给水排水管网课程设计-给水排水管网课程设计cnlc.docx

20100级给水水排水工工程专业业给水排水水管网系系统课程程设计学生学号号：200100011334学生姓名名: 史光翔翔指导老师师： 未未碧贵20122年9月月兰州交通通大学环环境与市市政工程程学院给给水排水水系1目录第一部分分 任务务书11第二部分分 指示示书44第三部分分 给水水管网课课程设计计计算书书.112一.用水水量计算算112二.选择择给水系系统及管管网定线线144三.计算算最高时时工况下下节点流流量，管段设计计流量，确确定管段段直径114四.最高高时工况况下管网网水力计计算.18五管网网校核.191. 消防校核核.192. 最大转输输时校核核.223. 事故校核核.25六清水水池、水水塔调节节容积.229七绘图图.330第四部分分 排水水管网课课程设计计计算书书.31.污水水部分. .331一污水水流量计计算.331.雨水水部分335一.雨水水管网布布置35二.管网网定线35三.确定定管网控控制点高高程，布布置雨水水口35四.雨水水量计算算及设计计参数选选择35五.雨水水水力计计算36六.绘图图.36附图.37第一部分分 任任务书一设计计题目某县城区区给水排排水管网网工程设设计二设计计任务及及内容（一）给给水管网网工程设设计1. 确确定设计计规模2. 进进行输配配水管网网定线3. 确确定水塔塔或水池池调节容容积4. 进进行管网网水力计计算5. 确确定二级级泵站扬扬程和设设计流量量（二）排排水管道道工程设设计1. 选选择该县县城排水水体制；2. 城城市污水水和雨水水管道系系统的定定线；3. 城城市污水水管段和和管段的的流量计计算；4. 城城市污水水管段和和管段的的设计.三应完完成的设设计成果果1. 设设计说明明计算书书一份（550页左左右。包包括设计计说明、水水量、水水力计算算表格及及草图）。2. 铅铅笔绘图图纸3张张绘制给给水排水水管网总总平面布布置图一一张给水管管网某一一管段的的纵断面面图一张张 比例 横横 1:10000 纵 1:1100 排水管管道某一一干管纵纵剖面图图一张比例 横 1:110000 纵 11:1000 四设计计原始资资料1. 县县城平面面图（注注意：选选择其中中一个，学学号除以以4的余余数加11）该县城为为我国西西北地区区一小县县城，城城内有工工厂数家家及部分分公共建建筑。（学学号单号号取河西西，双号号取河东东地区）居民区居居住人口口在规划划期内近近期按 2（11+x/1000）万 人平方公公里设计计，远期期按 3（11+2/1000）万 人人/平方方公里考考虑（xx为自己己学号末末两位数数字）。最高建筑筑为六层层楼，室室内有完完善的给给排水设设备，给给水普及及率为近近期 85 %，远期期 990 %。综合生活活用水量量时变化化系数为为Kh为 1.55 。2. 规规划期内内大用户户对水量量、水质质和水压压要求资资料见用用户对水水量、水水压要求求一览表表（表11）。3. 浇浇洒道路路面积330万mm2。4. 绿绿地面积积1000万m22。5. 其其它按规规范要求求确定。6. 该该区地表表水污染染严重，水水质不好好，故近近期不考考虑采用用地表水水作为水水源。7. 气气象资料料（1）主主导风向向：夏季季东南风风，冬季季东北风风（2）年年最高温温度399，年最最低温度度-8（3）最最大冰冻冻深度11.0mm（4）最最大积雪雪深度00.4mm（5）土土壤性质质：（最最低处）0.4mm-0.8m垦垦殖土0.8 m-33.8mm 粘沙沙土3.8 m-88 m 中沙及及砂石（6）地地下水位位深度：10.0m（最最浅）（7）地地震等级级：中国国地震划划分为七七级地震震区（8）该该县城暴暴雨强度度公式 （注意意：选择择其中一一个，学学号除以以3的余余数加11）（9）地地面径流流系数0.31；0.338；00.400；0.45；0.550（注注意：选选择其中中一个，学学号除以以5的余余数加11）（10）地地基承载载力2.0Kgg/cmm2（11）可可保证二二级负荷荷供电8. 地地面水系系：（1）最最高水位位31.5（2）最最低水位位 277.5（3）常常水位 29.09. 材材料来源源及供应应：本地地区自产产砖、混混凝土及及混凝土土管。