城市给水管网设计说明要点.docx

《城市给水管网设计说明要点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市给水管网设计说明要点.docx（20页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、城市给水管网设计说明要点 目录 (1) 第一章设计说明 (2) 1.1前言 (2) 1.2设计概况 (2) 第二章给水管网设计计算 (4) 2.1用水量计算 (4) 2.2清水池容积计算 (6) 2.3沿线流量和节点流量计算 (8) 第三章管网平差 (10) 3.1管网平差计算 (10) 3.2水泵扬程及泵机组选定 (10) 3.3等水压线图 (11) 3.4管网造价概算 (11) 附表一 (12) 附表二 (12) 附表三 (13) 附表四 (13) 附表五 (14) 附表六 (14) 附图一 (15) 一、设计说明 1.前言 设计项目性质：本给水管网设计为M市给水管网初步设计，设计水平年为

2、2022年。主要服务对象为该县城镇人口生活用水和工业生产用水及职工生活用水，兼负消防功能，不考虑农业用水。该县城最高日用水量为29000m3，最高日最高时用水量为1982m3，流量550.46L/s，最大用水加消防流量为620.46L/s。 2.设计概况 （1）城市概况：该二区城市人口数为8.6万人，人口密度:239人/公顷，供水普及率100%。城区内建筑物按六层考虑。土壤冰冻深度在地面下1.2m。城市用水由水厂提供。综合生用水定额为160L/capd，主导风向是西北风。 表1.工业企业生产、生活用水资料： 企业名生产用水职工生活用水 日用水量 m3/d 逐时变 化 班制 冷车间 人数 热车间

3、 人数 每班淋浴 人数 污染 程度 企业甲3200 均匀三班(8点起始) 1000 800 1600 一般 企业乙3200 均匀二班(8点起始) 800 700 1500 一般 表2.城市用水量变化曲线及时变化系数 时间占最高日用水量（%）时间占最高日用水量（%）时间占最高日用水量（%） 01 1.04 89 6.21 1617 4.52 12 0.95 910 6.12 1718 4.93 23 1.2 1011 5.58 1819 5.14 34 1.65 1112 5.48 1920 5.66 45 3.41 1213 4.97 2021 5.8 56 6.84 1314 4.81 21

4、22 4.91 67 6.84 1415 4.11 2223 3.05 78 6.84 1516 4.18 2324 1.65 （3）给水系统选择 由于工业企业用水对水质无特殊要求，故采用统一给水系统，由于水塔调节容积过大，故不设水塔，若考虑到设计区的现状及保证供水的安全可靠，采用环状网。 （4）用水情况 供水水质要求符合生活饮用水要求。居住区综合生活用水定额取160L/cap*d,最高日用水 m,其中综合生活用水量137603m/d，工业用水量70363m/d，浇洒道路和绿地用水量290003 为2600m3 （5）工程内容 清水池 为调节水厂供水量与城市用水量之间的差额，故设置清水池，调节

5、容积 m，考虑到供水安全，为便于清洗和检修时不间断供水，设两个清水池， 57003 尺寸（m）:30m30m4.8m,数量两个，截面为方形。有效深度4.5m，安全超 高0.3m。 泵站内设置水泵 主要设备及器材，管材及接口：观望中所有管网采用球墨铸铁管，接口采用 法兰接口，三通、四通、大小头、90弯管均为铸铁，每个节点处设置检修 阀门，采用D371H对夹式蝶阀，消火栓每100m设置一个，采用型号SA100-1.6。 （6）参考资料 1.给水排水设计手册第三册城镇给水 2.给水排水设计手册第一册常用资料。 3.给水排水设计手册第十一册常用设备 4.给水排水设计手册第十册器材与装置 5.室外给水设

6、计规范GB50013-2022 6.建筑设计防火规范GB500162022 7.水源工程与管道系统设计计算 8.给水工程（第四版）教材 9.给水排水计算机应用教材 二、设计计算 2.1用水量计算 （1）.最高日综合生活用水 根据该地区及人口规模和经济状况，该县为中小城市，城市分为二区。查给 水工程522页附表1（6），最高日用水定额为160L/cap.d, 则最高日综合生活用水量： Q1=qN=8.610416010-3=13760m3/d 城市工业企业甲，生产用水量3200m3/d;企业乙，生产用水量3200m3/d 。企业甲3班倒，冷车间3000人/d,热车间2400人/d ，淋浴1600

