上海郊區(qū)某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

PAGE第16頁(yè)目錄目錄 11.設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料 22.設(shè)計(jì)用水量計(jì)算 32.1最高日用水量計(jì)算 32.1.1最高日綜合生活用水量計(jì)算 32.1.2工業(yè)用水量計(jì)算 32.1.3澆灑道路和綠地用水量計(jì)算 32.1.4管網(wǎng)漏失水量計(jì)算 42.1.5城市的未預(yù)見(jiàn)水量計(jì)算 42.1.6最高日設(shè)計(jì)流量計(jì)算 42.1.7消防用水量計(jì)算 42.2最高時(shí)用水量計(jì)算 43.清水池容積的計(jì)算 54.給水管網(wǎng)定線 75.管網(wǎng)水力計(jì)算 75.1集中用水量 75.2比流量計(jì)算 85.3沿線流量計(jì)算 85.4節(jié)點(diǎn)流量 96.環(huán)狀管網(wǎng)流量分配 97.管徑的確定 108.管網(wǎng)平差 108.1最高用水時(shí)管網(wǎng)平差及揚(yáng)程計(jì)算 108.2最高時(shí)情況下選泵 118.3消防時(shí)管網(wǎng)平差及揚(yáng)程計(jì)算 118.4事故時(shí)管網(wǎng)平差及揚(yáng)程計(jì)算 129.管材及管道接口 1410.管網(wǎng)構(gòu)筑物和附件 1510.1閥門(mén)類(lèi) 1510.2消火栓 1510.3管道配件 15附錄 15附錄1給水管網(wǎng)平面布置圖 15附錄2給水管網(wǎng)描圖 15參考文獻(xiàn): 161.設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料上海郊區(qū)某城鎮(zhèn)規(guī)劃有居民（1班：15萬(wàn)人；2班：20萬(wàn)人），城區(qū)布置如城區(qū)規(guī)劃圖所示，城區(qū)地形平坦，地面標(biāo)高均為21.00米?，F(xiàn)在城區(qū)西南角建一西區(qū)水廠，東南角建一東區(qū)水廠，兩水廠最高日產(chǎn)水量分別占總用水量的一定比例(按學(xué)號(hào)取值：見(jiàn)注釋)，清水池最低水位18.00米。要求管網(wǎng)干管上最不利點(diǎn)最小服務(wù)水頭為28.00米，消防時(shí)最低水壓不小于10.00米。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，城區(qū)集中用水量見(jiàn)表1；最高日每小時(shí)用水量變化見(jiàn)表2。工業(yè)用水量統(tǒng)計(jì)表表1單位水量(T/H)班制單位水量(T/H)班制農(nóng)橋予制廠152航運(yùn)社53人民綜合廠201糧食局51汽車(chē)運(yùn)輸公司103釀造廠303南橋機(jī)械五金廠252軋化廠402農(nóng)機(jī)廠301疏菜公司52供電所51印刷廠103船廠303游泳池302化肥廠601招待所253運(yùn)輸公司51江海飲料廠203汽車(chē)站53消防隊(duì)53建筑公司51浴池152最高日每小時(shí)用水量變化表2時(shí)間0～11～22～33～44～55～66～77～88～99～1010～1111～12用水量(%)1.691.601.591.511.601.702.854.545.035.345.535.61時(shí)間12～1313～1414～1515～1616～1717～1818～1919～2020～2121～2222～2323～24用水量(%)5.795.755.735.795.976.348.027.744.651.971.881.78注釋?zhuān)何鲄^(qū)水廠、東區(qū)水廠最高日產(chǎn)水量分別占總用水量的一定比例為：學(xué)號(hào)1～78～1415～2122～2829～35西區(qū)水廠20%25%30%35%40%東區(qū)水廠80%75%70%65%60%2.設(shè)計(jì)用水量計(jì)算2.1最高日用水量計(jì)算2.1.1最高日綜合生活用水量計(jì)算城市最高日用水兩包括綜合用水、工業(yè)用水、澆灑道路和綠化用水、未預(yù)見(jiàn)用水和管網(wǎng)漏失水量。該城市在上海郊區(qū)，總?cè)丝?5.0萬(wàn)人，綜合生活用水定額采用410L/cap.最高日綜合生活用水量Q1：Q1=qNf

Q1―—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(jì)年限內(nèi)計(jì)劃用水人口數(shù)；f――城市自來(lái)水普及率，采用f=100%所以最高日綜合生活用水為：2.1.2工業(yè)用水量計(jì)算工業(yè)用水量為：Q2＝m3/d=6480/d2.1.3澆灑道路和綠地用水量計(jì)算澆灑道路和綠地用水量Q3：