附表1 用用户对水水量、水水压要求求一览表表序号用水单位位名称近期用水水量（mm3/dd）远期用水水量（mm3/dd）每日班次次时变化系系数水压要求求（Kg/cm22）生产生活生产生活12345678910化肥厂磷肥厂化工厂发电厂橡胶厂陶瓷厂汽修厂水泵厂仪表厂洗煤厂400350400500200250300200200400252530303530352020355004505005503003504003503005003540504545504535354522332123121.81.41.51.71.31.31.91.22.01.42.02.01.61.21.81.21.82.01.21.6注：每班班8小时时第二部分分 指 示示 书一目的的与任务务给水排水水管网工工程设计计的目的的是使学学生巩固固所学课课程内容容并加以以系统化化，联系系工程实实际树立立正确设设计思想想，培养养分析问问题和解解决问题题的能力力，学习习编写说说明书、使使用规范范、查阅阅参考资资料和运运用设计计手册及及其他工工具书；提高绘绘图能力力。给水管网网工程设设计的任任务是根根据给出出的各项项原始资资料计算算用水量量、选择择给水系系统进行行管网及及输水管管定线、进进行管网网水力计计算、确确定水塔塔或水池池调节容容积，并并将计算算成果用用文字与与图纸表表达说明明。排水管网网工程设设计的任任务就是是根据给给出的各各项原始始资料，选选择管道道系统的的体制，布布置管道道系统，计计算设计计污水量量、雨水水量、进进行水力力计算，并并将计算算成果用用文字与与图纸表表达说明明。二工作作步骤I、给水水管道部部分(一)用用水量计计算1. 居居民区用用水量计计算最高时要要求水厂厂供应 700% 设计流流量，其其余由水水塔或高高位水池池供给。（二）选选择给水水系统进进行管网网及输水水管定线线1. 弄弄清县城城平面图图、地形形、水体体、街坊坊布置情情况；2. 选选择给水水系统、确确定水塔塔或高位位水池的的位置；3. 进进行管网网及输水水管定线线，对管管段、节节点进行行编号；绘制管管网总平平面布置置图。（三）计计算最高高日最高高时工况况下节点点流量、管管段设计计流量、初初步确定定管段直直径（四）进进行最高高日最高高时管网网平差计计算1. 选选择平差差方法，进进行管网网水力计计算，求求出各管管段实际际流量、水水头损失失、管段段流速及及各节点点压力水水头、自自由水压压。2. 确确定泵站站扬程及及水塔高高度，确确定水泵泵型号及及台数。（清水池池水位 = 其其所在地地地面标标高-11.0 m，二二级泵站站按两级级供水）3. 绘绘制管网网平结果果图，图图上注明明各管段段及节点点主要水水力参数数。图例：（五）管管网校核核1. 消消防时校校核（1）确确定火灾灾发生的的次数及及位置；（2）火火灾流量量全部由由二级泵泵站供给给；（3）绘绘制管网网平差结结果图2. 最最大转输输时校核核最大转输输时管网网用水量量按最高高时用水水量的 300% 计算算(1) 二泵站站供水量量按最高高时用水水量的 400% 计算(2) 绘制管管网平差差结果图图3. 事事故时校校核(1) 确定最最不利管管段(2) 事故时时管网用用水量按按最高时时用水量量的700%计算算二泵站供供水量按按最高时时用水量量的 50% 计算，其其余由水水塔供给给。绘制管网网平差结结果图（六）确确定清水水池、水水塔调节节容积1. 清清水池有有效容积积按最高高日用水水量的 110220 % 计。2. 水水塔有效效容积按按最高日日用水量量的 22.53 % 计。（七）绘绘图1. 管管网总平平面布置置图一张张（A33）（1）比比例 1：50000（2）图图上标明明管段参参数（管管长、管管径） 图例： L (m)-DD (mmm)2. 管管网起点点至控制制点选定定线路3300mm长管道道的详细细设计图图（1）平平面布置置图一张张（A33）比例 1：10000 示例：每1500m设接接户支管管，每1120mm设室外外消火栓栓。（2）纵纵断面图图一张（AA3）比例 竖 1:1000横 11:10000示例： 注：表表头高度度均为115mmm。（3）选选定2-3个节节点绘制制节点详详图图例： 排水水管道部部分（一）管管道系统统的规划划及排水水系统的的选择1. 弄弄清县城城平面图图、地形形、水体体、街坊坊布置情情况，绘绘制等高高线；2. 确确定排水水系统的的区界及及排水系系统体制制，污水水出路；3. 排排水管道道布置形形式：（1）确确定主干干管走向向，污水水厂、出出水口及及提升泵泵站位置置；（2）根根据地形形及街坊坊的布置置确定支支管的布布置方式式；（3）对对支管、干干管进行行编号，布布置检查查井。（二）污污水量计计算1. 居居民区污污水量计计算。