給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)給水工程的任務(wù)是向城鎮(zhèn)居民、工礦企業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校、公共服務(wù)部門及各類保障城市發(fā)展和安全的用水個(gè)人和單位供應(yīng)充足的水量和安全的水質(zhì)，包括居民家庭生活和衛(wèi)生用水、工礦企業(yè)生產(chǎn)和生活用水、冷卻用水、機(jī)關(guān)和學(xué)校生活用水、城市道路噴灑用水、綠化澆灌用水、消防以及水體環(huán)境景觀用水等等。（1）用水量計(jì)算（2）供水方案選擇（3）管網(wǎng)定線（5）流量、管徑的計(jì)算（6）泵站揚(yáng)程與水塔高度的設(shè)計(jì)（7）管網(wǎng)設(shè)計(jì)校核給水工程必須滿足各類用戶或單位部門對水量、水質(zhì)和水壓對的需求。要求能用確定管網(wǎng)的布置形式，管線的選擇，管徑的選擇，流量的分配及校核，確保管線的合理布置及使用。錄1設(shè)計(jì)資料及任務(wù)............................................................11.1設(shè)計(jì)原始資料1.1.1地形地貌.......................................................11.1.2氣象資料.......................................................11.1.3工程水文地質(zhì)情況...............................................11.1.4圖紙資料.......................................................11.1.5用水資料.......................................................11.2設(shè)計(jì)任務(wù).............................................................22設(shè)計(jì)說明書2.1設(shè)計(jì)方案的流程及考慮細(xì)則2.1.1管網(wǎng)及輸水管的定線.............................................22.1.2輸水管徑的確定.................................................22.1.3管網(wǎng)管徑平差計(jì)算...............................................22.1.4節(jié)點(diǎn)水壓計(jì)算...................................................32.1.5管網(wǎng)消防校核計(jì)算...............................................33設(shè)計(jì)計(jì)算書3.1設(shè)計(jì)用水量計(jì)算3.1.1最高日設(shè)計(jì)用水量...............................................33.2.1選定水源及位置和凈水廠位置.....................................43.2.2選定供水系統(tǒng)方案...............................................43.3.管網(wǎng)定線............................................................43.4設(shè)計(jì)用水量變化規(guī)律的確定.............................................43.5泵站供水流量設(shè)計(jì).....................................................53.5.1供水設(shè)計(jì)原則...................................................53.5.2具體要求.......................................................53.5.3二級供水.......................................................53.5.4根據(jù)用水量變化曲線確定清水池和水塔的容積.......................64.1管段布線，并確定節(jié)點(diǎn)和管道編號4.1.1節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算...........................................74.1.2節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算...............................................84.1.3節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算...............................................94.1.4給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算...........................................94.1.5平差計(jì)算......................................................104.1.6設(shè)計(jì)工況水力分析計(jì)算結(jié)果......................................114.1.7二級泵站流量、揚(yáng)程及水塔高度設(shè)計(jì)..............................114.2消防工況校核4.2.1設(shè)計(jì)工況水力分析計(jì)算結(jié)果......................................124.2.2設(shè)計(jì)工況水力分析計(jì)算結(jié)果......................................13參考文獻(xiàn)附圖地勢較平坦，地形標(biāo)高如圖。