給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　給水排水管道系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院：河北工業(yè)大學(xué) </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)：給排水C081班</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　姓 名：</b></p><p><b

2、>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　目錄 ………………………………………… 1</p><p>　　設(shè)計(jì)題目……………………………………………… 2</p><p>　　基本資料……………………………………………… 2<

3、/p><p>　　用水量計(jì)算 …………………………………………… 2</p><p>　　供水方案的選擇…………………………………………4</p><p>　　管網(wǎng)定線……………………………………………… 4</p><p>　　城市最高日用水量變化曲線……………………………5</p><p>　　清水池與水塔調(diào)節(jié)容積計(jì)

4、算……………………………6</p><p>　　管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算………………………………………7</p><p>　　管網(wǎng)平差 ……………………………………………11</p><p>　　水泵揚(yáng)程和水塔高度計(jì)算…………………………… 17</p><p>　　消防時(shí)管網(wǎng)核算 …………………………………… 17</p>&l

5、t;p>　　水塔轉(zhuǎn)輸工況核算 …………………………………22</p><p>　　事故工況管網(wǎng)核算 ………………………………… 25</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………… 27</p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　河北某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)</p&g

6、t;<p><b>　　基本資料：</b></p><p>　　本工程為河北某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，人口數(shù)12.2萬(wàn),查《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》可知該城市位于一分區(qū)，為中小城市。道路面積50萬(wàn)平米，綠地面積86萬(wàn)平米。工業(yè)區(qū)I總?cè)藬?shù)3400人，其中高溫車(chē)間人數(shù)1400人，工業(yè)區(qū)II總?cè)藬?shù)5100人，其中高溫車(chē)間人數(shù)1800人。</p><p><b>

7、　　一、用水量計(jì)算</b></p><p><b>　　最大日用水量計(jì)算</b></p><p>　?。?）城市最高日綜合生活用水量</p><p>　　該城鎮(zhèn)為河北中小城市，城市分區(qū)為二區(qū)，查《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》第二版323頁(yè)附錄2，取最高日用水定額為240L/ cap·d。</p><p>　　

8、Q1=qNf </p><p>　　Q1―—城市最高綜合生活用水，m／d；</p><p>　　q――城市綜合用水量定額，Ｌ／（cap.d）；</p><p>　?。唯D―城市設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃用水人口數(shù)；</p><p>　　f――城市自來(lái)水普及率，采用f=100%</p><p>　　則最高日綜合生活用水

9、量為</p><p><b>　　Q1==29280</b></p><p>　　工業(yè)企業(yè)職工生活用水和淋浴用水量計(jì)算</p><p>　　1）工業(yè)區(qū)的一般車(chē)間生活用水量計(jì)算</p><p>　　一般車(chē)間的生活用水量定額為q=25。</p><p>　　工業(yè)區(qū)Ⅰ的一般車(chē)間人數(shù)為2000人，其生活用

10、水量：</p><p>　　同樣，工業(yè)區(qū)Ⅱ一般車(chē)間的人數(shù)為3300人，其生活用水量：</p><p>　　2）工業(yè)區(qū)的高溫車(chē)間生活用水量計(jì)算</p><p>　　高溫車(chē)間的生活用水量定額為q=35。</p><p>　　工業(yè)區(qū)Ⅰ的高溫車(chē)間人數(shù)為1200人。其生活用水量：</p><p>　　同樣，工業(yè)區(qū)Ⅱ高溫車(chē)間的人數(shù)

11、為1800人，其生活用水量：</p><p>　　3)工業(yè)企業(yè)職工生活用水量計(jì)算</p><p>　?、駞^(qū)職工生活用水量：</p><p>　　Ⅱ區(qū)職工生活用水量；</p><p>　　職工生活用水量總額為： </p><p>　　(3) 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量為</p><p>　　工業(yè)區(qū)Ⅰ60

12、00，工業(yè)區(qū)Ⅱ8200</p><p>　　工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量為Q3=14200</p><p>　?。?）澆灑道路和綠化用水量</p><p>　　澆灑道路用水定額采用1.5，每天澆灑1次，綠化用水定額采用2.0</p><p><b>　　Q4=</b></p><p>　　未預(yù)見(jiàn)用水量和管網(wǎng)

13、漏失水量</p><p>　　由給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第三冊(cè)《城鎮(zhèn)給水》得未預(yù)見(jiàn)用水量和管網(wǎng)漏失水量取以上用水量之和的20%，</p><p>　　Q5=20%(Q1+Q2+Q3+Q4)</p><p>　　=0.2×（29280+244.5+14200+2470）=9238.9</p><p>　　(6) 最大日設(shè)計(jì)用水量為</p&

