城市給水管網(wǎng)設(shè)計說明

1、目錄 1第一章 設(shè)計說明 21.1前言 2 1.2設(shè)計概況2第二章 給水管網(wǎng)設(shè)計計算 42.1用水量計算 4 2.2清水池容積計算6 2.3沿線流量和節(jié)點流量計算8第三章 管網(wǎng)平差 10 3.1管網(wǎng)平差計算 10 3.2水泵揚程及泵機組選定 10 3.3等水壓線圖 11 3.4管網(wǎng)造價概算 11 附表一 12附表二 12附表三 13附表四 13附表五 14附表六 14附圖一 15 一、設(shè)計說明1.前言設(shè)計項目性質(zhì)：本給水管網(wǎng)設(shè)計為M市給水管網(wǎng)初步設(shè)計，設(shè)計水平年為2012年。主要服務(wù)對象為該縣城鎮(zhèn)人口生活用水和工業(yè)生產(chǎn)用水及職工生活用水，兼負消防功能，不考慮農(nóng)業(yè)用水。該縣城最高日用水量為290

2、00m3，最高日最高時用水量為1982m3，流量550.46L/s，最大用水加消防流量為620.46L/s。2.設(shè)計概況（1）城市概況：該二區(qū)城市人口數(shù)為8.6萬人，人口密度:239人/公頃，供水普及率100%。城區(qū)內(nèi)建筑物按六層考慮。土壤冰凍深度在地面下1.2m。城市用水由水廠提供。綜合生用水定額為160L/cap·d，主導(dǎo)風(fēng)向是西北風(fēng)。表1.工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、生活用水資料：企業(yè)名生 產(chǎn) 用 水職 工 生 活 用 水日用水量m3/d逐時變化班 制冷車間人數(shù)熱車間人數(shù)每班淋浴人數(shù)污染程度企業(yè)甲3200均勻三班(8點起始)10008001600一般企業(yè)乙3200均勻二班(8點起始)8007

3、001500一般表2.城市用水量變化曲線及時變化系數(shù)時間占最高日用水量（%）時間占最高日用水量（%）時間占最高日用水量（%）011.04896.2116174.52120.959106.1217184.93231.210115.5818195.14341.6511125.4819205.66453.4112134.9720215.8566.8413144.8121224.91676.8414154.1122233.05786.8415164.1823241.65（3）給水系統(tǒng)選擇 由于工業(yè)企業(yè)用水對水質(zhì)無特殊要求，故采用統(tǒng)一給水系統(tǒng)，由于水塔調(diào)節(jié)容積過大，故不設(shè)水塔，若考慮到設(shè)計區(qū)的現(xiàn)狀及保證

4、供水的安全可靠，采用環(huán)狀網(wǎng)。（4）用水情況 供水水質(zhì)要求符合生活飲用水要求。居住區(qū)綜合生活用水定額取160L/cap*d,最高日用水量29000,其中綜合生活用水量13760/d，工業(yè)用水量7036/d，澆灑道路和綠地用水為2600m3（5）工程內(nèi)容 清水池 為調(diào)節(jié)水廠供水量與城市用水量之間的差額，故設(shè)置清水池，調(diào)節(jié)容積 5700，考慮到供水安全，為便于清洗和檢修時不間斷供水，設(shè)兩個清水池， 尺寸（m）:30m×30m×4.8m,數(shù)量兩個，截面為方形。有效深度4.5m，安全超 高0.3m。 泵站內(nèi)設(shè)置水泵 主要設(shè)備及器材，管材及接口：觀望中所有管網(wǎng)采用球墨鑄鐵管，接口采用

5、法蘭接口，三通、四通、大小頭、90°彎管均為鑄鐵，每個節(jié)點處設(shè)置檢修 閥門，采用D371H對夾式蝶閥，消火栓每100m設(shè)置一個，采用型號SA100-1.6。（6）參考資料1.給水排水設(shè)計手冊第三冊城鎮(zhèn)給水2.給水排水設(shè)計手冊第一冊常用資料。3.給水排水設(shè)計手冊第十一冊常用設(shè)備4.給水排水設(shè)計手冊第十冊器材與裝置5.室外給水設(shè)計規(guī)范GB50013-20066.建筑設(shè)計防火規(guī)范GB500162006 7.水源工程與管道系統(tǒng)設(shè)計計算8.給水工程（第四版）教材9.給水排水計算機應(yīng)用教材二、設(shè)計計算2.1用水量計算（1）.最高日綜合生活用水根據(jù)該地區(qū)及人口規(guī)模和經(jīng)濟狀況，該縣為中小城市，城市分

