給水排水管道系統(tǒng)課程設(shè)計23

1、許昌市給水排水管道工程課程設(shè)計目 錄第一章 給水管網(wǎng)設(shè)計與計算11.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址11.2.1最高日用水量計算11.2.2工業(yè)用水量21.2.3市政用水量31.2.4 城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量31.3 清水池調(diào)節(jié)容積31.4 管網(wǎng)水力計算41.4.1最大時集中流量41.4.2比流量計算41.4.3 沿線流量計算41.4.4 節(jié)點流量61.5 管網(wǎng)平差81.5.1環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計算81.5.2管徑的確定81.5.3水壓計算91.5.4 二級泵站101.6 消防校核111.7 水泵的選擇11第二章 截流式合流制管網(wǎng)設(shè)計與計算122.1排水系統(tǒng)體制的確定122.2 設(shè)計流量計算1

2、2第三章 設(shè)計總結(jié)15參考文獻16附表一：管網(wǎng)平差17附表二：消防校核23附表三：消防校核調(diào)整后一區(qū)平差結(jié)果29第一章 給水管網(wǎng)設(shè)計與計算1.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址該城市有一條自西向東流的水量充沛，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。城市的街區(qū)分布比較均勻，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。考慮要點有以下：（1） 給水系統(tǒng)布局合理；（2） 不受洪水威脅；（3） 有較好的廢水排除條件；（4） 有良好的工程地質(zhì)條件；（5） 有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于

3、設(shè)立防護地帶；（6） 少拆遷，不占或少占良田；（7） 施工、運行和維護方便。輸水管線走向應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃要求，沿現(xiàn)有道路鋪設(shè)，有利于施工和維護。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑）1000mm時）和鑄鐵管。 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；（2） 不受洪水威脅；（3） 有較好的廢水排除條件；（4） 有良好的工程地質(zhì)條件；（5） 有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護地帶；（6） 少拆遷，不占或少占良田；（7） 施工、運行和維護方便。1.2 給水管網(wǎng)設(shè)計計算1.2.1最高日用水量計算城市最高日用水量包括綜合生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、職工生活

4、用水及淋浴用水、市政用水、未預(yù)見用水和管網(wǎng)漏失水量?？?cè)丝诘挠嬎悖簠^(qū)街區(qū)面積：2263.82公頃 人口密度160人/公頃區(qū)街區(qū)面積：376.362公頃 人口密度230人/公頃總?cè)丝跀?shù)N=2263.82*160+376.362*230=448774人由原始資料知，許昌市在河南省，人口約為45萬人，不足50萬，查室外排水設(shè)計規(guī)范可知該城市位于二區(qū)，為中小城市。綜合生活用水定額采用200L/cap.d.用水普及率定為100%。 最高日綜合生活用水量Q1Q1 =qNfQ1城市最高日綜合生活用水，m3/d；q城市最高日綜合用水量定額，L/（cap.d）；N城市設(shè)計年限內(nèi)計劃用水人口數(shù)；f城市自來水普及率

5、，采用f=100%Q1=qNf=200448774/1000=89754.8m3/d1.2.2工業(yè)用水量 工廠職工生活用水量采用一般車間每人每班25L，高溫車間每人每班35L計算，淋浴用水按一般車間每人每班40L，高溫車間每人每班60L計算.1. 工人生活用水量：A廠Q=(25*1200*70%+35*1200*30%)+(25*1800*70%+35*1800*30%)/1000=84m3/d B廠Q=(25*2000*70%+35*2000*30%)+(25*3000*70%+35*3000*30%)/1000=140 m3/d合計：Q=224 m3/d=9.33(m3/h)=2.59（L

6、/s）2. 工人淋浴用水量：A廠Q=(40*1200*70%*20%+60*1200*30%*80%)+(40*1800*70%*20%+60*1800*30%*80%)/1000=60m3/d B廠Q=(40*2000*70%*10%+60*2000*30%*80%)+(40*3000*70%*10%+60*3000*30%*80%)/1000=100m3/d合計：Q=60+100=160m3/d=53.3(m3/h)=14.8（L/s）Q2=Q+Q=224+160=384m3/d=16(m3/h)=4.44（L/s）1.2.3市政用水量Q4：市政用水量不計，為零。1.2.4 城市的未預(yù)見水

