管網(wǎng)設計計算說明書

1、目錄第一篇給水管網(wǎng)設計1.概述2給水現(xiàn)狀2規(guī)劃用水單位2水源選擇2水壓要求.22 .設計用水量計算33 .管網(wǎng)設計.4管網(wǎng)定線4比流量，沿線流量和節(jié)點流量以及流量出分配4管網(wǎng)平差計算84 泵站流量揚程計算95 .管網(wǎng)設計校核9消防工況校核.9事故工礦校核.11第二篇污水管網(wǎng)設計1 .概述.122 .管道定線及設計管段、面積劃分.123 .設計流量、比流量計算.134 .污水管段設計流量計算表145 .污水干管水力和埋設深度計算.14第三篇雨水管網(wǎng)設計1 .概述.162 .雨水量計算.16暴雨強度公式.16綜合徑流系數(shù).163 .雨水管網(wǎng)定線.164 .劃分設計,.175 .匯水面積劃分.176

2、 .管段設計流量及管道水力計算.187 .各設計管段上、下端的管內(nèi)底標高和埋設深度計算19第一篇給水管網(wǎng)設計1.概述給水現(xiàn)狀目前鎮(zhèn)區(qū)沒有統(tǒng)一給水，居民用水多采用自發(fā)組織引山泉水及地下水，其水量不能滿足鎮(zhèn)區(qū)用水量的要求，此外，鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)給水管網(wǎng)不成系統(tǒng)，管徑和管材都不能滿足要求。規(guī)劃用水單位鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)規(guī)劃以居住生活用地為主，用水量主要包括：居民生活用水量、工業(yè)用水量、公建用水量及市政用水量。規(guī)劃可根據(jù)遠期鎮(zhèn)區(qū)的發(fā)展狀況、人民生活水平、工業(yè)的性質(zhì)及水資源的情況，同時參考國家有關規(guī)范及相似城鎮(zhèn)的用水標準，合理預測遠期鎮(zhèn)區(qū)用水量。遠期規(guī)劃用水單位數(shù)如下：用水性質(zhì)用水單位用水定額用水量（萬n3/d）備注居民生活

3、用水31000人按人口計綠地面積按用地計道路廣場用水按用地計水源選擇根據(jù)水利部門提供資料，本鎮(zhèn)區(qū)上游的溪水庫（在規(guī)劃范圍之外，位于本鎮(zhèn)的東北方向，溪上游）流域集雨面積為約為10kn2,水量充足，水質(zhì)符合地面水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838二級標準，溪在水質(zhì)及水量方面均能滿足遠期鎮(zhèn)區(qū)供水的要求，故規(guī)劃擬定以溪水庫作為鎮(zhèn)區(qū)供水水源。供水方式采用統(tǒng)一，均由位于鎮(zhèn)區(qū)東北角的自來水廠統(tǒng)一供給。水壓要求鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)多數(shù)建筑為3層，最小自由水壓應能保證3層居住建筑能直接供水，最小自由水壓應保證416m給水管材應結(jié)合當?shù)厍闆r綜合考慮技術(shù)先進性、經(jīng)濟性，并符合衛(wèi)生要求，可采用塑料管或球墨鑄鐵管2.設計用水量計算遠期規(guī)劃用

4、水單位數(shù)如下:用水性質(zhì)用水單位用水定額用水量（m3/d）備注居民生活用水25000人300cap/d7500按人口計一類工業(yè)用地(萬m3/Km2d)按用地計綠的面積(萬m3/Km2d)110按用地計綠地、道路廣場用水45ha(萬m3/Km2d)1125按用地計城市最高日綜合生活用水量該城鎮(zhèn)為小城市，城市分區(qū)為一區(qū)，查給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)第二版323頁附錄2,取最高日用水定額為300cap-do則最高日綜合生活用水量為Q1=300X25000+1000=7500一類工業(yè)用地用水量計算工業(yè)區(qū)面積九龍木業(yè)53635n2,宜久工貿(mào)81817n2,佳詳家他355309n2。Q2=X(53635+81817+