6、為二區(qū)。查給 水工程522頁附表1（6），最高日用水定額為160L/cap.d,則最高日綜合生活用水量：Q1=qN=8.6×104×160×10-3=13760m3/d城市工業(yè)企業(yè)甲，生產(chǎn)用水量3200m3/d;企業(yè)乙，生產(chǎn)用水量3200m3/d。企業(yè)甲3班倒，冷車間3000人/d,熱車間2400人/d，淋浴1600人/班。企業(yè)乙2班倒，冷車間1600人/d,熱車間1400人/d，淋浴1500人/班。生活用水，冷車間采用每人每班25L，熱車間采用每人每班35L；淋浴用水，冷車間采用沒人沒辦40L,熱車間采用每人每班60L.m3/d城區(qū)道路總面積：0.4km2綠化面

7、積取20%，即3.46×0.2=0.69km2。取澆灑道路每次用水量為1.5L/(m2次)，每天澆灑兩次，綠化用水量為2L/(m2d)。城市未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量取最高日用水量的24%合并計算。M市時變化系數(shù)為1.64（2）消防時用水量M市人口數(shù)量為8.6萬人，查室外消防用水量表可得，同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為2次，一次滅火用水量為35L/s。（3）繪制城市最高日用水量變化曲線2.3 清水池容積計算清水池與水塔調(diào)節(jié)容積計算小時一級泵站供水量(%)二級泵站供水量(%)清水池調(diào)節(jié)容積計算(%)水塔調(diào)節(jié)容積計算(%)設(shè)置水塔不設(shè)水塔不設(shè)置水塔設(shè)置水塔0-14.172.91.04-3.13-1

8、.27-1.86124.172.90.95-3.22-1.27-1.95234.162.91.2-3.21-1.26-1.95344.172.91.65-2.97-1.27-1.7454.172.93.41-2.52-1.27-1.25564.172.96.84-0.76-1.270.51674.174.86.842.670.632.04784.164.86.842.680.642.04894.174.86.212.040.631.419104.174.86.121.950.631.3210-114.174.85.581.410.630.7811-124.174.85.481.310.630.

9、7812-134.164.84.970.70.640.1713-144.164.84.810.630.640.0114-154.174.84.11-0.060.63-0.6915-164.164.84.180.020.64-0.6216-174.174.84.520.350.63-0.2817-184.174.84.930.760.630.1318-194.174.85.140.970.630.3419-204.164.85.661.500.640.8620-214.174.85.81.630.631.6321-224.17 4.84.910.740.630.7422-234.162.93.0

10、5-1.11-1.26-0.1523-244.162.91.65-2.51-1.26-1.25累計10010010019.4910.1310.93最大使用水量計算： 根據(jù)表2.綜合生活用水逐時變化表中各時段占全天用水量百分比，二泵站采用分級供水方案，一泵站均勻供水。一泵站全天運轉(zhuǎn)，流量為最高日的×100%=4.17%3.清水池和水塔調(diào)節(jié)容積的計算一、二級泵站每小時供水量不相等，為了調(diào)節(jié)量泵站的差額，必須在一二級泵站之間建造清水池。清水池的調(diào)節(jié)容積由一二級泵站供水量曲線確定。水塔容積由二級泵站供水線和用水量曲線確定。清水池有效容積等于調(diào)節(jié)容積、消防貯水量、水廠自用水量和安全貯水量之和。

11、清水池應(yīng)設(shè)置為容積相等的兩只。當(dāng)管網(wǎng)中設(shè)有水塔時清水池每小時的調(diào)節(jié)水量為二泵站供水量與一泵站供水量之差。計算過程如表：清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計算表。此種情況下清水池調(diào)節(jié)容積占全天總用水量的10.13%。水塔調(diào)節(jié)容積為小時用水量與二泵站小時供水量之差。此種情況下，累積水塔調(diào)節(jié)容積占全天總用水量的10.93%。當(dāng)管網(wǎng)中無水塔時清水池調(diào)節(jié)容積水量為用戶小時用水量與一泵站供水量之差。此種情況下，累積清水池調(diào)節(jié)容積占全天總用水量的19.49%。(清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計算表見附表).水塔容積和尺寸的計算（1）調(diào)節(jié)容積的計算=29000*10.93%=3170消防貯水量（10min室內(nèi)消防用水） =5*2*2

12、*60*10*10-3=12（兩處同 時發(fā)生火災(zāi)，每處兩個消火栓同時工作10min，流量取5L/s）總?cè)莘e及水塔尺寸計算 水塔水柜設(shè)為圓柱形，高取3.0m，其中0.2m超高水柜橫截面積S=（3170+12）/2.8=1136.43水柜橫截面直徑 水塔總?cè)莘e為W=1136.43*3=3409.29 由于水塔容積過大，造價高，故而不設(shè)水塔。II.清水池容積及尺寸的確定。由于本設(shè)計不設(shè)置水塔，故而清水池調(diào)節(jié)容積為最大日用水量的19.98%（1） 調(diào)節(jié)容積計算：W1=29000×19.49%=5700m3（2）消防容積的計算： 消防貯水量用于室外消防用水，室外消防用水（查給水工程附錄3）。根

