給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書--d縣給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)》</p><p><b>　　計(jì)算說明書</b></p><p>　　2012年 12月31日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、布置給水管網(wǎng)······

2、3;································3</p><p>　　二、

3、設(shè)計(jì)用水量及流量計(jì)算 ······························5</p><p>　　1、計(jì)算設(shè)

4、計(jì)用水量··································5</p>

5、<p>　　2、計(jì)算實(shí)際管長(zhǎng)和有效管長(zhǎng)··························5</p><p>　　3、計(jì)算比流量、沿線流量、節(jié)點(diǎn)

6、流量··················7</p><p>　　三、管網(wǎng)平差計(jì)算·············

7、··························9</p><p>　　1、初步分配管段流量和設(shè)定水流方向····

8、;··············9</p><p>　　2、選擇管徑·················

9、83;······················9</p><p>　　3、初步分配各管段最高時(shí)流量以及管長(zhǎng)、管徑的選取····9</p>

10、<p>　　4、哈代-克羅斯法校核環(huán)狀管網(wǎng)·······················12</p><p>　　5、確定水泵揚(yáng)程Hp并求出各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水頭·&#

11、183;······15</p><p>　　四、管網(wǎng)核算·························

12、;··················17</p><p>　　1、消防時(shí)的管網(wǎng)校核············

13、3;···················17</p><p>　　2、確定消防校核后水泵揚(yáng)程Hp及各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水頭··20</p><p>　　3、最不利管段發(fā)生故障時(shí)的管網(wǎng)校

14、核··················21</p><p>　　4、確定事故校核后水泵揚(yáng)程Hp及各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水頭··24</p><p>　　五、成果圖繪制··

15、3;····································&#

16、183;26</p><p>　　1、繪制給水管網(wǎng)平面布置圖及節(jié)點(diǎn)詳圖和消火栓布置·······26</p><p>　　2、繪制最高時(shí)給水管網(wǎng)平面布置圖··············

17、·········26</p><p>　　3、繪制消防時(shí)給水管網(wǎng)平面布置圖·····················

18、;··26</p><p>　　4、繪制事故時(shí)管網(wǎng)平面布置圖···························26<

19、/p><p>　　六、總結(jié)·································

20、;·············27</p><p>　　七、參考文獻(xiàn)··················&#

21、183;·······················28</p><p><b>　　一、布置給水管網(wǎng)</b></p><p><b

22、>　　水源與取水點(diǎn)的選擇</b></p><p>　　所選水源為D縣南面的瀟水河，取水點(diǎn)選在水質(zhì)良好的河段即河流的上游，并且靠近用水區(qū)。</p><p>　　2、取水泵站和水廠廠址的選擇：</p><p>　　取水泵站選在取水點(diǎn)附近，用以抽取原水。</p><p>　　水廠選在不受洪水威脅，衛(wèi)生條件好的河段上游。由于取水點(diǎn)距

23、離用水區(qū)較近， 可以考慮水廠與取水泵站合建。</p><p><b>　　3、給水管網(wǎng)布置</b></p><p><b>　?。?）原則：</b></p><p>　　符合城市規(guī)劃，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展</p><p><b>　　保證供水安全、可靠</b></p>&

24、lt;p>　　管網(wǎng)遍布整個(gè)供水區(qū)域</p><p><b>　　力求管線短捷</b></p><p><b>　?。?）布置形式：</b></p><p>　　該設(shè)計(jì)區(qū)域?yàn)镈縣中心城區(qū)，不允許間斷供水，適宜布置成環(huán)狀網(wǎng)，可靠性高，水錘危害小。</p><p><b>　　（3）選取控

25、制點(diǎn)：</b></p><p>　　根據(jù)D縣規(guī)劃平面圖，選擇最高最遠(yuǎn)點(diǎn)最為控制點(diǎn)。</p><p><b>　　（4）定線：</b></p><p>　　干管：先布干管，延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致，線路最短，遍布供水區(qū)域，干管平行間距為500—800m左右，沿規(guī)劃道路，靠近大用戶。</p>

26、<p>　　連接管：干管與干管之間用連接管連接形成環(huán)狀網(wǎng)，連接管平行間距為800—1000m左右。</p><p>　　4、在規(guī)劃平面圖上布置給水管網(wǎng)（見下頁，詳圖見圖紙）</p><p>　　二、設(shè)計(jì)用水量及流量計(jì)算</p><p><b>　　1、計(jì)算設(shè)計(jì)用水量</b></p><p>　?。?）綜合生

