二十八萬人城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE17《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)（一）說明書題目：二十八萬人城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)學(xué)院：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)：給水排水工程班級：給排水學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：二○年十一月

目錄前言……………………5一設(shè)計(jì)任務(wù)………………………5二設(shè)計(jì)原始資料…………………5第一章給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)用水量計(jì)算…………………61.1用水量的計(jì)算……………………61.1.1城鎮(zhèn)人口計(jì)算………………61.1.2給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算……………………61.1.3城鎮(zhèn)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算……………1.1.4清水池和水塔容積的計(jì)算…………………第二章管道定線與方案設(shè)計(jì)2.1管網(wǎng)布置圖………………………82.1.1水源及水廠位置的選擇……2.1.2輸水管定線……2.1.3管網(wǎng)定線………………2.2節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算……………………92.2.1比流量計(jì)算………2.2.2沿線流量的計(jì)算……2.2.3節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算……2.2.4列表對沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量進(jìn)行計(jì)算………2.2.5管段流量分配………………102.2.6管段設(shè)計(jì)直徑計(jì)算…………112.3節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高……………………122.4管網(wǎng)平差…………122.5管網(wǎng)平差校核……………………132.5.1消防工況校核………………13第三章其他說明……………………153.1管道材料說明…………………15主要參考資料…………15

前言一設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)任務(wù)書給定的資料，綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)相關(guān)設(shè)計(jì)。二設(shè)計(jì)原始資料1、某城鎮(zhèn)總平面圖（1:8000）。2、近期規(guī)劃人口密度：500人/公頃，給水普及率100%，最高日居民生活用水定額150L/capd。3、居住區(qū)建筑為6層（即控制點(diǎn)自由水頭為28米）。4、居住區(qū)衛(wèi)生設(shè)備：室內(nèi)有給排水設(shè)備和淋浴設(shè)備。5、城市給水管網(wǎng)供水的工廠A，用水量為800m3/d，該廠按三班制工作，每班人數(shù)300人，每班淋浴人數(shù)為30%；水廠B，用水量為500m6、鐵路車站用水量為500m37、醫(yī)院用水量為500m38、澆灑道路及綠地用水量300m39、未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏水量取值范圍15-25%。10、此城鎮(zhèn)位于浙江省內(nèi)，土質(zhì)為砂紙粘土，無地下水，不考慮冰凍。11、二級水泵站采用二~三級制。居民生活最高日用水量變化表表1-1時(shí)間0~11~22~33~44~55~66~77~8用水量(%)1.511.511.21.21.994.275.685.92時(shí)間8~99~1010~1111~1212~1313~1414~1515~16用水量(%)6.125.695.325.335.265.245.305.46時(shí)間16~1717~1818~1919~2020~2121~2222~2323~24用水量(%)5.896.045.705.113.562.732.201.86第一章給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)用水量計(jì)算1.1用水量的計(jì)算1.1.1城鎮(zhèn)人口計(jì)算計(jì)算城鎮(zhèn)面積是560近期人口規(guī)劃：500人/公頃城鎮(zhèn)人口數(shù)計(jì)算：500×560=280000人 1.1.2城鎮(zhèn)最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算1、居民區(qū)生活用水Q1=∑N×q式中q——最高日居民生活用水定額[L/(cap.d)]；N——城鎮(zhèn)近期規(guī)劃人口數(shù)量（cap）則Q1=(280000×150)/1000+500+500=4.3×1042、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量Q2=QA+QB=800+500=1300m33、工業(yè)企業(yè)職工生活用水和淋浴用水Q3=∑qaNa+qbNb式中：qa————各工業(yè)企業(yè)車間職工生活用水量定額[L/(cap·班)]；qb————各工業(yè)企業(yè)車間職工淋浴用水量定額[L/(cap·班)]；Na————各工業(yè)企業(yè)車間最高日職工生活用水總?cè)藬?shù)(cap)；Nb————各工業(yè)企業(yè)車間最高日職工淋浴用水總?cè)藬?shù)(cap)。Q3=［300×3×0.3×40+400×2×0.5×40+25×（300×3+400×2）］/1000=69.3m3(注：職工生活用水量定額為：一般車間25L/(cap·班)，高溫車間35L/(cap·班)；工淋浴用水量定額為：一般車間40L/(cap·班)，污染車間60L/(cap·班)。)