给水排水管道系统课程设计28.docx

给水排水管道系统课程设计 题 目：长沙市给水排水管道工程设计 学 院：市政与环境工程学院 专 业：给排水科学与工程 姓 名： 学 号： 指导老师：谭水成 张奎 宋丰明 刘萍 完成时间：207日 前 言课程设计是学习的重要组成部分，通过课程设计可以发现自己 在学习中的不足，提高自己查阅资料，解决问题的能力。在谭永成老是的指导下，我们进行了为期两周的给水排水管道工程课程设计。水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源，科学用水和排水是人类社会史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。特别是近现代史中，随着人类居住和生产的城市化进程，给排水工程己经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施，成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。 给水排水工程的目的和任务，就是保证以安全使用、经济合理的工艺与工程技术，合理开发和利用水资源，向城镇和工业供应各项合格用水，汇集、输送、处理和再用利用污水，使水的人工循环正常运行；以提供方便、舒适、卫生、安全的生活和生活环境；保障人民健康与正常生活，促进生产发展，保护和改善水环境质量。Preface Curriculum design is an important part of learning , curriculum design can be found through their own deficiencies in learning , improve their ability to access information , to solve problems. Under the guidance of Tan Yongcheng always , we conducted a two-week " water sewer project" course design. Water is an important resource for human life , industrial and agricultural production and socio-economic development , science and drainage water is the most important in the history of human society, social activities and one of the production activities . Especially in modern history , with the urbanization of human habitation and production , water supply and drainage works has been developed into an important urban infrastructure construction and industrial production , as the basis to protect the health and safety of human life and the development of industrial and agricultural technology and production .    Water and wastewater engineering purpose and mission is to ensure the safe use , economical technology and engineering , rational development and utilization of water resources , urban and industrial supplies to the passing water, collection, transportation , treatment and reuse of wastewater use , artificial water circulation normal operation ; to provide convenient, comfortable, healthy and safe life and living environment ; protect people's health and a normal life , and promote the development of production , protection and improvement of water quality of the environment . 目 录第一章 课程设计任务书1第二章 给水管网设计与计算32.1 给水管网布置及水厂选址32.2 给水管网设计计算42.2.1.最高日用水量计算42.2.2工业用水量42.2.3二区最高日用水量计算92.3 管网水力计算142.3.1一区管网水力计算142.3.2二区管网水力计算182.4 二级泵站232.5 消防校核23第三章 污水管网设计与计算253.1 污水设计流量计算253.1.1 污水设计流量计算263.1.2 污水干管的计算283.1.3设计流速293.2 最小设计坡度293.3 污水管道埋设深度及管道的衔接303.3.1 污水管道埋设深度303.3.2 污水管道的衔接30第四章 雨水管网设计与计算314.1 雨水管网设计流量314.2 雨水管渠设计参数324.2.1设计参考数据324.2.2设计内容33第五章 总结35附表36附表1-1 一区管网平差结果361-2二区管网平差结果451-3一区消防校核平差结果47附表2-2 二区消防校核平差结果57参考文献60 给排水管道设计 第1章 课程设计任务书 第一章 课程设计任务书一、 设计题目： 长沙 市给水排水管道工程设计。二、 原始资料1、城市总平面图1张，比例为1：10000。2、城市各区人口密度、平均楼层和居住区房屋卫生设备情况：分区人口密度（人/公顷）平均楼层给排水设备淋浴设备集中热水供应3206+3508+3、城市中有下列工业企业，其具体位置见平面图：1） A工厂，日用水量 8000吨/天，最大班用水量：3000吨/班，工人总数3000人，分三班工作，最大班1200人，其中热车间占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般车间使用淋浴者占 20 %。2） B工厂，日用水量吨/天，最大班用水量：吨/班，工人总数人，分三班工作，最大班人，热车间占 %，使用淋浴者占 %；一般车间使用淋浴者占 %。