風(fēng)向：以東北風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向；（1）青陽鎮(zhèn)位于蘇北地區(qū)，城鎮(zhèn)設(shè)計(jì)居住人口為2.2萬,給水普及率100%;該城鎮(zhèn)最高日用水量變化曲線見圖1。75分02468（1）設(shè)計(jì)房屋衛(wèi)生設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)為室內(nèi)有衛(wèi)生設(shè)備但無淋浴設(shè)備，城市建筑按六層考慮。（3）該城鎮(zhèn)各企業(yè)單位最高集中用水量為：甲企業(yè)：2400米3/日；乙企業(yè)：3800米3/日；丙企業(yè)：2400米3/日；11.2設(shè)計(jì)任務(wù)輸水管徑的確定；(1)輸水管定線根據(jù)設(shè)計(jì)區(qū)域情況，在充分考慮到輸水安全性和可能性的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量減少工程造價(jià)，少占農(nóng)田，同時(shí)盡可能避免穿越人工或天然障礙。(2)城市配水系統(tǒng)定線因本設(shè)計(jì)確定的計(jì)算管線僅為此配水系統(tǒng)的主干線，所以干線位置應(yīng)用盡可能布置在兩側(cè)均有較大用戶的道路上，并在適當(dāng)間距要設(shè)置連接管成環(huán)網(wǎng)。設(shè)計(jì)用水量的確定:居住區(qū)生活用水量確定、工業(yè)企業(yè)用水量Q、消防用水量Q、未預(yù)見水量Q及管網(wǎng)漏水量Q。r根據(jù)給水工程性質(zhì)確定輸水管根數(shù)和是否設(shè)置連通管，由最高日最高時(shí)用水量確定輸水管及連通管管徑。(1)沿線流量計(jì)算(2)節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算(3)Q+∑q=0lij(4)管徑的確定(5)2壓力控制點(diǎn)）推算各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水壓。2.1.5管網(wǎng)消防校核計(jì)算制點(diǎn)；若兩處則為一處應(yīng)放在離二泵站較遠(yuǎn)或較近大用戶和工業(yè)企業(yè)用水量大的地方，消防校核的方法是在高日高時(shí)基礎(chǔ)上在確定的著火點(diǎn)上增加一次消防水量，采用簡化法在圖上直接進(jìn)行平差計(jì)算，若二泵站水廠水壓變化太大應(yīng)考慮調(diào)整個(gè)別管徑。=200*22000/1000(m3/d)1111——居住區(qū)人口數(shù)，capN1QqN//m3/d111(2)工業(yè)生產(chǎn)用水量表1）123QQQQ240380240860m3/d2甲乙丙(3)澆灑道路和綠化用水量:占以上兩項(xiàng)之和的5%；QQQ)5%(44008600)md31Q0.20(QQQ)m/d34123(5)消防用水量Qqfq查附表3得，消防用水量定額為15L/，同時(shí)火災(zāi)次數(shù)為1，則消防用水量為sQqf15115L/s53(6)最高日設(shè)計(jì)用水量QQQQQmdd2343.2.1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，水塔暫定在地勢高處，以利用地勢高度。例尺1：20000布置原則：干管整體將城鎮(zhèn)用水量各用水戶包含，集中流量用水處應(yīng)布置干管，把甲廠、乙廠、丙廠分別等效為為集中用水的節(jié)點(diǎn)，干管之間的其他用戶用水以連接管連接。(1)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，城市供水中，時(shí)變化系數(shù)、日變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)城市分析確定；在缺乏實(shí)際用水資料的情況下，最高日城市綜合用水的時(shí)變化系數(shù)宜采用1.3~1.6，日變化系數(shù)宜采用1.1~1.5，個(gè)別小城鎮(zhèn)可適當(dāng)加大。1）用水時(shí)變化系數(shù)：按整個(gè)系統(tǒng)考慮：時(shí)變化系數(shù)：K246/1001.44h最高日用水量變化曲線如下：圖22)QKQ/241.4416380/24928.8mhhhd4(2)工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水時(shí)變化系數(shù)為2.5~3.0水1小時(shí)確定變化系數(shù)；3.5.1供水設(shè)計(jì)原則（1）供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量等于最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量；KQ1.4416380273L/sh86.4——設(shè)計(jì)供水總流量（L/s）86.4shQs（2）多水源給水系統(tǒng)，一般不需要在管網(wǎng)中設(shè)置水塔或高位水池進(jìn)行水量調(diào)節(jié)；（3）單水源給水系統(tǒng)，可以考慮不設(shè)水塔（或高位水池）或者設(shè)置水塔（或高位水池）兩種方案。當(dāng)不設(shè)水塔或高位水池，供水泵站設(shè)計(jì)供水流量為最高時(shí)用水量；當(dāng)設(shè)置水塔或高位水池，應(yīng)設(shè)計(jì)泵站供水曲線。（3）供水泵站、水塔或高位水池設(shè)計(jì)流量：最高日已求得用水量為16380m3/d16380×6.0%×1000/3600=273(L/s)；16380×（6%-4.91%）×1000/3600=49.595(L/s)水塔或高位水池的最大進(jìn)水流量（21-2216380×（4.91%-4.0%）×1000/3600=41.405(L/s)（1）調(diào)節(jié)池容積計(jì)算Wmax(QQ)min(QQ)(m3)1212512表2）量--﹚﹚﹚﹚ΣΣ））12663456078955350533WWWWW=m31234W3W311W3W322W33331——安全貯備水量(m)。