最高日用水量（%）一級泵站供水量%清水池調(diào)節(jié)容積計算不設(shè)水塔123（2）-（3）013.23 4.17-0.94 -0.94 123.03 4.17-1.14 -2.08 233.05 4.16-1.11 -3.19 343.07 4.17-1.10 -4.30 453.09 4.17-1.08 -5.38 563.36 4.16-0.80 -6.18 675.9

26、1 4.171.74 -4.44 784.31 4.170.14 -4.30 894.80 4.160.64 -3.66 9105.72 4.171.55 -2.11 10114.66 4.170.49 -1.62 11124.66 4.160.50 -1.12 12134.59 4.170.42 -0.70 13145.85 4.171.68 0.98 14154.54 4.160.38 1.37 15164.39 4.170.22 1.59 16174.31 4.170.14 1.73 17184.33 4.160.17 1.91 18194.44 4.170.27 2.18 19204.

27、29 4.170.12 2.30 20214.03 4.16-0.13 2.17 21223.92 4.17-0.25 1.92 22233.37 4.17-0.80 1.12 23243.04 4.16-1.12 0.00 累計100100調(diào)節(jié)容積=8.48清水池設(shè)計有效容積：（有上述表）可以計算w=w1+w2+w3+w4 (m3)w1-清水池調(diào)節(jié)容積m3；w2-消防貯備水量 m3按2h室外消防用水量計算；w3-給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，m3，取最高日用水量的5%；w4-安全貯備水量，m3w1=8.48%56350.28=4778.50 m3(清水池調(diào)節(jié)容積)w2=24026060=5760

28、00l=576m3；w3=5%56350.28=2817.51 m3；w4=1/6（w1+w2+w3）=1362.00m3；w=w1+w2+w3+w4 =4778.50+576+2817.51 +1362=9534.01 m3；取整數(shù)w=9600 m3； 清水池的個數(shù)為四個（一個的容積為2400 m3），并能單獨工作和分別放空。如有特殊措施能保證供水要求時，亦可采用兩個，但需分格或采取適當措施，以便清洗或檢修時不間斷供水。2.4 管網(wǎng)水力計算2.4.1 最高日最高時用水量 1、最高時用水量qhmax qhmax=3332.84m3/h=925.78l/s 2、 集中用水量 集中用水量主要為工廠

29、的生產(chǎn)用水量和職工生活用水量或其他大用戶的用水量，當工人淋浴時間與最大時供水重合時淋浴用水也應(yīng)該計入集中用水量，否則不計入集中用水量。 計算長度為9752.77m； l=9752.77m 2.4.2 比流量計算 q h-官網(wǎng)總用水量l/s; q-為大用戶集中流量 l/s; l-管網(wǎng)總的有效長度 m各管段的沿線流量計算如表2.5 表2.5 各管段的沿線流量計算各管段的沿線流量計算管段編號管段長度/m管段計算長度/m比流量/l/(s/m)沿線流量/l/s12625.55625.550.07848.79 23739.17482.08537.60 34283.76283.7622.13 45938.9

30、7938.9773.24 56807590.1846.03 17739.17739.1757.66 78933.15466.57536.39 89513.48256.7420.03 710642.92642.9250.15 1011828.92591.0846.10 11121000.41500.20539.02 37541.35541.3542.23 58825.11825.1164.36 69896.76724.1656.48 811642.92642.9250.15 1112642.92642.9250.15 913518.15259.07520.21 合計9752.77759.74 2

31、.4.3 沿線流量(如表2.6） 表 2.6 節(jié)點流量計算表各管段節(jié)點流量計算節(jié)點連接管道節(jié)點流量/l/s集中流量/l/s節(jié)點總流量/l/s112，1753.22 53.22 212，2343.20 43.20 323，34,3750.98 50.98 434，4547.69 47.69 556，58，4591.82 91.82 656，6951.26 8.7259.98 717，78，710，3793.21 93.21 878，89，811,5890.46 90.46 989，913，6947.36 47.36 10710，101158.17 58.17 111112，81144.58 44