2. 工工厂作为为集中流流量计算算。3. 流流量计算算可参考考教材PP2188表9.6。4. 雨雨水管道道流量计计算，根根据教材材所叙述述的有关关内容和和规范，结结合本地地区实际际情况确确定重现现期T和和地面径径流时间间t1。（三）管管道系统统的水力力计算及及设计1. 确确定最小小埋设深深度和沟沟道的控控制点，计计算该管管段的起起始埋深深；2. 进进行水力力计算：水力计算算时，根根据管道道布置绘绘成计算算草图，在在各管道道上标明明各段长长度、流流量、流流速、充充满度、管管径和坡坡度；3. 根根据水力力计算结结果，考考虑管道道埋深及及沿线地地质资料料，地震震烈度等等，确定定采用管管道接口口方法和和基础形形式；4. 雨雨水管道道水力计计算和流流量计算算在同一一表上进进行。（四）绘绘图1. 排排水的总总平面图图，可直直接用彩彩色铅笔笔绘在所所给图纸纸上比例例1:550000（A33），图图上表明明各管段段主要参参数（箭箭头表示示水流方方向，雨雨水和污污水相同同，在同同一图中中绘制）：L(m)-D(mm)-I2. 污污水干管管任一段段、雨水水管道排排出口一一段3000长管管道的详详细设计计图（1）污污水管道道平面布布置图一一张（AA3）比例 1：10000示例：每1500m左右右设接户户支管。（2）污污水管道道纵断面面图一张张（A33）比例 竖 1:1000横 11:10000示例：注：表头头高度均均为155mm。（3）雨雨水管道道平面布布置图一一张（AA3）比例 1：10000 示例：注：雨水水口间距距40mm。（4）雨雨水管道道纵断面面图一张张（A33）比例 竖 1:1000横 11:10000 示例：注：表头头高度均均为155mm。三设计计成果设计成果果由封面面、目录录、任务务书、说说明书、计计算书和和图纸组组成并按按此顺序序装订成成册。1.说明明书：包包括设计计任务来来源及原原始资料料，设计计要求，设设计指导导思想及及计算原原则；设设计中采采用的技技术参数数；主要要干线管管道材料料数量，管管底基础础形式，接接口方法法；管道道上的建建筑物及及特殊构构建物（跌跌水井，倒倒虹管、阀阀门井）的的设置等等。2. 计计算书：包括详详细计算算过程、计计算表格格和计算算草图。3. 图图纸：包包括给水水管道工工程总平平面布置置图、给给水管道道平面布布置图、给给水管道道纵断面面布置图图、给水水管道工工程节点点详图、排排水管道道工程总总平面布布置图、污污水管道道平面布布置图、污污水管道道纵断面面布置图图、雨水水管道平平面布置置图、雨雨水管道道纵断面面布置图图组成，按按此次序序装订。图纸标题题栏如小小：附图标题题栏格式式（单位位mm）图纸名称称101010设计学生生图号指导教师师日期25 25 255 255注：表头头尺寸以以毫米计计四参考考资料1.给给水工程程(第第四版)严煦世世、范瑾瑾初，中中国建筑筑工业出出版社2.排排水工程程上册册(第四四版)孙孙慧修，中中国建筑筑工业出出版社3.室室外给水水设计规规范GGB5000133-20006，中中国计划划出版社社4.室室外排水水设计规规范GGB5000144-20006，中中国计划划出版社社5.给给水排水水管网系系统） 严熙世世、刘遂遂庆 主主编 中国建建筑工业业出版社社出版。6.水水源工程程与管道道系统设设计计算算杜茂茂安、韩韩洪军主主编 中国建建筑工业业出版社社出版。第三部分分给水管管网课程程设计计计算书一. 用用水量计计算1.居民民区用水水量计算算居民区居居住人口口在规划划期内近近期按22.688万人/平方公公里，远远期按55.044万人/平方公公里考虑虑根据室室外给水水设计规规范GGB5000133-20006按按近期2200LL/（ccap··d）、远远期2220L/（caap·d）计计算近期期和远期期的用水水量最高建筑筑为六层层楼，室室内有完完善的给给排水设设备，给给谁普及及率为近近期855%，远远期900%。综合生活活用水量量变化系系数为KKh为1.5该县城面面积为00.8kkm2近期：QQ1=0.8*22.688*1004*00.855*2000*11.5/24/3.66/10000=63.16(L/ss)远期：QQ1=0.8*55.044*1004*00.9*2200*1.5/224/33.6/10000=1138.53(L/ss)2.