7、量和管網(wǎng)漏失水量Q5按最高日用水量的20%計算。綜上所述，在設(shè)計年限以內(nèi)城鎮(zhèn)最高日設(shè)計用水量Qd 為Qd=0.2（Q1+ Q2+ Q3）=0.2*105863.82=21172.76 m3/d1.2.5 最高日平均時和最高時設(shè)計用水量計算時變化系數(shù)取為1.31所以最高時用水量為Qh=kh Qd/24=1.31*127036.58/24=6512（m3/h）1.3 清水池調(diào)節(jié)容積清水池調(diào)節(jié)容積按最高日用水量的10.23%計算1.清水池的調(diào)節(jié)容積W1 =10.23%127036.58=12996 m3/d2.自來水廠自用水量按最高日用水量的10 %計 W2 =127036.58*10%=12703

8、.7 m3/d3. 消防儲水量（火災(zāi)延續(xù)時間按2h算，一次用水量按80L/s,同一時間火災(zāi)次數(shù)為三次）W3 =qfNT=803.632=1728m4. 安全儲水量W4取73m3/d則清水池有效容積W為：W=(11/6)（W1W2W3） =12996+12703.7+1728+73=27500 (m3/d)取整數(shù)為：W=27500 m清水池的個數(shù)一般不少于兩個，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，亦可采用一個，但須分格或采取適當(dāng)措施，以便清洗或檢修時不間斷供水。本題取兩個清水池，每座有效容積為14000，直徑60m。1.4 管網(wǎng)水力計算集中用水量主要為工廠的生產(chǎn)用水量和職工生活

9、用水量或其他大用戶的用水量，當(dāng)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。1.4.1最大時集中流量為：火車站，工廠A、B為集中流量。q=72+583+53.3+9.33=717.63（m3/h）最高日最高時用水量Qh = kh Qd /24=6512 m3/h1.4.2比流量計算：qs=( Qh -q)/ L=（6512-717.63）/51878=0.111692（m3/h/m）=0.0310 L/(s.m)Qh-為最高日最大用水量L/s;q-為大用戶集中流量 L/s;L-管網(wǎng)總的有效長度 m1.4.3 沿線流量計算:沿線流量計算數(shù)據(jù)見下表2-3：表1-

10、1 沿線流量計算表管段編號管長/m配比系數(shù)管段計算長度/m比流量沿線流量/L/（s*m）/L/s121019110190.03131.62385518550.03126.5341390113900.0314303130.4561380113800.03142.86741014100.03112.77843014300.03113.38986718670.03126.99101310113100.03140.6101168116810.03121.1111253615360.03116.6121366716670.03120.7132860316030.03118.72

11、71182318230.03125.5272693819380.03129.1432992119210.03128.6261098919890.03130.72681055110550.03132.710251042110420.03132.325241049110490.03132.59248440.54220.03113.12971550115500.03148.19237300.53650.03111.323221142111420.03135.4293060216020.03118.730321264112640.03139.2303153215320.03116.5315693169

12、30.03121.5313381318130.03125.233321015110150.03131.533496319630.03129.94191032110320.0313219208720.54360.03113.5202134413440.03110.721596619660.03129.921221195111950.0313722652215220.03116.2181913120.56560.03120.331885518550.03126.521688018800.03127.311485018500.03126.4141668816880.03121.31415537153

13、70.03116.615171155111550.03135.817461017110170.03131.546161011110110.03131.3353690819080.03128.136375880.52940.0319.1374591919190.03128.5453881918190.03125.4383958715870.03118.2393586318630.03126.8343564316430.03119.9344254915490.0311739401061110610.03132.9404182018200.03125.4414410760.55380.03116.7

14、44429000.54500.03114344850515050.03115.7161814260.57130.03122.1總計55752518781608.21.4.4 節(jié)點流量:管段中任一點的節(jié)點流量等于該點相連各管段的沿線流量總和的一半 0.5計算結(jié)果見表：表 1-2 節(jié)點流量計算表節(jié)點連接管段節(jié)點流量/（L/s）集中流量/（L/s）節(jié)點總流量/（L/s）11-2、1-14、1-4739.339.321-2、2-3、2-1642.742.733-2、3-4、3-1848.148.144-3、4-5、4-19、4-3367.767.755-4、5-6、5-31、5-2162.362.36