4、澆灑道路和綠地用水量Q4=300m35、未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏水量Q5=(0.15~0.25)(Q1+Q2+Q3+Q4)Q5=0.2×(43000+1300+69.3+300)=8.934×1036、消防用水Q6=q6f6(L/s)式中q6——消防用水量定額（L/s）；f6——同時(shí)火災(zāi)次數(shù)。Q6=（55×2×3600×24）/1000=9504m3（查《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》P324附表3得：當(dāng)城市人口數(shù)<=30萬人時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為2次，一次滅火用水量為55L/s）7、最高日設(shè)計(jì)用水量Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5(m3/d)Qd=4.3×104+1300+69.3+300+8.934×103=53603.3m38、污水廠職工用水量Qw=0.85×Qd×0.02=911.26m9、給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量Qs=（280000×150×1000×1.4)/(24×3600)+[(500+500+69.3+8934+911.26)×1000]/(24×3600)=737.375L/s1.1.3根據(jù)表1-1進(jìn)行二泵站的供水分級，以平均值作為分級界限，平均值上下自成一級，則：一級時(shí)間段為5:00～20:00，加壓泵站供水量5.48%，二級為20:00～5:00，加壓泵站供水量1.97%。1.1.4考慮清水池中需存放消防用水與水廠自用水量，以及水塔中需儲(chǔ)存的消防水量，清水池的有效容積按照最高日用水量的20%設(shè)計(jì)，水塔容積按照最高日用水量的3%設(shè)計(jì)。清水池容積=53603.3×20%=10720.20m水塔容積=53603.3×3%=1608.10m第二章管道定線與方案設(shè)計(jì)2.1管網(wǎng)布置圖2.1、水源選在河流的上游以保證水質(zhì)。2、水廠位置設(shè)在靠近水源處，以減短輸水管線，降低造價(jià)。2.根據(jù)輸水管定線原則和平面底圖確定輸水管線，為保證安全性，設(shè)計(jì)兩條，輸水管采用鑄鐵管。2.管網(wǎng)定線的一般原則1、供水可靠性考慮，城鎮(zhèn)管網(wǎng)應(yīng)盡量布置成環(huán)。2、干管定線參照二泵房到調(diào)節(jié)構(gòu)筑物或大用戶的供水方向，以最近的距離，將一條或幾條干管平行地布置在用水量較大的街區(qū)。3、平行干管間距一般在500～800米左右。為保證供水安全，干管和干管間應(yīng)設(shè)置連接管，其管徑應(yīng)比上游干管小1—2號(hào)，以便于在干管事故時(shí)轉(zhuǎn)輸流量不致因管徑過小而導(dǎo)致水頭損失過大。連接管間距為800～10004、管應(yīng)盡可能布置在兩側(cè)有較大用戶的道路上，以減少配水支管的數(shù)量。5、按現(xiàn)有道路定線，避免干管穿越街道。6、于較偏街區(qū)，可布置成樹狀網(wǎng)。7、定線時(shí)，盡力避免單側(cè)配水和管線曲折，充分利用地形以降低工程難度。根據(jù)以上原則，本城鎮(zhèn)管網(wǎng)布置如下圖所示：圖2-1管網(wǎng)布置節(jié)點(diǎn)圖2.2節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算2.ql=(Q設(shè)計(jì)－∑q)/∑L式中:ql—比流量，L/（m×s）Q設(shè)計(jì)—管網(wǎng)設(shè)計(jì)用水量∑q—大用戶集中用水量總和ql=(737.37-9.64-6.2-5.78-5.78-10.55)/11280=0.062L/(m×s)2.2.1、管網(wǎng)中任一管段的流量均由兩部分組成。一部分為沿線流量，另一部分為轉(zhuǎn)輸流量。轉(zhuǎn)輸流量沿整個(gè)管段不變。沿線流量因管段沿線配水而逐漸減小。將沿線流量折半作為管段兩端的節(jié)點(diǎn)流量，有qi=0.5∑ql。即任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量等于該節(jié)點(diǎn)相連的各段沿線流量總和的一半。2、城鎮(zhèn)管網(wǎng)中，工業(yè)企業(yè)等大用戶所需流量，可直接作為接入大用戶節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量。2.沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表表2-1編號(hào)配水長度(m)沿線流量(L/s)集中流量(L/s)沿線(L/s)供水(L/s)節(jié)點(diǎn)流量(L/s)1000.00687.34-687.342509.231.5715.7915.793113270.1960.3060.30456034.725.78101.84107.62570443.6528.9028.906925.744.8644.867743.246.0836.2136.21837223.072.852.85930418.85050.03-50.03101856115.0966.9466.94續(xù)表11303.218.8081.1381.1312456.828.329.6440.5450.1813849.652.6849.1049.1014005.785.8311.6115304.818.9069.3069.301654633.8670.8170.811718811.6611.7817.9818155296.2310.5513.2423.71938023.5620427.226.492100合計(jì)11280699.4237.95699.42737.370.002.2在對管段進(jìn)行流量初分配時(shí)，應(yīng)該滿足節(jié)點(diǎn)平衡方程，即∑qi+∑qij=0。幾條平行的干線，由于最中間的干管要轉(zhuǎn)輸全部集中流量，因此初分配時(shí)大些，與干線垂直的連接管，因平時(shí)流量較小，所以初分配較少流量，由此算出每一管段的計(jì)算流量對管網(wǎng)進(jìn)行流量分配。