给水工程课程设计计算说明书.doc

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1、给水工程（给水管网）课程设计说明计算书2011年12月一、 工程概述(一) 基础资料1供水区域平面图（比例尺1:5000）；2居住区规划资料（见给水管网课程设计基础资料）：3 工厂资料（见给水管网课程设计基础资料）：工厂A生产用水排污系数0.9，工厂B生产用水排污系数0.85。火车站排污系数0.84 城市采用地表水作为给水水源，原水水质符合相关要求；河流水量充沛，枯水期最小流量能够满足取水要求。6城市用水量变化曲线为见附表。附表 城市用水量变化曲线时间AKh=1.35BKh=1.82CKh=1.23DKh=1.42EKh=1.22FKh=1.64GKh=1.41HKh=1.34IKh=1.75

2、0-12.281.922.821.923.171.041.912.521.11-22.281.852.791.73.070.951.742.070.92-32.21.842.931.773.030.951.661.8713-42.271.853.062.453.031.21.732.221.14-52.313.513.132.373.231.652.072.651.35-63.393.963.783.953.723.413.943.953.916-74.644.774.934.114.686.845.224.846.617-85.154.715.134.814.736.845.635.265.

3、848-95.294.715.115.925.076.215.85.357.049-105.154.794.815.475.066.125.865.456.6910-114.924.874.645.44.815.585.385.587.1711-124.774.874.525.664.815.484.935.027.3112-134.74.394.495.184.94.974.934.666.6213-144.624.634.454.814.754.814.854.875.2314-154.864.574.454.924.774.114.924.813.5915-165.215.254.555

4、.244.574.185.235.074.7616-175.625.915.115.574.664.525.655.344.6417-185.516.734.925.634.794.935.665.425.9918-195.417.594.95.284.75.145.435.16.9719-204.844.554.715.144.725.664.934.625.6620-214.253.844.294.213.965.84.224.013.0521-223.843.674.043.653.54.913.283.372.122-233.512.823.422.833.353.052.73.141

5、.4223-242.982.43.022.012.921.652.332.810.97(二) 给水管网课程设计基础资料：1 1：5000 城市平面图2城市各地区人口密度区 490 人公顷；区530人公顷；区500 人公顷；区人公顷；3城市居住房中的卫生设备情况:区: 室内有给水排水卫生设备和淋浴设备 ；区: 室内有给水排水卫生设备，并有淋浴和集中热水供应 ；区: 室内有给水排水卫生设备，但无淋浴设备 ； 区: 室内有给水排水卫生设备，并有淋浴和集中热水供应 ；4.城市中房屋的平均层数：区 7 层；区 8 层；区 7 层；区 层。5.城市中有下列工业企业，其位置如城市平面图所示： A 厂，最大班

6、排水量 2400 m3/d。工人总数 660 人，分 3 班工作。热车间占每班人数的 10 %第一班 220 人，使用淋浴者 61 人；其中热车间 21 人第二班 220 人，使用淋浴者 76 人；其中热车间 21 人第三班 220 人，使用淋浴者 71 人；其中热车间 21 人 B 厂，最大班排水量 2100 m3/d。工人总数 870 人，分 3 班工作，热车间占每班人数的 15 %第一班 290 人，使用淋浴者 88 人；其中热车间 43 人第二班 290 人，使用淋浴者 82 人；其中热车间 43 人第三班 290 人，使用淋浴者 82 人；其中热车间 43 人火车站排水量： 1000

7、 m3/d。6.城市土壤种类 粘土 ；地下水位深度 -1.9 米；冰冻线深度 0 米；常年主导风向 西南风 ；城市最高温度 34.2 ；最低温度 2.3 ；年平均温度 17.8 。7.年平均降雨量 1440 mm；借用雨量公式：其中地方常数A1= 23.8 ，C= 0.343 ，b= 12.5 ，n= 0.876 8地面覆盖情况地面覆盖名称各 种屋 面混凝土和沥青地面非铺砌土地面绿 地（草地）所占面积（%）324310159.河流最高洪水位： 140 米，最低水位： 134 米，常水位： 137 米。10.本市区有一发电厂与省电力网联系在一起，电力供应正常，有两个电源可供连接；城市附近没有污水

