給水排水管道系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、.昆明市給水排水管道設(shè)計(jì)與計(jì)算給排水管道系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè) 計(jì) 題 目：昆明市給水排水管道工程設(shè)計(jì) 學(xué) 院：市政與環(huán)境工程學(xué)院 專 業(yè)：給排水科學(xué)與工程 班 級(jí) 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師：譚水成 劉萍 余海靜 張奎 2013 年 12 月 25 日前 言 給水排水管道工程是給水排水工程的重要組成部分，可分為給水管道工程和排水管道工程兩大類。給水管道工程是論述水的提升，輸送，貯存，調(diào)節(jié)和分配的科學(xué)。其最基本的任務(wù)是保證水源的原料水送至水處理構(gòu)筑物及符合用戶用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水輸送和分配到用戶。這一任務(wù)是通過水泵站，輸水管，配水管網(wǎng)及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等設(shè)施的共同工作來實(shí)現(xiàn)的，它們組成

2、了給水管道工程。設(shè)計(jì)和管理的基本要求是以最少的建造費(fèi)用和管理費(fèi)用，保證用戶所需的水量和水壓，保證水質(zhì)安全，降低漏損，并達(dá)到規(guī)定的可靠性。室外給水排水工程是城鎮(zhèn)建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，其主要任務(wù)就是為城鎮(zhèn)提供足夠數(shù)量并符合一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水；同時(shí)，把人們在生活、生產(chǎn)過程中使用后的污水匯集并輸送到適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行凈化處理，達(dá)到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，或重復(fù)使用，或灌溉農(nóng)田，或排入水體。 室內(nèi)給水排水工程的任務(wù)是將室外給水系統(tǒng)輸配的凈水組織供應(yīng)到室內(nèi)各個(gè)用水點(diǎn)，將用后的污水排除匯集到室外排水系統(tǒng)中去。做為工程類專業(yè)學(xué)生，實(shí)踐學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)是我們自身獲取知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的最好環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用和深化所學(xué)的基本理論、

3、基本技能，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力，通過設(shè)計(jì)能使學(xué)生具有：掌握查閱規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集，產(chǎn)品目錄的方法，提高計(jì)算、繪圖和編寫設(shè)計(jì)說明的水平，作好一個(gè)工程師的基本訓(xùn)練。熟練城鎮(zhèn)給水排水工程系統(tǒng)的詳細(xì)計(jì)算和培養(yǎng)一定的理論分析和設(shè)計(jì)的能力。提高方案的比較、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)等諸方面的綜合分析和論證能力。培養(yǎng)計(jì)算機(jī)操作和應(yīng)用能力。熟練專業(yè)軟件應(yīng)用。Foreword Water drains, water supply and drainage project is an important component of the project can be divided into drains

4、and water supply pipeline project works two categories.Water pipeline project is on the upgrading of water, transmission, storage, distribution and regulation of science. Its most basic task is to ensure that the raw water source sent to the water treatment structures and water users with the water

5、quality standard transmission and distribution to users. This task through the pump stations, pipelines, distribution mains network structure and regulation and other facilities to work together to achieve, and they formed a water pipeline project. Design and management is a basic requirement for at

6、 least the construction costs and management fees to ensure that the necessary water users and pressure to ensure water quality and safety, reduce leakage and achieve the required reliability.Outdoor urban water supply and drainage project is the construction of an important component of its main ta

7、sks is to provide adequate number of towns and meet certain water quality standards; At the same time, people in the life of the production process to use the effluent water pooling and transported to a suitable site for purification of up to a certain quality standard, or repeated use, or irrigatio

8、n or discharged into the water body. Indoor water supply and drainage project is the task of distribution of outdoor water supply system to supply water purification organizations in all indoor water, the sewage will be used to water to remove outdoor pool drainage systems.Does for the project class

9、 specialized student, the practice study and the design is our own knowledge acquisition and the experience best link. Moreover in the graduation project undergraduate course plan of instruction the essential link, after the undergraduate course stipulates the practical education which completes the

10、 complete curriculum to have to carry on, the student through the graduation project, the synthesis utilizes the elementary theory, the basic skill which and deepens studies, trains the student independently to analyze and to solve the question ability, can enable the student through the graduation