27、活用水量Q1：</p><p>　　根據(jù)《給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書》可知，D縣近期規(guī)劃人口為6萬人，查表可得綜合生活用水定額為300L/cap·d,中心城區(qū)用水普及率100%。</p><p>　　Q1=q·N·f=0.3·60000·100%=18000m3/d</p><p>　?。?）工業(yè)企業(yè)用水量Q2+Q3&l

28、t;/p><p>　　工業(yè)企業(yè)用水量按綜合用水量20%計(jì)算，即：</p><p>　　Q2+Q3=20%·Q1=3600m3/d</p><p>　?。?）澆灑道路及綠地用水量Q4</p><p>　　澆灑道路面積和澆灑綠地面積各按城區(qū)總面積的10%計(jì)算，根據(jù)《給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書》可知，D縣城市建設(shè)用地面積為10Km2,澆灑道路用水

29、定額為2-3L/m3,澆灑綠地用水定額為1-3L/m3，在此，均取用水定額為=2L/m3。</p><p>　　Q4=ΣA·qi =10·106·20%·0.002=4000m3/d</p><p>　?。?）管網(wǎng)滲漏用水量Q5</p><p>　　Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）·10%=2560m3/d</

30、p><p>　?。?）未預(yù)見水量Q6</p><p>　　Q6=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）·10%=2816m3/d</p><p>　　（7）設(shè)計(jì)用水量Qh</p><p>　　Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=30976m3/d</p><p>　　時(shí)變化系數(shù)Kh=1.2-1.6,又因?yàn)镈縣是小

31、城市所以取上限1.6，即：</p><p>　　Qh=Kh·Qd/T=573.63L/s</p><p>　　2、計(jì)算實(shí)際管長(zhǎng)和有效管長(zhǎng)</p><p>　?。?）實(shí)際管長(zhǎng)：在規(guī)劃平面圖上布置給水管網(wǎng)后，量取各段管長(zhǎng)：</p><p>　?。?）有效管長(zhǎng)：只有一側(cè)配水的管線，長(zhǎng)度按一半計(jì)算：</p><p>

32、　　3、計(jì)算比流量、沿線流量、節(jié)點(diǎn)流量</p><p><b>　?。?）比流量</b></p><p>　　假定用水量均勻分布在全部干管上，由此算出干管線單位長(zhǎng)度的流量，該設(shè)</p><p>　　計(jì)區(qū)域沒有大用戶集中用水量，故比流量為管網(wǎng)總用水量與管道有效長(zhǎng)度的比值qs=（Q-Σq）/Σl`=0.02687L/（s·m）</p

33、><p><b>　　（2）沿線流量</b></p><p><b>　　q1=qs·l</b></p><p>　　整個(gè)管網(wǎng)的沿線流量總和Σq1，等于qs·Σl`=Qh。</p><p><b>　?。?）節(jié)點(diǎn)流量</b></p><p&g

34、t;　　任一節(jié)點(diǎn)i的流量qi等于與該節(jié)點(diǎn)相連各管段的沿線流量qi總和的一半。</p><p><b>　　qi=0.5Σq1</b></p><p>　　整個(gè)管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)流量總和Σqi=Qh。</p><p><b>　　三、管網(wǎng)平差計(jì)算</b></p><p>　　1、初步分配管段流量和設(shè)定水流方向

35、</p><p>　?。?）選定水流方向:</p><p>　　先選定控制點(diǎn)（最高點(diǎn)、最遠(yuǎn)點(diǎn)）</p><p><b>　　水流向控制點(diǎn)</b></p><p><b>　　連接管流向任意定</b></p><p>　?。?）初步分配流量：</p><p&

36、gt;　　按節(jié)點(diǎn)流量平衡：流入（-）=流出（+）</p><p>　　干管流量盡量取平均值</p><p><b>　　連接管少分流</b></p><p><b>　　2、選擇管徑</b></p><p>　　根據(jù)界限流量表選擇合適的管徑。</p><p>　?。?）在選擇

37、連接管的管徑時(shí)，考慮到干管事故時(shí)，連接管中可能通過較大的流量以及消防流量的需要，連接管管徑應(yīng)放大1、2級(jí)。</p><p>　?。?）從界限流量表得到管徑為DN350時(shí)，從市場(chǎng)供應(yīng)的規(guī)格考慮，本設(shè)計(jì)選用DN400的管徑。</p><p>　　3、初步分配各管段最高時(shí)流量以及管長(zhǎng)、管徑的選取</p><p>　　4、哈代-克羅斯法校核環(huán)狀管網(wǎng)</p>&