5、355309)+1000000X10000=綠地、道路廣場用水量為：澆灑道路用水指標采用（萬m3/Km2d）,綠地、道路廣場面積為45haQ3=4"100XX10000=1125綠地用水量為：綠地指標采用（萬m3/Km2d）,綠地面積為Q4A100X義10000=110未預見用水量和管網(wǎng)漏失水量由給排水設計手冊第三冊城鎮(zhèn)給水得未預見用水量和管網(wǎng)漏失水量取以上用水量之和的20%Q5=20%(Q1+Q2+Q3+Q4)義(7500+1125+110)(6)最大日設計用水量為Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=Qd=21000最高時用水量為n3/s3、消防用水量計算查給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)第二版3

6、24頁附表3，則消防用水定額為15，同時火災次數(shù)為1次，消防歷時取2小時則消防用水量為：Q7=15X1X3600=5400054mB2. 供水系統(tǒng)方案選擇：（1）選定水源及位置和凈水廠位置水源選在河流上游，以保證水質(zhì)、管網(wǎng)中水流流向整體與河流流向一致，凈水廠選在水源附近，（見圖）水塔暫定在地勢高處，以利用地勢高度。（2）選定供水系統(tǒng)方案單水源，不分區(qū)供水。3. 管網(wǎng)設計管網(wǎng)定線管網(wǎng)采用環(huán)狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)結(jié)合的方式,在平面圖上確定管線測量出管段長度并進行節(jié)點編號.具體定線及編號見平面圖。比流量,沿線流量和節(jié)點流量以及流量出分配由于采用環(huán)狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)結(jié)合的方式,有兩條向外延伸的管路（下文用支管表述）不

7、能形成環(huán)，處理方式是將其沿線流量當作其端點節(jié)點的集中流量。(1) 考慮支管在內(nèi)的沿線比流量：(2) 支管沿線流量(集中流量)(2)節(jié)點流量式中N管網(wǎng)圖的節(jié)點總數(shù)節(jié)點設計流量管道沿線流量節(jié)點集中流量節(jié)點j的關聯(lián)集,即與節(jié)點j關聯(lián)的所有管段編號的集合表11沿線流量計算表管段編號實際長度(mj)配水長度(M)沿線流量(L/s)102345678910111213141516233,4717181920合計表12節(jié)點連接管段集中流量(L/s)沿線流量(L/s)供水流量(L/s)節(jié)點總流量(L/s)1121、2、1032、3、943、4、754、5、1165、6、1276、7、888、9、13911、1

8、2、141014、15、181115、16、191213、16、171310、17、201418、19、20合計(3) 流量初分配(程序計算)參見給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)第七章第三節(jié)“給水管網(wǎng)優(yōu)化設計數(shù)學模型”管段輸水費用最小為目標函數(shù)進行規(guī)劃。對于管網(wǎng)模型中的任意節(jié)點j，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，流入節(jié)點的所有流量之和等于流出節(jié)點的所有流量之和并且流量延程遞減。min(4)管徑選擇按照經(jīng)濟流速來選擇表1-3管段或節(jié)點編號長度配水長度沿線流量節(jié)點設計流量初分配經(jīng)濟管徑106002500395400425200510063007250830094001088400111001220013533001415015

9、2520016233,4730017200181001915020200總和日經(jīng)驗證流量初分配滿足質(zhì)量守恒量無誤。定律即流入節(jié)點的所有流量之和等于流出節(jié)點的所有流量之和并且流量延程遞減。說明程序準確可靠。管網(wǎng)平差計算（程序計算）：采用哈代一一克羅斯法進行平差計算，其中灌渠水頭損失采用海曾威廉公其中管道材料為新鑄鐵管故C=130,程序輸入各管段管長、管徑、流量出分配值（均為正）和各環(huán)路管段編號（順時針為負，逆時針為正），精度（環(huán)路水頭損失閉合差）為，得出結(jié)果見下頁表1-4。平差結(jié)果見附表1.管段編號流星初分酉己平差后流量管徑平差后流速水頭損失長度1600250039540042520051006

