管道課程設(shè)計(jì)-- 給水設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　給 水 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　D區(qū)城市現(xiàn)狀布局不夠合理，基礎(chǔ)設(shè)施較差，公用設(shè)施與工業(yè)和住宅建設(shè)不配套，給水管網(wǎng)簡陋，生活用水普及率較低，因此，擬對(duì)其總體規(guī)劃，對(duì)各項(xiàng)配套設(shè)施進(jìn)行配套調(diào)整，對(duì)原供水管網(wǎng)進(jìn)行徹底改造，按近期規(guī)劃建立統(tǒng)一給水管網(wǎng)，生活普及率達(dá)1

2、00%，水廠建于城區(qū)西南端。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　?。?）生活用水量 </b></p><p>　　a D區(qū)近期規(guī)劃人口為15萬；</p><p>　　b 生活用水標(biāo)準(zhǔn)100/人·d；</p><p>　　

3、c 生活用水普及率按100%考慮；</p><p>　　d 職工用水量和淋浴用水量按生產(chǎn)用水量15%計(jì)算；</p><p>　　e 經(jīng)濟(jì)因素f=1考慮 樓房為六層 最高用水百分?jǐn)?shù)5.88%</p><p>　?。?）工業(yè)生產(chǎn)用水量11000m/d，管段工業(yè)集中用水量按面積近似計(jì)算；</p><p>　?。?）市政用水量按（1）（2）

4、兩項(xiàng)之和的3%~5%計(jì)算；</p><p>　?。?）公建用水量按（1）（2）兩項(xiàng)之和的5%~15%計(jì)算；</p><p>　?。?）未預(yù)見用水量按（1）（2）（3）（4）之和的15%~25%計(jì)算；</p><p>　?。?）水廠自身用水量按(1) (2) (3) (4)的5%~10%計(jì)算；</p><p>　?。?）該市用水量變化情況可參照

5、供水條件相近的相鄰B市逐時(shí)用水量曲線，日變化系數(shù)約1.32，時(shí)變化系數(shù)可按B市用水量變化曲線（見附圖）算；</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p><b>　　1 城市總體規(guī)劃圖</b></p><p>　　2 用水量逐時(shí)變化曲線</p><p>　　3室外給水工程設(shè)計(jì)規(guī)范

6、</p><p><b>　　4給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)</b></p><p>　　5有關(guān)的教材與其他工具書</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)方案及思路</b></p><p><b>　　方案：</b></p><p>　　為保證城鎮(zhèn)的供水安全，減少事故

7、管段對(duì)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的影響，主要才去環(huán)狀管網(wǎng)的布置形式布置管道；對(duì)周邊郊區(qū)和未開發(fā)或在開發(fā)區(qū)采用樹狀管網(wǎng)的布置形式布置管道。由高向低的大體方向布置管道。</p><p><b>　　步驟：</b></p><p>　　按成鎮(zhèn)管網(wǎng)布置圖，繪制計(jì)算草圖，對(duì)節(jié)點(diǎn)和管段順序編號(hào)，并標(biāo)明管段長度和節(jié)點(diǎn)地形標(biāo)高；</p><p>　　按最高日最高時(shí)用水計(jì)算節(jié)

8、點(diǎn)流量，并在節(jié)點(diǎn)旁引箭頭，注明節(jié)點(diǎn)流量。大用戶的集中流量也標(biāo)注在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。</p><p>　　在管網(wǎng)計(jì)算草圖上，將最高用水時(shí)由二級(jí)泵站和水塔供入管網(wǎng)的流量（指對(duì)置水塔的管網(wǎng)），沿各管段計(jì)算流量預(yù)分配，定出各管段的計(jì)算流量。</p><p>　　根據(jù)所定出的各管計(jì)算流量和經(jīng)濟(jì)流速，選取各管段的管徑。</p><p>　　計(jì)算各管段的水頭損失h及各個(gè)環(huán)內(nèi)的水頭損失代

9、數(shù)和∑h。</p><p>　　若∑h超過規(guī)定值（即出現(xiàn)閉合差△h）,須進(jìn)行管網(wǎng)平差，將預(yù)分配的流量進(jìn)行校正，以使各個(gè)環(huán)的閉合差達(dá)到所規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。</p><p>　　按控制點(diǎn)要求的最小服務(wù)水頭和從水泵到控制點(diǎn)管線的總水頭損失，求出水塔高度和水泵揚(yáng)程。</p><p>　　根據(jù)管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的壓力和地形標(biāo)高，繪制等水壓線和自由水壓線圖。</p>&