道路面積按街區(qū)面積的1.5%算，綠地面積按街區(qū)總面積的5%算，街區(qū)總面積為3692300.澆灑道路用水量按每平方米路面每天2.5L計(jì)算，澆灑綠地用水量按每平方米路面每天2道路面積為：3692300×1.5%=55385;綠地面積為：3692300×5%=184615＝55385×2.5＋184615×2=507.69m３/d=5.88L/s2.1.4管網(wǎng)漏失水量計(jì)算管網(wǎng)漏失水量=10%()=6848.9m３/d=79.272.1.5城市的未預(yù)見(jiàn)水量計(jì)算城市的未預(yù)見(jiàn)水量=10%()=7534.09m３/d=87.202.1.6最高日設(shè)計(jì)流量計(jì)算最高日設(shè)計(jì)流量Qd：Qd＝（）＝82870.68m2.1.7消防用水量計(jì)算根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》該城市消防用水量定額為45L/s，同時(shí)火災(zāi)次數(shù)為2次。城市消防用水量為：2.2最高時(shí)用水量計(jì)算從表一城市用水量變化情況表中可以看出，18~19點(diǎn)為用水最高時(shí)，最高時(shí)用水量為：Qh=6294.78m3/h=1748.55時(shí)間用水量綜合生活用水工業(yè)用水澆灑道路和綠地用水管網(wǎng)漏損水未預(yù)見(jiàn)水城市每小時(shí)用水量%m3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/h%0-11.691039.35140117.94129.731427.011.721-21.60984.00140112.40123.641360.041.642-31.59977.85140111.79122.961352.601.633-41.51928.65140106.87117.551293.071.564-51.60984.00140112.40123.641360.041.645-61.701045.50140118.55130.411434.461.736-72.851752.75140169.23206.20226.822495.003.017-84.542792.10140293.21322.533547.844.288-95.033093.45400349.35384.284227.075.109-105.343284.10400368.41405.254457.765.3810-115.533400.95400380.10418.104599.155.5511-125.613450.15400169.23401.94442.134863.455.8712-135.793560.85400396.09435.694792.635.7813-145.753536.25400393.63432.994762.865.7514-155.733523.95400392.40431.634747.985.7315-165.793560.85400396.09435.694792.635.7816-175.973671.55270169.23411.08452.194974.046.0017-186.343899.10270416.91458.605044.616.0918-198.024932.30270520.23572.256294.787.6019-207.744760.10270503.01553.316086.427.3420-214.652859.75270312.98344.273787.004.5721-221.971211.55270148.16162.971792.682.1622-231.881156.20270142.62156.881725.702.0823-241.781094.70270136.47150.121651.291.99合計(jì)100.0061500.0064806848.777533.6582870.68100.00表（一）城市用水量變化情況表3.清水池容積的計(jì)算清水池調(diào)節(jié)容積，二級(jí)泵站供水情況如下表：時(shí)間用水量%二泵站供水量%一泵站供水量%清水池調(diào)節(jié)容積％0-11.721.724.17-2.451-21.641.644.17-2.532-31.631.634.16-2.533-41.561.564.17-2.614-51.641.644.17-2.535-61.731.734.16-2.436-73.013.014.17-1.167-84.284.284.170.118-95.105.104.160.949-105.385.384.171.2110-115.555.554.171.3811-125.875.874.161.7112-135.785.784.171.6113-145.755.754.171.5814-155.735.734.161.5715-165.785.784.171.6116-176.006.004.171.8317-186.096.094.161.9318-197.607.604.173.4319-207.347.344.173.1720-214.574.574.160.4121-222.162.164.17-2.0122-232.082.084.17-2.0923-241.991.994.16-2.17合計(jì)100.00100.00100.0022.50因此清水池調(diào)節(jié)容積按最高日用水量的22.50%計(jì)算清水池中除了儲(chǔ)存調(diào)節(jié)用水外還存放消防用水,則清水池有效容積W為W