8、灌溉农田的习惯，也没有污水农田灌溉系统。二、 用水量计算(一) 用水量定额（1） 三大街区的综合生活用水定额：区: 室内有给水排水卫生设备和淋浴设备，选取污水定额280L/d。区: 室内有给水排水卫生设备，并有淋浴和集中热水供应，选取污水定额300L/d。区: 室内有给水排水卫生设备，但无淋浴设备，选取污水定额250L/d。（2） 综合生活用水公式：q：最高日生活用水定额（附表1）N:设计年限内计划人口数f:自来水普及率(二) 工业生活及淋浴用水量计算公式：工厂A=(198*25*3+22*35*2.5)/(3600*8)+(55*40+21*60)/3600/0.9=1.71 L/s工厂B=

9、(246*25*3+44*35*2.5)/(3600*8)+(45*40+43*60)/3600/0.85=2.34 L/s(三) 城市用水量计算表城市用水量计算表综合生活用水量Q1（m/d）给水流域编号居住区面积（ha）人口密度（cap/ha）居民人数（cap）用水定额（L/cap.d）用水量（m/d） 总计（m/d）80.11 49039251.45 28010990.41 30527.80 83.34 53044171.53 30013251.46 50.29 50025143.75 2506285.94 工业生活与淋浴用水量Q2（m/d）区域排水量 L/s排污系数用水量（m/d）总计工

10、厂A1.540.9147.84 350.12 工厂B1.990.85202.28 工业生产用水量Q3（m/d）区域最大班排水量 （m/d）排污系数用水量（m/d）总计工厂A24000.92666.67 5137.25 工厂B21000.852470.59 火车站用水量Q4（m/d）区域排水量 L/s排污系数用水量（m/d）总计火车站11.570.81249.56 1249.56 浇洒道路和绿化用水量Q5（m/d）项目 选择街区面积(ha)定额 L/dm每天浇洒次数用水量（m/d）总计浇洒道路16与712号之间的道路0.621.50 327.90 56.70 绿地用水1号街区0.722.00 2

11、28.80 未预见水量和管网漏水量Q6（m/d） 根据公式Q5=0.2*（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）可求得7464.29 最高日设计用水量Qd（m/d） 根据公式Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6可求得44785.72 最高时设计用水量Qh（L/s）选取Kh=1.42 根据公式Qh=Kh*Qd/86.4可求得735.34 三、 清水池设计计算(一) 二级泵站的供水曲线：(二) 清水池容积计算表清水池容积计算表时间用水量（%）Kh=1.42二级泵站供水量（%）一级泵站供水量（%）清水池调节容积W1（%）=（二）-（四）（一）（二）（三）（四）（五）0-11.921.924.17-2.2

12、51-21.71.74.17-2.472-31.771.774.16-2.393-42.452.454.17-1.724-52.372.374.17-1.85-63.953.954.16-0.216-74.114.114.17-0.067-84.814.814.170.648-95.925.924.161.769-105.475.474.171.310-115.45.44.171.2311-125.665.664.161.512-135.185.184.171.0113-144.814.814.170.6414-154.924.924.160.7615-165.245.244.171.0716

13、-175.575.574.171.417-185.635.634.161.4718-195.285.284.171.1119-205.145.144.170.9720-214.214.214.160.0521-223.653.654.17-0.5222-232.832.834.17-1.3423-242.012.014.16-2.15(三) 清水池总容积计算1. 调节容积W1：由上表第（五）项所有正数累计值为14.91%，所以W1=14.91/100Qd。2. 消防贮水量W2：根据教材附表3，由用水量计算表可知城市人口数量总数在10.8万，同一时间内发生火灾次数为2次，一次灭火用水量为45L/