13、 據(jù)人數(shù)規(guī)模確定同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為2次，一次滅火用水量45L/s，歷 時2小時，則消防水量：W2=2×3600×35×2×10-3=504m3水廠自用水量的確定：取最高日用水量的5%10%W3=29000×5%=1450m3 (4)安全貯量的確定：清水池的安全貯量取最高水位以上0.3m的超高確定清水池的個數(shù)和每個池子的尺寸： 設(shè)置兩個清水池，其橫截面為方形，水深取4.5m 每個池子的橫截面積S=（504+5700+1450）/（4.5*2）=850.44m² 故每個池子的邊長L=29.16m取30m綜述：每個池子的尺寸：邊長30m

14、的方形截面，池深4.8m，個數(shù)為2。 清水池總?cè)莘eW=2×30×30×4.8=8640m3，規(guī)格（m3）2×30×30×4.8 （6）凈水廠位置及管網(wǎng)布置見給水管網(wǎng)平面布置圖2.3沿線流量和節(jié)點流量計算 I.管網(wǎng)定線 管網(wǎng)采取環(huán)網(wǎng)狀布置形式,在平面圖上具體確定管線,測出長度(按比例尺 1:5000)。進行節(jié)點編號,具體定線及編號見平面圖。 給基環(huán)統(tǒng)一編號。按照設(shè)計平面圖確定沿線管段的配水系數(shù)，詳細具體的參數(shù) 及數(shù)據(jù)見表（M城區(qū)最高日最高時管段沿線流量計算表）。II沿線流量，節(jié)點流量的確定：比流量，最高日最高時總用水量為550.46L/

15、s 最大時工業(yè)企業(yè)集中用水量分別為:3.6-單位換算系數(shù) L計算 -計算管長,根據(jù)各管的配水系數(shù)折算后的管長 L計算=(935+860+475+465+465+915+850+485+470+450+980+760)=8110m，則比流量=(550.46-61.1-77.66)/8110=0.0507645 L/S·m管段沿線流量確定 qij =qs×lij× -配水系數(shù) 如Q21=qs×L=935×0.0508878=54.04 L/s 同理得各管段沿線流量計算結(jié)果見表:城區(qū)最高日最高時管段沿線流量計算表管段編號管段長度（m)沿線流量（L/S

16、)管段編號管段長度（m)沿線流量（L/S)1-293547.46 3-646523.61 2-386043.66 4-748524.62 1-447524.11 7-898049.75 4-591546.45 6-945022.84 5-685043.15 5-847023.86 2-546523.61 8-976038.58 節(jié)點流量的確定 各節(jié)點的總流量 L/S 管段i 與節(jié)點關(guān)聯(lián)的管段沿線流量 計算過程：q1=0.5*(q2-1+q4-1)=40.55L/s 同理計算各節(jié)點的總流量，結(jié)果見表：節(jié)點編號節(jié)點流量（L/s）節(jié)點編號節(jié)點流量（L/s）節(jié)點編號節(jié)點流量（L/s）135.80447

17、.60737.20257.40568.50856.003172.48644.80930.70 III .管段流量初始分配及管徑的確定流量初始分配時，按照最短管線供水原則，并考慮可靠性的要求進行流量分配，應(yīng)用節(jié)點流量連續(xù)性方程進行流量的初始分配。流量的初分結(jié)果見圖：（管網(wǎng)定線編號，管長及初分流量圖）-550.4857.435.82172.483150214.68300.0015047.6107.284544.868.5122.4810067837.288.78102.3065.267.2897.9856.0930.7根據(jù)管網(wǎng)初分流量，按界限流量表確定初始的經(jīng)濟管徑完成下表：管段原始數(shù)據(jù)表（最終修

18、訂確認，經(jīng)消防、事故核算調(diào)整后的結(jié)果）管段編號管徑（mm）節(jié)點編號管徑（mm）節(jié)點編號管徑（mm）1-25004-54507-83002-33005-64008-93501-46002-54003-64004-74005-84006-93003、 管網(wǎng)平差3.1 管網(wǎng)平差結(jié)果與校核（1）最大時管網(wǎng)水力計算見附表（一）（二）（2）消防時的校核，見附表（三）（四） 按消防要求同時兩處失火，一處位于控制點，一處位于靠近大用戶和工業(yè)企業(yè)的節(jié)點處。 每處按35L/s計，分別在節(jié)點7和節(jié)點3處. （3）事故時管網(wǎng)的核算，見附表（五）（六） 根據(jù)最高時流量的初步分配，確定最不利管段為1-6段，此時流量按設(shè)計