11、project to have:(1) Grasps the consult standard, the standard design atlas, the product catalog method, enhances the computation, the cartography and the compilation design explanation level, finishes an engineer's basic training.(2) Skilled cities give the water sewerage system the detailed com

12、putation and the raise certain theoretical analysis and the design ability. Enhances the plan the comparison, the technical economy, the environment, the society and so on the various aspects generalized analysis and proves the ability.(3) Raise computer operation and application ability. Skilled sp

13、ecialized software application.;33目 錄第一章 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算11.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址11.2 最高日用水量計(jì)算11.2.1綜合生活用水量計(jì)算11.2.2工業(yè)用水量計(jì)算21.2.3澆灑道路和綠化用水量計(jì)算21.2.4管網(wǎng)漏失水量31.2.5未預(yù)見水量計(jì)算31.2.6最高日用水量31.2.7最高時(shí)用水量31.3清水池設(shè)計(jì)計(jì)算41.3.1 清水池的調(diào)節(jié)容積41.3.2 自來水廠自用水量41.3.3 消防儲(chǔ)水量41.3.4 清水池有效容積41.4 管網(wǎng)水力計(jì)算41.4.1最大時(shí)集中流量51.4.2比流量計(jì)算51.4.3 沿線流量計(jì)算51.4.4 節(jié)點(diǎn)流量

14、71.5 管網(wǎng)平差91.5.1環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計(jì)算91.5.2管徑的確定及流量分配91.5.3管網(wǎng)平差111.5.4水壓計(jì)算181.5.5二級(jí)泵站191.6 消防校核191.7 水泵的選擇26第二章 完全分流制管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算262.1 排水系統(tǒng)體制的確定262.2 設(shè)計(jì)雨水計(jì)算262.2.1 城市原始資料262.2.2 雨水設(shè)計(jì)流量272.3 污水設(shè)計(jì)流量計(jì)算292.3.1設(shè)計(jì)要求292.3.2水力計(jì)算30第三章 設(shè)計(jì)總結(jié)32參考文獻(xiàn)33第一章 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算1.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址該城市有一條自北向西流的水量充沛，水質(zhì)良好的河流，可以作為生活飲用水水源。該城市的地勢不平坦有太大的起

15、伏變化。城市的街區(qū)分布均勻，城市中各工業(yè)企業(yè)對水質(zhì)無特殊要求。因而采用統(tǒng)一給水系統(tǒng)。城市給水管網(wǎng)的布置取決于城市的平面布置、水源、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置、大用戶的分布等?？紤]要點(diǎn)有以下：給水系統(tǒng)布局合理；不受洪水威脅；有較好的廢水排除條件；有良好的工程地質(zhì)條件；有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護(hù)地帶；少拆遷，不占或少占良田；施工、運(yùn)行和維護(hù)方便。輸水管線走向應(yīng)符合城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃要求，沿現(xiàn)有道路鋪設(shè)，有利于施工和維護(hù)。城市的輸水管和配水管采用鋼管（管徑）1000mm時(shí)和鑄鐵管。對水廠廠址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求，并且通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定：給水系統(tǒng)布局合理；不受洪水威脅；有較好的廢水排除條件；有良好的

16、工程地質(zhì)條件；有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護(hù)地帶；少拆遷，不占或少占良田；施工、運(yùn)行和維護(hù)方便。1.2 最高日用水量計(jì)算城市最高日用水量包括城市或居住區(qū)的最高日綜合生活用水量、工業(yè)生產(chǎn)用水量、澆灑道路用水量、管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見用水量。1.2.1綜合生活用水量計(jì)算總?cè)丝诘挠?jì)算：1區(qū)面積為1932.5公頃,人口為1932.5×320=618400人，2區(qū)面積為376.4公頃，人口為376.4×250=94100人。則總面積為2308.9公頃，總?cè)丝?1.25萬人。該城市為昆明市，隸屬云南省，查室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范P61,人口50萬到100萬為大城市，云南省屬一區(qū)，則綜合生活用水

17、定額為240390 L/cap.d，本設(shè)計(jì)采用300L/cap.d.用水普及率取為100%。 （1）最高日最高時(shí)綜合生活用水量Q1Q1 =qNfQ1城市最高日綜合生活用水，m/d；q城市最高日綜合用水量定額，L/（cap.d）；N城市設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃用水人口數(shù)；f城市自來水普及率，采用f=100%Q1=qNf=300×712500×100%=213750 m/d1.2.2工業(yè)用水量計(jì)算（1）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水量和淋浴用水量Q21：根據(jù)給排水快速設(shè)計(jì)手冊，工廠職工生活用水量采用一般車間每人每班25L，高溫車間每人每班35L計(jì)算，淋浴用水按一般車間每人每班40L，高溫車間每人