14、s=3888m/d。根据教材附表5，建筑物的室外消火栓用水量表规定，由A厂房建筑面积为1.7ha，B厂房为1.2ha。可知同时发生的火灾次数都为1次，一次灭火取耐火等级最高的最高用水量都为40 L/s。取较大值W2=2*60*2*45L=10.8m。3. 水厂生产用水W3：取最高日用水量的10%，所以W3=10%Qd。4. 安全贮量W4：具体的安全储备的水量是设计水深再加深0.51米水深，就是安全储备的水量，由于条件不明确现取W4=1/6Qd。5. 清水池总容积W：由以上计算可得W=W1+W2+W3+W4=13015.48m。四、 根据管网定线的原则，确定主要供水方向，列表统计管网各管段的实际

15、长度和有效长度，计算集中流量、比流量、沿线流量、节点流量；(一) 集中流量1. 工厂A生产生活、淋浴及生产用水量为2814.51（m/d）= 32.58(L/s)；2. 工厂B生产生活、淋浴及生产用水量为2672.87（m/d）= 30.94(L/s)；3. 火车站用水量为1249.56（m/d）=14.46 (L/s)；4. 浇洒道路和绿化用水量为56.70（m/d）=0.66(L/s)；(二) 比流量最高时流量Qh=63595.58（m/d）=735.34 (L/s)，集中流量和为78.64(L/s)；总实际长度为13400m，有效长度为9905mqs=(735.34 -78.64)/ 9

16、905=0.0663 L/(m*s)(三) 沿线流量计算表沿线流量计算管段管段实际长度（m）管段有效长度（m）沿线流量（L/s）0-160 00.00 1-2770 38525.53 2-3720 72047.74 3-4920 70046.41 4-5720 67044.42 6-81360 68045.08 1-7720 72047.74 7-6620 45029.84 5-6690 58038.45 3-7770 77051.05 7-9720 72047.74 9-12860 86057.02 1-10780 39025.86 10-9710 71047.07 9-8440 25016

17、.58 8-13660 33021.88 10-111090 54536.13 11-12670 33522.21 12-13180 905.97 合计13400 9905656.70 比流量qs=(735.34-78.64)/9905=0.0663L/(m.s)0.0663 节点相连管段集中流量流量总和节点流量管段编号管段流量10-1099.12 49.56 1-225.53 1-747.74 1-1025.86 22-347.74 73.26 36.63 1-225.53 32-347.74 14.46145.20 87.06 3-446.41 3-751.05 43-446.41 0.3

18、390.83 45.75 4-544.42 54-544.42 0.3382.88 41.77 5-638.45 65-638.45 32.58113.37 89.27 7-629.84 6-845.08 71-747.74 176.36 88.18 3-751.05 7-629.84 7-947.74 86-845.08 83.54 41.77 9-816.58 8-1321.88 97-947.74 168.40 84.20 9-816.58 10-947.07 9-1257.02 1010-1136.13 109.06 54.53 1-1025.86 10-947.07 1110-113

19、6.13 58.34 29.17 11-1222.21 129-1257.02 30.9485.20 73.54 11-1222.21 12-135.97 138-1321.88 27.85 13.92 12-135.97 总计78.64656.70 735.34 (四) 节点流量计算表五、 说明初步分配流量的原则，进管网水力计算 管网如图所示：(一) 初步分配流量时，主干管承担大部分的节点流量，连接管承担的部分流量，由于连接管上部的街区供水面积大，所以平差后流量比正常情况大。(二) 主干管管径根据界限流量表查得，连接管管径适当取与相邻主干管相差一到两个级别的管径。(三) 平差至所有小环闭合差