15、6-5、6-7、6-2235.935.977-6、7-8、7-2937.137.188-7、8-9、8-2636.536.599-8、9-10、9-24、9-2346461010-9、10-11、10-25、10-2662.462.41111-10、11-12、11-2731.631.61212-11、12-1318.7122.31411313-12、13-2819.719.71414-1、14-16、14-1532.232.21515-14、15-1726.22046.21616-14、16-46、16-18、16-251511717-15、17-4633.733.71818-3、18-16

16、、18-1934.534.51919-18、19-4、19-2032.932.92020-19、20-2112.112.12121-20、21-5、21-2238.838.82222-21、22-6、22-2344.344.32323-9、23-2223.423.42424-25、24-922.822.82525-24、25-1032.432.42626-8、26-10、26-2746.346.32727-26、27-11、27-2843432828-27、28-13、28-4341.841.82929-43、29-7、29-3047.747.73030-29、30-32、30-3137.23

17、7.23131-30、31-5、31-3331.631.63232-33、32-3035.435.43333-32、33-31、33-443.343.33434-35、34-42、34-4826.326.33535-34、35-39、35-3637.437.43636-35、36-3718.618.63737-36、37-4518.818.83838-39、38-4521.821.83939-38、39-35、39-4039394040-39、40-4129.229.24141-40、41-4421.157.278.34242-44、42-3415.515.54343-29、28-4331.1

18、31.14444-41、44-4215.415.44545-38、45-3727274646-16、46-1731.431.4471-4710.310.34848-3411.111.1合計1611.5199.518111.5 管網(wǎng)平差1.5.1環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計算根據(jù)節(jié)點流量進行管段的流量分配分配步驟：（1）按照管網(wǎng)的主要方向，初步擬定個管段的水流方向，并選定整個管網(wǎng)的控制點。（2）為可靠供水，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的分配流量，并且滿足節(jié)點流量平衡的條件。（3）與干管線垂直的連接管，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

19、是就近供水到用戶，平時流量不大，只有在干管損壞時 才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以較少的分配流量。1.5.2管徑的確定管徑與設(shè)計流量的計算：q=Av= D= 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。 表1-3 平均經(jīng)濟流速與管徑的確定 管 徑 （mm） 平均經(jīng)濟流速（m/s） D=100-400 0.6-0.9 D =400 0.9-1.4流量分配及管網(wǎng)平差結(jié)果見附表一管網(wǎng)平差結(jié)果。1.5.3水壓計算管段起端的水壓標高和終端水壓與該管段的水頭損失存在下列關(guān)系=+節(jié)點水壓標高，自由水壓與該處地形標高存在下列關(guān) =-水壓計算結(jié)果見所附等水壓線圖中的標注。表1-4 一區(qū)節(jié)點水壓計算表節(jié)點

20、節(jié)點地面節(jié)點自由節(jié)點水壓標高/m水壓/m標高/m177.3435.56112.9277.5933.77111.36377.7231.77109.49478.0729.12107.19578.2926.96105.25678.9825.35104.33778.4924.5102.99878.223.99102.19978.1123.14101.251077.6921.3499.031177.6320.7898.411277.612097.611377.52097.51478.434.4112.81578.3833.36111.741679.1533.24112.391779.9932.76112

21、.751880.0831.25111.33198129.52110.522081.6427.71109.352180.9427.03107.972280.8325.2106.032379.723.87103.572479.0421.51100.552577.9121.0498.952677.6622.37100.032777.4321.1398.562877.3620.5697.922977.4623.88101.343077.1724.9102.073177.425.91103.313265.526.4591.953377.0427.61104.654377.2622.6799.934680

22、32.61112.61表1-5二區(qū)節(jié)點水壓計算表節(jié)點節(jié)點地面標高/m節(jié)點自由水壓/m節(jié)點水壓標高/m3483.0735.56118.633583.1134.89118368232.82114.823782.232.31114.513883.0732.63115.73983.233.77116.974083.0532.69115.744184.6932116.694283.0834.7117.784483.7333.64117.374583.1232.22115.341.5.4 二級泵站由水壓計算結(jié)果可知，所需二級泵站最低供水水壓標高為112.9m和118.63m。清水池地面標高75.0m。設(shè)一