19、用水量的70% 計算。（4） 根據(jù)最高時、最高時+消防、事故時的電算結(jié)果調(diào)整后的管徑確定最終管徑。重新計算 同時滿足三個工況的計算結(jié)果，從而完成管網(wǎng)各工況水力計算結(jié)果圖。3.2 水泵選定1）最大時水泵計算 清水池地面標(biāo)高為105.00m ，清水池最低水位3m，最低水位地面標(biāo)高102.00m。 從水廠向管網(wǎng)兩條輸水管長為350m，最高時每條管中流量為,257.3L/s，依此每條輸水管渠的管徑選為500mm，查水力計算表，千米損失為4.11 m，所以沿程水頭損失為4.11×350/1000=1.438m，局部水頭損失按沿程水頭損失的10%計算，故壓水管水頭損失為1.438×1.

20、1= 1.58m。7點為控制點，其地面標(biāo)高為 105.00m ，控制點需要的服務(wù)水頭為六層樓即2m,吸水管路損失取0.4m。最大時水泵揚程:H128+（105-102）+1.58+0.4+h35m式中h為最不利管段的水頭損失1-4-7,由附表平差（二），計算得 h =2.016m 可采用型號KQL 250/370-90/4的泵三用一備,其相關(guān)參數(shù)如下：型號流量（m3/h)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)電機功率(Kw)必需汽蝕余量(m)重量(kg)KQL 250/370-90/4365471480905.5103050044600352）消防時核算 最高日水量和消防流量和為584.6L/s，由單根

21、輸水管流量，查水力計算表，輸水管千米損失為 5.34m。最高時消防所需水泵揚程:H2（105-102）+10+5.34*0.35*1.1+0.4+h18.6mH 滿足要求（式中h最不利管段的水頭損失1-4-7-由附表平差（四）計算得3.148m 。）事故核算1-4管段斷開，70的設(shè)計流量（即360.22L/s）送向管網(wǎng)，平差結(jié)果見附表平差（六）查得每條輸水管千米損失為2.11 m。壓水管水頭損失為2.11×350×1.1/1000=0.8m 。事故時所需水泵揚程：H2（105-102）+28+2.11*0.35*1.1+0.4+2+h45.0m 滿足要求（式中h最不利管段的

22、水頭損失1-2-5-4-7，由附表平差（六）計算得12.956m（4）節(jié)點水壓標(biāo)高計算 見附圖平差（一）（二）（三）最大時、消防、事故平差結(jié)果。3.3 繪制等壓線圖 最大用水時等水壓線圖見附圖一.。3.3 管網(wǎng)造價概算計算見下表:管徑（mm）300350400450500600單價(元/米)183.3205.02226.89238.95260.67346.14管長（m）26004502735915935475管段造價(萬元)47.66 9.23 62.05 21.86 24.37 16.44 總造價（萬元）181.62 附表一：節(jié)點編號流量(L/s)地面標(biāo)高(m)節(jié)點水壓(m)自由水頭(m)

23、1-360.220104.370146.00141.631 240.180101.100138.43437.334 3120.68098.100132.60834.508 433.320105.200133.20028.000 547.950101.540133.54332.003 631.36098.540132.74134.201 726.040105.000133.04528.045 839.200101.400132.94531.545 921.49098.500132.74234.242附表二：管道編號管徑(mm)管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)1-

24、2500935.0204.0580.9832.8282.6442-3300860.072.5400.9554.7734.105 3-6400465.099.8600.7492.2041.025 4-1600475.0310.5421.0452.5761.224 5-2400465.074.1180.5561.2700.590 5-4500915.0178.0570.8582.1982.011 6-5400850.0116.4460.8732.9292.490 6-9300450.028.2140.3710.8320.374 7-4400485.084.8850.6371.6320.792 8-

25、5350470.067.2290.6531.9860.933 8-7300980.047.6850.6282.1972.153 9-8 350760.058.9140.5721.5551.182附表三：節(jié)點編號流量(L/s)地面標(biāo)高(m)節(jié)點水壓(m)自由水頭(m) 1-584.600104.370118.08713.717 257.400101.100114.87513.775 3207.40098.100109.40811.308 447.600105.200116.47611.276 568.500101.540114.12612.586 644.80098.540110.92912.3

26、89 772.200105.000115.00010.000 856.000101.400112.95611.556 930.70098.500111.49412.994 附表四: 管道編號管徑(mm)管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m) 1-2500935.0225.7281.0883.4353.212 2-3300860.084.3401.1106.3575.467 3-6400465.0123.0600.9233.2691.520 4-1600475.0358.8721.2083.3931.612 5-2400465.083.9880.6301.6130.750 5-4500915.0192.8970.9302.5682.350 6-5400850.0132.7470.