《給水排水管道系統(tǒng)》課程設(shè)計計算說明書

1、給水排水管道系統(tǒng)課程設(shè)計計算說明書學(xué) 院：市政與環(huán)境工程學(xué)院 專 業(yè)：給排水科學(xué)與工程 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師：譚水成 宋豐明 張奎 劉萍 完成時間：2013年12月13日 河南城建學(xué)院2013年12月27日指導(dǎo)老師評語指導(dǎo)老師簽字 答辯委員會評語 主任委員簽字 設(shè)計成績年 月 日前 言給水排水管道工程設(shè)計了城鎮(zhèn)生活、生產(chǎn)、市政和消防提供用水和生活污水、工業(yè)污水、雨水排除的系統(tǒng)，可分為給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。給水管網(wǎng)系統(tǒng)一般是有輸水管、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施及水量調(diào)節(jié)設(shè)施等構(gòu)成，根據(jù)類型分為統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)、分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)和不同輸水方式的給水管網(wǎng)系統(tǒng)。給水管網(wǎng)設(shè)計主要包括管網(wǎng)定線、流量的

2、設(shè)計計算、清水池容積的確定、管網(wǎng)的水力計算、管網(wǎng)平差和消防校核。排水管網(wǎng)系統(tǒng)分為合流制排水系統(tǒng)和分流制排水系統(tǒng)，合流制分為直排式、截流式、完全式，分流制分為完全式、不完全式、半完全式，排水管網(wǎng)設(shè)計主要包括排水體制選擇、設(shè)計流量計算和設(shè)計水力計算。做為工程類專業(yè)學(xué)生，實踐學(xué)習(xí)和設(shè)計是我們自身獲取知識和經(jīng)驗的最好環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計，綜合運用和深化所學(xué)的基本理論、基本技能，培養(yǎng)我們獨立分析和解決問題的能力，通過設(shè)計能使我們具有掌握查閱規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集，產(chǎn)品目錄的方法，提高計算、繪圖和編寫設(shè)計說明的水平，作好一個工程師的基本訓(xùn)練。熟練城鎮(zhèn)給水排水工程系統(tǒng)的詳細(xì)計算和培養(yǎng)一定的理論分析和設(shè)計的能力。提

3、高方案的比較、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會等諸方面的綜合分析和論證能力。ForewordWater supply and drainage pipeline engineering design of urban life, production, municipal and fire water supply and sewage, industrial sewage, rainwater drainage system, can be divided into system of water supply and drainage system.Water supply system is gen

4、erally a water pipe, water pipe, water pressure regulating facilities and water regulation facilities etc., according to the type of water supply pipe network system, divided into unified system of water supply pipe network system and different conveyance mode of water supply pipe network system. Wa

5、ter supply pipe network design mainly includes the design of pipelines, flow design calculation, to determine the volume of water tank, hydraulic calculation, pipe network adjustment and fire check. Drainage pipe network system for combined drainage system and drainage system, sewage system is divid

6、ed into direct discharging type, intercepting, complete type, the shunt system divided into complete, incomplete type, half full, water supply and drainage design mainly includes the choice of drainage system, calculation method of design discharge and design hydraulic calculation. As engineering st

7、udents, hands-on learning and design our own knowledge and experience to get the best link. Students through the design, the integrated use of the basic theory and deepen learning, basic skills, to develop our independent analysis and problem-solving ability, through the design enables us to have th

8、e ability to consult Method Standard Design Atlas, product catalog, improve computing, drawings and written description of the design level, prepare a basic training engineers. Skilled detailed calculations town water supply and drainage system and the ability to develop certain theoretical analysis

9、 and design. 目 錄第一章 課程設(shè)計任務(wù)書1第二章 給水管網(wǎng)設(shè)計與計算32.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址32.2 給水管網(wǎng)設(shè)計計算32.3 清水池調(diào)節(jié)容積62.4 管網(wǎng)水力計算82.5 管網(wǎng)平差112.6 消防校核20第三章 完全分流制管網(wǎng)設(shè)計與計算283.1 排水系統(tǒng)體制的確定283.2 設(shè)計雨水計算283.3 污水設(shè)計流量計算30第四章 實習(xí)總結(jié)34參考文獻(xiàn)35第一章 課程設(shè)計任務(wù)書一、 設(shè)計題目： 昆明 市給水排水管道工程設(shè)計。 二、 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：分區(qū)人口密度（人/公頃）平均樓層給排

10、水設(shè)備淋浴設(shè)備集中熱水供應(yīng)3206+2505+3、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，日用水量噸/天，最大班用水量：噸/班，工人總數(shù)人，分三班工作，最大班人，熱車間占 %，使用淋浴者占 %；一般車間使用淋浴者占 %。3） 火車站用水量為 12 L/s。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。三、