10、lt;p><b>　　思路：</b></p><p>　　根據(jù)現(xiàn)有的D市總體規(guī)劃和道路平面規(guī)劃圖，布置四個(gè)管網(wǎng)，水廠到管網(wǎng)的輸水管線采 用雙管，以保障供水的可靠性，城市規(guī)劃人口為15萬人，屬于小型城鎮(zhèn)，用戶較為集中在城鎮(zhèn)中心，則給水管道工程采用統(tǒng)一系統(tǒng)，二郊區(qū)則主要工業(yè)用地和倉庫用地，從經(jīng)濟(jì)方面考慮應(yīng)布置中心地區(qū)為環(huán)狀管網(wǎng)，郊區(qū)為樹狀管網(wǎng)，該市的經(jīng)濟(jì)因素按f=1考慮，自

11、由水壓按最不利點(diǎn)處為六層樓房計(jì)算，即控制點(diǎn)的最小服務(wù)水頭為28m，生活用水標(biāo)準(zhǔn)為100/人·d，生活用水普及率按100%考慮。</p><p>　　對(duì)任一節(jié)點(diǎn)來說，流入該節(jié)點(diǎn)的流量必須等于流出該節(jié)點(diǎn)的流量。</p><p>　　環(huán)狀管網(wǎng)任一閉合環(huán)路內(nèi)，水流為順時(shí)針方向的各管段水頭損失之和應(yīng)等于水流為逆時(shí)針方向的各管段的水頭損失之和。</p><p><

12、;b>　　五、設(shè)計(jì)計(jì)算過程</b></p><p>　　1 布置輸配水管網(wǎng)，如圖1所示</p><p>　　2 計(jì)算最高日設(shè)計(jì)用水量，確定最高日最高時(shí)用水量</p><p><b>　?。?）生活用水量</b></p><p><b>　　綜合生活用水量：</b></p>

13、;<p>　　N1——近期規(guī)劃人口數(shù) cap</p><p>　　qd——采用的最高日居民生活用水定額 L/（cap·d）</p><p>　　工廠職工用水和淋浴用水量： </p><p><b>　　∴生活用水量： </b></p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)用水量：Q2=11000（m3/d）&l

14、t;/p><p><b>　　市政有水量：</b></p><p><b>　　公建用水量：</b></p><p><b>　　未預(yù)見用水量：</b></p><p>　　∴城鎮(zhèn)最高日設(shè)計(jì)用水量 ：</p><p>　　城鎮(zhèn)最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量：<

15、/p><p>　　3 計(jì)算管段沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量</p><p>　?。?）配水干管計(jì)算長度：∑L=17180m</p><p>　?。▎蝹?cè)配水其計(jì)算長度按實(shí)際長度的一半算，雙側(cè)配水管，按實(shí)際長度計(jì)算）</p><p>　　(2) 集中供應(yīng)工業(yè)用水流量：</p><p>　?。?）配水干管比流量</p>&l

16、t;p><b>　?。?）沿線流量計(jì)算</b></p><p>　　管段1~7的沿線流量為：</p><p>　　各管段的沿線流量計(jì)算見表1</p><p><b>　　（4）節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算</b></p><p>　　工業(yè)總面積： ∑w=3187500 m2 </p><

17、p><b>　　面積比流量：</b></p><p>　　各工業(yè)去的集中流量分別為：</p><p><b>　　同理得：</b></p><p><b>　　500000</b></p><p><b>　　468750</b></p>

18、<p><b>　　531250</b></p><p><b>　　250000</b></p><p>　　267857.1429</p><p><b>　　93750</b></p><p><b>　　62500</b></p

19、><p>　　357142.8571</p><p>　　如節(jié)點(diǎn)1的節(jié)點(diǎn)流量：</p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)總流量：</b></p><p>　　各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算見表2 </p><p>　　將節(jié)點(diǎn)流量和集中流量標(biāo)注相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，如下圖1。</p><p><b&

20、gt;　　5、環(huán)狀管網(wǎng)平差</b></p><p><b>　　（1）流量初次分配</b></p><p>　　根據(jù)管網(wǎng)布置和用水情況，擬定各管段的流向，按每一節(jié)點(diǎn)滿足連續(xù)性方程的條件，初步分配管段流量。分配結(jié)果見下圖2.</p><p>　　（2）確定管徑和水頭損失</p><p>　　由各管段分配流量，查

21、鑄鐵管水力計(jì)算表，參照經(jīng)濟(jì)流速，選出管徑。然后求出各管段的1000i,按照h=il,計(jì)算出各管段的水頭損失、其初步分配結(jié)果見表6.</p><p><b>　?。?）管網(wǎng)平差</b></p><p>　　計(jì)算各環(huán)閉合差Δhk；</p><p>　　環(huán)Ⅰ：ΔhI=h2-4+h4-6+h6-8+h8-19+h18-19+h17-18+h2-17&l