=W1+W2+W3+W4W－清水池總?cè)莘e；W1－調(diào)節(jié)容積；；Ｗ２－消防儲(chǔ)水量，按2小時(shí)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算；W3－水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，取最高日用水量的10%計(jì)算；W4－安全貯量按W1+W2+W3取整后計(jì)算W1+W2+W3＝82870.68×22.50%+0.09×2×3600+82870.68×10%＝27580.97故W4取27580.97-27000=580.97因此：清水池總?cè)莘eW：W＝27580.97+580.97＝28161.94取整數(shù)為：W=28200因?yàn)閮蓚€(gè)水廠的供水比不一樣，西區(qū)水廠供水30%，東區(qū)水廠供水70%，因此兩水廠的清水池也應(yīng)該根據(jù)此比例調(diào)節(jié)容積，使清水池容積比與供水比一致：=28200×30%=8460=28200×70%=19740兩水廠各自的清水池應(yīng)設(shè)計(jì)成體積相同的兩個(gè)，如僅有一個(gè)，則應(yīng)分格或采取適當(dāng)措施，以便清洗或檢修時(shí)不間斷供水。4.給水管網(wǎng)定線定線時(shí)一般只限于管網(wǎng)的干管以及干管之間的連接管，不包括從干管到用戶(hù)的分配管和接到用戶(hù)的進(jìn)水管。管網(wǎng)定線應(yīng)該滿足以下原則：=1\*GB2⑴按照城市規(guī)劃布局布置管網(wǎng)，并考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能，遠(yuǎn)近期相結(jié)合。=2\*GB2⑵管網(wǎng)布置必須保證供水的安全可靠，當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，斷水范圍應(yīng)減到最小。盡可能布置成環(huán)狀，即按主要流向布置幾條平行的干管，用連通管連接。=3\*GB2⑶干管一般按規(guī)劃道路布置，應(yīng)從兩側(cè)用水量較大的街區(qū)通過(guò)，盡量避免在高級(jí)路面下敷設(shè)。=4\*GB2⑷管線遍布在整個(gè)給水區(qū)內(nèi)，保證用戶(hù)有足夠的水量和水壓。=5\*GB2⑸力求以最短距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)造價(jià)和供水能量費(fèi)用。另外，定線時(shí)要注意：定線時(shí)干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池、水塔、大用戶(hù)的水流方向一致。干管的間距一般采用500m－800m。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(guò)。干管盡量靠近大用戶(hù)，減少分配管的長(zhǎng)度。干管按照規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級(jí)路面或重要道路下通過(guò)，盡量少穿越鐵路。減小今后檢修時(shí)的困難。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800－1000m左右。力求以最短距離鋪設(shè)管線，降低管網(wǎng)的造價(jià)和供水能量費(fèi)用。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鑄鐵管。5.管網(wǎng)水力計(jì)算5.1集中用水量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，當(dāng)工人淋浴時(shí)間與最大時(shí)供水重合時(shí)淋浴用水也應(yīng)該計(jì)入集中用水量，否則不計(jì)入集中用水量。從表（一）城市用水量變化情況表中可知：最大時(shí)集中流量為：=400×1000/3600=111.11L/s5.2比流量計(jì)算==0.1542L/Qh——為最高日最大時(shí)用水量L/s∑q——為大用戶(hù)集中流量L/s∑L——管網(wǎng)總的有效長(zhǎng)度m5.3沿線流量計(jì)算qi-j＝qsＬi-jＬi-j—有效長(zhǎng)度；mqs—比流量沿線流量計(jì)算表管段沿線流量管段管段長(zhǎng)度（m）沿線流量（L/s）1-260546.652-3111585.973-491570.551-577059.375-660092.526-7675104948-9700107.942-6680104.863-8720111.024-950538.945-1077559.7510-1160546.6511-12675528613-15102078.646-11735113.347-12695107.178-1431047.8013-1446571.709-15116589.82合計(jì)14960因?yàn)楣芏?-2，2-3，3-4，4-9，9-15，1-5，5-10，10-11，11-12，12-13，13-15是單側(cè)供水，則實(shí)際有效長(zhǎng)度為∑h=10620m5.4節(jié)點(diǎn)流量qi＝α∑q１折算系數(shù)取α＝０.