给水管网课程设计说明书.doc

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1、给水管网课程设计说明书一、设计题目：某县城区室外给水排水管网设计二、设计任务及内容（一）给水管网设计1、计算最高日用水量2、计算最高时秒流量3、选择给水系统进行管网及输水管定线4、进行管网水力计算5、确定水塔或水池调节容积6、确定二级泵站扬程与设计流量（二）排水管道设计 1、制定该县排水系统规划，选择排水体制；2、城市污水与雨水管道系统的定线；3、城市污水各设计管段与雨水一根干管各设计管段的流量计算；4、城市污水各设计管段与雨水一根干管的水力计算三、应完成的设计成果1、设计计算说明书一份（50页左右。包括设计说明、水量、水力计算表格及草图）。2、铅笔绘图纸3张（室外管网）绘制给水排水管网总平面

2、布置图一张管网起点至控制点选定线路的纵断面图一张 比例 横 1:1000 纵 1:200 或 横 1:500 纵 1:100、排水管道某一干管纵剖面图一张，比例 纵向 1：100-200 横向 1：500四、设计原始资料1、县城平面图该县城为我国西北地区一小县城，城内有工厂数家及部分公共建筑。居民区居住人口在规划期内近期按 268 人公顷设计，远期按 318 人/公顷考虑。最高建筑为六层楼，室内有给排水设备，无淋浴设备，给水普及率为近期 85 %，远期 90 %。居住区时变化系数为Kh为 1.5 。2、规划期内大用户对水量、水质与水压要求资料见用户对水量、水压要求一览表（表1）。3、浇洒道路用

3、水： 60 m3/d，绿地用水： 140 m3/d， 4、未预见水量按最高日用水量的1525%计算。5、消防用水量、水压及延续时间按规范要求确定。6、该区地表水污染严重，水质不好，故近期不考虑采用地表水作为水源。7、气象资料（1）主导风向：夏季东南风，冬季东北风（2）年最高温度39，年最低温度-8（3）年平均降雨量： 800mm （4）最大积雪深度0.4m，最大冰冻深度1.0m （5）土壤性质：（最低处） 0.8 m -3.8m 粘沙土 3.8 m -8 m 中沙及砂石（6）地下水位深度：10.0m（最浅）； 地下坡度：0.2（7）地震等级：中国地震划分为七级地震区（8）该县城暴雨强度公式 （

4、注意：选择其中一个）（9）地面径流系统2（11）可保证二级负荷供电8、地面水系：9、材料来源及供应：本地区自产砖、混凝土及混凝土管。给水管网课程设计计算书一、 用水量计算1、 居民用水量计算Q1 （1）居民用水设计说明该县城居民区居住人口在规划期内近期按268人/公顷设计，远期按318人/公顷考虑。最高建筑为六层楼，室内有给排水设备，无淋浴设备，给水普及率为近期85%，远期90%。居住区时变化系数Kh为。城市用水量预测计算用人均综合指标法（P27表2.3），该城市位于三区的小城市，城市人均综合最高日用水量指标近期按0.20（m3/ cap.d）,远期按0.25（m3/ cap.d）。（2）居民

5、用水数据统计与计算居民用水量计算区域编号面积h近期人口远期人口近期最高日用水量m/d远期最高日用水量m/d近期最高日平均时用水量m/h近期最高日最大时用水量m/h1302358159225366361033440412683181141695570676630235872012398402477943651767103353981146955717912603716134024771141691457067615503597134166707951891763775615918253663619503597207719156721335398221681999553113362834m/d2、

6、工业用水+工业生活用水Q2（1）工业用水+工业生活用水数据统计与计算用水单位生产m/d生活m/d班次时变化系数平均日m/h平均时m/h最高时m/h最高时秒流量L/s化肥厂400252425磷肥厂350252375化工厂400303430发电厂500303530橡胶厂200352235陶瓷厂25030128035汽修厂300352335水泵厂20020322011仪表厂20020122055洗煤厂400352435日用水量Q2=3385 m/d3、市政用水量计算Q3浇洒道路用水：60 m/d ， 绿地用水：140 m/d日用水量Q3=200 m/d4、未遇见水量（管网漏损）Q4（1）未遇见用水取

