設計計算說明書

1、第四章 設計計算4.1設計水量計算4.1.1城市設計水量（1） 綜合生活用水量近期該城市四個行政區(qū)共35萬人口，遠期人口40萬人，屬中小城市，取最高日終合生活用水定額=290L/cap.d，自來水普及率f=100%，則 近期 = 遠期 =（2） 工業(yè)企業(yè)生產用水量 近期規(guī)劃工業(yè)總產值60億元，萬元產值用水量76，重復利用率40%，遠期工業(yè)總產值增加20%，重復利用率為30%，則 近期 = 遠期 =（3） 消防用水量根據建筑設計防火規(guī)范，該城市人口為35萬，在最不利情況下有2處火災，每處的水量為65，則 =（4） 澆灑道路和綠地用水量澆灑道路和綠地用水量占和的3%5%，取3%則近期 遠期 (5)

2、 未預見和管網漏失水量未預見和管網漏失水量占、的15%20%，取20%，則 近期 遠期因火災屬偶然事件，故消防用水，不計入設計用水量中，儲存在清水池中。故總的用水量為：近期 遠期 因水廠供水量為整數，故近期供水量取=220000。4.1.2最高時用水量計算表4-1-1 城市逐時用水量計算表(單位：)時間綜合生活用 水量工廠用水量火車站用水量澆灑道路和綠地用水量未預見和管網漏失水量綜合用水量%每小時A廠B廠C廠D廠其他%每小時012.12131.5270.8379 41.67 01514.61 3.076754121.91928.5270.83

3、79 41.67 01514.61 2.986556231.71725.5270.8379 41.67 01514.61 2.886336341.81827270.8379 41.67 01514.61 2.9364464544060270.8379 41.67 01514.61 3.968712564.84872270.8379 41.67 661.72 1514.61 4.6210164676.36394.5270.8379 41.67 661.72 1514.

4、61 5.3211704785.55582.5270.8379 41.67 01514.61 4.6610252894.64669270.83 1502251502435.79 41.67 01514.61 4.3495489103.93958.5270.83 1502251502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.3946010113.33349.5270.83 1502251502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.03886611123.63654270.83 1502251502435.79 41.67 0151

5、4.61 3.87851412134.84872270.83 1502251502435.79 41.67 01514.61 4.43974613144.14161.5270.83 1502251502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.4968014153.63654270.83 1502251502435.79 41.67 661.72 1514.61 4.16915215163.93958.5270.83 1502251502435.79 41.67 0.00 1514.61 4.01882216175.15176.5270.8379 4

6、1.67 0.00 1514.61 4.479834171866090270.8379 41.67 661.72 1514.61 5.181139618196.97003.5270.8379 41.67 661.72 1514.61 5.61232019205.95988.5270.8379 41.67 01514.61 4.841064820215.25278270.8379 41.67 01514.61 4.52994421224.14161.5270.8379

7、 41.67 01514.61 4880022233.93958.5270.8379 41.67 01514.61 3.918602232433045270.8379 41.67 01514.61 3.527744累計10010150065003600180036005845910005293.7736350.55 100220000圖4-1 城市用水柱狀圖由以上圖表可知，最高日最高時用水發(fā)生在18-19時，用水量為12320，占最高日用水量的5.6%。4.1.3調節(jié)構筑物調節(jié)容積計算表4-1-2調節(jié)構筑物調節(jié)容積計算時間用水量（%）二級泵站

8、供水量（%）一級泵站供水量（%）清水池調節(jié)容積（%）水塔調節(jié)容積（%）無水塔時有水塔時013.073.21 4.17-1.1-0.96-0.14122.983.21 4.17-1.19-0.96-0.23232.883.21 4.16-1.28-0.95-0.33342.933.21 4.17-1.24-0.96-0.28453.963.21 4.17-0.21-0.960.75564.624.74 4.160.460.58-0.12675.324.74 4.171.150.570.58784.664.74 4.170.490.57-0.08894.344.74 4.160.180.58-0.

9、49104.34.74 4.170.130.57-0.4410114.034.74 4.17-0.140.57-0.7111123.874.74 4.16-0.290.58-0.8712134.434.74 4.170.260.57-0.3113144.44.74 4.170.230.57-0.3414154.164.74 4.1600.58-0.5815164.014.74 4.17-0.160.57-0.7316174.474.74 4.170.30.57-0.2717185.184.74 4.161.020.580.4418195.64.74 4.171.430.570.8619204.