=（WWW=293.27mW3W3644123城鎮(zhèn)居住區(qū)的室外消防用水量可查下表6表3）水塔設(shè)計(jì)有效容積為：WWW1式中——水塔調(diào)節(jié)容積（m);3W11W3W3d658.3m312(1)用水流量分配為進(jìn)行給水管網(wǎng)的細(xì)部設(shè)計(jì)，必須將總流量分配到系統(tǒng)中去，也就是將最高日用水流量分配到每條管段和各個(gè)節(jié)點(diǎn)上去。比流量：為簡化計(jì)算而將除去大用戶集中流量以外的用水量均勻地分配在全部有效干管長度上，由此計(jì)算出的單位長度干管承擔(dān)的供水量。4）節(jié)點(diǎn)流量：從沿線流量計(jì)算得出的并且假設(shè)是在節(jié)點(diǎn)集中流出的流量。按照水力等效的原則，將沿線流量一分為二，分別加在管段兩端的節(jié)點(diǎn)上；集中流量可以直接加在所處的節(jié)點(diǎn)上；供水泵站或水塔的供水流量也應(yīng)從節(jié)點(diǎn)處進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)。1)配水管網(wǎng)應(yīng)根據(jù)用戶要求合理分布于全供水區(qū)。在滿足用戶對水量、水壓的要求原則下，盡可能縮短配水管線總長度，一般布置成環(huán)網(wǎng)狀。2)干管的位置，盡可能布置在兩側(cè)均有較大用戶的道路上，以減少配水支管的數(shù)量。3)配水干管之間應(yīng)在適當(dāng)間距處設(shè)置連接管，以形成管網(wǎng)。(3)管網(wǎng)定線取決于城市平面布置，供水區(qū)地形，水源位置，街區(qū)和大工業(yè)集中用水等。考慮到城市發(fā)展，管網(wǎng)布置成環(huán)狀網(wǎng)。該城市給水管網(wǎng)的主要供水方向擬定為自北向南供水。為滿足用戶供水要求其定線滿足：干管的間距一般采用500-1000m，兩干管的連7接間距為800-1000m。允許有個(gè)別管段不符合上敘規(guī)則。其管網(wǎng)布置圖見圖1：給水管網(wǎng)平面圖。干管均勻分配，故按長度流量法來計(jì)算沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量。(4)比流量的計(jì)算：管段2-3、3-4、、6-7、2-6、10-11為單側(cè)配水，其計(jì)算長度按實(shí)際長度的一半計(jì)入。其余均為雙側(cè)配水管段，均按實(shí)際長度計(jì)入。比流量qhll式中：q——比流量（L/s.misii（6）節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算管網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)2、6、10處有集中流量分別為：甲企業(yè)2400m/d；乙企業(yè)3800m/d；丙33企業(yè)2400m/d；3表4）00（2）水塔設(shè)計(jì)供水流量為q27322350L/s（3）配水長度之和l=16186(m)mi8表5）1203450678904.1.4給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算根據(jù)以上幾點(diǎn)原則，結(jié)合地形特點(diǎn)，管網(wǎng)定線環(huán)網(wǎng)共4個(gè)，從節(jié)點(diǎn)2到清水池節(jié)點(diǎn)1處采用并行管進(jìn)行輸水。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量由上表可知。觀察管網(wǎng)圖形，可以看出，有一條供水方向，一條從清水池節(jié)點(diǎn)1出發(fā)，經(jīng)過管段2、3、4、通向水塔節(jié)點(diǎn)5。管段流量、管））表7）1123497為滿足水力分析前提條件，將管段1-2暫時(shí)刪除，其管段流量并到節(jié)點(diǎn)2上得=-175.01(L/s)。假定節(jié)點(diǎn)10為控制點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)水頭等于服務(wù)水頭，即=78.25m。H表8環(huán)號號s））））1ΔΔ2)Δ3ΔΔ)4ΔΔ（注：假設(shè)水流方向與管網(wǎng)模型圖中流向一致，上述結(jié)果中負(fù)號表示實(shí)際流向與假設(shè)方向經(jīng)平差后，各環(huán)閉合差精度都<1.0m。4.1.6設(shè)計(jì)工況水力分析計(jì)算結(jié)果表9））表123456—79比較節(jié)點(diǎn)水頭與服務(wù)水頭，所有節(jié)點(diǎn)的用水壓力都得到滿足，所以節(jié)點(diǎn)10是真正的控制點(diǎn)。4.1.7二級泵站流量、揚(yáng)程及水塔高度設(shè)計(jì)4.91%（1）泵站設(shè)計(jì)供水流量q2731（2）水塔設(shè)計(jì)供水流量為q27322350L/ss5（3）控制點(diǎn)到二級泵站的水頭損失h=58.82－47=11.82mq()l1.852D2p211.8524.87為了選泵，估計(jì)泵站內(nèi)部水頭損失，一般水泵吸壓水管道設(shè)計(jì)流速為1.2~2.0m/s，局部阻力系數(shù)按5.0~8.02229.81Q223.412111.705(L/S),取112L/sp查水泵樣本，選取10Sh-6型水泵3臺，2用一備。Tj4.2消防工況校核jj4.2.1設(shè)計(jì)工況水力分析計(jì)算結(jié)果城鎮(zhèn)居住區(qū)的室外消防用水量可查下表:考慮1次處火災(zāi)，消防流量分別加在控制點(diǎn)10上，加上15（L/s)的集中流量。清水池與水塔的供水流量各加15（L/s)表）12341234569-74.2.2設(shè)計(jì)工況水力分析計(jì)算結(jié)果表