7、0.2（Q1+Q2+Q3）=Q4日漏损量Q4=1042m/d5、设计秒流量的计算居民区最高日最大时用水量Q 工业最高时用水量Q m/h=98.19 L/S市政日用水量Qh3=8.3 m未遇见用水量Q m最高日最大时用水秒流量Qh= Qh1+Qh2+Qh3 +Q二、选择给水系统进行管网及输水管定线1、弄清县城平面图、地形、水体、街坊布置情况，绘制等高线；2、选择给水系统、确定净水厂即二级泵站的位置，同时确定水塔或高位水池的位置。3、管网模型化。实际给水排水官网是一类大规模且复杂多变的管道网络系统，为了便于规划、设计与运行管理，将其简化与抽象为便于用图形与数据表达与分析的系统。将官网简化与抽象为管

8、段与节点两类元素，赋予工程属性，以便于水力学与数学分析理论进行分析计算与表达。4、进行管网及输水管定线，对管段、节点进行编号。三、计算最高时工况下节点流量、管段设计流量、确定管段直径1、计算比流量管段配水长度的确定原则为：两侧无用水的输水管，配水长度为零；单侧用水管段的配水长度取其实际长度的50%，两侧全部配水长度的管段配水长度等于实际长度。2、计算沿线流量与节点流量节点编号集中出流沿线流量供水流量节点流量123045067803、按照节点流量平衡条件，根据供水经济、安全与可靠的原则初步分配各管段设计流量。（1）、从水源或多个水源（指供水泵站或水塔等在最高时供水的节点）出发进行管段设计流量的分

9、配，使供水流量沿较短的距离扩散到整个管网的所有节点上，这一做法表达了供水的目的性。（2）、在遇到要向两个或两个以上方向分配流量时，向主要供水区、节点流量较大或用水密集区分配较多的流量，这一做法表达了供水的经济性。（3）、确定两条或两条以上的平行主要供水方向，并且在平行供水方向上分配相接近的较大的流量，垂直主要供水方向的管段上也要分配一定的流量，使得主要供水方向上管段损坏时，流量可通过这些管段绕道通过，这一原则表达了供水的可靠性。（4）、根据手中的城市地形地貌分布图，分析讨论得出城市未来的扩张方向，扩充区域，向该区域设计较大的流量，符合近期设计，考虑远期发展这一原则的要求。（5）、在连接从水源到

10、水塔的最短路径的管段设计时，为满足最大传输校核二级泵站向水塔供水的安全可靠，可适当放大沿线管径。（6）管段设计流量（L/S）初分配与管径(mm)初选管段编号12345678910初分流量105226初选管径200300200200350350350250200150四、最高时工况下官网水力计算1、采用哈代-克洛斯平差方法，进行管网水力计算，得出各管段实际流量、水头损失、管段速度及各节点压力水头、自由水压。(1)对管段流量进行平差，水头损失采用海森威廉公式计算，允许闭合差0.5m。平差：初分流量第一次平差环号管段编号sqhqhI-14655.09 5.06 -0.26 95.39 12.58 -

11、1.41 207.24 -45488.84 6.41 -0.48 137.58 6.69 -0.51 142.63 6405.18 0.08 14.84 14.14 0.15 19.93 35905.72 25.96 457.82 16.60 2.99 333.01 5.31 705.63 1.21 702.81 q-7.52 II-2434.01 8.70 -0.07 14.11 15.94 -0.20 23.64 -5396.08 11.94 -0.11 16.87 19.18 -0.26 25.26 7295.92 52.00 1.24 44.14 44.76 0.94 38.85 45

12、488.84 6.41 0.48 137.58 6.69 0.51 142.63 1.54 212.70 0.99 230.38 q-7.24 III-6405.18 10.00 -0.08 14.84 14.14 -0.15 19.93 93751.87 26.00 4.35 310.06 14.34 1.45 186.78 1022.27 27.27 2267.39 10.61 6.91 1205.76 -82554.63 8.47 -0.37 81.19 20.13 -1.84 169.75 31.17 2673.48 6.36 1582.21 q-11.66 第二次平差第三次平差环号管

13、段编号sqhqhI-14655.09 14.31 -1.79 231.26 15.29 -2.02 -45488.84 4.12 -0.21 94.48 3.56 -0.16 6405.18 16.43 0.20 22.65 16.19 0.20 35905.72 14.87 2.44 303.24 13.89 2.15 0.64 651.63 0.16 qII-2434.01 20.23 -0.32 28.97 21.78 -0.36 -5396.08 23.47 -0.38 30.00 25.02 -0.43 7295.92 40.47 0.78 35.65 38.92 0.72 4548