５節(jié)點(diǎn)流量節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（L/s)集中流量（L/s)節(jié)點(diǎn)總流量（L/s)153.0153.012118.735.56124.293133.771.39135.16454.7454.745105.82105.826207.406.94214.347159.606.94166.548187.352.78190.139118.3511.11129.461053.2012.5065.7011105.8525.00130.8512100.0423.610.001395.6011.11106.711459.752.7862.531584.231.3985.62合計(jì)1637.601748.556.環(huán)狀管網(wǎng)流量分配管段流量的分配，應(yīng)該按照最短線路原則，并考慮可靠性的要求進(jìn)行分配，幾條平行的干線分配大致相等的流量。與干線垂直的連接管，因平時(shí)流量較小，所以分配較小的流量。流量分配時(shí)，各節(jié)點(diǎn)應(yīng)滿足的條件。這里，流向節(jié)點(diǎn)的流量取負(fù)號(hào)，離開(kāi)節(jié)點(diǎn)的流量取正號(hào)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量進(jìn)行管段的流量分配.分配步驟：=1\*GB3①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(gè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。=2\*GB3②為了可靠供水，從二級(jí)泵站到控制點(diǎn)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(diǎn)流量平衡的條件。=3\*GB3③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(shí)起一些輸水作用，有時(shí)只是就近供水到用戶(hù)，平時(shí)流量一般不大，只有在干損壞時(shí)才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以分配較少的流量。7.管徑的確定管徑與設(shè)計(jì)流量的關(guān)系：q＝Ａv＝πＤ2v／４Ｄ＝（4q/πv）公式中D—管段管徑，m；q—管段計(jì)算流量，m３/s；Ａ—管段過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m２v—設(shè)計(jì)流速，m/s；設(shè)計(jì)中按經(jīng)濟(jì)流速來(lái)確定管徑進(jìn)行平差，確定實(shí)際管徑。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＝100～400D≥4000.6～０.90.9～1.48.管網(wǎng)平差8.1最高用水時(shí)管網(wǎng)平差及揚(yáng)程計(jì)算最高時(shí)平差計(jì)算見(jiàn)附表一，最高時(shí)平差結(jié)果見(jiàn)草圖1經(jīng)過(guò)兩次校正后，各環(huán)的閉合差小于0.5m，大環(huán)1-2-3∑h=1.50+1.69+1.21+1.50+1.09-1.52-1.50-1.28-2.5-0.8-1.09=-0.53m<1m滿足要求，計(jì)算完畢。從西水廠到管網(wǎng)的輸水管算一條，距離為155m,流量為524.56L/s,選定管徑700mm,水頭損失為0.49m;從東水廠到管網(wǎng)的輸水管按兩條計(jì)算，距離為265m,每條流量為611.995L/s,選定管徑800mm,水頭損失為0.56m.設(shè)控制點(diǎn)選在11點(diǎn)，所需最小服務(wù)水頭為28m,計(jì)算得各點(diǎn)的自由水壓和節(jié)點(diǎn)水壓為節(jié)點(diǎn)自由水壓節(jié)點(diǎn)水壓132.4053.40231.3152.31333.8454.84435.6056.60530.9051.90631.3852.38731.2952.29833.0254.02934.8055.801029.2150.211128.0049.001229.5250.521331.0252.021432.1553.151532.3053.30西水廠泵站到控制點(diǎn)的水頭損失取1-5-10-11和1-2-6-11兩條線的平均值，吸水管和泵房?jī)?nèi)的水頭損失取2m,安全水頭取2m,清水池最低水位18.00m,則水泵揚(yáng)程為=39.775m同樣，對(duì)于東水廠到控制點(diǎn)的水頭損失取4-9-15-13-12-11和4-9-8-7-6-11兩條線的平均值。水泵揚(yáng)程為=21+28+0.5×（0.80+2.50+1.28+1.50+1.52+0.80+1.78+1.73+0.09+1.85）+0.56+2+2－18=42.485m8.2最高時(shí)情況下選泵對(duì)于西水廠，選定S500-50A型水泵2臺(tái)，1臺(tái)作為備用；對(duì)于東水廠，選定20Sh-9A型水泵4臺(tái)，兩條輸水管各用1臺(tái)水泵，另各1臺(tái)作為備用。