10、3007250830094001088400111001210013533001415015252001635017200181001915020200泵站流量揚程計算因為鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)多數(shù)建筑為3層，最小自由水壓應保證不小于16ml對管網(wǎng)進行簡化，假定節(jié)點5為最不利點，算出各節(jié)點自由水頭、節(jié)點水頭。從中找出自由水頭最低點，是為最不利點重新推求各節(jié)點自由水頭、節(jié)點水頭（只需在原來基礎上加上最不利點自由水頭提升量）。表15節(jié)點地面標局自由水頭節(jié)點水頭壓降123093314433653251634167831691011121314306151617181920節(jié)點（1）的泵站出口有效壓力應為。流量為3/

11、s。5.管網(wǎng)設計校核給水管網(wǎng)按最高日最高時用水流量進行設計，雖然基本能滿足供水要求，但特殊情況，如管網(wǎng)出現(xiàn)事故造成部分管段損壞，或管網(wǎng)提供消防滅火流量等情況則不一定能保證供水。校核兩種方法：一是假定供水流量要求可以滿足，通過水利分析求析求出供水流量，校核其是否滿足要求，稱為水頭校核法。二是假定供水壓力要求可以滿足，通過水利分析求析求出供水水量，校核具是否滿足要求，稱為流量校核法。消防工況校核消防工況校核一般采用水頭校核法。滅火處節(jié)點服務水頭按低壓消防考慮，即10m的自由水壓。消防流量15L/s,該城鎮(zhèn)只考慮一處火災時，在控制點5加上15L/s上，進行消防校核平差，繼而算出各節(jié)點自由水頭。消防平

12、差結(jié)果見附表2.人數(shù)（萬人）同一時間內(nèi)的火災次數(shù)一次性滅火用水量（L/s）115225235校核結(jié)果表16消防校核自由水頭地面標局節(jié)點水頭管段水頭損失123093314433651032533567831691011121314306151617181920從表中可看出各節(jié)點自由水頭均滿足消防要求。事故工礦校核采用水頭校核法。事故工礦各節(jié)點流量二事故工礦供水比例X最高時工礦各節(jié)點流量。最不利情況第9管段出事故，各節(jié)點流量按百分之70計算，用本文第三點方法通過水利分析得各節(jié)點自由水頭。事故平差結(jié)果見附表3.校核結(jié)果表17事故校核節(jié)點或管段編號節(jié)點水頭地面標局自由水頭管段水頭損失123093314

13、43365163253416783169事故管段1011121314306151617181920從表中可以看到第4節(jié)點的水頭有略微的不足，因此可以將泵站抬高6ml第二篇污水管網(wǎng)設計1.概述目前鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)污水靠小型溝渠排放至，對水體污染較為嚴重。鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)未形成完整的排水管網(wǎng)，并且平時缺乏管理，溝渠易發(fā)生淤塞，使雨、污水不能及時排放。因此，盡快建設鎮(zhèn)區(qū)的排水設施，是改善居民生活環(huán)境，適應工業(yè)發(fā)展的需要。根據(jù)總體規(guī)劃，片區(qū)內(nèi)的所有污水均須收集輸送到污水處理廠處理后排放，并執(zhí)行污水綜合排放標準（GB8978-199。一級標準。污水處理廠位于鎮(zhèn)區(qū)南面，詳見平面圖。管材可采用塑料管。2管道定線及設計管段、面積

14、劃分管道定線管道布置成樹狀網(wǎng)，根據(jù)地形、規(guī)劃、污水廠的位置、土壤條件、河流按主干管、干管、支管的順序進行布置。主要原則：采用重力流排除污水，盡量在管線最短和埋深較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。定線方案見CAD劃分設計管段只是估計可以采用同樣管徑和坡度的連續(xù)管段，就可以劃作一個設計管段。根據(jù)管道的平面布置圖，凡有集中流量流入，有旁側(cè)管接入的檢查井均可作為設計管段的起止點。設計管段的起止點應依次編上號碼。面積劃分匯水面積劃分主要根據(jù)地形條件，采用對角線法或角平分線法。編號及面積污水管段匯水面積污水管段匯水面積管段編面積大管段編面積大管段編面積大管段編面積大號小號小號小號小1-219437