32、.58 121112，131244.58 157.19201.77 13913,121343.21 43.21 合計759.74 925.65 2.4.4 管徑的確定 管徑與設(shè)計流量的關(guān)系： qv ， q管段計算流量，m/s； 管段過水斷面面積，m v設(shè)計流速，m/s； 設(shè)計中按經(jīng)濟流速來確定管徑進行平差，確定實際管徑。 平均經(jīng)濟流速與管徑的確定：如表2.7 表2.7 平均經(jīng)濟流速與管徑表管徑mm平均經(jīng)濟流速（m/s）100400d4000.60.90.91.4 初步分配流量如下：如表2.8 表2.8 初步分配流量管段編號管段直徑mm分配流量（l/s）12700472.4223700439.1

33、73460029045500242.3156400100176004007850025089400110710400145.04101135086.871112400142.323740088.255830050.496927540.02811400100.03131230059.45913400102.66 2.4.5 官網(wǎng)平差根據(jù)節(jié)點流量進行管段的流量分配的步驟： 按照管網(wǎng)的主要供水方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個管網(wǎng)的控制點。 為了可靠供水，從二級泵站到控制點之間選定幾條主要的平行干管線，這些平行干管中盡可能均勻地分配流量，并且符合水流連續(xù)性即滿足節(jié)點流量平衡的條件。與干管線垂

34、直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時起一些輸水作用，有時只是就近供水到用戶，平時流量一般不大，只有在干損壞時才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以分配較少的流量。 管網(wǎng)平差結(jié)果= 迭代次數(shù)= 5 = 環(huán)號= 1 閉合差= .125 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000i 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 739 600 1.61 -455.09 4.59 -3.39 .0074 2 626 700 1.08 417.34 2.03 1.27 .0030 3 739 700 .97 374.14 1.66 1.23 .0033 4 54

35、1 400 .61 50.21 1.88 1.02 .0202 sqtotal= .176 dq= .35 = 環(huán)號= 2 閉合差= .330 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000i 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 933 500 1.39 -272.31 4.32 -4.03 .0148 2 541 400 .61 -50.21 1.88 -1.02 .0202 3 284 600 .97 272.96 2.00 .57 .0021 4 938 500 1.15 225.27 3.50 3.28 .0146 5 825 300 .57 40.

36、04 1.85 1.53 .0381 sqtotal= .219 dq= .75 = 環(huán)號= 3 閉合差= .108 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000i 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 829 350 .85 -81.61 3.17 -2.63 .0322 2 643 400 1.11 -139.78 4.41 -2.84 .0203 3 933 500 1.39 272.31 4.32 4.03 .0148 4 643 400 .80 100.83 2.41 1.55 .0153 sqtotal= .176 dq= .31 = 環(huán)號= 4

37、 閉合差= .264 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000i 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 513 400 .96 -121.06 3.38 -1.73 .0143 2 825 300 .57 -40.04 1.85 -1.53 .0381 3 807 400 .74 93.40 2.09 1.69 .0181 4 897 275 .56 33.42 2.04 1.83 .0549 sqtotal= .176 dq= .75 = 環(huán)號= 5 閉合差= .086 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000i 水頭損失 sq (米) (毫米)

38、(米/秒) (升/秒) (米) - 1 1000 400 1.10 -137.86 4.30 -4.30 .0312 2 643 400 .80 -100.83 2.41 -1.55 .0153 3 513 400 .96 121.06 3.38 1.73 .0143 4 519 400 .85 107.12 2.69 1.40 .0130 5 643 300 .90 63.91 4.36 2.80 .0439 sqtotal= .219 dq= .20 =.2.4.6 確定每一點的自由水頭（表2.9） 表2.9 水壓計算表水力計算表節(jié)點標號地形標高/m自由水壓/m水壓標高/m198.639.23137.83297.337.54134.84396.137.47133.57495.837.213359435.72129.72692.235.63127.83797.735.44133.14895.632.13127.73994.231.81261098.530.23130.31196.529.6126.11293.828121.81393.131.5124.6