给水排水管道系统课程设计3·.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date给水排水管道系统课程设计3给水排水工程课程设计说明书 给水排水管道系统设计说明系 别：环境与市政工程学院专 业：给水排水工程专业姓 名：学 号：0130指导教师：谭水成实习时间：2013.12.16 - 2013.12.28 河南城建学院2013年12月25日前 言本次给排水管道的实习课程是对杭州市给排水管网进行设计，实习时间为两周，结合实际设计，使同学们对管道设计的

2、知识和注意事项有更深刻的理解。随着城市化进程的加快，给水排水工程已经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施，成为人类健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。给水排水系统是为人们生活、生产、市政和消防提供用水和废水排除设施的总称。给水排水工程由给水工程和排水工程两大部分组成。本设计针对这两部分对杭州市给水排水管道进行设计。设计过程中，先大致了解杭州市地形分布后，决定通过分区供水满足整个城市的用水需求。定线，给谁水力计算，确定管径，校核等等，把定下的管径标图并整理报告。考虑城市初步规划，以及资金投资问题，采用完全分流制排水系统。生活污水和工业废水通过污水排水系统送至污水处理厂，经处理后再排入水

3、体。雨水是通过雨水排水系统直接排入水体。课程设计让我们结合所学知识，运用CAD制图，画出杭州市给水排水管道总平面分布图，部分污水干管剖面图，及给水等水压线图等，学会灵活运用知识。PrefaceThe water supply and drainage pipeline of practice course is on water supply and drainage pipe network in hangzhou city design, practice time for two weeks, combined with the actual design, make the stude

4、nts knowledge of pipeline design and matters needing attention to have a more profound understanding. With the speeding up of urbanization, water supply and drainage engineering has become the important foundation of the urban construction and industrial production facilities, become a human health

5、safety and the basis of industrial and agricultural production and development of science and technology. Water supply and drainage system is for peoples life and production, municipal and fire the floorboard of the ruled out water and wastewater facilities. Water supply and drainage engineering is

6、composed of two most of the water supply and drainage engineering. This design for the two parts of hangzhou city water supply and drainage pipeline design. The design process, first a general idea of hangzhou topography distribution, decided to meet the demand of the whole city water supply by part

7、ition. Who alignment, hydraulic calculation, to determine the pipe diameter, check, etc., the set of pipe diameter plotting and finishing report. Considering the preliminary planning, as well as capital investment, adopt completely separate system and drainage system. Life sewage and industrial wast

8、ewater by sent to the sewage treatment plants, sewage drainage system was treated and then discharged into water body. Rain water is directly discharged into water body by rainwater drainage system. Lets combine knowledge in course design, using the CAD drawing, draw the hangzhou city water supply a

9、nd drainage pipeline total plane distribution, part of the trunk sewer section, and feed water pressure diagram and so on, learn to apply knowledge.目录第一章 课程设计任务书6第二章 给水管网设计与计算82.1 供水方式的选择82.2 给水管网的布置81）、水厂的选址原则82）、管网的定线要求82.3 基本数据的确定92.4 设计用水量计算92.5 清水池的计算: （见表2.5）102.6 管段设计流量计算122.6.1 各管段长度（见表2.6.1

10、）122.6.2 集中流量的计算122.6.3 比流量的计算132.6.4管段沿线流量的计算（见表2.6.4）132.6.5 节点流量的计算（见表2.6.5）132.6.6 管网流量的分配计算142.6.7 确定管径142.6.8 管网平差152.6.9 管网核算消防校核23第三章 污水管道的设计323.1 排水体制的确定：323.2 污水管道的定线323.3街坊进行编号并计算其面积（见表3.3）323.4 划分设计管段，计算设计流量333.5 污水管道的水力计算333.5.1 水力计算设计参数333.5.2 污水干管的水力计算（见表3.5.2-1/2）34第四章 雨水管网的设计354.1 雨

11、水管网的定线：354.2 主干管的相关参数的确定354.3 雨水管道的水力计算设计参数374.4雨水干管的水力计算37第五章 课程设计总结38第一章 课程设计任务书一、 设计题目： 杭州 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3004+4007+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16000吨/天，最大班用水量：7000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

12、用淋浴者占 40 %；一般车间使用淋浴者占 20 %。2） B工厂，日用水量8000吨/天，最大班用水量：3000吨/班，工人总数5000人，分三班工作，最大班2000人，热车间占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般车间使用淋浴者占 40 %。3） 火车站用水量为 L/s。4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为 8 米。5、城市河流水位： 最高水位：85米，最低水位：70米，常水位： 75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）

13、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）

14、；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 第二章 给水管网设计与计算2.1 供水方式的选择该城市的地势相对比较平坦，没有太大的起伏变化。城市的外围有一条自南向北转向东流的河流，无天然划分，故不采用分区供水；市中各工业企业对水质无特殊要求，故不进行分质供水。综上所述，因而采用统一的给水系统。2.2 给水管网的布置城市给水管网的布置取决于