11、課程設(shè)計內(nèi)容：1、城市給水管網(wǎng)初步設(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、水塔容積計算、水泵揚程計算4） 管網(wǎng)校核；（三種校核人選一種）5） 繪圖（平面圖、等水壓線圖）2、城市排水管網(wǎng)初步設(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） 污水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）四、設(shè)計參考資料1、給排水設(shè)計手冊第一冊或給排水快速設(shè)計手冊第5冊2、給排水管道系統(tǒng)教材五、設(shè)計成果1、設(shè)計說明書一份（包括中英文前言、目錄、設(shè)計計算的過程、總結(jié)

12、）2、城市給水排水管道總平面布置圖1張，比例尺為1：10000（1號圖）；3、給水管網(wǎng)等水壓線圖1張（3號圖）；4、污水總干管縱剖面圖1張（由指導(dǎo)教師指定某一段，長度大約1000米左右）（3號圖）；六、要求1、按正常上課嚴(yán)格考勤；2、設(shè)計說明書要求條理清楚，書寫端正，無錯別字；圖紙線條、符號、字體符合專業(yè)制圖規(guī)范）；3、按時完成設(shè)計任務(wù)七、其他：1、設(shè)計時間：2013-2014學(xué)年第一學(xué)期（第15、16周 12月16號-12月28號）2、上交設(shè)計成果時間： 16周周五下午3、設(shè)計指導(dǎo)教師：譚水成 、張奎、宋豐明、劉萍第二章 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有一條自北向西流

13、的水量充沛，水質(zhì)良好的河流，可以作為生活飲用水水源。該城市的地勢不平坦有太大的起伏變化。城市的街區(qū)分布均勻，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]要點有以下：給水系統(tǒng)布局合理；不受洪水威脅；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(hù)地帶；少拆遷，不占或少占良田；施工、運行和維護(hù)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(hù)。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

14、過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定：給水系統(tǒng)布局合理；不受洪水威脅；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(hù)地帶；少拆遷，不占或少占良田；（7）施工、運行和維護(hù)方便。2.2 給水管網(wǎng)設(shè)計計算2.2.1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。 總?cè)丝诘挠嬎悖河稍假Y料可知，該城市為昆明市，面積為2308.9公頃，總?cè)丝?1.25萬人，查室外排水設(shè)計規(guī)范P61可知該城市為大城市。綜合生活用水定額采用200L/cap.d.用水普及率定為100%。 （1）最高日最高時綜合生活用水量Q1P70Q1

15、=qNfQ1城市最高日綜合生活用水，L/s；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，采用f=100%Q1=qNf=200×712500/24×3600=1649.31L/s2.2.2工業(yè)用水量（1）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水量和淋浴用水量Q2：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. Q2 =(35×360+288×60+840×25+168×40)÷8÷3600=

16、2L/s （2） 工業(yè)生產(chǎn)用水量Q3：P67 5000×1000÷3600÷8=174L/s2.2.3市政用水量Q4： 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。綠化用水量按1.5 L/ m2 計，由于面積太大澆灑面積按總面積的5%算。Q4(2308.9×2×0.2×104×2×1.0 +2308.9×2×0.3×104×1.5)×5%/24/3600=22.7L/s2.2.4 城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量Q5按最高日用水量的10%計算。Q5=（

17、Q1+Q2+Q3+Q4）× 10%=481.59L/s 表2-1 設(shè)計用水量計算時間時變化系數(shù)綜合生活用水工業(yè)生產(chǎn)用水淋浴和生活用水市政用水火車站未預(yù)見水和漏損城市用水量hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/h%0-12.53 3605.25583.33 7.243.21733.725972.72.961-22.45 3491.25583.33 7.243.21733.725858.7 2.91 2-32.50 3562.5 583.33 7.243.21733.725929.92 2.943-42.53 3605.25 583.337.2490.3243.2173

18、3.726463.023.21 4-52.57 3662.25583.33 7.2490.3243.21733.726520.02 3.255-63.09 4403.25 583.33 7.243.21733.726773.7 3.36 6-75.31 7566.75583.33 7.243.21733.729934.24.957-84.92 7011583.33 7.243.201733.729378.45 4.668-95.17 7367.25583.337.243.21733.729734.7 4.839-105.10 7267.5 583.337.243.21733.729634.95

19、 4.7910-115.21 7424.25583.337.243.21733.729791.74.8611-125.21 7424.25583.337.243.21733.729791.74.86 12-135.09 7253.25 583.337.243.21733.729620.7 4.76 13-144.81 6854.25 583.337.243.21733.729221.7 4.57 14-154.99 7110.75 583.33 7.243.21733.729478.2 4.71 15-164.70 6697.5 583.337.2490.3243.21733.729555.2