10、844.74 4.170.670.570.120214.523.21 4.160.36-0.951.31212243.21 4.17-0.17-0.960.7922233.913.21 4.17-0.26-0.960.723243.523.21 4.16-0.64-0.950.31累計100.00 100.00 1006.098.614.73 由上表可得：水塔的容積：=4.73%220000+1303.62=11342m3式中調節(jié)容量，；消防儲量清水池容積： 式中： 調節(jié)容量，； 消防儲量，按2h火災延續(xù)時間計算； 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產用水，等于最高日用水量的5%10%，取5%； 安

11、全儲量，。則有水塔時清水池容積：=8.61%220000+13023.6+5%220000+0.557.6152.33=32385m3選12000m3的清水池3個，形狀為矩形。底面尺寸為57.61m52.33m。無水塔時清水池容積：=6.09%220000+13023.6+5%220000+=26375m3選13000m3的清水池2個，形狀為圓，尺寸為D=51.5m。設計流量確定(一) 取水構筑物、一級泵站、原水輸水管、水處理構筑物設計流量(二) 二級泵站設計流量(三) 配水管網設計流量(四) 消防時設計流量(五) 事故時設計流量4.2輸配水工藝計算管網水力計算比流量計算式中 比流量，L/(s

12、.m) 各大用戶集中用水量，4個工廠共232.634； 配水總長度,m,不包括穿越廣場,公園等無建筑物地區(qū)的管線;只有一側配水的管線,長度按一半計算.則比流量為=表4-2-1管段沿線流量計算表管段管段長度(m)折算長度（m)沿線流量0-132417116.852051-214421032101.70362-958658657.75032-3687.4522.151.4529553-4682.4495.548.8315254-1041941941.292454-51252970.595.6427755-673273272.13865-1283083081.79655-793693692.2428

13、7-882782781.500857-131451.51451.5143.0453251-914721472145.06569-161038.178377.164659-1085985984.6544510-1165865864.845911-17969.668067.01411-1256556555.6807512-131004100498.944213-181188.592491.060214-1580947646.909815-1619011901187.3435516-2071371370.2661516-1719161916188.821817-2279679678.445817-1

14、813641364134.422218-2610701070105.448515-1915721572154.920619-2346646645.924323-2440140139.5185519-2034434433.901220-2187687686.329821-2552352351.5416521-2260560559.6227522-2674074072.92723-2512611261124.2715525-2614231423140.23665共計34703.532364.63189.53133表4-2-2節(jié)點流量計算表節(jié)點節(jié)點流量事故時節(jié)點流量08.4265.898 1131.

15、81192.268 2180.684126.479 391.80964.266 492.88365.018 5170.91119.637 698.56968.998 7158.394110.876 840.7528.525 9193.891135.724 1095.39666.777 1193.7765.639 12118.21182.748 13166.525116.568 1423.45516.419 15194.587136.211 16261.798183.259 17234.352164.046 18207.132144.992 19117.37382.161 2095.24966.

16、674 2198.74769.123 22105.573.850 23104.85773.400 2419.75913.831 25158.025110.618 26159.306111.514 合計3422.1692395.518 （一）方案一：無水塔（1）管網布置26252423222120191817161514131211109876543201（2） 最高時管網校核初分流量表4-3-1無水塔最高時初始分配流量表管段編號管段長度m管徑mm管段流量0132414001991.5741214421100100029586600501914721000859.76323687900796.3

17、1634682900677.50741041950040910859800565.872451252800544.624512830300401011658800510.4761112565500286.7065673240098.56957936600235.1457882740040.75713145230036.00112131004400208.4599161038400150111797060013016171916500368.2021318118830077.97117181364500163.850141580913001398.714151619017006001620713

18、30012015191572900604.127192034460020017227964001002021876500224.751212260530046.0041826107030034.689222674030040.5042125523300801923466600286.754232440120019.75923251261500162.1382526142330083.113管網平差注：本設計中管網平差采用哈爾濱工業(yè)大學管網平差軟件進行平差。表4-3-2最高時管網平差結果 = 迭代次數=13 = 環(huán)號= 1 閉合差= .036 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭

19、損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1442 1100 1.09 1032.09 1.13 1.63 .0016 2 1472 1000 1.05 -827.67 1.21 -1.78 .0022 3 586 600 .35 99.49 .32 .19 .0019 sqtotal= .047 dq= .38 = 環(huán)號= 2 閉合差= .026 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 687 900 1.18 751.91 1.72 1.18 .0016 2 682 900 1.0

20、4 660.10 1.35 .92 .0014 3 586 600 .35 -99.49 .32 -.19 .0019 4 859 800 1.35 -680.61 2.23 -1.92 .0028 5 419 500 .12 24.19 .06 .03 .0011 sqtotal= .079 dq= .16 = 環(huán)號= 3 閉合差= .073 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 419 500 .12 -24.19 .06 -.03 .0011 2 1252 800 1.08 543.03 1.70 2.1

21、2 .0039 3 658 800 1.21 -609.40 1.79 -1.18 .0019 4 565 500 1.09 -213.45 3.16 -1.79 .0084 5 830 300 .43 30.56 1.13 .94 .0308 sqtotal= .079 dq= .47 = 環(huán)號= 4 閉合差= .097 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 830 300 .43 -30.56 1.13 -.94 .0308 2 936 600 .86 242.99 1.61 1.51 .0062 3 10