15、17-2026725123-269802057-5877962-3180418-244170528-262399955-5770203-47456625-264954729-28963170-7133385-61516927-28791341-42807656-57122996-71953324-4925240118-242559372-7360157-85369533-481072949-117978739-7346239-22820034-47698862-49324673-71415610-36851535-46490550-62598971-6918234-85752726-45989

16、963-62643269-67346411-124741636-431059651-61772067-651068523-87219537-42614861-63474065-63383513-144239438-41737360-61776774-751061512-145391320-39417952-60883775-762215915-161579948-492616864-651012776-77677916-176020547-481916059-60714477-831049514-178467846-47669253-59558079-831430818-191091545-4

17、61074566-671106578-791587319-202928943-452272958-59442382-832160321-181082942-431007354-58572680-822552322-194629940-411715068-69532883-8630831污水管段匯水面積污水管段匯水面積管號段t編面積大小管J號段t編面積大小管J號段t編面積大小管J號段t編面積大小84-8738594121-772694198-1012930108-1092650085-882338289-3921360101-10215750109-11315160120-864257292-9

18、721766106-10320396112-11430297124-873037796-9715462102-10429741114-1152760586-893464693-9017003103-10519709117-1168945887-905766194-8912429105-490116-119088-911374495-9955960104-1056467390-892262099-9813869110-1076065481-791147897-9833187107-1176455991-9036898100-997482112-1162131593. 設計流量、比流量計算（1）居

19、民生活污水采用定額法計算，我國現(xiàn)行室外排水設計規(guī)范規(guī)定，可按當?shù)赜盟~的80%90%采用。對給排水系統(tǒng)完善的地區(qū)可按90%計,一般地區(qū)可按80計。綜合生活污水定額（還包括公共建筑排放的污水）。這里取平均日用水定額為230L/（人d）。則：總變化系數(shù)為：居民生活污水設計流量：比流量：（2）城鎮(zhèn)工業(yè)廢水排放系數(shù)根據(jù)城市的工業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)設備、工藝先進程度及城鎮(zhèn)排水設施普及率確定。工業(yè)污水排放系數(shù)取1。工業(yè)污水按集中流量處理，取總變化系數(shù)為。工業(yè)用水為：比流量：4. 污水管段設計流量計算見附表45. 污水水力計算和埋設深度計算在各設計管段的設計流量確定后，便可按照污水管道水力計算的方法，從上游管段開

20、始依次進行各設計管段的水力計算，計算過程中要求保證各設計參數(shù)符合規(guī)范要求，并作到經(jīng)濟合理。其中1.設計管道坡度：污水管道應按非滿流設計即h/D<1,原因如下：污水流量是隨時變化的，而且雨水或地下水可能通過檢查井蓋或管道接口滲入污水管道。因此，有必要保留一部分管道內(nèi)的空間，為未預見水量的增長留有余地，避免污水溢出而妨礙環(huán)境衛(wèi)生。污水管道內(nèi)沉積的污泥可能分解析出有害氣體，需留出適當?shù)目臻g，以利管道內(nèi)的通風，排除有害氣體。也便于管道的疏通和維護管理。2. 設計流速：最小設計流速：防止管道內(nèi)產(chǎn)生淤積，最小設計流速為s,含有金屬、礦物固體或重油雜質(zhì)的生產(chǎn)污水管道，其最小設計流速宜適當加大；明渠的最

21、小流速為s。最大設計流速：最大設計流速是保證管道不被沖刷損壞的流速。該值與管道材料有關，通常，金屬管道的最大流速為10m/s,非金屬管道的最大設計流速為5m/s。3. 設計最小坡度：在污水管網(wǎng)設計時，通常使管道敷設坡度與設計區(qū)域的地面坡度基本一致，在地勢平坦或管道走向與地面坡度相反時，盡可能減小管道敷設坡度和埋深對于減低管道造價更顯得尤為重要。但由該管道敷設坡度形成的流速應等于或大于最小設計流速，以防止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀。因此，相應于最小設計流速的管道坡度叫做最小設計坡度。4. 污水管道埋設深度：污水出戶連接管的最小埋深一般采用,所以污水支管起點最小埋深也應有。污水在管道中依靠重力從高處流向低處。