14、8.84 4.12 0.21 94.48 3.56 0.16 0.29 189.10 0.09 qIII-6405.18 16.43 -0.20 22.65 16.19 -0.20 93751.87 10.32 0.79 141.15 9.58 0.69 106.59 2.86 803.81 5.85 2.30 -82554.63 24.15 -2.58 198.23 24.89 -2.73 0.86 1165.83 0.05 q平差结果如下：（2）确定控制点假定1为控制点管段编号12345678910管径（mm）200300200200350350350250200150实际流量水头损失节点

15、编号12345678水塔压力水头自由水头28.00地面标高在水力分析时假定节点（1）为控制点，经过水力分析后，比较节点水头与服务水头，或比较节点自由水压与要求自由水压，表明（1）是控制点。2、确定泵站扬程及高位水池的位置，确定水泵型号及台数Hp= 水塔高度H=65.8 m五、管网校核1、消防时校核（1）该县城人口小于10000人，查城镇、居民区德室外消防用水量。同一时间火灾次数为一次，一次灭火用水设计秒流量为10L/S。已知控制点是（1）节点，因此假设火灾生在（1）节点处，其节点用水量增加10L/S，为29.06L/S。火灾发生时，消防用水量全部由二级泵站供给，二级泵站为定压节点，因此（6）号

16、节点的节点流量增加为73.94L/S。（2）采用自由水头校核发进行校核。要求着火点自由水头大于10m水柱。（3）重新初分流量管段编号12345678910初分流量0. 76 57管径200300200200350350350250200150平差初分流量第一次平差环号管段编号sqhqhI-14655.09 0.76 -0.01 18.97 12.83 -1.46 210.70 -45488.84 5.71 -0.38 124.67 10.87 -1.27 215.71 6405.18 14.20 0.15 20.00 14.05 0.15 19.81 35905.72 29.82 8.83 5

17、48.52 17.75 3.38 352.62 8.59 712.16 0.81 798.84 q-12.07 -1.01 II-2434.01 13.70 -0.15 20.78 20.61 -0.33 29.43 -5396.08 16.94 -0.21 22.72 23.85 -0.39 30.41 7295.92 57.00 1.47 47.73 50.09 1.16 42.76 45488.84 5.71 0.38 124.67 10.87 1.27 215.71 1.49 215.91 1.70 318.30 q-6.91 -5.35 III-6405.18 14.20 -0.15

18、 20.00 14.05 -0.15 19.81 93751.87 26.50 4.51 315.13 14.59 1.49 189.51 1022.77 28.41 2310.69 10.86 7.21 1229.56 -82554.63 7.97 -0.33 77.09 19.88 -1.80 167.98 32.43 2722.92 6.75 1606.86 q-11.91 -4.20 第二次平差第三次平差环号管段编号sqhqhI-14655.09 13.83 -1.68 224.74 15.33 -2.03 -45488.84 6.52 -0.49 139.68 6.59 -0.50

19、6405.18 17.24 0.22 23.59 16.52 0.20 35905.72 16.75 3.03 335.48 15.25 2.55 1.08 723.49 0.22 q-1.50 II-2434.01 25.96 -0.50 35.82 27.39 -0.55 -5396.08 29.20 -0.57 36.13 30.63 -0.62 7295.92 44.74 0.94 38.83 43.31 0.88 45488.84 6.52 0.49 139.68 6.59 0.50 0.36 250.47 0.21 q-1.43 III-6405.18 17.24 -0.22 23

20、.59 16.52 -0.20 93751.87 10.39 0.80 141.91 9.61 0.69 106.66 2.91 810.60 5.88 2.31 -82554.63 24.08 -2.57 197.77 24.86 -2.73 0.92 1173.87 0.07 q-0.78 平差结果如下管段编号12345678910管径（mm）200300200200350350350250200150实际流量水头损失节点编号12345678水塔压力水头6自由水头2地面标高控制点的自由水头大于10 m，证明该管网满足消防时要求。2、事故时校核（1）考虑靠近供水泵站主干管 7损坏。（2） 管