22、t;/p><p>　　=-2.57-4.24-1.88-3.81+4.30+6.96+3.39</p><p><b>　　=2.16m</b></p><p>　　同理：ΔhⅡ=-0.56m, ΔhⅢ=-3.43m, ΔhⅣ=-3.69m</p><p>　　由上述計(jì)算結(jié)果，環(huán)Ⅱ、環(huán)Ⅲ、環(huán)Ⅳ閉合差均為逆時(shí)針方向，把這三個(gè)環(huán)

23、組成一個(gè)大環(huán)平差，詳細(xì)結(jié)果見表7。</p><p>　　計(jì)算ΔhⅡ-Ⅳ=-7.68m,按,得校正流量=5.1L/s。</p><p>　　將校正流量加到大環(huán)各管段流量上，環(huán)Ⅰ與大環(huán)公共管段減去校正流量。第一次校正結(jié)果見表8。</p><p>　　由第一次校正結(jié)果，得知ΔhⅣ=-1.89m，數(shù)值較大。因此，對(duì)該環(huán)進(jìn)行校正。同理，得出第二次校正結(jié)果，見表9。</p

24、><p>　　由第二次校正結(jié)果，知ΔhI=0.82m, ΔhⅡ=0.67m, </p><p>　　ΔhⅢ=0.11m, ΔhⅣ=-0.28m。因此，將環(huán)Ⅰ、環(huán)Ⅱ組成一個(gè)大環(huán)，對(duì)該兩環(huán)的管段流量進(jìn)行校正。見表10.</p><p>　　同理，得出第三次校正結(jié)果，見表11.</p><p>　　由表11可知，ΔhI=0.26m, ΔhⅡ=-0.13

25、m, ΔhⅢ=0.47m, </p><p>　　ΔhⅣ=0.02m, ΔhI-Ⅳ=0.26-0.13+0.47+0.02=0.62m .每個(gè)小環(huán)閉合差均小于0.5m,大環(huán)閉合差（所有小環(huán)閉合差總和）也小于1.0m,滿足要求，平差結(jié)束。</p><p>　　將最終結(jié)果以形式注寫在繪制好的管網(wǎng)平面圖的相應(yīng)管段旁</p><p><b>　　6、支狀管網(wǎng)計(jì)算&

26、lt;/b></p><p>　　確定支管的管徑和水頭損失。</p><p>　　由各管段分配流量，查鑄鐵管水力計(jì)算表，參照經(jīng)濟(jì)流速，選出管徑。然后求出各管段的1000i,按照h=il,計(jì)算出各管段的水頭損失。其結(jié)果見下表12.</p><p><b>　　7、水壓計(jì)算</b></p><p>　?。?）選擇34節(jié)

27、點(diǎn)為控制點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)自由水壓按最不利點(diǎn)處為六層樓房計(jì)算。由給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)5中，一層樓自由水壓10m,2層為12m,3層以上每增加1層，水壓增加4m。因此，該點(diǎn)自由水壓Hc為28m。</p><p>　　水壓標(biāo)高=地形標(biāo)高Zc+Hc=51.20+28=79.20m.</p><p>　　按照：起端標(biāo)高=終端水壓標(biāo)高+管段水頭損失</p><p>　　自由水壓=水壓標(biāo)高

28、-地形標(biāo)高</p><p>　?。?）由34節(jié)點(diǎn)開始，分別向泵站方向推算，計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的水壓標(biāo)高和自由水壓，其計(jì)算結(jié)果見下表13和表14。</p><p>　　（3）將計(jì)算結(jié)果及相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處的地形標(biāo)高注寫在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，見圖3。（另見CAD文件圖3）</p><p>　　8、二級(jí)泵站總揚(yáng)程計(jì)算</p><p>　　Hp=Ha+ΔZ+Σh+hs<

29、;/p><p>　　Hp―水泵總揚(yáng)程，m</p><p>　　Hp―最小服務(wù)水頭，取28m。</p><p>　　ΔZ―地形標(biāo)高差，m</p><p>　　Σh―管道水頭損失，m</p><p>　　hs―泵站內(nèi)吸、壓水管路的水頭損失，取3m.</p><p>　　采用34-30-29-28-27-

30、23-18-17-2-1路線，總水頭損失為</p><p>　　Σh=h30-34+h29-30+h28-29+h27-28+h23-27+h18-23+h17-18+h2-17</p><p><b>　　+h1-2</b></p><p>　　Σh=2.74+5.64+2.11+2.15+2.02+2.57+6.89</p>

31、<p>　　+3.32+4.24</p><p><b>　　=28.94m</b></p><p>　　則最高用水時(shí)所需二級(jí)泵站總揚(yáng)程為：</p><p>　　Hp=28+(55.50-51.2)+28.94+3=64.24m</p><p>　　由于二級(jí)泵站所需要的總揚(yáng)程為64.24m，流量為678.6L/