城市給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

1、.華僑大學(xué)化工學(xué)院課程論文某城市給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)課程名稱給水排水姓名學(xué)號(hào)專業(yè)2007 級(jí)環(huán)境工程成績(jī)指導(dǎo)教師華僑大學(xué)化工學(xué)院印制2010年06月25日.下載可編輯 .目錄第一章 設(shè)計(jì)用水量31.1用水量的計(jì)算.31.2管網(wǎng)布置圖.41.3節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算4第二章 管網(wǎng)水力計(jì)算51.1初始流量分配61.3事故流量校正.91.2消防流量校正.12第三章水泵的選取15第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)154.1設(shè)計(jì)補(bǔ)充.164.2設(shè)計(jì)總結(jié)16.下載可編輯 .第一章設(shè)計(jì)用水量一、用水量的計(jì)算1、最高日居民生活用水量Q1：城區(qū)規(guī)劃人口近期為 9.7 萬(wàn)，按居民生活用水定額屬于中小城二區(qū)來(lái)計(jì)算，最高日用水量定額在 100160L

2、/cap.d ，選用 130L/cap.d ，自來(lái)水普及率為 1。43故一天的用水量為 Q qNf=130 9.7 10 1=12610m d 。12、企業(yè)用水量 Q2：企業(yè)人員生活用水量和淋浴用水量可按：生活用水，冷車間采用每人每班 25，熱車間采用每人每班 35；淋浴用水，冷車間采用每人每班40，熱車間采用每人每班 60L。企業(yè)甲：3冷車間生活用水量為： 300025=75000L=75m/d3冷車間淋浴用水量為： 700403=84000L=84m/d3熱車間生活用水量為： 270035=94500L=94.5m/d3熱車間生活用水量為： 900603=162000L=162m/d 則企

3、業(yè)甲用水量為 75+84+94.5+162=415.5m3/d企業(yè)乙：3冷車間生活用水量為： 180025=45000L=45m/d3冷車間淋浴用水量為： 800402=64000L=64m/d3熱車間生活用水量為： 140035=49000L=49m/d3熱車間生活用水量為： 700602=84000L=84m/d3則乙車間用水量為： 45+64+49+84=242m/d33、道路澆灑和綠化用水量Q3：、道路澆灑用水量：2道路面積為 678050m道路澆灑用水量定額為 11.5L/(m 2次) ，取 1.2L/(m 2次) 。每天澆灑 23次，取 3次3則道路澆灑用水量為 6870751.2

4、 3=2473470L=2473.47m/d綠化用數(shù)量2綠化面積為城市規(guī)劃總面積的1.3 ，城市規(guī)劃區(qū)域總面積為3598300m，.下載可編輯 .2，用水定額為 1.5 2.0L/2則綠化面積為 35983001.3 =46777.9m（md），取22.0L/ （md）故綠化用水量為 46777.9 2=93555.8L/d=93.5558m 3/d則道路澆灑和綠化總用水量Q3=2473.47m3/d+93.5558m3/d=2567.0258m3/d=319.92L/s4、企業(yè)生產(chǎn)用水量 Q4：3企業(yè)甲：生產(chǎn)用水量為：3500t/d=3500m /d企業(yè)乙：生產(chǎn)用水量為：3700t/d=37

5、00m3/d3則Q4=3500+3700=7200m/d5、未預(yù)見(jiàn)水量及管網(wǎng)漏失水量為最高日用水量的15%25%。以 20%計(jì)。6 、設(shè)計(jì)年限的城市最高日用水量為3Q=1.2（ Q1+Q2+Q3+Q4） =1.2 （ 12610+657.5+2567.0258+7200）=27641.43m/d=319.916L/s依據(jù)下表可知，居民時(shí)最大用水量為最高日居民總用水量的7.59%，出現(xiàn)在18:00 19:00 時(shí)段。最高日每小時(shí)綜合生活用水量占該日總綜合生活用水量的百分比小時(shí)生活用水量小時(shí)生活用水量（%）小時(shí)生活用水量小時(shí)生活用水量（%）（ %）（%）011.926 74.7712134.391

6、8 197.59121.85784.7113144.6319 204.55231.848 94.7114154.5720 213.84341.859104.7915165.2521 223.67453.5110 114.8716175.9122 232.82563.9611 124.8717186.7323 242.01最高日最高時(shí)用水量出現(xiàn)在18:00 19:00 時(shí)段。3則最高日最高時(shí)用水量為27641.43 7.59%=2097.98m/h3最高日平均時(shí)用水量為27641.43 24=1151.73m/h則是變化系數(shù) kh =2097.981151.73=1.827、消防時(shí)用水量：城市規(guī)