工业业企业用用水量计计算工厂作为为集中流流量，根根据所提提供的最最高日平平均流量量及工作作班次，变变化系数数，确定定近期：最最高日最最高时用用水量QQ2=988.199（L/s）远期：最最高日最最高时用用水量QQ2=1332.228（LL/s）序号用水单位位近期用水水量远期用水水量每日时变化水压要求求最高时流流量名称（m3/d）（m3/d）班次系数（Kg/cm22）（m3/d）生产生活生产生活近期远期1化肥厂400255003521.82.013.22816.7722磷肥厂350254504021.42.09.11111.9913化工厂400305005031.51.67.4779.5554发电厂500305504531.71.210.44311.7715橡胶厂200353004521.31.85.3007.7996陶瓷厂250303505011.31.212.66418.0067汽修厂300354004521.91.811.00514.6688水泵厂200203503531.22.03.0665.3559仪表厂200203003512.01.215.22823.22610洗煤厂400355004521.41.610.55713.225总和98.119132.283.市政政用水量量计算浇撒道路路用水（面面积：330万mm2 ，以以3.00L/（mm2·d）计计算 ）： 绿绿化用水水 （面面积：550万mm2 ，以以2.00 L/（m22·d）计计算） QQ3=9000+110000=19900(m/dd)21.99(L/ss)4.管网网漏失水水量计算算（按前前三项和和的100%计算算）近期：QQ4=100%*(Q1+Q2+Q3)=110%*（633.166+988.199+211.999）=118.333（LL/s）远期：QQ4=100%*(Q1+Q2+Q3)=110%*(1338.553+1132.28+21.99)=299.288(L/s)5.未预预见水量量计算（按按前四项项和的110%计计算）近期：QQ5 =110%*(Q1+Q2+Q3+Q4)=220.116(LL/s)远期：QQ5 =110%*(Q11+Q2+Q3+Q4)=332.221(LL/s)6.消防防用水量量计算消防用水水量不用用于最高高时水力力计算，只只用于消消防校核核使用。根根据县城人 口口数（近近期：2214000人；远期：403300人人）查给给水排水水设计手册：人口小小于2.5万人人，在同同一时间间内的灭灭火次数数为一次次，一次次灭火用水水量为115(LL/s)人口小小于5.0万人人，在同同一时间间内的灭灭火次数为两次次，一次次灭火用用水量为为25(L/ss)。即即 近期：Q6=1*15=15(L/ss)远期：QQ6=2*25=50(L/ss)7.最高高日设计计用水量量计算近期：QQ7=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=2221.558(LL/s)远期：QQ7=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=3554.229(LL/s)8.水源源供水量量计算最高时要要求水厂厂供水770%设设计流量量，其余余由水塔塔或高位位水池供供给。近期：QQ水厂=770%*Q7=1555.111(LL/s) QQ水塔=QQ7-QQ水厂=664.447(LL/s)远期：QQ水厂=770%*Q7=2448.000(LL/s)Q水塔=Q7-Q水厂厂=1006.229(LL/s)二选择择给水系系统及管管网定线线1. 根根据县城城平面图图，地形形，水体体，街坊坊布置情情况，绘绘制等高高线。2. 采采用水厂厂与高位位水池联联合供水水方式。3. 进进行管网网及输水水管定线线，对管管段，节节点进行行编号。4. 管管段配水水长度确确定原则则为：两两侧无用用水的输输水管，配配水长度度为零；单侧用用水管段段的配水水长度取取其实际际长度的的50%，两侧侧全部配配水的管管段配水水长度等等于实际际长度。三. 计计算最高高时工况况下节点点流量，管管段设计计流量，确确定管段段直径1. 计计算比流流量各管段长长度和配配水长度度.管段编号号12345678管段长度度19243256218222330435314配水长度度00256109222330218157管段编号号9101112131415管段长度度220286764255428399320配水长度度110286382255428399320等效管长长l=2256+1099+2222+3330+2188+1557+1110+2866+3882+2255+4288+3999+3320=34772m比流量:q=(Q7-Q2)/ l=(3354.29-1322.288)/334722=0.06339(LL/S*m)2. 