18、每班60L計(jì)算。表1-1 工廠企業(yè)職工用水量工廠企業(yè)職工用水量(L/d)熱車間生活35×3000×30%=31500淋浴60×3000×30%×80%=43200一般車間生活25×3000×70%=52500淋浴40×3000×70%×20%=16800Q21=31500+43200+52500+16800=144000L/d=144 m/d （2） 工業(yè)生產(chǎn)用水量Q22:m=14000t=1.4×10 故 Q22=14000 m/d（3）工業(yè)用水量Q2：Q2= Q21+Q22=141

19、44 m/d1.2.3澆灑道路和綠化用水量計(jì)算 （1）澆灑道路用水量Q31根據(jù)給排水快速設(shè)計(jì)手冊，澆灑道路用水量為每平方米路面每次2.0-3.0L，每天2-3次，本設(shè)計(jì)取每平方米路面每次2.0L，每天2次計(jì)算，而且由于面積太大澆灑面積按總面積的10%算。Q31=2×2×23089000×20%×10%=1847120 L/d（2）根據(jù)給排水快速設(shè)計(jì)手冊，澆灑綠化用水量為每平方米路面1.0-3.0L,按2.0 L/ m2 計(jì)，由于面積太大澆灑面積按總面積的10%算Q322×23089000×30%×10%= 1385340L/

20、d（3）澆灑道路和綠化用水量Q3Q3= Q31+ Q32=1847120+1385340=3232460 L/d=3232.46 m/d1.2.4管網(wǎng)漏失水量管網(wǎng)漏失水量按最高日用水量的11%計(jì)算。Q4=（Q1+Q2+Q3）× 11%=25423.91 m/d1.2.5未預(yù)見水量計(jì)算管網(wǎng)漏失水量按最高日用水量的10%計(jì)算。Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）×10%=25655.04 m/d1.2.6最高日用水量日變化系數(shù)取1.3計(jì)算Qd=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×1.3=366867.03 m/d1.2.7最高時(shí)用水量時(shí)變化系數(shù)取1.4計(jì)算Qh= Qd/24

21、×1.4=21400.58 m/h1.3清水池設(shè)計(jì)計(jì)算1.3.1 清水池的調(diào)節(jié)容積W1 =8%Qd=366867.03=29349.36 m1.3.2 自來水廠自用水量最高日用水量的7%計(jì) W2 =87%×366867.03=25680.69m31.3.3 消防儲(chǔ)水量火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按2h算，一次用水量按100L/s,同一時(shí)間火災(zāi)次數(shù)為三次。W3 =qfNT=3×100×3600×2=216000L=2160m31.3.4 清水池有效容積清水池有效容積W為：W(11/6)×（W1W2W3）= 66721.7m³清水池2500m&

22、#179;應(yīng)建成矩形較經(jīng)濟(jì)，個(gè)數(shù)一般不少于兩個(gè)，并能單獨(dú)工作和分別放空。如有特殊措施能保證供水要求時(shí)，亦可采用一個(gè)，但須分格或采取適當(dāng)措施，以便清洗或檢修時(shí)不間斷供水。本題取兩個(gè)清水池，矩形，每座有效容積為34000m³1.4 管網(wǎng)水力計(jì)算集中用水量主要為工廠的生產(chǎn)用水量和職工生活用水量或其他大用戶的用水量，當(dāng)工人淋浴時(shí)間與最大時(shí)供水重合時(shí)淋浴用水也應(yīng)該計(jì)入集中用水量，否則不計(jì)入集中用水量。1.4.1最大時(shí)集中流量一區(qū)有工廠A，火車站 q=163.7+12=175.7L/S最高日最高時(shí)用水量Qh =21400.58m3/h=5944.6L/s1.4.2比流量計(jì)算qs=( Qh -q)

23、/ L=（5944.6-175.7）/39813=0.1449 L/(s.m)Qh-為最高日最大用水量L/s;q-為大用戶集中流量 L/s;L-管網(wǎng)總的有效長度 m1.4.3 沿線流量計(jì)算表1-2 沿線流量計(jì)算管段號(hào)管段長度管段設(shè)計(jì)長度長度比流量沿線流量1-2300300 0.144943.472-35800 0.14490.00 3-4847424 0.144961.44 4-51030515 0.144974.62 5-6725363 0.144952.60 6-710581058 0.1449153.307-8800800 0.1449115.928-9953953 0.1449138.