7、劃人口數(shù)為9.7 萬(wàn)人，則取同一時(shí)間的火災(zāi)次數(shù)為2 次，一次滅火用水量為 35L/s ，火災(zāi)延時(shí)為 2h.下載可編輯 .3則消防用水量為q=35 3600 2 2=504m二、給水系統(tǒng)方案選擇從流經(jīng)城市和工業(yè)區(qū)的河流上游取地表水，采用統(tǒng)一給水系統(tǒng)三、管網(wǎng)定線：輸水管渠定線的基本原則：輸水灌渠定線時(shí)， 必須與城市建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合， 盡量縮短線路長(zhǎng)度，減少拆遷，少占農(nóng)田，便于灌渠施工和運(yùn)行維護(hù)， 保證供水安全；定線時(shí)，應(yīng)選擇最佳的地形和地質(zhì)條件，盡量沿現(xiàn)有道路定線，以便施工和檢修；減少與鐵路、公路和河流的交叉；管線避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河流淹沒(méi)與沖刷地區(qū)，以降低造價(jià)和便于管理。依據(jù)地

8、形圖如下圖，管網(wǎng)布置如下：.下載可編輯 .四、繪制城市用水量變化曲線圖設(shè)計(jì)為有水塔二級(jí)泵站五、清水池容積計(jì)算：清水池有效容積W=W1+W2+W3+W43調(diào)節(jié)容積 W1=27641.43 9.96%=2753.1m3消防貯水量 W2=504m水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，以最高日用水量的5%計(jì)，則3W3=27641.435%=1382.1m安全貯量，以設(shè)計(jì)用水量的 0.5%計(jì)，則 W4=27641.430.5%=.2m3 故清水池的有效容積 W=W1+W2+W3+W4=4777.4m3六、管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算1、比流量計(jì)算：大用戶集中用水為 q=Q甲 +Q乙 = 657.5+7200=7857

9、.5m3/d= 90.94 L/s l=10700m比流量 qs=(Q- q)/ l= （319.916-90.94 ）/10700=0.0214 L/(sm）管線流量 ql =qsL （ L 為有效長(zhǎng)度）有部分管線為單側(cè)供水，管線流量如下表所示沿線流量（表 2）.下載可編輯 .管段有效管長(zhǎng) m比流量 L/s沿線流量 L/s1 27600.021416.2642 35500.021411.773 45400.021411.5564 56250.021413.3755 66600.021414.1246 74900.021410.4867 85050.021410.8078 97400.0214

10、15.8369 106850.021414.65910 117500.021416.0511 125250.021411.2351255050.021410.8071 106350.021413.5892 116900.021414.7668 116800.021414.5523 126900.021414.7667 126700.021414.338節(jié)點(diǎn)流量 qi =0.5q sl(L/s）企業(yè)甲集中節(jié)點(diǎn)流量Q甲 /86.4= 45.315 L/s企業(yè)乙集中節(jié)點(diǎn)流量Q乙 /86.4=45.625L/s總節(jié)點(diǎn)流量以及消防總節(jié)點(diǎn)流量圖下表節(jié)點(diǎn)流量（表 3）節(jié)點(diǎn)編號(hào) L節(jié)點(diǎn)流量集中節(jié)點(diǎn)流量總節(jié)點(diǎn)流

11、量消防總節(jié)點(diǎn)流L/sL/sL/s量 L/s1139514.9265014.926572.12200021.4021.4113.63178019.45.62564.67161.04116512.465545.31557.780521.7.下載可編輯 .5179019.153019.1536115012.305012.3057166517.8115017.81158192520.5975020.59759142515.2475015.247510207022.1490223015028.301512239025.573025.573總流量319.916691.4L/s第二

12、章管網(wǎng)水力計(jì)算1.1 初始流量分配根據(jù)用水量 Q=319.92 L/s ，以及各個(gè)節(jié)點(diǎn)的流量，分配到各個(gè)管段，進(jìn)行平差將初分流量和平差結(jié)果制成附表 4初始流量分配表 4環(huán)號(hào)管段管長(zhǎng)管徑q12760450168.792116902509.8611 10750350-67.0510 1635450-136.199523550400137.53312690200912 11525300-43.258511 2690250-9.863454030063.859456252006.0785512505250-13.512 3690200-910 1175035067.0511 86802005.3589