20、74.75 16-174.62 6583.5 583.337.2490.3243.21733.729441.27 4.6717-184.97 7082.25 583.337.243.21733.72 9449.74.6918-195.18 7381.5 583.337.243.21733.729748.954.8419-204.89 6968.25 583.337.243.21733.729335.7 4.6320-214.39 6255.75583.337.243.21733.728623.24.2721-224.17 5942.25 583.337.243.21733.728309.7 4

21、.1222-233.12 4446 583.337.243.21733.726813.45 3.3923-242.48 3534 583.337.243.21733.725902.452.93總計100.0000 172.81961.281036.841609.4201280.28100.00 2.2.5 最高日平均時和最高時設(shè)計用水量計算從上表可以看出，6-7點為用水最高時，所以時變化系數(shù)為 100/24=4.17所以最高時用水量為1649.31×1.27+481.59+22.7+12+176=2786.9L/s2.3 清水池調(diào)節(jié)容積清水池的調(diào)節(jié)容積計算數(shù)

22、據(jù)見下表：表2-2 清水池調(diào)節(jié)容積計算時間用水量二級泵站供水量一級泵站供水量清水池調(diào)節(jié)容積h%0-12.963.11 4.17-1.21 1-22.91 3.11 4.17-1.262-32.943.11 4.16-1.23 3-43.21 3.11 4.17-0.964-53.253.11 4.17-0.925-63.36 4.80 4.16-0.816-74.954.80 4.170.787-84.664.80 4.170.498-94.834.80 4.160.679-104.794.80 4.170.63 10-114.864.80 4.170.7011-124.86 4.80 4.1

23、60.7112-134.76 4.80 4.170.5913-144.57 4.80 4.170.40 14-154.71 4.80 4.160.5515-164.75 4.80 4.170.5816-174.674.80 4.170.3017-184.694.80 4.160.5218-194.844.80 4.170.6719-204.634.80 4.170.4620-214.273.11 4.160.1121-224.123.11 4.17-0.5022-233.393.11 4.17-0.7823-242.933.11 4.16-1.23總計100.00 100.00 100.00

24、8.9因此清水池調(diào)節(jié)容積按最高日用水量的8.9%計算2.3.1 清水池的調(diào)節(jié)容積W1 =8.9%201280.28= 17914m³2.3.2 自來水廠自用水量 最高日用水量的8%計 W2 =8%×201280.28=16102 m32.3.3 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=80×3600×3×2/1000=1728m³則清水池有效容積W為：W(11/6)×（W1W2W3）= 41701m³清水池2500m³應(yīng)建成矩形較經(jīng)濟(jì)，個數(shù)一般不少

25、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，矩形，每座有效容積為26000m³2.4 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。2.4.1最大時集中流量為：一區(qū)有工廠A，火車站 q=174+12=186L/S最高日最高時用水量Qh = 2786.9 L/s2.4.2比流量計算：qs=( Qh -q)/ L=（2786.9-186）/39813=0.0653 L/

26、(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 m2.4.3 沿線流量計算:沿線流量計算數(shù)據(jù)見下表：表2-3 沿線流量計算管段號管段長度管段設(shè)計長度長度比流量沿線流量1-2300300 0.065319.59 2-35800 0.06530.00 3-4847424 0.065327.65 4-51030515 0.065333.63 5-6725363 0.065323.67 6-710581058 0.065369.09 7-8800800 0.065352.24 8-9953953 0.065362.23 9-101071536 0.0653

27、34.97 10-3917459 0.065329.94 8-31137569 0.065337.12 7-410641064 0.065369.48 2-11993497 0.065332.42 11-12985493 0.065332.16 12-13465465 0.065330.36 13-14880880 0.065357.46 14-1610671067 0.065369.68 16-15800800 0.065352.24 15-13830830 0.065354.20 15-17388388 0.065325.34 16-18930930 0.065360.73 17-1888

28、3883 0.065357.66 17-1910231023 0.065366.80 19-20842842 0.065354.98 18-20670670 0.065343.75 1-215875870.065338.33 21-24119411940.065377.97 11-227147140.065346.62 22-248208200.065353.55 22-239509500.065362.04 24-256926920.065345.19 13-23101510150.065366.28 23-259809800.065363.99 25-28105010500.065368.