24、099-101071536 0.144977.6710-3917459 0.144966.518-31137569 0.144982.457-410641064 0.1449154.172-11993497 0.1449720.144971.4412-13465465 0.144967.3813-14880880 0.1449127.5114-1610671067 0.1449154.6116-15800800 0.1449115.9215-13830830 0.1449120.2715-17388388 0.144956.2216-18930930 0.1449

25、134.76 17-18883883 0.1449127.9517-1910231023 0.1449148.2319-20842842 0.14491220.144997.081-215875870.144985.06 21-24119411940.1449173.01 11-227147140.1449103.4622-248208200.1449118.8222-239509500.1449137.6624-256926920.1449100.2713-23101510150.1449147.0723-259809800.1449142.0025-28105

26、010500.1449152.1525-269439430.1449136.6426-278618610.1449124.7627-286256250.144990.5629-305865860.144984.91 29-327187180.1449104.0432-338188180.1449118.5333-315465460.144979.1230-316756750.144997.8132-349679670.1449140.1233-356876870.144999.5534-359839830.1449142.4434-36101810180.1449147.5136-379709

27、700.1449140.5535-379449440.1449136.79 35-38106110610.1449153.7438-396836830.144998.97 37-398608600.1449124.61 21-29211210610.1449153.74 總計(jì)398135769.53 1.4.4 節(jié)點(diǎn)流量管段中任一點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量等于該點(diǎn)相連各管段的沿線流量總和的一半 0.5計(jì)算結(jié)果見下表表 1-3 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表節(jié)點(diǎn)編號(hào)節(jié)點(diǎn)連接管段集中流量節(jié)點(diǎn)流量節(jié)點(diǎn)總流量11-2，1-2164.364.322-11，2-157.7 57.7 33-4，3-8，3-10105.2105.244-

28、5，4-3，4-7145.1145.155-6，5-463.6 63.6 66-7，6-5103.0 103.0 77-6，7-8，7-4211.7211.788-7，8-9，8-3168.2168.299-10，9-8107.9107.91010-9，10-372.172.11111-22，11-2，11-12 123.5 123.51212-13，12-1169.469.41313-12，13-15，13-23,13-14231.1 231.1 1414-13，14-16141.1141.11515-13，15-16，15-17146.2146.21616-15，16-14，16-1820

29、2.6202.61717-15，17-18，17-19166.2166.21818-17，18-20，18-16179.9179.91919-20，19-17135.1135.12020-19，20-1812109.5121.52121-1，21-24,21-29205.9205.92222-11，22-23，22-24180.0180.02323-13，23-25，23-22213.4213.42424-25，24-21，24-22196.1196.12525-24，25-26，25-28，25-23265.5 265.5 2626-27，26-25130.7130.72727-26，27-

30、28107.7107.72828-27，28-25120.9120.92929-30，29-32，29-21171.3171.33030-31，30-29163.791.4255.13131-29，31-3388.588.53232-29，32-33，32-34181.3 181.3 3333-31，33-32，33-35148.6148.63434-32，34-36，34-35215.0215.03535-33，35-34，35-37，35-38266.3 266.3 3636-34，36-37144.0144.03737-36，37-35，37-39201.0201.03838-39，38

31、-35126.4126.43939-38，39-37111.8111.8總計(jì)5769.25944.91.5 管網(wǎng)平差1.5.1環(huán)狀管網(wǎng)流量分配計(jì)算根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量進(jìn)行管段的流量分配分配步驟：（1）按照管網(wǎng)的主要方向，初步擬定個(gè)管段的水流方向，并選定整個(gè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。（2）為可靠供水，從二級(jí)泵站到控制點(diǎn)之間選定幾條主要的平行干管線，這些平行干管中盡可能均勻的分配流量，并且滿足節(jié)點(diǎn)流量平衡的條件。（3）與干管線垂直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時(shí)起一些輸水作用，有時(shí)只是就近供水到用戶，平時(shí)流量不大，只有在干管損壞時(shí) 才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以較少的分配流量。1.5.2管徑的確