15、城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。 1）、水厂的选址原则1.给水系统布局合理；2.不受洪水威胁；3有较好的废水排除条件；4有良好的工程地质条件；5有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；6少拆迁，不占或少占良田；7施工、运行和维护方便。 根据以上原则把水厂建在河流的上游。2）、管网的定线要求1.随水流的方向以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置应布置在用水量较大街区通过，干管的间距，一般为500-800米。2.连接管之间的间距一般为800-1000米。3.干管一般沿城镇规划的道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过。根据以上原则合理的对管网进行布置，详见平面图。2.3

16、 基本数据的确定 由原始资料该城市位于杭州,1区273公顷，2区2216公顷 人口数为273300+2216400=96.8万查室外排水设计规范可知该城市位于一分区，为大城市。从设计规范查出：综合生活用水定额采用300 L/(人d)；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，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；浇洒道路用水量按每平方路面每次1.5L计算；绿化用水量按2L/d.m2 计算；城市的未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的8%和10%计算；2.4 设计用水量计算 城市设计用水量按最高日用水量计算,包括:居民综合生活用水、工业企

17、业生产用水和工作人员生活用水、浇洒道路和绿化用水、城市未预见水量和管网漏失水量居民综合生活用水。2.4.1.最高日用水量计算城市最高日用水量包括综合生活用水、工业生产用水、职工生活用水及淋浴用水、市政用水、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）300273819004002216886400，参考教材，取综合生活用水定额为300 L/(人d)。用水普及率为100%。最高日综合生活用水量Q1 ： Q1=qNfQ1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=

18、300968000=2904002.4.2.工业用水量（1）工业企业职工的生活用水和淋浴用水量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.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：工人总数3000人，热车间人数300030%=900（人），使用淋浴人数90040%=360（人）。普通车间人数300070%=2100（人），使用淋浴人数210020%=420（人）。Q=（90035+210025+36060+42040）/1000=122.4(m3/d)B工厂：工人总数5000人，热车间人数500030%=1500（人），使用淋浴人

19、数150080%=1200（人）。普通车间人数500070%=3500（人），使用淋浴人数350040%=1400（人）。Q=（150035+350025+120060+140040）/1000=268(m3/d)工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q2Q2=Q+ Q=122.4+268=390.4(m3/d)（2）工业生产用水量Q4：Q3=16000+8000=24000(m3/d)2.4.3市政用水量Q4：浇洒道路用水量按4000吨/天计算，浇洒路面时间定在每天10:00-11:00、14：:0-16:00两个时段；浇洒绿地水量按2000吨/天计，浇洒绿地时间定在7:00-10:00Q440

20、00+20006000(m3/d)2.4.4 管网漏失水量Q5 按最高日用水量的10%计算Q5=（Q1 +Q2+Q3+Q4）10%=43419(m3/d)2.4.5城市的未预见水量Q6按最高日用水量的8%计算。Q6（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5）8%38208.72(m3/d)2.4.6最高日用水量Qd：QdQ1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 =519264(m3/d) 2.4.7最高时用水量Qh Qh=6010 L/s2.5 清水池调节容积由教材可知，取清水池调节容积为15%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+ W4W清水池总容积（m

21、）；W1清水池调节容积（m）；W2消防储水量（m），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3%计算；W4安全储水量清水池调节容积W1= Qd15%=77372.6 m消防水量 W2 : 该城市人口为134.6万人，确定同一时间内的火灾次数为4次，一次用水量为95L/s，火灾持续时间为2.0h故W249522736 m水厂自用水按最高日用水量的3%计：W3= Qd3%=15474.5m清水池的安全储量W4 按以上三部分容积和的10%计算。因此清水池的有效容积为W=（1+10%）（W1 +W2 +W3）=（1+10%）(77372.6+2736+1547

22、4.5)=105141.4m2.6 管段设计流量计算2.6.1 各管段长度（见表2.6.1）表2.6.1 各管段长度管段标号管长有效长度管段标号管长有效长度014202101516130613061212141214161787587523130013001718588588341157115713181088108845834417811669669561844922813103010306712491249718103210327848624361910521052259489481819899899895462736211218121891014227111920133913391011

23、555555202169269211121253125352159459412131564782202458158113147867862122974974141599599523249459452225035032425773773222331131123291179117923287927922728749749272956756725267037032528735735129582582262723361168总长41900371741417121512152.6.2 集中流量的计算 A工厂最高时集中流量为70001000/83600+（25300070%+300030%35）/2436

24、00+120030%40%60/3600+120070%20%40/3600=248Ls B工厂最高时集中流量为30001000/83600+（25500070%+500030%35）/243600+200030%80%60/3600+200070%40%40/3600=120Ls2.6.3 比流量的计算q s(Q6-q)/ L （6010-144-120）/369640.15177(s.m)2.6.4 管段沿线流量的计算（见表2.6.4）表2.6.4 管段沿线流量的计管段编号有效长度/m沿线流量Ls管段编号有效长度/m沿线流量Ls0121031.87 4171215184.40 121214