7、人/班。企业乙2班倒，冷车间1600人/d,热车间1400人/d ，淋浴1500人/班。生活用水，冷车间采用每人每班25L ，热车间采用每人每班35L ；淋浴用水，冷车间采用没人没办40L,热车间采用每人每班60L. )/(35991000/40800360800335240025300032022d m Q =?+?+?+?+=）（甲) /(34371000/60700240800235140025160032022d m Q =?+?+?+?+=）（乙7036343735992=+=+=乙甲Q Q Q m3/d 城区道路总面积：0.4km2 绿化面积取20%，即3.460.2=0.69km

8、2。 取浇洒道路每次用水量为1.5L/(m2?次)，每天浇洒两次，绿化用水量为2L/(m2?d)。 ）（d m Q /2600101024.0101025.169.033-6363=?+?=- 城市未预见水量和管网漏失水量取最高日用水量的24%合并计算。 d Q Q Q Q d 3321m 29000260070341376024.1)(24.1=+?=+=）（ M 市时变化系数为1.64 )s (48.5503600 2464 .12900010003600 241000h L Q Q k d h =?= ?= （2）消防时用水量 M 市人口数量为8.6万人，查室外消防用水量表可得，同一时间

9、内的火灾次数为2次，一次灭火用水量为35L/s 。 )/(70352q 2x s L Q X =?= （3）绘制城市最高日用水量变化曲线 2.3 清水池容积计算 清水池与水塔调节容积计算 小时 一级泵站供水量(%) 二级泵站供水量(%) 清水池调节容积计算(%) 水塔调节容积计算(%) 设置水塔 不设水塔 不设置水塔 设置水塔 0-1 4.17 2.9 1.04 -3.13 -1.27 -1.86 12 4.17 2.9 0.95 -3.22 -1.27 -1.95 23 4.16 2.9 1.2 -3.21 -1.26 -1.95 34 4.17 2.9 1.65 -2.97 -1.27 -

10、1.7 45 4.17 2.9 3.41 -2.52 -1.27 -1.25 56 4.17 2.9 6.84 -0.76 -1.27 0.51 67 4.17 4.8 6.84 2.67 0.63 2.04 78 4.16 4.8 6.84 2.68 0.64 2.04 89 4.17 4.8 6.21 2.04 0.63 1.41 910 4.17 4.8 6.12 1.95 0.63 1.32 10-11 4.17 4.8 5.58 1.41 0.63 0.78 11-12 4.17 4.8 5.48 1.31 0.63 0.78 12-13 4.16 4.8 4.97 0.7 0.64

11、 0.17 13-14 4.16 4.8 4.81 0.63 0.64 0.01 14-15 4.17 4.8 4.11 -0.06 0.63 -0.69 15-16 4.16 4.8 4.18 0.02 0.64 -0.62 16-17 4.17 4.8 4.52 0.35 0.63 -0.28 17-18 4.17 4.8 4.93 0.76 0.63 0.13 18-19 4.17 4.8 5.14 0.97 0.63 0.34 19-20 4.16 4.8 5.66 1.50 0.64 0.86 20-21 4.17 4.8 5.8 1.63 0.63 1.63 21-22 4.17

12、4.8 4.91 0.74 0.63 0.74 22-23 4.16 2.9 3.05 -1.11 -1.26 -0.15 23-24 4.16 2.9 1.65 -2.51 -1.26 -1.25 累计 100 100 100 19.49 10.13 10.93 最大使用水量计算： 根据表2.综合生活用水逐时变化表中各时段占全天用水量百分比，二泵站采用分级供水方案，一泵站均匀供水。 一泵站全天运转，流量为最高日的24 1 100%=4.17% 3.清水池和水塔调节容积的计算 一、二级泵站每小时供水量不相等，为了调节量泵站的差额，必须在一二级泵站之间建造清水池。 清水池的调节容积由一二级泵站供

13、水量曲线确定。 水塔容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。 清水池有效容积等于调节容积、消防贮水量、水厂自用水量和安全贮水量之和。 清水池应设置为容积相等的两只。 当管网中设有水塔时 清水池每小时的调节水量为二泵站供水量与一泵站供水量之差。计算过程如表：清水池和水塔调节容积计算表。此种情况下清水池调节容积占全天总用水量的10.13%。 水塔调节容积为小时用水量与二泵站小时供水量之差。此种情况下，累积水塔调节容积占全天总用水量的10.93%。 当管网中无水塔时 清水池调节容积水量为用户小时用水量与一泵站供水量之差。此种情况下，累积清水池调节容积占全天总用水量的19.49%。(清水池和水塔调节容积