计计算管段段沿线流流量管段编号号比流量（LL/s*m)管段配水水长度（mm）管段沿线线流量（LL/s)10.0663900.00020.0663900.00030.0663925616.33640.066391096.97750.0663922214.11960.0663933021.00970.0663921813.99380.0663915710.00390.066391107.033100.0663928618.228110.0663938224.441120.0663925516.229130.0663942827.335140.0663939925.550150.0663932020.4453.计算算节点流流量 节点流流量一部部分按节节点所连连接的管管段的550%计计算，另另一部分分则由集集中流量量直接加加到所处处节点上上；供水水水泵或或高位水水池的供供水流量量也应从从节点处处进入管管网系统统，其方方向与用用水流量量方向相相反，应应作为负负流量。最高时集集中用水水流量集中用水水户名称称化肥厂磷肥厂化工厂发电厂橡胶厂集中用水水流量（LL/S）16.77211.9919.55511.7717.799所处位置置节点编编号11310610集中用水水户名称称陶瓷厂汽修厂水泵厂仪表厂洗煤厂集中用水水流量（LL/S）18.00614.6685.35523.22613.225所处位置置节点编编号83673节点设计计流量计计算节点编号号集中流量量节点沿线线流量供水流量量节点流量量100248-2488200106.29-1066.299339.88418.44158.2254011.66811.6685010.55910.559617.00630.4447.446723.22617.55240.778818.00625.66743.773908.5448.5441017.33412.66730.0011116.77221.33638.00812020.33620.33613044.88144.881按照节点点流量平平衡条件件，依据据供水经经济性和和安全可可靠性初初步分配配各管段段设计流流量。从水源或或多个水水源（指指供水泵泵站或水水塔等在在最高时时供水的的节点）出出发进行行管段设设计流量量初分配配，使供供水流量量沿较短短的距离离扩散到到整个管管网的所所有节点点上去，这这一原则则体现了了供水的的目的性性。在遇到要要向两个个或两个个以上方方向分配配设计流流量时，向向主要供供水方向向分配较较少的流流量，这这一原则则体现了了供水的的经济性性。确定两条条或两条条以上平平行的主主要供水水方向，并并且在平平行供水水方向上上分配相相接近的的较大流流量，垂垂直主要要供水方方向的管管段上也也要分配配一定的的流量，使使得主要要供水方方向上管管段损坏坏时，流流量可通通过这些些管段绕绕道通过过，这一一原则体体现了供供水的可可靠性。管段设计计流量初初分配结结果：管段编号号初分流量量（L/s）初选管径径(mmm)12484002106.29250394.888300483.22300572.661300612.558150728.22200865.667300957.1132501027.1122001110.9961501231.3322501331.3312501412.5571501594.887300四. 最最高时工工况下管管网水力力计算1. 采采用哈代代克洛斯斯平差方方法，进进行官网网水力计计算，得得出各管管段实际际流量、水水头损失失、管段段流速及及各节点点压力水水头、自自由水压压。平差计算算表环号管段编号号sh(m)流量初分分配q(l/s)h(m)s|q|0.88521-3159.28-94.88-2.00321.441-4135.64-83.2-1.33616.331-5138.13-72.61-1.00714.779-1472599.622-12.57-2.119174.4015199.1094.8872.54426.777-4.111253.67q=8.7552-660044.199-12.58-1.882144.34719499.75528.222.63393.22413647.1131.3311.06633.8831472599.62212.5572