13、740250-31.753.下載可編輯 .910685300-47.000511 1252530043.258512 767025013.1855505250-16.505578811680200-5.3512 550525013.5566602000.4255490250-11.879567712670250-13.1855續(xù)表 4第20次平差第 1環(huán)編號(hào)流量損失hf1166.062.3626.331120.770.871.21-4-73.28-1.7444.01-10-.93-1.4218.9總總 hf=h= .0005160.447q=-.0031第 2環(huán)編號(hào)流量損失hf2123.891

14、.7626.35128.110.4194.71-5-52.21-1.3848.89-11-20.77-0.871.21總總 hf=h= .0001241.16q=-.0005第 3環(huán).下載可編輯 .編號(hào)流量損失hf351.111.3649.3813-6.67-0.2672.68-6-22.64-0.6956.08-12-8.11-0.4194.71總總 hf=h= .0006272.8543q=-.0023第 4環(huán)編號(hào)流量損失hf473.281.7444.011513.541.06144.46-7-28.26-1.5199.26-14-43.5-1.2854.61總總 hf=h= .00013

15、42.3382q=-.0003第 5環(huán)編號(hào)流量損失hf552.211.3848.891612.110.2943.65-8-21.2-0.6153.02-15-13.54-1.06144.46總總 hf=h= .0008290.0299q=-.0029第 6環(huán)編號(hào)流量損失hf.下載可編輯 .622.640.6956.0817-3.19-0.0740.91-9-15.49-0.3339.39-16-12.11-0.2943.65總總 hf=.h= .0001q=-.0003大環(huán)閉合差 =0，符合條件編號(hào)流量損失1166.062.362123.891.76351.111.36473.281.7455

16、2.211.38622.640.69728.261.51821.20.61915.490.3310.931.421120.770.8128.110.4113-6.67-0.261443.51.281513.541.061612.110.2917-3.19-0.07h=16.67m校正結(jié)果如下圖所示：環(huán)號(hào)管段管長(zhǎng)管徑q12760450168.792116902509.8611 10750350-67.0510 1635450-136.199523550400137.53312690200912 11525300-43.258511 2690250-9.86.下載可編輯 .3454030063.8

17、59456252006.0785512505250-13.512 3690200-910 1175035067.0511 86802005.3589740250-31.753910685300-47.000511 1252530043.258512 767025013.185578505250-16.5055811680200-5.3512 550525013.5566602000.425567490250-11.8795712670250-13.1855以節(jié)點(diǎn) 6 為控制點(diǎn)。各干管水頭損失分別為干管 1-2-3-42.36+1.76+1.36=5.48m.下載可編輯 .干管 1-10-11-

18、12-51.42+1.74+1.38+0.69=5.23m干管 1-10-9-8-7-61.42+1.28+1.51+0.61+0.33=5.15m1.2 消防流量校正人口 9.7 萬(wàn)，依據(jù)城鎮(zhèn)、居民區(qū)室外的消防用水量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)發(fā)生火災(zāi)2 次，一次滅火用水量為35 L/s ，假設(shè)有兩處不利點(diǎn)同時(shí)著火，如4 點(diǎn)和 6 點(diǎn)。則加入消防用水后再進(jìn)行環(huán)狀網(wǎng)的平差，結(jié)果見(jiàn)附表5消防校正流量分配表環(huán)號(hào)管段管長(zhǎng)管徑q12760450206.752116902509.9911 10750350-75.1610 1635450-168.239523550400175.3631269020010.30912 11

19、525300-40.0511 2690250-9.9934540450100.38456252007.5995512505250-21.3612 3690200-10.30910 1175035075.1611 868020016.798589740250-55.683910685300-70.930511 1252530040.0512 76702503.42678505250-51.884811680200-16.798512 550525021.36.下載可編輯 .566602009.806567490250-37.4985712670250-3.426平差結(jié)果如下：第4次平差第 1環(huán)編

20、號(hào)流量損失hf1152.882.0324.5411-43.88-3.19134.67421.290.1815.3510114.370.9916.01總 hf=總 h= 0190.5712q= 0第 2環(huán)編號(hào)流量損失hf2146.852.4130.4512-18.2-1.85188.61511.540.0813.5111-18.52-0.6564.57總 hf=總 h= 0297.1435q= 0第 3環(huán)編號(hào)流量損失hf375.422.868.813-17.36-1.54164.116-3.6-0.0211.7112-14.65-1.24156.79總 hf=總 h= 0401.4091q= 0