3） 火车站用水量为 8 L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为 7 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、课程设计内容：1、城市给水管网初步设计1） 城市给水管网定线（包括方案定性比较）；2） 用水量计算，管网水力计算；3） 清水池、水塔容积计算、水泵扬程计算4） 管网校核；（三种校核人选一种）5） 绘图（平面图、等水压线图）2、城市排水管网初步设计。1） 排水体制选择2） 城市排水管网定线的说明；3） 设计流量计算；4） 污水控制分支管及总干管的水力计算；5） 任选1条雨水管路的水力计算（若体制为分流制）；6） 绘图（平面图、纵剖面图）四、设计参考资料1、给排水设计手册第一册或给排水快速设计手册第5册2、给排水管道系统教材五、设计成果1、设计说明书一份（包括中英文前言、目录、设计计算的过程、总结）2、城市给水排水管道总平面布置图1张，比例尺为1：10000（1号图）；3、给水管网等水压线图1张（3号图）；4、污水总干管纵剖面图1张（由指导教师指定某一段，长度大约1000米左右）（3号图）；六、要求1、按正常上课严格考勤；2、设计说明书要求条理清楚，书写端正，无错别字；图纸线条、符号、字体符合专业制图规范）；3、按时完成设计任务七、其他1、设计时间：2013-2014学年第一学期（第15、16周 12月16号-12月28号）2、上交设计成果时间： 16周周五下午3、设计指导教师：谭水成 、张奎、宋丰明、刘萍58 给排水管道设计 第2章 给水管网设计与计算 第二章 给水管网设计与计算2.1 给水管网布置及水厂选址该城市有一条自南向北转自西向东向西流的水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。该城市的地势相对比较平坦没有太大的起伏变化。城市的街区分布比较均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求。因而采用统一的给水系统。城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。考虑要点有以下： 定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。干管的间距一般采用500m800m 。 循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的街区通过。 干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。 干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过，尽量少穿越铁路。减小今后检修时的困难。 干管与干管之间的连接管使管网成环状网。连接管的间距考虑在8001000m左右。 力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。城市的输水管和配水管采用钢管（管径1000mm时）和铸铁管。对水厂厂址的选择，应根据下列要求，并且通过技术经济比较来确定：（）给水系统布局合理；（）不受洪水威胁；（）有较好的废水排除条件；（）有良好的工程地质条件；（）有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；（）少拆迁，不占或少占良田；（）施工、运行和维护方便。2.2 给水管网设计计算2.2.1.最高日用水量计算城市最高日用水两包括综合用水、工业生产用水及职工生活用水及淋浴用水、浇洒道路和绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。分区人口密度（人/公顷）面积（公顷）人口数（人）1区3202745.648786052区350654.44229054长沙市位于湖南，一区总人口87.86万人，参考给水排水管道系统教材表42可知该城市位于一区，为大城市。最高日综合生活用水定额为390L/(人·d)，故综合生活用水定额采用上限390L/（人·d），用水普及率为100%。二区总人口22.91万人，参考给水排水管道系统教材表42可知该城市位于一区，为小城市。最高日综合生活用水定额为370L/(人·d)，故综合生活用水定额采用上限370L/（人·d），用水普及率为100%。最高日综合生活用水量Q1 ： Q1=qNf Q1城市最高日综合生活用水，q城市最高日综合用水量定额，/（cap.d）；城市设计年限内计划用水人口数；f城市自来水普及率，采用f=100%Q1=qNf=390×10-3×98×104×100%=382200 2.2.2工业用水量 2.2.2.1一区工业用水量（1）工业企业职工的生活用水量Q2工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算. Q2 =（900×35+2100×25）/1000=84 m3d （2）工业企业职工的淋浴用水量Q3 淋浴用水按一般车间每人每班40L，高温车间每人每班60L计算；A工厂：班次总人数热车间人数一般车间人数用水量(m3d)最大班120036084024甲板90027063018乙班90027063018 淋浴用水量：Q3 =24+18+18=60 m3d（3） 工业生产用水量Q4 : 一区Q4 =8000 m3d。2.2.2.2市政用水量 浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算，每天浇洒2次, Q5 =2745.64×104×20%×1.0×10-3×2=10982.56 m3d。 绿化用水量: Q5=2745.64×104 ×30%×2×10-3×5%=823,692 m3d。2.2.2.3火车站用水量 Q7=8×86.4=691.2 m3d2.2.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量 按最高日用水量的20%计算： Q7=0.2（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6）=80430.0504 m3d最高日设计流量Qd： Qd1.20（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6）=483271.4m3d2.2.2.5消防用水量根据建筑设计防火规范该城市消防用水量定额为100，同时火灾次数为3次。城市消防用水量为： Q5=100×3=300L/S。