21、网用水量按最高时的70%计算。（3）二级泵站供水量按最高时供水量的50%计算（六号节点的节点流量为L/S），其余由高位水池供给。（4）采用自由水头校核法，各节点压力满足设计最高时服务水头。平差初分流量第一次平差第二次平差环号管段编号sqhqhqhI-14655 9.77 -0.88 167.09 14.21 -1.76 229.88 13.89 -1.69 -45488 20.00 3.92 362.74 15.56 2.46 292.94 15.88 2.56 64058.29 -0.06 12.64 14.39 -0.16 20.23 13.75 -0.14 359053.57 -0.17

22、 89.91 8.01 -0.77 178.93 7.69 -0.72 2.81 632.39 -0.23 721.98 0.01 q-4.44 0.32 III-64058.29 0.06 12.64 14.39 0.16 20.23 13.75 0.14 93751 5.00 0.21 76.10 6.66 0.35 97.18 6.35 0.32 10313062.39 0.44 338.58 4.05 1.16 530.83 3.74 1.00 -82554 19.13 -1.68 162.55 17.47 -1.42 150.44 17.78 -1.47 -0.98 589.88 0

23、.25 798.67 -1 q 1.66 -0.31 平差结果如下管段编号管径（mm)实际流量（L/s）水头损失（m）节点编号压力水头（m）自由水头（m）地面标高（m）120011320024200463505825079200810150从上表可以看出管网满足事故校核要求。清水池，高位水池的调节容积1. 清水池有效容积按最高日用水量的15%计算 W清水池=m3 2.高位水池有效调节容积按最高日用水量的3%计算 W高位水池=3m33、最大转输时校核 此时，管网用水量按最高时用水量的30%计算。 二级泵站供水量按最高日平均时计算，采用水头校核法，将水塔所在节点（4）作为定压节点，通过水力分析，得

24、到各节点水压，判断水池高度是否满足要求。 按上述要求重新初分流量，再进行管网平差。管段编号12345678910初分流量730577管径200300200200350350350250200150平差初分流量第一次平差第二次平差环号管段编号sqhqhqhI-14655 15.06 -1.96 241.59 14.53 -1.84 234.38 14.50 -1.83 -45488 7.00 0.56 148.30 7.26 0.60 153.06 7.01 0.56 640557.00 2.01 65.36 57.87 2.07 66.21 57.91 2.07 359058.95 -0.95

25、 196.73 8.42 -0.85 186.83 8.39 -0.84 -0.34 651.98 -0.02 640.47 -0.04 q 0.53 0.03 II-243428.77 -0.61 39.10 28.51 -0.60 38.79 28.23 -0.59 -539630.00 -0.60 36.98 29.74 -0.59 36.70 29.46 -0.58 729561.57 1.69 50.97 61.83 1.71 51.16 62.11 1.72 454887.00 -0.56 148.30 7.26 -0.60 153.06 7.01 -0.56 -0.07 275.

26、35 -0.08 279.71 -0.01 q 0.26 0.28 III-640557.00 -2.01 65.36 57.35 -2.03 65.69 57.35 -2.03 93751 7.00 0.38 101.37 6.65 0.35 97.09 6.65 0.35 10313065.47 2.02 685.54 5.12 1.79 648.47 5.12 1.79 -82554 3.88 -0.09 41.75 4.23 -0.10 44.90 4.23 -0.10 0.31 894.02 0.01 856.15 1 q -0.35 -0.01 平差结果如下管段编号12345678

27、910管径（mm）200300200200350350350250200150实际流量水头损失节点编号12345678水塔压力水头6自由水头地面标高最大转输时水塔满足供水要求，布置合适六、绘图1. 管网总平面布置图2. 官网起点至控制点(1）选定线路总断面图3. 最高时工况管网平差草图 消防时工况管网平差草图 最大转输时工况管网平差草图 事故时工况管网平差草图排水管道课程设计说明书一 设计题目某县城区室外排水管网设计二 设计指导思想与原则（1） 本着质量第一，对县城区排水统一规划，以安全排水，经济合理，技术先进，管理方便为原则。（2） 根据国家建设方针，结合县城发展情况，按照县城发展规划预测配

28、水量，合理确定排水规模。（3） 在符合县城总体规划的前提下，考虑到贫困地区财政负担的可能，排水工程的建设从实际出发，分期逐步实施的方式，逐步满足县城及其周边地区生活排水的需要。（4） 污水厂布置充分利用原有场地，合理布局，远近结合，适当超前，并宜分期建设。（5） 认真贯彻国家关于城镇排水有关的方针与政策，符合国家有关的法规，规范与标准。三设计目的与任务 排水管道设计的目的是巩固所学课程内容并加以系统化，联系工程实际树立正确设计思想，培养分析问题与解决问题的能力，学习编写说明书.使用规范.查询参考资料与运用设计手册及其他工具书，提高计算机能力与绘图能力。 排水管网设计的任务就是根据给出的各项原始