14、gt;<p>　　Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=55433.4。</p><p>　　2、最高日最高時(shí)用水量</p><p>　　最高時(shí)是上午7-8點(diǎn)，最高時(shí)用水量為全天用水量的5.15%，時(shí)變化系數(shù)</p><p><b>　　Kh=</b></p><p>　　最高時(shí)用水量為Qh==2854.80

15、=793.0。</p><p><b>　　3、消防用水量計(jì)算</b></p><p>　　查《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》第二版324頁(yè)附表3，則消防用水定額為,45，同時(shí)火災(zāi)次數(shù)為2次，消防歷時(shí)取2小時(shí)則消防用水量為：Q7=45×2×3600=324000L=324m3。</p><p>　　二、供水系統(tǒng)方案選擇</p>

16、;<p>　　管網(wǎng)定線取決于城市平面布置，供水區(qū)地形，水源和調(diào)節(jié)水池位置，街區(qū)和大工業(yè)集中用水等。考慮城市近，遠(yuǎn)期發(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西向東供水。為滿(mǎn)足用戶(hù)供水要求其定線滿(mǎn)足：干管的間距一般采用500-800m，兩干管的連接間距為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(jiàn)附圖一。</p><p>　　( 1 ) 選定水源及位置和凈水廠位置

17、</p><p>　　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(jiàn)圖）水塔暫定在河邊工業(yè)II處。</p><p>　　（2）選定供水系統(tǒng)方案：?jiǎn)嗡?，不分區(qū)供水。</p><p><b>　　三、管網(wǎng)定線</b></p><p>　?。?）各節(jié)點(diǎn)編號(hào)、管段編號(hào)標(biāo)于圖中，節(jié)點(diǎn)地面

18、標(biāo)高由圖中標(biāo)出。管段長(zhǎng)度由圖中讀出（比例尺為1:5000）</p><p>　?。?）布線原則：干管整體將城鎮(zhèn)各用水戶(hù)包含，集中流量用水處應(yīng)布置干管，干管之間的其他用戶(hù)以連接管連接。</p><p>　　四、城市最高日用水量變化曲線</p><p>　　1、各時(shí)段用水量見(jiàn)表1-1</p><p>　　各時(shí)段用水量

19、 表1-1</p><p>　　2、二級(jí)本站接兩環(huán)設(shè)計(jì)，從前一日22點(diǎn)到清晨6點(diǎn)，6點(diǎn)到22點(diǎn)共兩級(jí)，前一日22點(diǎn)到清晨6點(diǎn)：</p><p>　　Q1 =（2.80+2.81+2.93+3.06+3.13+3.78+3.42+3.02）/8</p><p><b>　　=3.12%</b>&l

20、t;/p><p>　　清晨6點(diǎn)到22點(diǎn)： Q2=（100%-3.12%*8）/16</p><p><b>　　=4.69%</b></p><p>　　由城市逐時(shí)用水量表，繪制用水量變化曲線如下圖</p><p>　　用水量變化曲線 圖1-1</p>

21、;<p>　　清水池容積、水塔容積計(jì)算</p><p>　　清水池與水塔調(diào)節(jié)容積計(jì)算表</p><p><b>　　表1-2</b></p><p>　　由表得水塔與清水池調(diào)節(jié)容積分別為最大日用水量的1.89%、8.51%。</p><p><b>　　水塔容積的計(jì)算</b></

22、p><p><b>　　調(diào)節(jié)容積的計(jì)算</b></p><p>　　W1=55433.4×1.89%=1047.69m3</p><p>　　消防貯水量的計(jì)算（按10分鐘計(jì)算）</p><p><b>　　W2==27m3</b></p><p><b>　　

23、總?cè)莘e計(jì)算的計(jì)算</b></p><p>　　W=W1+W2=1047.69+27=1074.69m3</p><p><b>　　清水池容積的計(jì)算</b></p><p>　　(1)調(diào)節(jié)容積的計(jì)算</p><p>　　W3=8.37%×55433.4=4639.78m3</p>&l

24、t;p>　　(2) 消防容積的計(jì)算</p><p><b>　　W4=324m3</b></p><p>　　(3)給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量</p><p>　　W5=10%Qd=5543.34m3</p><p><b>　　安全儲(chǔ)備量</b></p><p>　　W