20、匀小于0.5时，计算得大环闭合差为0.78，符合要求。环状网计算环号管段管长（m）管径（mm）初步分配流量q（L/s）1000ih（m）sq1-2770 450 150.20 2.777 2.14 0.014 2-3720 400 113.57 2.994 2.16 0.019 3-7770 200 -22.80 5.093 -3.92 0.172 1-7720 500 -226.54 3.562 -2.56 0.011 -2.19 0.217 q0=5.06 1-10780 500 -230.40 3.685 -2.87 0.012 1-7720 500 226.54 3.562 2.56

21、0.011 7-9720 20025.11 6.034 4.34 0.173 10-9710 400 -107.47 2.681 -1.90 0.018 2.13 0.215 q0=-4.97 10-111090 350 -68.40 2.267 -2.47 0.036 10-9710 400 107.47 2.681 1.90 0.018 9-12860 150 11.50 6.088 5.24 0.455 11-12670 250 -39.23 4.489 -3.01 0.077 1.66 0.586 q0=-1.42 3-4920 300 63.77 4.335 3.99 0.063 4

22、-5720 200 18.35 3.390 2.44 0.133 5-6690 200 -23.09 5.151 -3.55 0.154 7-6620 350 -90.46 3.817 -2.37 0.026 3-7770 200 22.80 5.022 3.87 0.170 4.38 0.545 q0=-4.01 7-6620 350 90.46 3.817 2.37 0.026 6-81360 150 10.68 5.322 7.24 0.678 9-8440 250 -36.88 4.005 -1.76 0.048 7-9720 200 -25.11 6.034 -4.34 0.173

23、3.50 0.925 q0=-1.89 9-8440 250 36.88 4.005 1.76 0.048 8-13660 150 5.79 1.740 1.15 0.198 12-13180 150 -8.13 3.181 -0.57 0.070 9-12860 150 -11.50 6.088 -5.24 0.455 -2.90 0.772 q0=1.88 环号管段管长（m）管径（mm）第一次校正q（L/s）1000ih（m）sq1-2770 450 155.26 2.967 2.28 0.01 2-3720 400 118.63 3.235 2.33 0.02 3-7770 200 -1

24、3.73 1.998 -1.54 0.11 1-7720 500 -216.51 3.254 -2.34 0.01 0.73 0.16 q1=-2.33 1-10780 500 -235.37 3.789 -2.96 0.01 1-7720 500 216.51 3.254 2.34 0.01 7-9720 20022.03 4.756 3.42 0.16 10-9710 400 -111.02 2.861 -2.03 0.02 0.78 0.20 q1=-1.98 10-111090 350 -69.82 2.362 -2.57 0.04 10-9710 400 111.02 2.861 2

25、.03 0.02 9-12860 150 8.21 3.241 2.79 0.34 11-12670 250 -40.65 4.774 -3.20 0.08 -0.96 0.47 q1=1.01 3-4920 300 59.76 3.843 3.54 0.06 4-5720 200 14.34 2.135 1.54 0.11 5-6690 200 -27.10 6.897 -4.76 0.18 7-6620 350 -92.58 3.998 -2.48 0.03 3-7770 200 13.73 1.998 1.54 0.11 -0.63 0.48 q1=0.65 7-6620 350 92.

26、58 3.998 2.48 0.03 6-81360 150 8.79 3.717 5.06 0.58 9-8440 250 -40.65 4.775 -2.10 0.05 7-9720 200 -22.03 4.756 -3.42 0.16 2.01 0.81 q1=-1.24 9-8440 250 40.65 4.775 2.10 0.05 8-13660 150 7.67 2.891 1.91 0.25 12-13180 150 -6.25 2.029 -0.37 0.06 9-12860 150 -8.21 3.241 -2.79 0.34 0.86 0.70 q1=-0.61 环号管

27、段管长（m）管径（mm）第二次校正q（L/s）1000ih（m）sq1-2770 400 152.93 2.795 2.15 0.01 2-3720 350 116.30 3.019 2.17 0.02 3-7770 200 -16.71 2.847 -2.19 0.13 1-7720 450 -216.86 3.216 -2.32 0.01 -0.18 0.17 q2=0.52 1-10780 450-237.35 3.853 -3.01 0.01 1-7720 450216.86 3.216 2.32 0.01 7-9720 20021.30 4.443 3.20 0.15 10-9710