2.2.2.6一区最高时用水量表（一）一区用水量变化情况表时段用水量%综合生活用水m3h职工生活用水m3h淋浴用水m3h工厂生产用水m3h浇洒道路用水m3h绿化用水m3h火车站用水m3h未预见用水m3h总用水量m3h总用水量%0-12.5396703.51831329335113383.72.77 1-22.4593643.531329335113059.92.70 2-32.595553.531329335113251.12.74 3-42.5396703.5313274629335116111.353.33 4-52.5798233.5313274629335116264.23.37 5-63.09118103.531382429335116329.73.38 6-75.31202953.531329335123990.94.96 7-84.92188043.531329335122500.34.66 8-95.17197603.52437529335123542.34.87 9-105.1194923.537529335123250.84.81 10-115.21199133.537529335123671.24.90 11-125.21199133.537529335123671.24.90 12-135.09194543.537529335123212.54.80 13-144.81183843.537529335122142.44.58 14-154.9919071.83.5375293351.322830.334.72 15-164.717963.43.53752746293351.324467.555.06 16-174.6217657.63.5183132746293351.324117.294.99 17-184.9718995.33.5313293351.322691.394.70 18-195.18197983.5313293351.323494.014.86 19-204.8918689.63.5313293351.322385.634.63 20-214.3916778.63.5313293351.320474.634.24 21-224.1715937.73.5313293351.319633.794.06 22-233.1211924.63.5313293351.315620.693.23 23-242.489478.563.5313293351.313174.612.73 总和100382200846080001098282469180430483271.4100 从表一城市用水量变化情况表中可以看出，1516点用水最高时，最高时用水量为：Qh=24467.55m3h =6796.53L/s。2.2.2.7一区清水池调节容积表（二）清水池调节容积表时间二级泵站供水量%一级泵站供水量%清水池调节容积0-12.77 4.17 -1.40 1-22.70 4.17 -1.47 2-32.74 4.16 -1.42 3-43.33 4.17 -0.84 4-53.37 4.17 -0.80 5-63.38 4.16 -0.78 6-74.96 4.17 0.79 7-84.66 4.17 0.49 8-94.87 4.16 0.71 9-104.81 4.17 0.64 10-114.90 4.17 0.73 11-124.90 4.16 0.74 12-134.80 4.17 0.63 13-144.58 4.17 0.41 14-154.72 4.16 0.56 15-165.06 4.17 0.89 16-174.99 4.17 0.82 17-184.70 4.16 0.54 18-194.86 4.17 0.69 19-204.63 4.17 0.46 20-214.24 4.16 0.08 21-224.06 4.17 -0.11 22-233.23 4.17 -0.94 23-242.73 4.16 -1.43 总和100.00 100.00 9.18 因此从表（二）中可以看出清水池调节容积按最高日用水量的9.18%计算，清水池中除了储存调节用水外还存放消防用水,则清水池有效容积W为：W=W1+W2+W3+W4 W清水池总容积m3； W1调节容积；m3； W消防储水量m3 ,按2小时火灾延续时间计算； W3水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，取最高日用水量的10%计算； W4安全贮量按(W1+W2+W3 )计算 W1+W2+W3483271.4×9.18%+0.3×2×3600+483271.4×10% 94851.45 m3，故W4取94851.45/6=15808.58 m 因此：清水池总容积：W94851.45+15808.58110660.03m取整数为：W=111000 m 清水池应设计成体积相同的两个，如仅有一个，则应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。2.2.3二区最高日用水量计算 2.2.3.1二区最高日综合生活用水量Q1 ： Q1=qNf Q1城市最高日综合生活用水，m3d； q城市最高日综合用水量定额，（人·d）； 城市设计年限内计划用水人口数；设计年限10年内人口增长为36万人； f城市自来水普及率，采用f=100%；所以最高日综合生活用水为： Q1=qNf=370×10-3×36×104×100%=133200 m3d 2.2.3.2二区工业用水量（1）工业企业职工的生活用水量：Q2=0（2）工业企业职工的淋浴用水量：Q3 =0（3）工业生产用水量：Q4 =02.2.3.3二区市政用水量 浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算，每天浇洒2次Q5 =654.44×104×20%×1.0×10-3×2=2618 m3d绿化用水量：Q5=654.44×104 ×30%×2×10-3=3937 m3d2.2.3.4火车站用水量： Q7=02.2.3.5城市的未预见水量和管网漏失水量 按最高日用水量的20%计算：Q8=0.2（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6+Q7）=27949 m3d最高日设计流量Qd： Qd1.20（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6+Q7）=167693.96m3d2.2.3.6消防用水量 根据建筑设计防火规范该城市消防用水量定额为65，同时火灾次数为2。