21、第 4環(huán)編號(hào)流量損失hf438.690.5325.5415-19.67-2.11198.57719.220.7471.471434.460.8344.78.下載可編輯 .總 h= 0總 hf=340.3602q= 0第 5環(huán)編號(hào)流量損失hf515.740.1517.616-20.88-0.7869.45827.580.9966.3515-7.51-0.3587.42總 h= 0總 hf=240.8277q= .0001第 6環(huán)編號(hào)流量損失hf64.80.0414.9617-6.75-0.2877.52920.940.5850.9116-13.13-0.3346.79總 h= 0總 hf=190

22、.1757q= 0大環(huán)閉合差為 0，符合條件。編號(hào)流量損失1152.882.032146.852.41375.422.8421.290.18511.540.086-3.6-0.02719.220.74827.580.99920.940.5810114.370.9911-43.88-3.1912-18.2-1.8513-17.36-1.541434.460.8315-19.67-2.11.下載可編輯 .16-20.88-0.7817-6.75-0.28校正結(jié)果如下圖所示：以甲工廠為控制點(diǎn)。各干管水頭損失分別為干管 1-2-3-4-5-12 h16.6m干管 1-8-9-10-11-12 h12.

23、7m干管 1-8-7-6-5-12 h16.6m平均管頭損失為15.3m水泵到 12 點(diǎn)管段損失為 1.0m消防時(shí)，二級(jí)泵站水泵所需揚(yáng)程Hp消=Zc+Hc+hs+hc+hn=16.3+2.5+10+ hs+hc11.6+2.5+28+ hs+hc 即 Hp 消 Hp滿足條件。1.3 事故流量校正如果管網(wǎng)中有一處發(fā)生事故，如管段 5 6 發(fā)生事故，即管網(wǎng)形成 5 個(gè)小環(huán)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)流量為原始流量的 70%，則重新分配流量如下表 6：事故流量分配表6初步分配流量.下載可編輯 .環(huán)號(hào)管段管長(zhǎng)管徑qihsq1 212000.4-77.10.0015-1.770.2 712000.330.00.00111

24、.320.044A 812000.33.40.00000.030.00971 812000.15-5.00.0013-1.570.314-1.990.390dq=2.62 318000.6-220.70.0014-2.430.0113 612000.445.00.00060.670.015B 718000.521.00.00000.090.00462 712000.3-30.00.0011-1.320.044-2.990.dq=20.27 812000.3-3.40.0000-0.030.0098 912000.2535.00.00364.280.122D 1012000.3556.70.00

25、161.950.03497 1012000.3-50.00.0028-3.330.0672.880.232dq=-6.26 718000.5-21.00.0000-0.090.0047 1012000.350.00.00283.330.067E18000.5155.50.00183.160.02010 116 1112000.4-73.60.0014-1.620.4.780.113dq=-21.13 412000.6-326.70.0028-3.360.4 512000.7-348.40.0015-1.740.0053 612000.4-45.00.0006-0.670.015G 111200

26、0.473.60.00141.620.611 1212000.6277.90.00212.480.0095 1212000.9-391.80.0005-0.620.0022.820.047dq=-29.7續(xù)表 6.下載可編輯 .第十次校正qihsq-65.30.0011-1.310.02046.80.00252.950.28.70.00101.220.6.80.0023-2.72-0.4000.14-0.274dq=0.3-225.70.0014-2.530.011140.90.00455.370.03844.10.00020.330.007-46.80.0025-2.950.0.220.12

27、0dq=-0.9-28.70.0010-1.220.21.40.00151.760.08243.10.00101.190.-35.40.0015-1.780.050-0.050.202dq=0.1-44.10.0002-0.330.00735.40.00151.780.050127.40.00122.190.017-114.90.0031-3.680.032-0.030.107dq=0.2-313.60.0026-3.110.-335.30.0014-1.620.005-140.90.0045-5.370.038114.90.00313.680.032291.00.00232.710.009-378.70.0005-0.580.0020.430.dq=-2.6.下載可編輯 .大環(huán)閉合差為 0.41 ，符合條件。校正結(jié)果如下圖所示：以 8 點(diǎn)為控制點(diǎn)。各干管水頭損失分別為8-1-2-3-1210.0m8-7-10-127.9 m8-7-6-127.9 m8-9-10-127.9 m平均管頭損失 8.4 m水泵到 12 點(diǎn)管段損失為 0.4m事故時(shí)，二級(jí)泵站水泵所需揚(yáng)程Hp事 =Zc+Hc+hs+hc+hn=8.8+2.5+28+ hs+hc 11.6+2.5+28+ hs+hc 即 Hp事Hp滿足條件。第三章水泵的選取根據(jù)設(shè)計(jì)最高用水量Qh=2725.2 m3