8.3消防時(shí)管網(wǎng)平差及揚(yáng)程計(jì)算消防時(shí)平差計(jì)算見(jiàn)附表二，消防時(shí)平差結(jié)果見(jiàn)草圖2在控制點(diǎn)11跟大用戶(hù)6點(diǎn)上分別加上45L/s的消防用水量。經(jīng)過(guò)3次校正后，各環(huán)的閉合差小于0.5m,大環(huán)1-2-3-4-9-15-13-12-11-10-5-1的閉合差為∑h=1.79+2.18+2.04+1.95+1.92-2.85-1.56-1.34-2.58-0.85-1.27=-0.57m<1m從西水廠到管網(wǎng)的輸水管算一條，距離為155m,流量為569.56L/s,選定管徑700mm,水頭損失為0.58m;從東水廠到管網(wǎng)的輸水管按兩條計(jì)算，距離為265m,每條流量為634.495L/s,選定管徑800mm,水頭損失為消防時(shí)控制點(diǎn)11所需最小水壓為10m節(jié)點(diǎn)自由水壓節(jié)點(diǎn)水壓116.0137.01214.9035.90316.8237.82419.1840.18514.2235.22612.7033.70713.0934.09815.8936.89918.3339.331012.0433.041110.0031.001212.8533.851314.4135.411415.4336.431515.7536.75西水廠泵站到控制點(diǎn)的水頭損失取1-5-10-11和1-2-6-11兩條線的平均值，吸水管和泵房?jī)?nèi)的水頭損失取2m,安全水頭取2m,清水池最低水位18.00m,則消防時(shí)水泵揚(yáng)程為H2＝21+10+0.5×（1.79+2.18+2.04+1.27+1.75+2.70）+0.58+2+2-18＝23.445m＜滿足要求同樣，對(duì)于東水廠到控制點(diǎn)的水頭損失取4-9-15-13-12-11和4-9-8-7-6-11兩條線的平均值。水泵揚(yáng)程為H2＝21+10+0.5×（0.85+2.58+1.34+1.56+2.85+0.85+1.96+3.00+0.04+2.70）+0.60+2+2-18＝26.465m＜經(jīng)過(guò)核算，按最高用水時(shí)確定的水泵揚(yáng)程滿足消防時(shí)的要求，不用專(zhuān)設(shè)消防泵。8.4事故時(shí)管網(wǎng)平差及揚(yáng)程計(jì)算事故時(shí)平差計(jì)算見(jiàn)附表三，事故時(shí)平差結(jié)果見(jiàn)草圖3事故時(shí)4-9管段斷開(kāi)，70％的設(shè)計(jì)流量（即1223.98==0.1073L/(sm)事故時(shí)管段沿線流量管段管段長(zhǎng)度（m）沿線流量（L/s）1-260532.462-3111559.823-491549.091-577041.315-660064.386-767572.437-870075.118-970075.112-668072.963-872077.264-950505810-1160532.4611-1267536.2112-1353028.4313-15102054.726-1173578.877-1269574.578-1431033.2613-1446549.899-15116562.50事故時(shí)節(jié)點(diǎn)流量節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（L/s)集中流量（L/s)節(jié)點(diǎn)總流量（L/s)136.9136.91282.655.5688.21393.121.3994.51424.5724.57573.6673.666144.346.94151.287111.106.94118.048130.402.78133.18968.8311.1179.941037.0512.5049.551173.7925.0098.791269.6423.6193.251366.5511.1177.661441.612.7844.391558.651.3960.04合計(jì)1112.871223.98事故平差時(shí)，由于在這種特殊的最不利情況下，迫使管段3-4和3-8接受因管道4-9受損時(shí)的流量，設(shè)計(jì)流量瞬間變大很多，經(jīng)過(guò)計(jì)算，需將管段3-4管徑擴(kuò)大為900mm,管段3-8管徑擴(kuò)大為700mm,這樣可保證供水可靠。因此事故時(shí)校核說(shuō)明最高時(shí)個(gè)別管段必須考慮在最不利的情況下而適當(dāng)?shù)姆糯蠊軓健８挠么蠊軓降墓艿篮?，水頭損失減小，因此之前在最高時(shí)所選的水泵很可靠，不需要重新選泵。經(jīng)過(guò)6次校正后，各環(huán)的閉合差小于0.5m,大環(huán)1-2-3-8-9-15-13-12-11-10-5-1的閉合差為∑h=0.92+1.36+1.34+1.92-0.26-0.35-0.31-0.75-0.90-2.03-0.36=0.58m<1m滿足要求，計(jì)算完畢。從西水廠到管網(wǎng)的輸水管算一條，距離為155m,流量為36