38、lt;p>　　利用哈代-克羅斯法，調(diào)整各環(huán)校正流量，忽略臨環(huán)的影響。</p><p>　　Δqi= -Δhi/2Σ|sijqij|) sijqij=hij/qij h=i·L</p><p>　　運(yùn)用海曾威廉公式計(jì)算i值：i=10.67·q1.852/C1.852·D4.87</p><p>　　自制excel表格進(jìn)

39、行平差計(jì)算，要求精度基環(huán)的Δhi<0.5m，將最后校核后的結(jié)果列表如下，具體數(shù)據(jù)過程參閱附錄《環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算(最高用水時(shí))》。</p><p>　　5、確定水泵揚(yáng)程Hp并求出各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水頭</p><p>　　從規(guī)劃設(shè)計(jì)圖中可知，泵站處地面標(biāo)高1節(jié)點(diǎn)處為173.8m,控制點(diǎn)處地面標(biāo)高26節(jié)點(diǎn)處為185.8m,所需服務(wù)水頭為28m,從泵站到控制點(diǎn)的水頭損失取1-2-3-8-14-27

40、-26與1-5-6-7-12-13-19-20-24-23-22-21-25-26兩條干線的平均值。故水泵揚(yáng)程為：</p><p>　　Hp=(Zp-Zc)+Hc+hn=（185.8-173.8）+28+15=56m</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水頭見下表：</p><p>　　從以上表格數(shù)據(jù)可知，D縣城區(qū)在最高用水時(shí)該給水管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的自由水頭都大于最小服務(wù)

41、水頭28m，設(shè)計(jì)時(shí)選取的控制點(diǎn)26節(jié)點(diǎn)自由水頭為28.74m，而25節(jié)點(diǎn)的自由水頭為28.74m,故25節(jié)點(diǎn)為實(shí)際控制點(diǎn)。</p><p><b>　　四、管網(wǎng)核算</b></p><p>　　1、消防時(shí)的管網(wǎng)校核</p><p>　　消防時(shí)的管網(wǎng)核算，是以最高時(shí)用水量確定的管徑為基礎(chǔ)，然后按最高時(shí)另行增加消防時(shí)的流量進(jìn)行流量分配，求出消防時(shí)的

42、管段流量和水頭損失。</p><p>　　查閱《給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書》可知，D縣遠(yuǎn)期人口規(guī)模為10萬人，查表得同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為2次，一次滅火用水量為35L/s,選擇控制點(diǎn)和次控制點(diǎn)作為兩處著火點(diǎn)，分別為25、26節(jié)點(diǎn)。</p><p>　　在總用水量的基礎(chǔ)上加上70L/s,進(jìn)行流量初步分配，在最高時(shí)用水量確定的管徑下，運(yùn)用哈代-克羅斯法進(jìn)行校核。</p><p&

43、gt;　　自制excel表格進(jìn)行平差計(jì)算，要求精度基環(huán)的Δhi<0.5m，將最后校核后的結(jié)果列表如下，具體數(shù)據(jù)過程參閱附錄《環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算(最高用水時(shí)加消防用水)》。</p><p>　　2、確定消防校核后水泵揚(yáng)程Hp及各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水頭</p><p>　　從規(guī)劃設(shè)計(jì)圖中可知，泵站處地面標(biāo)高1節(jié)點(diǎn)處為173.8m,控制點(diǎn)處地面標(biāo)高26節(jié)點(diǎn)處為185.8m,所需服務(wù)水頭為10m,從泵站

44、到控制點(diǎn)的水頭損失取1-2-3-8-14-27-26與1-5-6-7-12-13-19-20-24-23-22-21-25-26兩條干線的平均值。故水泵揚(yáng)程為：</p><p>　　Hp=(Zp-Zc)+Hc+hn=（185.8-173.8）+10+74.325=97.325m</p><p>　　各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水頭見下表：</p><p>　　從以上數(shù)據(jù)可知，控

45、制點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)26的自由水頭為10.545m，大于最小服務(wù)水頭10m，滿足要求。又因消防時(shí)通過管網(wǎng)的流量增大，各管段的水頭損失相應(yīng)增加，按最高用水時(shí)確定的水泵揚(yáng)程無法滿足消防時(shí)的需要且揚(yáng)程相差較大，因此須設(shè)專用消防泵供消防使用。</p><p>　　3、最不利管段發(fā)生故障時(shí)的管網(wǎng)校核</p><p>　　管網(wǎng)主要管線損壞時(shí)必須及時(shí)檢修，在檢修時(shí)間內(nèi)供水量允許減少。一般按最不利管段損壞而需斷水檢