23、個自來水廠，兩個二級泵站分區(qū)供水。清水池地面標高為75.0m，則平時供水時清水池的最低水位標高為 750.5（414000）/（23.14602）78.00m泵站內(nèi)吸、壓水管路的水頭損失取3m，則一區(qū)最高用水時所需二泵站總揚程為： HP（112.9-78.00+3）=44.90m二區(qū)最高用水時所需二泵站總揚程為：HP（118.63-78.00+3）=50.63m1.6 消防校核該市同一時間火災(zāi)次數(shù)為三次，一次滅火用水量為80L/S，從安全和經(jīng)濟角度考慮，失火點設(shè)在17節(jié)點和41節(jié)點及13節(jié)點處，消防時管網(wǎng)各節(jié)點的流量除17、41、13節(jié)點各附加80 L/S的消防流量外，其余各節(jié)點的流量與最高時

24、相同。消防時管網(wǎng)平差及水壓計算結(jié)果見附表。一區(qū)校核總水壓大于最高時總水壓，需放大27-28段管徑由300至400.再次管網(wǎng)平差校核后符合要求。二區(qū)由于樓層較高，面積較小，最高時總水壓滿足消防校核。1.7 水泵的選擇水泵揚程 ：Hp=55米和45米。選用型號：350S75B和350S44的水泵各2臺，其中2用2備。第二章 截流式合流制管網(wǎng)設(shè)計與計算2.1排水系統(tǒng)體制的確定排水系統(tǒng)的體制主要有合流制和分流制兩種基本方式。 鑒于該地區(qū)地面有一定的坡度傾向水體，排水管渠能以自流方式排入水體，中途不需設(shè)提升泵站；降雨量?。磺椅鬯晁杼幚??？紤]采用截流式合流制排水系統(tǒng)。 截流式合流制排水系統(tǒng)的布置規(guī)劃

25、及檢查井、溢流井、雨水口的布置如總平面圖所示（由于面積較大，只詳細畫出了二區(qū)布置圖）。2.2 設(shè)計流量計算由于面積較大，只選取二區(qū)一小區(qū)域的截流式合流制干管AB進行計算。查表知查表知：該市暴雨強度公式q=；設(shè)計重現(xiàn)期p=1a；地面積水時間t1=10min；平均徑流系數(shù)=（0.5*0.9+0.25*0.9+0.25*0.1)=0.7；設(shè)計地區(qū)人口密度=230人/hm2；生活污水量定額n=160L/（人*d）；總變化系數(shù)Kz=1.5；截流倍數(shù)n0=3；管道起點埋深為1.75m；出口處河流的平均水面標高為該區(qū)域內(nèi)有一個工業(yè)企業(yè)，其工業(yè)廢水量按2000m3/d為23.1L/s；該工廠工人生活污水設(shè)計流

26、量為Q1=13.7L/s淋浴污水設(shè)計流量為Q2=24L/s計算方法及步驟如下：1. 劃分并計算各設(shè)計管段及匯水面積，見下表：管段編號管長/m匯水面積/hm2面積編號本段面積轉(zhuǎn)輸面積總匯水面積12350F11201223297F212.41224.434194F36.6524.431.0545354F46.6531.0537.756143F57.1537.744.8567139F67.144.8551.95表2-1 匯水面積計算表 2各檢查井處的設(shè)計地面標高見下表表2-2：檢查井處的設(shè)計地面標高檢查井編號地面標高/m檢查井編號地面標高/m184.97584.01284.7683.82384.52

27、783.65484.312. 計算生活污水比流量qsqs=160230/86400=0.426（L/s）hm2 則生活污水設(shè)計流量為 Qs=qs FKz=0.426FKz（L/s）3. 確定單位面積徑流量q0并計算雨水設(shè)計流量 單位面積流量為q0 =q=0.7=根據(jù)上述結(jié)果，列表計算各設(shè)計管段的設(shè)計流量Q12 = Qs+Qg+Qy =（0+0.25Q1 +0.25Q2 +0.2523.1+12)L/s因12段為起始管段，所以t2 =0，則Q12 =1993L/s將此結(jié)果列入表中第12項旱流校核滿足要求。第三章 設(shè)計總結(jié)這次課程設(shè)計是我們學(xué)習(xí)完書本的理論知識以后的一個實踐環(huán)節(jié)，是教學(xué)中的一個重要