14、计算表见附表) .水塔容积和尺寸的计算 （1）调节容积的计算 1W =29000*10.93%=31703m 消防贮水量（10min 室内消防用水） 2W =5*2*2*60*10*10-3=123m （两处同 时发生火灾，每处两个消火栓同时工作10min ，流量取5L/s ） 总容积及水塔尺寸计算 水塔水柜设为圆柱形，高取3.0m ，其中0.2m 超高 水柜横截面积S=（3170+12）/2.8=1136.433m 水柜横截面直径m s D 3814 .343 .113644=?= = 水塔总容积为W=1136.43*3=3409.292m 由于水塔容积过大，造价高，故而不设水塔。 II.清

15、水池容积及尺寸的确定。 由于本设计不设置水塔，故而清水池调节容积为最大日用水量的19.98% （1） 调节容积计算： W1=2900019.49%=5700m3 （2）消防容积的计算： 消防贮水量用于室外消防用水，室外消防用水（查给水工程附录3）。根 据人数规模确定同一时间内的火灾次数为2次，一次灭火用水量45L/s ，历 时2小时，则消防水量： W2=2360035210-3=504m3 水厂自用水量的确定： 取最高日用水量的5%10% W3=290005%=1450m3 (4)安全贮量的确定： 清水池的安全贮量取最高水位以上0.3m 的超高 确定清水池的个数和每个池子的尺寸： 设置两个清水

16、池，其横截面为方形，水深取4.5m 每个池子的横截面积S=（504+5700+1450）/（4.5*2）=850.44m 2 故每个池子的边长L=29.16m 取30m 综述：每个池子的尺寸：边长30m 的方形截面，池深4.8m ，个数为2。 清水池总容积W=230304.8=8640m3，规格（m3）230304.8 （6）净水厂位置及管网布置见给水管网平面布置图 2.3沿线流量和节点流量计算 I.管网定线 管网采取环网状布置形式,在平面图上具体确定管线,测出长度(按比例尺 1:5000)。进行节点编号,具体定线及编号见平面图。 给基环统一编号。按照设计平面图确定沿线管段的配水系数，详细具体

17、的参数 及数据见表（M 城区最高日最高时管段沿线流量计算表）。 II 沿线流量，节点流量的确定： 比流量s q ，最高日最高时总用水量为550.46L/s 最大时工业企业集中用水量分别为: s L /1.613600 40 800608003600243524002530003200000q =?+?+?+?+=甲 s L /66.773600 60 700408003600163514002516003200000q =?+?+?+?+= 乙 3.6-单位换算系数 L 计算 -计算管长,根据各管的配水系数折算后的管长 L 计算=(935+860+475+465+465+915+850+485

18、+470+450+980+760)=8110m ， 则比流量s q =(550.46-61.1-77.66)/8110=0.0507645 L/S m 管段沿线流量确定 q ij =q s l ij -配水系数 如Q21=qs L=9350.0508878=54.04 L/s 同理得各管段沿线流量 计算结果见表:城区最高日最高时管段沿线流量计算表 管段编号 管段长度（m) 沿线流量（L/S) 管段编号 管段长度（m) 沿线流量（L/S) 1-2 935 47.46 3-6 465 23.61 2-3 860 43.66 4-7 485 24.62 1-4 475 24.11 7-8 980 4

19、9.75 4-5 915 46.45 6-9 450 22.84 5-6 850 43.15 5-8 470 23.86 2-5 465 23.61 8-9 760 38.58 节点流量的确定 1=(1+2+3+4)+2 i q 管段管段管段管段节点集中流量 i q 各节点的总流量 L/S 管段i 与节点关联的管段沿线流量 计算过程：q1=0.5*(q2-1+q4-1)=40.55L/s 同理计算各节点的总流量，结果见表： 节点编号 节点流量（L/s ） 节点编号 节点流量 （L/s ） 节点编号 节点流量（L/s ） 1 35.80 4 47.60 7 37.20 2 57.40 5 68.

20、50 8 56.00 3 172.48 6 44.80 9 30.70 III .管段流量初始分配及管径的确定 流量初始分配时，按照最短管线供水原则，并考虑可靠性的要求进行流量分配，应用节点流量连续性方程0=+ ij i q q 进行流量的初始分配。流量的初分结果见图： （管网定线编号，管长及初分流量图） 根据管网初分流量，按界限流量表确定初始的经济管径 完成下表：管段原始数据表（最终修订确认，经消防、事故核算调整后的结果） 管段编号 管径（mm ） 节点编号 管径（mm ） 节点编号 管径（mm ） 1-2 500 4-5 450 7-8 300 2-3 300 5-6 400 8-9 35