29、资料选择管道系统的体制，布置设计污水量.雨水量.进行水力计算，并将计算成果用文字与图纸表示说明。四设计任务及内容 1.制定该县排水系统规划，选择排水体制； 2.城市污水与雨水管道的定线；3城市污水各设计管段与雨水一根干管各设计管道的流量的计算；4.城市污水各设计管段与雨水一根干管的水力计算。五设计原始资料该县城为我国西北地区一小县城，城内有工厂数家及部分公共建筑。居民区居住人口在规划期内近期按 268 人公顷设计，远期按 318 人/公顷考虑。序号用水单位名称近期用水量（m3/d）远期用水量（m3/d）每日班次时变化系数水压要求（Kg/cm2）生产生活生产生活12345678910化肥厂磷肥厂

30、化工厂发电厂橡胶厂陶瓷厂汽修厂水泵厂仪表厂洗煤厂400350400500200250300200200400252530303530352020355004505005503003504003503005003540504545504535354522332123123、气象资料（1）主导风向：夏季东南风，冬季东北风（2）年最高温度39，年最低温度-8（3）年平均降雨量： 800mm （4）最大积雪深度0.4m，最大冰冻深度1.0m （5）土壤性质：（最低处） 0.8 m -3.8m 粘沙土 3.8 m -8 m 中沙及砂石（6）地下水位深度：10.0m（最浅）； 地下坡度：0.2（7）地震等

31、级：中国地震划分为七级地震区（8）该县城暴雨强度公式 （注意：选择其中一个）（9）地面径流系统（11）可保证二级负荷供电4、地面水系：5、材料来源及供应：本地区自产砖、混凝土及混凝土管。六管道系统的规划及排水系统的选择 废水分为生活污水.工业废水与雨水三种类型，它们可采用同一个排水管网系统来排除，也可采用各自独立的分质排水管网系统来排除。 排水系统主要有合流制与分流制两种。（1） 合流制排水系统：将生活污水.工业废水与雨水合在同一管道系统内排放的排水系统。现在常采用截流式合流制排水系统，这种系统在旧城市的排水系统改造中比较简单易行，节省投资，并能大量降低污染物质的排放，所以在旧排水系统改造时经

32、常使用。（2） 分流制排水系统：将生活污水.工业废水与雨水分别在两套或两套以上管道系统内排放的排水系统。由于排除雨水方式的不同，分流制排水系统又分为完全分流制与不完全分流制。 （1）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，进行多方案技术经济比较； （2）先确定排水区域与排水体制，然后布置排水管网 （3）充分利用地形，采用重力流排除污水与雨水，并使管线最短与埋深最小。 （4）协调好与其他管道.电缆与道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接。 （5）规划时考虑到使管渠的施工.运行与维护方便。 2.排水管网布置的形式： 排水管网一般布置成树状网，根据地形的不同，可采用正交式与平行式。由于

33、城市地形差异很大，排水管网的布置应紧密结合各区域地形特点与排水体制进行，并考虑排水管渠流动的特点，即大流量干管坡度小，小流量干管坡度大。实际工程往往结合上述两种布置形式，构成丰富的具体布置形式，如截流式.分区式.分散式.环绕式等。 本次设计采用完全分流制排水系统体制，即将生活污水与工业废水在污水管道系统内排放，而雨水在雨水管道系统内排放。第一部分 污水管道系统（一）污水量计算1. 居民区污水量计算 居民综合生活用水定额，查室外给水设计规范中“综合生活用水定额”表，该县城属于二区中小城市，又由于按照近期规划设计，故采用综合用水定额150L/(cap.d).居住人口按照近期268人/公顷考虑，取排放系数为0.7，所以居民综合污水定额为150*0.7=105L/(cap.d).平均日污水量Qd=（268*35.66*105）/86400=1L/s因5L/sQd1000L/s，故总变化系数KZQ1=KZ*Qd=2.07*11.61=2L/s比流量qa=Qd/A=272)工厂作为集中流量，根据所提供的日平均流量及其工作班次，变化系数，确定这些单位最大秒流量Q2=98.19 L/s