46、修的條件，核算事故時(shí)的流量和水壓是否滿座要求。事故時(shí)應(yīng)有的流量，在城市為設(shè)計(jì)用水量的70%。</p><p>　　在D縣城區(qū)，最不利管段發(fā)生故障時(shí)，總供水量減少30%，水量從節(jié)點(diǎn)1通過管段1-2和1-5流出，由于1-5管段的流量更大，因此選擇斷開此條管段，總供水量均從1-2管段流出，各節(jié)點(diǎn)流量均減小30%，進(jìn)行初步流量分配，在最高時(shí)用水量確定的管徑下，運(yùn)用哈代-克羅斯法進(jìn)行校核。</p><p

47、>　　自制excel表格進(jìn)行平差計(jì)算，要求精度基環(huán)的Δhi<0.5m，將最后校核后的結(jié)果列表如下，具體數(shù)據(jù)過程參閱附錄《環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算(最不利管段故障時(shí))》。</p><p>　　4、確定事故校核后水泵揚(yáng)程Hp及各節(jié)點(diǎn)水壓和自由水頭</p><p>　　從規(guī)劃設(shè)計(jì)圖中可知，泵站處地面標(biāo)高1節(jié)點(diǎn)處為173.8m,控制點(diǎn)處地面標(biāo)高26節(jié)點(diǎn)處為185.8m,所需服務(wù)水頭為28m,從泵站到

48、控制點(diǎn)的水頭損失取1-2-3-8-14-27-26與1-5-6-7-12-13-19-20-24-23-22-21-25-26兩條干線的平均值。故水泵揚(yáng)程為：</p><p>　　Hp=(Zp-Zc)+Hc+hn=（185.8-173.8）+28+68.03=109.03m</p><p>　　從以上數(shù)據(jù)可知，各節(jié)點(diǎn)自由水頭均大于最小服務(wù)水頭，滿足要求。節(jié)點(diǎn)自由水頭最小處在23節(jié)點(diǎn)為30.

49、71m,此處為實(shí)際控制點(diǎn)。又因最不利管段發(fā)生故障，其他管網(wǎng)承擔(dān)很大的流量，各管段的水頭損失相應(yīng)增加，按最高用水時(shí)確定的水泵揚(yáng)程無法滿足事故時(shí)的需要且揚(yáng)程相差較大，因此須選用揚(yáng)程更大的水泵或者增設(shè)水泵。</p><p><b>　　五、成果圖繪制</b></p><p>　　1、繪制給水管網(wǎng)平面布置圖及節(jié)點(diǎn)詳圖和消火栓布置</p><p><

50、;b>　　1）閥門的布置：</b></p><p>　　輸水管的最小坡度應(yīng)大于1:5D，D為管徑，以mm計(jì)。輸水管線坡度小于1:1000時(shí)，應(yīng)每隔0.5~1km裝置排氣閥。即使在平坦地區(qū)，埋管時(shí)也應(yīng)人為地做成上升和下降的坡度，以便在管坡頂點(diǎn)設(shè)排氣閥，管坡低處設(shè)泄水閥。排氣閥一般以每公里設(shè)一個(gè)為宜，在管線起伏處應(yīng)適當(dāng)增設(shè)。管線埋深應(yīng)按當(dāng)?shù)貤l件決定，在嚴(yán)寒地區(qū)敷設(shè)的管線應(yīng)注意防止冰凍。</p&

51、gt;<p>　　在本D縣某區(qū)給水管網(wǎng)平面布置圖中，泄水閥選擇設(shè)在6—7管段的管坡低處，排氣閥設(shè)在4—9管段中點(diǎn)的管坡頂點(diǎn)處，在此僅各做一處標(biāo)記作為示意。</p><p><b>　　2）消火栓的布置：</b></p><p>　　消火栓宜每隔120m~150m布置一個(gè)消火栓，在本D縣某區(qū)給水管網(wǎng)平面布置圖中，選擇1—23管段進(jìn)行布置。</p>

52、;<p>　　2、繪制最高時(shí)給水管網(wǎng)平面布置圖</p><p>　　3、繪制消防時(shí)給水管網(wǎng)平面布置圖</p><p>　　4、繪制事故時(shí)管網(wǎng)平面布置圖</p><p><b>　　詳圖見圖紙</b></p><p><b>　　六、總結(jié)</b></p><p>