.199174.405.888445.81q=-7.1123-8195.37-65.67-1.22619.220-9332.63-57.13-1.66629.003-1012811.900-27.12-1.66159.22911139000.66210.9963.266297.1312385.5531.3320.63320.116-13647.11-31.31-1.00633.883-1.770458.65q=2.000第一次平平差第二次平平差q(l/s)h(m)s|q|0.8852q(l/s)h(m)s|q|0.8852-86.13-1.77019.772-84.21-1.66319.335-74.45-1.11014.883-72.53-1.00514.551-63.86-0.88513.225-61.94-0.88012.9913.3000.18855.8811.8880.06634.555103.622.99928.886105.543.09929.331-0.447132.47-0.332110.63q=1.922q=1.600-19.70-4.117211.51-16.36-2.995180.5521.0081.53372.77624.4422.01182.44822.1190.56625.22326.0020.75528.990-3.330-0.11855.881-1.888-0.00634.555-2.226365.313.344-0.225326.48q=3.344q=0.422-63.67-1.11918.770-64.16-1.22118.882-55.13-1.55528.116-55.62-1.55828.337-25.12-1.44055.555-25.61-1.44556.44712.9964.444342.7512.4474.144331.6733.3320.71121.22532.8830.69920.999-22.19-0.55625.223-26.02-0.77528.9900.455491.64-0.116485.22q=-0.449q=0.1882.设计计工况水水力分析析工况分析析计算结结果管段或节节管径实际流量量水头损失失管内流速速节点水头头自由水压压地面标高高点编号（mm）（L/ss）（m）（m/ss）（m）（m）（m）14002480.2221.97773.55839.77833.882250109.296.0992.23366.4491.49965330084.2211.6331.19968.22534.44533.88430072.5531.0551.03366.66232.77233.99530061.9941.80.88865.55732.44733.11615016.3362.9550.93365.33532.11533.22720024.4422.0110.78862.442834.44830064.1161.2110.91164.44130.55133.99925055.6621.5881.13363.2230.1133.111020025.6611.4550.82261.66228.77232.991115012.4474.1440.71160.11728.88731.331225032.8830.6990.67764.33132.44131.991325026.0020.7550.53365.11631.66633.55141501.8880.0660.11115300105.543.0991.499假定节点点7为控控制实经经过水力力分析之之后：各各节点自自由水压压均满足足最小228m的的要求，节节点1为为水厂，节节点水头头33.8-11=322.8mm水泵扬程程 h=（688.255-333.8-1）=41mm2台泵并并联工作作 单单泵流量量 2248/2=1124（LL/s）水塔高度度为1.49mm五管网网校核1. 消消防校核核（1） 该县城城人口小小于5万万人，查查城镇居居民区室室外消防防用水量量表知同同时火灾灾次数为为二次，一一次灭火火用水量量为255×2=550（LL/S）。确确定火灾灾发生的的位置：把火灾灾定在77和111节点。（2）火火灾流量量由高位位水池和和二级泵泵站供给给。Q泵泵站=2248+35=2833（L/s）Q清水池池=1006.229+115=1121.29（LL/s）按上述要要求重新新初分流流，再进进行管网网平差。管