29、57 25-269439430.065361.58 26-278618610.065356.22 27-286256250.065340.81 29-305865860.065338.27 29-327187180.065346.89 32-338188180.065353.42 33-315465460.065335.65 30-316756750.065344.08 32-349679670.065363.15 33-356876870.065344.86 34-359839830.065364.19 34-36101810180.065366.48 36-379709700.065363

30、.34 35-379449440.065361.64 35-38106110610.065369.28 38-396836830.065344.60 37-398608600.065356.16 21-29211210610.065369.28 總計398132600.92.4.4 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)果見下表：表 2-4 節(jié)點流量計算表節(jié)點編號節(jié)點連接管段集中流量節(jié)點流量節(jié)點總流量11-2，1-2129.0 29.0 22-11，2-126.0 26.0 33-4，3-8，3-1047.4 47.4 44-5，4-3，4-765

31、.4 65.4 55-6，5-428.7 28.7 66-7，6-546.4 46.4 77-6，7-8，7-495.4 95.4 88-7，8-9，8-375.8 75.8 99-10，9-848.6 48.6 1010-9，10-332.5 32.5 1111-22，11-2，11-1255.6 55.6 1212-13，12-1131.3 31.3 1313-12，13-15，13-23,13-14104.2 104.2 1414-13，14-1663.6 63.6 1515-13，15-16，15-1765.9 65.9 1616-15，16-14，16-1891.3 91.3 171

32、7-15，17-18，17-1974.9 74.9 1818-17，18-20，18-1681.1 81.1 1919-20，19-1760.9 60.9 2020-19，20-181249.4 61.4 2121-1，21-24,21-2992.8 92.8 2222-11，22-23，22-2481.1 81.1 2323-13，23-25，23-2296.2 96.2 2424-25，24-21，24-2288.4 88.4 2525-24，25-26，25-28，25-23119.7 119.7 2626-27，26-2558.9 58.9 2727-26，27-2848.5 48.5

33、 2828-27，28-2554.7 54.7 2929-30，29-32，29-2177.2 77.2 3030-31，30-2917241.2 213.2 3131-29，31-3339.9 39.9 3232-29，32-33，32-3481.7 81.7 3333-31，33-32，33-3567.0 67.0 3434-32，34-36，34-3596.9 96.9 3535-33，35-34，35-37，35-38120.0 120.0 3636-34，36-3764.9 64.9 3737-36，37-35，37-3990.6 90.6 3838-39，38-3556.9 56.

34、9 3939-38，39-3750.4 50.4 總計2600.92786.92.5 管網(wǎng)平差2.5.1環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計算根據(jù)節(jié)點流量進(jìn)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。 2.5.2管徑的確定及流量分配管徑與設(shè)

35、計流量的計算：q=Av= D= 設(shè)計中按經(jīng)濟(jì)流速來確定管徑進(jìn)行平差，確定實際管徑表2-5 平均經(jīng)濟(jì)流速與管徑的確定 管 徑 （mm） 平均經(jīng)濟(jì)流速（m/s） D=100-400 0.6-0.9 D >=400 0.9-1.4流量初步分配及管徑選擇如下表：表2-6最大時流量分配表管段編號管段長(m)分配流量(L/s)管徑（mm）3-8113795.83503-4847225.95008-7800101504-71064105.44004-5103055.13005-672526.42006-71058202003-1091771.13509-10107138.62508-995310150

36、2-11993749.29001-23001215.4150011-227143020022-2482077.335021-241194487.57001-215781538.3150011-12985663.690012-13653.8632.390013-238803020023-259504025022-2398026.225024-25692321.860025-28105083.235025-2694378.935026-27861 2020027-2862528.520013-15830252.150015-168001015016-141067182.450014-1388024

37、650017-188831015017-15388176.250018-16930101.140019-17102391.340020-187603025019-2084231.425029-30586 506.780029-32718374.160030-31675293.560031-33546254.350032-338182015032-34967272.460034-359831015033-35687207.350035-38106187.335038-3968330.425037-398602020035-379441015036-37970100.640034-36101816

38、5.5500 2.5.3管網(wǎng)平差環(huán)狀網(wǎng)平差(最高用水時)：以最高日最高時用水量確定的管徑為基礎(chǔ)，將最高時用水量分配、管段流量進(jìn)行管網(wǎng)平差，詳細(xì)采用哈工大平差軟件。= 迭代次數(shù)=43 = 環(huán)號= 1 閉合差= .000 -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 1137 350 .61 58.36 1.71 1.95 .03342 800 200 .76 -23.84 5.35 -4.28 .17943 1064 350 .66 63.09 1.98 2.10 .03334 847 820 .40 212.06 .27

39、.23 .0011 sqtotal= 5.679 dq= .00 = 環(huán)號= 2 閉合差= .000 -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 1064 350 .89 85.40 3.45 3.67 .0430 2 1030 350 .87 83.87 3.34 3.44 .0410 3 725 300 .78 54.87 3.29 2.38 .0435 4 1058 200 1.00 -31.53 8.97 -9.49 .3009 sqtotal= 5.679 dq= .00 = 環(huán)號= 3 閉合差= .000 - 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 1137 350 .97 93.24 4.06 4.62 .0495 2 917