53、　　整個(gè)給水管網(wǎng)的課程設(shè)計(jì)到此就結(jié)束了，其實(shí)整個(gè)設(shè)計(jì)的過程是幸福的，因?yàn)楫?dāng)自己設(shè)計(jì)的成果呈現(xiàn)在眼前的時(shí)候，那種成就感是無可比擬的。剛開始做的時(shí)候，毫無頭緒。但通過劉老師的指導(dǎo)和自己查閱相關(guān)資料和網(wǎng)絡(luò)上的其他課程設(shè)計(jì)，使自己有了良好的準(zhǔn)備工作。同時(shí)更重要的是，通過整個(gè)設(shè)計(jì)過程，讓我們掌握了一門技術(shù)，一個(gè)設(shè)計(jì)方案，一種設(shè)計(jì)思維，實(shí)際一點(diǎn)的話，可能就是我們未來的工作的一個(gè)手段。</p><p>　　做課程設(shè)計(jì)是很有收獲

54、的，因?yàn)樵诖髮W(xué)的生活中，太多的書本知識(shí)，太多的考試讓我們的實(shí)際動(dòng)手能力受到了很大的限制，沒有學(xué)到真正的知識(shí)，或者說是也就只是紙上談兵，那些理論知識(shí)沒有得到真正的利用。課程設(shè)計(jì)正好彌補(bǔ)了這一點(diǎn)的不足，給我們提供了一個(gè)時(shí)間理論知識(shí)的機(jī)會(huì)，盡管本次設(shè)計(jì)離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)還有很大的差距，但是能夠獨(dú)立的完成整個(gè)設(shè)計(jì)，已經(jīng)加深了我們對(duì)于課程知識(shí)的理解，同時(shí)明白一個(gè)設(shè)計(jì)所必須的知識(shí)和思維，通過大家的討論也能夠了解到很多的問題?？傊?，通過整個(gè)設(shè)計(jì)的完成，確實(shí)學(xué)

55、到了很多實(shí)際的知識(shí)和比較好的工程思維，我想這是最重要的。</p><p>　　在這一次課程設(shè)計(jì)中，我通過自己查找資料和老師的講解我學(xué)會(huì)并能通過自己的努力完成課程設(shè)計(jì)。 同時(shí)，使我對(duì)給水工程所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)得到了進(jìn)一步的了解，并較熟練掌握了室外給水工程的思路和過程。同時(shí)課程設(shè)計(jì)也給我們提供了一次鍛煉和發(fā)揮自己創(chuàng)新意識(shí)的機(jī)會(huì)。此外，通過此次課程設(shè)計(jì)我體會(huì)對(duì)知識(shí)嚴(yán)謹(jǐn)性的重要性。做出一份合格的優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是需要對(duì)各方面因素均

56、妥善處理和解決的，要面面俱到，這就要求我們對(duì)知識(shí)的全面性和整體性有一個(gè)更加牢固的掌握和應(yīng)用。 </p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)也使我對(duì)office和CAD以及給水排水相關(guān)軟件的運(yùn)用能力有了進(jìn)一步的加強(qiáng)；設(shè)計(jì)中許多東西是需要通過查找工具書和相應(yīng)的文獻(xiàn)和規(guī)范才能設(shè)計(jì)的，這對(duì)我們發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力以及運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源的能力也提出了更高的要求。在設(shè)計(jì)中，通過查閱規(guī)范我發(fā)現(xiàn)我們的書本知識(shí)有許多都已經(jīng)是過時(shí)了的，我們的專業(yè)

57、具有與時(shí)俱進(jìn)的性質(zhì)，隨著時(shí)代的發(fā)展而發(fā)展，因此對(duì)那些不再適用的條文進(jìn)行了及時(shí)的修改甚至刪除，這就要求我們平時(shí)就應(yīng)不斷加強(qiáng)自身專業(yè)素質(zhì)的修養(yǎng)。</p><p>　　與此同時(shí)，通過此次課程設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)自己所存在的很多缺點(diǎn)。比如：基礎(chǔ)知識(shí)的不牢固；平時(shí)不注意觀察；理論聯(lián)系實(shí)際較差等；在電腦軟件的運(yùn)用上還存在效率不高的問題，這都是我今后需要加強(qiáng)的地方。 </p><p><b>　　七

58、、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、嚴(yán)煦世、范瑾初主編.《給水工程》（第四版）</p><p>　　2、中華人民共和國(guó)建設(shè)部等.《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006）》</p><p>　　3、上海市政工程設(shè)計(jì)研究院.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)）》（第二版）</p><p>　　4、中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)院.《給水排