根據(jù)用水情況，初擬定各管段的流向如下圖所示：圖2-2各管段流向圖管段初分配流量表表2-2管段編號(hào)初分配流量(L/s)管段編號(hào)初分配流量(L/s)1687.3412215.552671.551316.713200.23143.8248.6115134.48513.141630.89647.18177.79758.001835.00823.321913.109411.022028.6710114.342140.881147.402250.032.根據(jù)管段初分配流量查《水源工程與管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算》P53頁表4-3后，管段的設(shè)計(jì)結(jié)果如下表：管段直徑設(shè)計(jì)結(jié)果表2-3節(jié)點(diǎn)或管段初分配流量(L/s)管徑(m)1687.34600×22671.558003200.2350048.61100513.14200647.18300758.00300823.322009411.02700續(xù)表10114.344001147.4030012215.555001316.71200143.8210015134.483501630.89300177.791001835.002501913.101502028.672502140.881002250.03200×22.3節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高各節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高結(jié)果詳見表2-4：節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高表2-4節(jié)點(diǎn)編號(hào)123456789地面標(biāo)高109010911088108610891089109310921092節(jié)點(diǎn)編號(hào)101112131415161718地面標(biāo)高（m）1091108610821083108510861081107810772.4管網(wǎng)平差平差數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)工況水利分析計(jì)算結(jié)果表2-5節(jié)點(diǎn)或管段編號(hào)初分配流量(L/s)流速(m/s)平差后流量(L/s)壓降(m)管長(m)管徑(m)節(jié)點(diǎn)標(biāo)高(m)自由水(m)節(jié)點(diǎn)水頭(m)1687.342.43687.34--600×21090.00--續(xù)表2671.551.34671.552.551018.48001091.6841.041132.723200.230.96189.013.461464.05001088.6241.551130.1748.610.816.348.35748.01001086.6740.041126.17513.140.5116.171.52704.02001089.1229.261118.36647.180.6747.180.40184.03001089.2431.861124.10758.000.8661.032.61743.23001093.0029.581122.58823.320.8627.144.20744.02001092.95-1122,989411.021.10422.240.62304.07001092.98--10114.340.96120.245.631856.04001091.6032.321123.921147.400.7553.302.45912.03001086.3043.251129.5512215.551.12220.241.92608.05001082.5045.171127.671316.710.4514.021.41849.62001083.0542.291125.34143.820.584.584.40720.01001085.9828.001113.9815134.481.34128.582.01304.83501086.2135.261121.471630.890.6042.112.341324.03001081.6044.061125.66177.790.907.0311.36840.01001078.2236.231114.451835.000.6129.804.201856.02501077.6546.281123.931913.100.7813.807.021072.01502028.670.5727.971.73862.42502140.880.534.189.481840.01002250.031.5950.03--200×22.5管網(wǎng)平差校核2.5.1消防流量校核該地區(qū)人口數(shù)為28萬，根據(jù)《城鎮(zhèn)、居住區(qū)的室外消防用水量標(biāo)準(zhǔn)》，同一時(shí)間發(fā)生火災(zāi)次數(shù)取為2次，且一次消防用水量為55L/s；分別將這部分水量加在最不利點(diǎn)和離水源最遠(yuǎn)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)上：分別為（17）、（14）；這兩節(jié)點(diǎn)流量在最高時(shí)流量基礎(chǔ)上增加55L/s。以節(jié)點(diǎn)（14）為定壓節(jié)點(diǎn)，自由水頭10m，平差結(jié)果如下：消防校核平差數(shù)據(jù)表2-6節(jié)點(diǎn)或管段編號(hào)初分配流量(L/s)流速(m/s)平差后流量(L/s)壓降(m)管長(m)管徑(m)節(jié)點(diǎn)標(biāo)高(m)自由水壓(m)1687.342.43687.34--600×21090.00-2671.551.34671.552.551018.48001091.6841.043200.230.96189.483.481464.05001088.6225.3848.610.816.388.44748.01001086.6721.90513.140.5216.431.56704.02001089.1213.45647.180.6747.180.40184.03001089.2419.28758.000.8761.292.62743.23001093.0017.72823.320.8727.404.27744.02001092.95-9411.021.10421.770.61304.07001092.98-10114.340.91114.015.101856.04001091.6019.67114