22、04 400 1.00 -125.76 3.62 -3.64 .0289 4 1452 300 .62 43.85 2.18 3.17 .0722 sqtotal= .063 dq= .77 = 環(huán)號= 5 閉合差= .191 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1038 400 .42 -52.67 .74 -.77 .0145 2 859 800 1.35 680.61 2.23 1.92 .0028 3 658 800 1.21 609.40 1.79 1.18 .0019 4 1916 500 .92

23、 -181.59 2.34 -4.49 .0247 5 970 600 1.07 302.18 2.42 2.34 .0078 sqtotal= .079 dq= 1.21 = 環(huán)號= 6 閉合差= .110 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 970 600 1.07 -302.18 2.42 -2.34 .0078 2 565 500 1.09 213.45 3.16 1.79 .0084 3 1004 400 1.00 125.76 3.62 3.64 .0289 4 1364 500 .89 -175

24、.40 2.20 -2.99 .0171 5 1188 300 .04 3.12 .02 .03 .0080 sqtotal= .079 dq= .70 = 環(huán)號= 7 閉合差= .039 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 1901 700 1.03 396.94 1.85 3.52 .0089 2 1572 900 1.27 -807.19 1.68 -2.65 .0033 3 344 600 1.10 -312.23 2.57 -.88 .0028 4 713 300 .09 6.22 .07 .05

25、.0079 sqtotal= .063 dq= .31 = 環(huán)號= 8 閉合差= .350 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 713 300 .09 -6.22 .07 -.05 .0079 2 1916 500 .92 181.59 2.34 4.49 .0247 3 876 500 1.14 -223.20 3.44 -3.01 .0135 4 605 300 .81 -57.37 3.57 -2.16 .0377 5 796 400 .59 74.02 1.37 1.09 .0147 sqtotal=

26、 .079 dq= 2.22 = 環(huán)號= 9 閉合差= .207 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 796 400 .59 -74.02 1.37 -1.09 .0147 2 1364 500 .89 175.40 2.20 2.99 .0171 3 740 300 .37 -25.89 .84 -.62 .0241 4 1070 300 .40 -28.61 1.01 -1.08 .0377 sqtotal= .063 dq= 1.64 = 環(huán)號= 10 閉合差= .222 - 管段號 管長 管徑 流速

27、流量 1000I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 344 600 1.10 312.23 2.57 .88 .0028 2 876 500 1.14 223.20 3.44 3.01 .0135 3 466 600 1.34 -377.58 3.16 -1.47 .0039 4 1261 500 1.29 -252.97 3.73 -4.70 .0186 5 523 300 .95 67.09 4.77 2.50 .0372 sqtotal= .079 dq= 1.41 = 環(huán)號= 11 閉合差= .386 - 管段號 管長 管徑 流速 流量 1000

28、I 水頭損失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 523 300 .95 -67.09 4.77 -2.50 .0372 2 605 300 .81 57.37 3.57 2.16 .0377 3 740 300 .37 25.89 .84 .62 .0241 4 1423 300 .09 6.20 .07 .10 .0158 sqtotal= .063 dq= 3.06 =最高時水壓計算表4-3-3節(jié)點水壓計算表節(jié)點編號地面標高m服務水頭m節(jié)點水壓m03.550.505414.848.7553.5527.844.1251.92311.838.9438.94415.

29、034.8249.82512.73547.7616.03046712.733.4946.19829.81645.896.345.2551.55109.540.1349.63119.239.2548.451215.031.6646.661312.430.6243.02144.949.8254.72153.650.3953.99166.044.4750.47178.537.4845.98189.533.4942.99194.546.2450.74205.044.8649.86217.938.9546.85229.335.3944.69235.043.6748.67246.741.7648.4625

30、7.636.3743.972612.731.3744.07注：最不利點為8點；圖中01、56、78、1415、2324為枝狀網，查水力計算表結果分別如下：=1.4/1000324=0.45m=2.33/100732=1.70m=0.471/1000827=0.39m=0.9/1000809=0.73m=0.531/1000401=0.21m以8點為控制點，各節(jié)點的自由水壓都大于服務水頭16m，故符合要求。二泵揚程 式中：管網控制點和清水池最低水位的高程差，m； ：控制點所需最小服務水頭，m； h：輸水管和管網中水頭損失，m。經計算=29.8-3.5+0.45+1.63+1.18+0.92+2.12+1.51+0.39+16=50.5m(3) 消防時管網校核 本設計考慮兩處同時發(fā)生火災，根據相城區(qū)現有人口，每處每處消防用水量取65L/s。 選擇管網最不利點8與節(jié)點18作為失火點。消防校核時，比流量不變，只有節(jié)點8與18的節(jié)點流量發(fā)生變化，重新初分管段流量