28、的環(huán)節(jié)，讓我們把自己所學(xué)的知識綜合起來，貫通起來，系統(tǒng)化。查找出自己的不足并加以彌補，找出自己的強點，以便更好的應(yīng)用。城市給排水工程課程設(shè)計既考察了我們對設(shè)計任務(wù)的理解，及設(shè)計過程的條理性，對各個設(shè)計環(huán)節(jié)的掌握情況，又可以培養(yǎng)我們的創(chuàng)新能力，并且還可以使我自己發(fā)現(xiàn)問題，在老師的幫助下解決也使自己的能力得到提高也為自己增加一點實踐經(jīng)驗。同時也讓我學(xué)會對多種方案的比較，并根據(jù)實際情況選擇一種最優(yōu)的方案，也使自己開闊了思路和視野。這次設(shè)計，使我將以前所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識做了一次全面的匯合，對自己專業(yè)知識有了一個全面的認識。鞏固了學(xué)習(xí)中的薄弱之處，同時鍛煉了自己查找資料的能力。而且設(shè)計中，我深深體

29、會到理論和實際問題聯(lián)系不密切，這需要自己在以后的工作，學(xué)習(xí)中不斷改進。在此次為期兩周的課程設(shè)計中，我得到了張奎、潭水成、劉萍、宋豐明等老師的悉心指導(dǎo)，收獲頗多。沒有他們的指導(dǎo)，我就不可能順利的完成此次課程設(shè)計，也不會學(xué)到這些以前不知道的知識，在此，我向以上老師們致以最誠摯的謝意！參考文獻1、給排水設(shè)計手冊第一冊和給排水快速設(shè)計手冊第5冊2、給排水管道系統(tǒng)教材附表一：管網(wǎng)平差一區(qū)平差結(jié)果= 迭代次數(shù)=22 = 環(huán)號= 1 閉合差= -.024 - 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 1019 900 1.20 76

30、0.47 1.76 1.79 .0024 2 880 300 .29 20.78 .57 .50 .0241 3 688 800 1.08 -541.31 1.69 -1.16 .0021 4 850 900 1.04 -663.03 1.36 -1.16 .0017 sqtotal= .020 dq= -.62 = 環(huán)號= 2 閉合差= -.002 - 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) - 1 688 800 1.08 541.31 1.69 1.16 .0021 2 1011 300 .31 21.78 .62 .

31、63 .0287 3 1017 300 .14 -9.62 .15 -.15 .0155 4 1155 400 .34 -43.32 .52 -.60 .0139 5 537 400 .71 -89.52 1.93 -1.04 .0116 sqtotal= .025 dq= -.04 = 環(huán)號= 3 閉合差= -.045 - 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) - 1 855 800 1.39 696.89 2.34 2.00 .0029 2 855 300 .28 19.79 .52 .45 .0225 3 1426

32、800 .97 -489.31 1.40 -1.99 .0041 4 880 300 .29 -20.78 .57 -.50 .0241 sqtotal= .020 dq= -1.14 = 環(huán)號= 4 閉合差= -.046 - 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 1390 800 1.25 629.00 1.91 2.65 .0042 2 1032 300 .27 -19.36 .50 -.52 .0267 3 1313 800 .94 -474.60 1.32 -1.73 .0037 4 855 300 .28

33、 -19.79 .52 -.45 .0225 sqtotal= .020 dq= -1.15 = 環(huán)號= 5 閉合差= -.040 - 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) - 1 980 700 1.13 436.23 2.21 2.16 .0050 2 966 300 .18 -12.81 .24 -.23 .0183 3 344 700 1.07 -410.24 1.97 -.68 .0017 4 871 700 1.10 -422.34 2.08 -1.81 .0043 5 1032 300 .27 19.36 .

34、50 .52 .0267 sqtotal= .025 dq= -.81 = 環(huán)號= 6 閉合差= -.019 - 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 1380 700 .80 309.35 1.17 1.61 .0052 2 522 300 .08 -5.68 .06 -.03 .0054 3 1195 700 .93 -358.63 1.53 -1.83 .0051 4 966 300 .18 12.81 .24 .23 .0183 sqtotal= .020 dq= -.49 = 環(huán)號= 7 閉合差= -.015 - 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) - 1 410 600 .99 279.13 2.08 .85 .0031 2 430 600 .73 205.24 1.18 .51 .0025 3 867 300 .34 24.30 .75 .65 .0268 4 731 700 .74 -285.25 1.00 -.73 .0026 5 1142 7