22、當管道坡度大于地面坡度時，管道的埋深就越來越大，尤其在地形平坦的地區(qū)更為突出。埋深愈大，則造價愈高，施工期愈長。所以一般在干燥土壤中，最大埋深不超過78m。在多水、流砂等地層中，一般不超過5m。5. 污水管道的銜接：管道的常用的銜接方法有兩種：一種為水面平接，一種是管頂平接。6. 根據(jù)各管段管道標高降落量及計算檢查井處的水面平接方式，計算各管段管內(nèi)底標高及管道埋深。污水水力計算表見附表5。標注見總平面圖。第三篇雨水管網(wǎng)設計1. 概述規(guī)劃區(qū)排水設施不完善，無完整排水系統(tǒng)，雨污合流排放，未經(jīng)處理就近排入水體。規(guī)劃區(qū)防洪標準為30年一遇，片區(qū)內(nèi)規(guī)劃用地豎向高程均在30年一遇的洪水位線之上。暴雨強度公

23、式參見附錄福建各地暴雨強度公式（注：各人根據(jù)自已的學號選用）。管材采用鋼筋混凝土管。2. 雨水量計算暴雨強度公式我國暴雨強度公式為：式中q設計暴雨強度（L/sha）；P設計重現(xiàn)期（a）；t降雨歷時（min）；A1、c、b、n地方參數(shù)，查得A1=，c=,b=,n=。重現(xiàn)期：一般地區(qū)重現(xiàn)期為3年，重要地區(qū)35年；取P=3a降雨歷時：。式中t設計降雨歷時（min）；t1地面集水時間（min）,取515min,取10min；t2管渠內(nèi)雨水流行時間（min）；m折減系數(shù)，暗管取2。綜合徑流系數(shù)采用區(qū)域綜合徑流系數(shù)為。3. 雨水管網(wǎng)定線充分利用地形，就近排入水體。管道盡量利用自然地形坡度布置，以最短的距離

24、靠重力流將雨水排入附近的河流中。在總平面圖上繪出各流域的主干管、干管和支管的具體位置。4. 劃分設計管段把兩個檢查井之間流量不變且預計管徑和坡度也不變的管段定為設計管段。根據(jù)管道的平面布置圖，凡有集中流量流入，有旁側(cè)管接入的檢查井均可作為設計管段的起止點。設計管段檢查井從上游往下游依次編號。5. 匯水面積劃分匯水面積的大小以及雨水管道各設計管段匯水面積的劃分應結(jié)合地形坡度、布置等情況而劃定。地形較平坦的，按就近排入附近雨水管道的原則劃分；地形坡度較大時，按地面雨水徑流的水流方向劃分。將每塊面積進行編號，計算其面積。匯水面積除包括街坊外，還應包括街道、綠地等。雨水街坊面積雨水街坊面積面積編號面積

25、大小面積編號面積大小面積編號面積大小面積編號面積大小1632632131283412354461344922905222683714233152623396334521231233604321820631309041372624559294419559646009570432589269455180765715862739026507794640620663951712492272731147518466714688811373281435648119176814670972156293399149306446911340106737730238865019152701134011185453

26、140570511163371631412124173225879521680727035131803433306895317487376641440644341960554107507494151572533529671559450753304162760736195585680837636691738951372893457100957759231818528384442058592178534519495583954874596697791110120845574037891605564808434雨水街坊面積雨水街坊面積面積編號面積大小面積編號面積大小面積編號面積大小面積編號面積大小8

27、114501101275381213248141447282111021027843412239551428137837582103858412335391434595848076104671512431921443547851303410534271254262145233786247411063272126375514612715873880010773801274898147628788168291087536128478714870218946756109509012962941494030906636110398213043011504560911350661116021131486

28、7151681992207491121728132521315234529381887113249113350061532976394145110114527713469711541533895107741154234135410015596509621405116543113613343156681997170761174372137405115765779816001118175513858511581686899321191192137139505815911322100392081202265140560916014236雨水街坊面積雨水街坊面積面積編號面積大小面積編號面積大小面積編號面積大小面積編號