城市消防用水量为： Q5=65×2=130L/S2.2.3.7二区最高时用水量 表（三）二区用水量变化情况表时段h占用一天用水量%综合生活用水量m3h职工生活用m3h淋浴用m3h生产用m3h绿地m3h浇洒道路m3h未预见用水量m3h火车站m3h一天总用水量m3h占最高日百分量%012.53 3369.96000001164.5404534.502.70122.45 3263.40000001164.5404427.942.64232.50 3330.00000001164.5404494.542.68342.53 3369.96000001164.5404534.502.70452.57 3423.24000001164.5404587.782.74563.09 4115.88000392701164.5409207.425.49675.31 7072.92000001164.5408237.464.91784.92 6553.44000001164.5407717.984.60895.17 6886.44000013091164.5409359.985.589105.10 6793.20000001164.5407957.744.7510115.21 6939.72000001164.5408104.264.8311125.21 6939.72000001164.5408104.264.8312135.09 6779.88000001164.5407944.424.7413144.81 6406.92000001164.5407571.464.5214154.99 6646.68000001164.5407811.224.6615164.70 6260.40000013091164.5408733.945.2116174.62 6153.84000001164.5407318.384.3617184.97 6620.04000001164.5407784.584.6418195.18 6899.76000001164.5408064.304.8119204.89 6513.48000001164.5407678.024.5820214.39 5847.48000001164.5407012.024.1821224.17 5554.44000001164.5406718.984.0122233.12 4155.84000001164.5405320.383.1723242.48 3303.36000001164.5404467.902.66累计100.00 133200.000003927261827948.960167693.96100.00 从表三城市用水量变化情况表中可以看出，89点用水最高时，最高时用水量为： Qh=9359.98m3h =2599.99L/s2.2.3.8二区清水池调节容积表（四）清水池调节容积表时间二级泵站供水量一级泵站供水量清水池调节容积 （h）（%）（%）（%）012.704.17-1.47 122.644.17-1.53 232.684.16-1.48 342.704.17-1.47 452.744.17-1.43 565.494.161.33 674.914.170.74 784.604.170.43 895.584.161.42 9104.754.170.58 10114.834.170.66 11124.834.160.67 12134.744.170.57 13144.524.170.35 14154.664.160.50 15165.214.171.04 16174.364.170.19 17184.644.160.48 18194.814.170.64 19204.584.170.41 20214.184.160.02 21224.014.17-0.16 22233.174.17-1.00 23242.664.16-1.50 累计100.00100.00 10.03 因此清水池调节容积按最高日用水量的10.03%计算清水池中除了储存调节用水外还存放消防用水,则清水池有效容积W为： W=W1+W2+W3+W4 W清水池总容积m3； W1调节容积；m3； W消防储水量m3 ,按2小时火灾延续时间计算； W3水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，取最高日用水量的10%计算； W4安全贮量按(W1+W2+W3 )计算； W1+W2+W3167693.96×10.03%+0.13×2×3600+167693.96×10% 34525.1m3,故W4取34525/6=5754.18 m。 因此清水池总容积： W34525.1+5754.1840279.28m取整数为：W=40300 m清水池应设计成体积相同的两个，如仅有一个，则应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。2.3 管网水力计算2.3.1一区管网水力计算2.3.1.1集中用水量集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。从表（一）城市用水量变化情况表中可知： 最大时集中流量为：q=(3.5+375+28.8) =407.3m3h=113.14L/s2.3.1.2比流量计算 Qs=( Qh-q)/L Qh为最高日最大时用水量 L/sq为大用户集中流量L/sL管网总的有效长度 m Qs=(6796.54-113.14)/40992.49=0.163L/(m·s)2.3.1.3沿线流量计算qi-jq si-ji-j有效长度；mq s比流量管段编号管段长度m管段计算长度m比流量L/(m·s)沿线流量L/s1-2785.66 392.830.16364.03 1-61456.64 1456.64237.43 2-31170.22 1170.22190.75 2-51220.44 1220.44198.93 3-4903.03 903.03147.19 4-51128.67 1128.67183.97 5-6874.03 874.03142.47 5-81435.76 717.88117.01 6-7842.28 842.28137.29 7-8846.55 846.55137.99 7-101122.36 1122.36182.94 8-9986.31 493.1680.39 9-101019.56 1019.56166.19 9-141207.64 603.8298.42 10-11261.78 261.7842.67 11-12988.21 988.21161.08 11-34967.23 967.23157.66 12-13960.68 960.68156.59 12-161067.01 1067.01173.92 12-33674.66 674.64109.97 13-14365.88 365.8859.64 13-15864.38 864.38140.89 15-16684.21 684.21111.53 15-18945.64 945.64 154.14 16-17937.67 937.67 152.84 17-18335.46 335.46 54.68 17-19953.90 953.90 155.49 19-20845.02 845.02 137.74 19-221301.33 1301.33 212.12 19-251208.96 1208.96 197.06 20-211086.40 1086.40 177.08 21-221054.48 1054.48 171.88 22-231004.79 1004.79 163.78 22-26698.91 698.91 113.92 23-24246.13 246.13 40.12 23-30962.11