28、 350 -114.01 2.945 -2.09 0.02 0.42 0.19 q2=-1.09 10-111090 300-68.81 2.209 -2.41 0.03 10-9710 350114.01 2.945 2.09 0.02 9-12860 150 9.83 4.507 3.88 0.39 11-12670 250 -39.64 4.540 -3.04 0.08 0.52 0.52 q2=-0.49 3-4920 250 60.41 3.741 3.44 0.06 4-5720 150 14.99 2.130 1.53 0.10 5-6690 150 -26.45 6.317 -

29、4.36 0.16 7-6620 300 -90.69 3.725 -2.31 0.03 3-7770 200 16.71 2.847 2.19 0.13 0.50 0.48 q2=-0.52 7-6620 300 90.69 3.725 2.31 0.03 6-81360 150 7.55 2.801 3.81 0.50 9-8440 200 -41.28 4.689 -2.06 0.05 7-9720 200 -21.30 4.443 -3.20 0.15 0.86 0.73 q2=-0.59 9-8440 200 41.28 4.689 2.06 0.05 8-13660 150 7.0

30、5 2.499 1.65 0.23 12-13180 150 -6.87 2.367 -0.43 0.06 9-12860 150 -9.83 4.507 -3.88 0.39 -0.59 0.74 q2=0.40 环号管段管长（m）管径（mm）第三次校正q（L/s）1000ih（m）sq1-2770 400 153.46 2.814 2.17 0.01 2-3720 350 116.83 3.046 2.19 0.02 3-7770 200 -15.66 2.548 -1.96 -0.25 1-7720 450 -215.25 3.169 -2.28 -0.01 0.12 -0.23 q3=

31、-0.35 1-10780 450-238.44 3.888 -3.03 -0.01 1-7720 450215.25 3.169 2.28 0.01 7-9720 20020.79 4.235 3.05 0.22 10-9710 350 -114.61 2.976 -2.11 -0.02 0.18 0.21 q3=-0.49 10-111090 300-69.30 2.240 -2.44 -0.04 10-9710 350114.61 2.976 2.11 0.02 9-12860 150 8.94 3.777 3.25 0.72 11-12670 250 -40.13 4.654 -3.1

32、2 -0.09 -0.20 0.60 q3=0.20 3-4920 250 59.89 3.676 3.38 0.05 4-5720 150 14.47 1.985 1.43 0.12 5-6690 150 -26.97 6.567 -4.53 -0.11 7-6620 300 -90.62 3.719 -2.31 -0.02 3-7770 200 15.66 2.548 1.96 0.25 -0.06 0.29 q3=0.07 7-6620 300 90.62 3.719 2.31 0.02 6-81360 150 6.96 2.433 3.31 1.21 9-8440 200 -42.26

33、 4.915 -2.16 -0.04 7-9720 200 -20.79 4.235 -3.05 -0.22 0.40 0.97 q3=-0.29 9-8440 200 42.26 4.915 2.16 0.04 8-13660 150 7.45 2.731 1.80 0.57 12-13180 150 -6.47 2.101 -0.38 -0.16 9-12860 150 -8.94 3.777 -3.25 -0.72 0.34 -0.27 q3=-0.24 六、 水头计算根据要求，服务水头不小于20 mH2O。由管网图可判断节点13为最远点， 选为控制点C。二泵站的地面标高是：189.33m，水厂清水池地面标高189.23m，通过计算得出二泵站处需要的水压为：29.42+189.33=218.75m。取清水池池深为5m 得清水池总底面积=13015.48/5=2603.10，清水池最低水位=189.23-5+(13015.48*1/6)/ 2603.10=185.06m。于是水泵扬程=218.75-185.06=33.69m