32、定及流量分配管徑與設(shè)計(jì)流量的計(jì)算：q=Av= D= 設(shè)計(jì)中按經(jīng)濟(jì)流速來確定管徑進(jìn)行平差，確定實(shí)際管徑表1-4 平均經(jīng)濟(jì)流速與管徑的確定 管 徑 （mm） 平均經(jīng)濟(jì)流速（m/s） D=100-400 0.6-0.9 D >=400 0.9-1.4流量初步分配及管徑選擇如下表：表1-5最大時(shí)流量分配表管段編號(hào)管段長(m)分配流量(L/s)管徑（mm）3-8113795.83503-4847225.95008-7800101504-71064105.44004-5103055.13005-672526.42006-71058202003-1091771.13509-10107138.62508

33、-9953101502-11993749.29001-23001215.4150011-227143020022-2482077.335021-241194487.57001-215781538.3150011-12985663.690012-13653.8632.390013-238803020023-259504025022-2398026.225024-25692321.860025-28105083.235025-2694378.935026-27861 2020027-2862528.520013-15830252.150015-168001015016-141067182.4500

34、14-1388024650017-188831015017-15388176.250018-16930101.140019-17102391.340020-187603025019-2084231.425029-30586 506.780029-32718374.160030-31675293.560031-33546254.350032-338182015032-34967272.460034-359831015033-35687207.350035-38106187.335038-3968330.425037-398602020035-379441015036-37970100.64003

35、4-361018165.5500 1.5.3管網(wǎng)平差環(huán)狀網(wǎng)平差(最高用水時(shí))：以最高日最高時(shí)用水量確定的管徑為基礎(chǔ)，將最高時(shí)用水量分配、管段流量進(jìn)行管網(wǎng)平差，詳細(xì)采用哈工大平差軟件。= 迭代次數(shù)=40 = 環(huán)號(hào)= 1 閉合差= .000 - 管段號(hào) 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 847 800 .99 -497.16 1.44 -1.22 .0025 2 1064 500 .98 -192.84 2.62 -2.78 .0144 3 800 300 .37 26.24 .86 .69 .0263 4 1137 50

36、0 1.04 204.32 2.91 3.31 .0162 sqtotal= .009 dq= .00 = 環(huán)號(hào)= 2 閉合差= .000 - 管段號(hào) 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1030 500 .81 -159.21 1.84 -1.89 .0119 2 725 400 .76 -95.61 2.18 -1.58 .0165 3 1058 200 .24 7.39 .65 .69 .0930 4 1064 500 .98 192.84 2.62 2.78 .0144 sqtotal= .009 dq= .00

37、 = 環(huán)號(hào)= 3 閉合差= .000 - 管段號(hào) 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 917 500 .87 170.13 2.07 1.90 .0112 2 1137 500 1.04 -204.32 2.91 -3.31 .0162 3 953 200 .31 -9.87 1.09 -1.03 .1048 4 1071 400 .78 98.03 2.28 2.45 .0250 sqtotal= .009 dq= .00 = 環(huán)號(hào)= 4 閉合差= .000 - 管段號(hào) 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 s

38、q (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1194 1200 1.16 1307.92 1.14 1.36 .0010 2 578 1800 1.35 3423.12 .77 .44 .0001 3 300 1500 1.39 -2457.48 1.04 -.31 .0001 4 993 1100 1.50 -1422.98 1.81 -1.79 .0013 5 714 500 .61 -120.10 1.09 -.78 .0065 6 820 500 .68 133.21 1.32 1.08 .0081 sqtotal= .013 dq= .01 = 環(huán)號(hào)= 5 閉合差=

39、 .001 - 管段號(hào) 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 980 400 .58 73.31 1.34 1.31 .0179 2 714 500 .61 120.10 1.09 .78 .0065 3 985 1000 1.50 -1179.38 2.06 -2.02 .0017 4 654 1000 1.41 -1109.98 1.82 -1.19 .0011 5 880 600 .76 213.72 1.27 1.12 .0052 sqtotal= .011 dq= .02 = 環(huán)號(hào)= 6 閉合差= .001 - 管段號(hào) 管長 管徑 流速