25、184.25 15161306198.21 231300197.30 1617875132.80 341157175.60 171858889.24 4541763.29 13181088165.13 56922139.93 811669101.53 671249189.56 8131030156.32 7824336.88 7181032156.63 25948143.88 6191052159.66 8927341.43 1819899136.44 910711107.91 6211218184.86 101155584.23 19201339203.22 11121253190.17 2

26、021692105.02 1213782118.68 52159490.15 1314786119.29 202458188.18 1415995151.01 2122974147.82 22250376.34 2324945143.42 222331147.20 2425773117.32 2328792120.20 23291179178.94 272956786.05 2728749113.68 2528735111.55 2526703106.69 26271168177.27 12958288.33 2.6.5 节点流量的计算（见表2.6.5）利用qiq折算系数.表2.6.5 各节点

27、流量的计算节点编号集中流量Ls节点流量Ls节点总流量Ls节点编号集中流量Ls节点流量Ls节点总流量Ls012015.94 135.94 15165.31 165.31 1152.26 152.26 16156.69 156.69 2284.85 284.85 17192.39 192.39 3176.51 176.51 18259.13 259.13 4113.08 113.08 19236.36 236.36 5206.98 206.98 20187.65 187.65 6319.05 319.05 21249.87 249.87 7181.33 181.33 22128.45 128.45

28、 8159.12 159.12 23231.83 231.83 970.69 70.69 24165.16 165.16 1024890.95 338.95 25158.84 158.84 11177.95 177.95 26134.42 134.42 12146.20 146.20 27178.46 178.46 13264.80 264.80 28163.51 163.51 14215.23 215.23 29167.25 167.25 2.6.6 管网流量的分配计算.分配步骤：按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选

29、定几条主要的平行干管线，这些平行干管中 尽可能均匀地分配流量，并且符合水流连续性即满足节点流量平衡的条件。与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量一般不大，只有在干损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以分配较少的流量.2.6.7 确定管径（1），把最高日最高时的流量进行预分配（2） 根据分配的流量用平均经济流速来进行选管径，参照界限流量表（见表2.6.7-2） 表2.6.7-2 界限流量表管径界限流量Ls管径界限流量Ls1009450130-1681509-15500168-23720015-28.5600237-3552

30、5028.5-45700355-49030045-68800490-68535068-96900685-82240096-1301000822-1120（）2.6.8 管网平差 利用合工大平差软件进行管网平差，分析评查结果发现第八环中的一个管段小，故考虑把管径用原来的500变为400，不再进行二次平差。节点水压的计算：选择10点为控制点，由于楼层高为7层，故10点的自由水压为32米该点的地面高程由等高线求得为89.19，则该点要求的水压表高为89.19+32=121.19米。 管网平差结果 = 迭代次数=34 = 环号= 1 闭合差= .010 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I

31、水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 582 1800 .92 2331.33 .44 .25 .0001 2 1179 800 .90 452.56 1.21 1.43 .0031 3 311 500 .71 -139.39 1.44 -.45 .0032 4 503 1500 1.19 -2098.78 .89 -.45 .0002 5 1214 1800 1.22 -3114.67 .64 -.77 .0002 sqtotal= .091 dq= .05 = 环号= 2 闭合差= .011 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq

32、 (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 567 1800 .67 1711.57 .25 .14 .0001 2 749 800 1.01 505.35 1.48 1.11 .0022 3 792 600 .30 83.82 .23 .19 .0022 4 1179 800 .90 -452.56 1.21 -1.43 .0031 sqtotal= .072 dq= .08 = 环号= 3 闭合差= .011 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 2336 1200 .91 1027.73

33、.73 1.70 .0017 2 703 1000 .98 773.33 1.07 .75 .0010 3 735 600 .91 -258.03 1.80 -1.32 .0051 4 749 800 1.01 -505.35 1.48 -1.11 .0022 sqtotal= .072 dq= .08 = 环号= 4 闭合差= .016 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 735 600 .91 258.03 1.80 1.32 .0051 2 773 1000 1.11 872.55 1.34 1.03

34、.0012 3 945 700 1.15 -443.96 2.28 -2.16 .0049 4 792 600 .30 -83.82 .23 -.19 .0022 sqtotal= .072 dq= .11 = 环号= 5 闭合差= .036 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 311 500 .71 139.39 1.44 .45 .0032 2 945 700 1.15 443.96 2.28 2.16 .0049 3 581 1100 1.21 1151.32 1.18 .69 .0006 4 692 500 1.29 -252.98 3.73 -2.58 .0102 5 974 1500 1.04 -1831.00 .69 -.68 .0004 sqtotal= .091 dq= .20 = 环号= 6 闭合差= .00