25、6=（W3+W4+W5）=1751.19m3</p><p><b>　　總?cè)莘e計(jì)算的計(jì)算</b></p><p>　　W=W3+W4+W5+W6=12258.31m3</p><p><b>　　管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算</b></p><p>　　管段【1】、【4】為輸水管，不參與配水，其計(jì)算長(zhǎng)度為零。

26、管段【2】、【3】、【13】、【14】，為單側(cè)配水，其計(jì)算長(zhǎng)度按實(shí)際長(zhǎng)度的一半計(jì)入。其余均為雙側(cè)配水管段，均按實(shí)際長(zhǎng)度計(jì)入。各管段配水長(zhǎng)度見(jiàn)表1-3</p><p><b>　　表1-3</b></p><p>　　注：表中管段長(zhǎng)度和配水長(zhǎng)度單位均為米。</p><p>　?。?）、集中節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算</p><p>　　

27、最高時(shí)集中用水量計(jì)算：</p><p>　　工業(yè)區(qū)I：q==70.59，位于節(jié)點(diǎn)（8），</p><p>　　工業(yè)區(qū)II：q==96.59位于節(jié)點(diǎn)（4）</p><p><b>　　（2）、比流量計(jì)算</b></p><p>　　ql= =0.071</p><p>　　由泵站供水曲線，得泵站

28、設(shè)計(jì)供水流量為：</p><p>　　水塔設(shè)計(jì)供水流量為：</p><p>　　各管段沿線流量分配按公式計(jì)算，管段沿線流量及各節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-4。</p><p>　　最高時(shí)管段沿線流量分配與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算 表1-4</p><p><b>　　流量分配初擬管徑</b></p&

29、gt;<p>　　由節(jié)點(diǎn)（1）出發(fā)，分配環(huán)狀管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量，管段【2】和【7】均 為主要供水管段，分配相等流量：</p><p>　　q2+q7=q1-Qj2=722.17-35.91=686.26</p><p>　　q2=q7=343.13，</p><p>　　q2-Qj3=q3+q6=343.13-79.12=264.01</p>

30、<p>　　[6]處于垂直方向，考慮【2】發(fā)生事故時(shí)，流量從【6】繞過(guò)，且【3】靠近水塔，故【6】應(yīng)多分配流量，</p><p>　　q6=0.7264.01=184.81，q3=264.01-184.81=79.20</p><p>　　q3+q4-Qj4=q5=10.32。</p><p>　　q7-Qj8=q11+q8=343.13-144.89=1

31、89.24,[11]主要供水管段，分配較多的流量，</p><p>　　q11=0.7×189.24=132.47,q8=189.24-132.47=56.77</p><p>　　q14=q8-Qj9=56.77-34.10=22.67,</p><p>　　q9+q12=q6+q11-Qj7=184.81+132.47-158.89=158.39，&l

32、t;/p><p>　　q9=q12=79.20，</p><p>　　q13=q9+q14-Qj10=79.20+22.67-75.47=26.40，</p><p>　　q10=q5+q12-Qj6=10.32+79.20-84.62=4.9</p><p>　　根據(jù)以上管段流量，初擬管徑見(jiàn)下表：</p><p><

33、;b>　　表1-5</b></p><p><b>　　管網(wǎng)平差</b></p><p>　?。?）計(jì)算管段阻力系數(shù)</p><p>　　S=10.67*L／(l^1.852*d^4.87)</p><p>　　壓降 h=s*q^1.852</p><p>

34、　　等效管徑 d*=(N)^(n/m)*di</p><p><b>　　(2) 水力分析圖</b></p><p>　　將[1]暫時(shí)刪除，其管段流量并到節(jié)點(diǎn)（2）上、</p><p>　?。?）用改進(jìn)的哈代-克羅斯平差法計(jì)算，優(yōu)先平差閉合差較大的環(huán)：</p><p><b>　　表1-6</

35、b></p><p><b>　　工況水力分析</b></p><p>　　節(jié)點(diǎn)水頭、地面標(biāo)高、自由水壓計(jì)算表</p><p>　　假設(shè)9為控制點(diǎn)節(jié)點(diǎn)水頭等于服務(wù)水頭 表1-7</p><p>　　假設(shè)9為控制點(diǎn)節(jié)點(diǎn)水頭等于服務(wù)水頭 ，即H9=93