21、0 1-4 600 2-5 400 3-6 400 4-7 400 5-8 400 6-9 300 1 2 3 8 9 5 7 4 6 -550.48 35.8 57.4 47.6 37.2 44.8 172.48 65.2 97.98 100 50 214.68 150 300.00 67.28 88.78 102.30 122.48 107.28 56.0 68.5 30.7 三、管网平差 3.1 管网平差结果与校核 （1）最大时管网水力计算见附表（一）（二） （2）消防时的校核，见附表（三）（四） 按消防要求同时两处失火，一处位于控制点，一处位于靠近大用户和工业企业的节点处。每处按35L

22、/s计，分别在节点7和节点3处. （3）事故时管网的核算，见附表（五）（六） 根据最高时流量的初步分配，确定最不利管段为1-6段，此时流量按设计用水量的70% 计算。 （4）根据最高时、最高时+消防、事故时的电算结果调整后的管径确定最终管径。重新计算同时满足三个工况的计算结果，从而完成管网各工况水力计算结果图。 3.2 水泵选定 1）最大时水泵计算 清水池地面标高为105.00m ，清水池最低水位3m，最低水位地面标高102.00m。从水厂向管网两条输水管长为350m，最高时每条管中流量为,257.3L/s，依此每条输水管渠的管径选为500mm，查水力计算表，千米损失为 4.11 m，所以沿程

23、水头损失为 4.11350/1000=1.438m，局部水头损失按沿程水头损失的10%计算，故压水管水头损失为1.4381.1= 1.58m。7点为控制点，其地面标高为105.00m ，控制点需要的服务水头为六层楼即2m,吸水管路损失取0.4m。 最大时水泵扬程: H128+（105-102）+1.58+0.4+h35m 式中h为最不利管段的水头损失1-4-7,由附表平差（二），计算得 h =2.016m 可采用型号KQL 250/370-90/4的泵三用一备,其相关参数如下： 型号流量 （m3/h) 扬程(m) 转速 (r/min) 电机功率 (Kw) 必需汽蚀 余量(m) 重量(kg) K

24、QL 250/370-90 /4 365 47 1480 90 5.5 1030 500 44 600 35 2）消防时核算 最高日水量和消防流量和为584.6L/s，由单根输水管流量，查水力计算表，输水管千米损失为5.34m。 最高时消防所需水泵扬程: H2（105-102）+10+5.34*0.35*1.1+0.4+h 18.6mH 满足要求 （式中h最不利管段的水头损失1-4-7-由附表平差（四）计算得3.148m 。 ）事故核算 1-4管段断开，70的设计流量（即360.22L/s）送向管网，平差结果见附表平差（六）查得 每条输水管千米损失为2.11 m。压水管水头损失为2.11350

25、1.1/1000=0.8m 。 事故时所需水泵扬程： H2（105-102）+28+2.11*0.35*1.1+0.4+2+h 45.0m 满足要求 （式中h最不利管段的水头损失1-2-5-4-7，由附表平差（六）计算得12.956m （4）节点水压标高计算 见附图平差（一）（二）（三）最大时、消防、事故平差结果。 3.3 绘制等压线图 最大用水时等水压线图见附图一.。 3.3 管网造价概算 计算见下表: 管径（mm）300 350 400 450 500 600 单价(元/ 183.3 205.02 226.89 238.95 260.67 346.14 米) 管长（m）2600 450 2

26、735 915 935 475 管段造价 47.66 9.23 62.05 21.86 24.37 16.44 (万元) 总造价 181.62 （万元） 附表一： 节点编号流量(L/s) 地面标高(m) 节点水压(m) 自由水头(m) 1 -360.220 104.370 146.001 41.631 2 40.180 101.100 138.434 37.334 3 120.680 98.100 132.608 34.508 4 33.320 105.200 133.200 28.000 5 47.950 101.540 133.543 32.003 6 31.360 98.540 132.

27、741 34.201 7 26.040 105.000 133.045 28.045 8 39.200 101.400 132.945 31.545 9 21.490 98.500 132.742 34.242 附表二： 管道编号管径(mm) 管长(m) 流量(L/s) 流速(m/s) 千米损失 (m) 管道损失 (m) 1-2 500 935.0 204.058 0.983 2.828 2.644 2-3 300 860.0 72.540 0.955 4.773 4.105 3-6 400 465.0 99.860 0.749 2.204 1.025 4-1 600 475.0 310.542 1.045 2.576 1.224 5-2 400 465.0 74.118 0.556 1.270 0.590 5-4 500 915.0 178.057 0.858 2.198 2.011 6-5 400 850.0 116.446 0.873 2.929 2.490 6-9 300 450.0 28.214 0.371 0.832 0.374 7-4 400 485.0 84.885 0.637 1.632 0.792 8-5 350 470.0 67.229 0.653 1.986 0.933 8-7 300 980.0 47.685 0.628 2.197 2.153