36、.50m。其余各節(jié)點(diǎn)自由水頭由表1-6中的相應(yīng)管段壓降求得。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。</p><p><b>　　表1-8</b></p><p>　　表1-8結(jié)果可知節(jié)點(diǎn)8水頭不能滿(mǎn)足要求，所以節(jié)點(diǎn)9不是真正的控制點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)8 為控制點(diǎn)，其供壓差額為1,28m，所有節(jié)點(diǎn)水頭加上此值，可使用水壓力全部滿(mǎn)足要求。計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表：</p><p><b

37、>　　表1-9</b></p><p>　　注：表中各水頭單位均為米。</p><p><b>　?。?）校核結(jié)果圖</b></p><p>　　八、水泵揚(yáng)程和水塔高度計(jì)算</p><p><b>　　水泵揚(yáng)程</b></p><p>　　hpl=（H2-H

38、1）+ </p><p>　　=（99.5-62）+</p><p>　　泵內(nèi)水損失：hpml=8×=1.63m</p><p>　　所以水泵的揚(yáng)程是 Hp=39.28+1.63=40.91m，取41m；</p><p>　　按兩臺(tái)泵并聯(lián)工作考慮，單臺(tái)泵流量為Qp=0.5×722.17L/s=361.09L/s，考慮到消

39、防，</p><p>　　查水泵樣本，選16SA-9B型水泵三臺(tái)，兩用一備,流量為540L/s，揚(yáng)程為68m。</p><p>　　（3） 水塔高度：HT5=H5-Z5（m）</p><p>　　=95.6-63.0</p><p><b>　　=32.6m</b></p><p><b&g

40、t;　　九、消防校核</b></p><p>　?。?）、考慮同時(shí)兩處火災(zāi)，滅火用水量為45 l/s×2=90 l/s。將消防流量加在最不利控制點(diǎn)和較遠(yuǎn)點(diǎn)上，本設(shè)計(jì)選在（8）、（11）兩節(jié)點(diǎn)上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)加上消防流量45 l/s</p><p>　　相應(yīng)的，清水池和水塔供水量均增加45 l/s，節(jié)點(diǎn)流量不變，沿線流量重分配。</p><p>&l

41、t;b>　　（2）、流量初分配</b></p><p>　　分配原則大體一致，【7】略多于【2】考慮到平差，當(dāng)平差較困難時(shí)適當(dāng)調(diào)整分配，具體分配結(jié)果見(jiàn)表1-10中第四列。</p><p><b>　　、消防校核平差</b></p><p>　　仍然采用用改進(jìn)的哈代-克羅斯平差法計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)下表：</p><

42、p><b>　　表1-10</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)校核所有節(jié)點(diǎn)水頭均能滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　消防校核結(jié)果圖：</b></p><p><b>　　十、最大轉(zhuǎn)輸校核</b></p><p>　?。?）、由表1-2可知最大轉(zhuǎn)輸發(fā)生在21-22點(diǎn)，此

43、時(shí)用水量為最高日用水量的4.04%，水塔進(jìn)水量為最高日用水量的4.69%-4.04%=0.65%，最大轉(zhuǎn)輸流量為：100.09L/s。</p><p>　　最大轉(zhuǎn)輸工況各節(jié)點(diǎn)流量=最高時(shí)工況節(jié)點(diǎn)流量</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果如下表：</b></p><p><b>　　表1-11</b></p>

44、<p>　　722.17-621.96=100.21L/s>100.09L/s,滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　?。?）、流量初分配</b></p><p>　　分配原則大體一致，考慮到平差，當(dāng)平差較困難時(shí)適當(dāng)調(diào)整分配，具體分配結(jié)果見(jiàn) 表1-12中第四列。</p><p>　　、最大轉(zhuǎn)輸流量管網(wǎng)平差</p>

45、<p>　　仍然采用用改進(jìn)的哈代-克羅斯平差法計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)下表：</p><p><b>　　表1-12</b></p><p><b>　　十一、事故工況校核</b></p><p>　　（1）、 設(shè)[7]損壞，在事故工況下，保證70%以上用水量，事故工況各節(jié)點(diǎn)流量=事故工況供水比例×最高時(shí)工況各

46、節(jié)點(diǎn)流量</p><p>　　計(jì)算各點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量見(jiàn)下表：</p><p><b>　　表1-13</b></p><p><b>　?。?）、流量初分配</b></p><p>　　具體分配結(jié)果見(jiàn) 表1-12中第四列。</p><p><b>　　表1-14<

47、;/b></p><p><b>　　十二、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、給水排水管道系統(tǒng)．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010</p><p>　　2、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)，第1、3、4、5、10、11冊(cè)．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000</p><p>　　3、《給排水快速設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1冊(cè) </p