某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)課程設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　目錄 ………………………………………… 1</p><p>　　給水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)書 ………………… 2</p><p>　　設(shè)計題目…………………………………… 3</p><p>　　基本資料…………………………………… 3&l

2、t;/p><p>　　設(shè)計任務(wù)…………………………………… 3</p><p>　　設(shè)計要求…………………………………… 4</p><p>　　給水管網(wǎng)設(shè)計計算書 ……………………………… 5</p><p>　　設(shè)計題目…………………………………… 5</p><p>　　基本資料……………………………………

3、 5</p><p>　　用水量計算 ………………………………… 5</p><p>　　城市最高日用水量變化曲線……………… 8</p><p>　　管網(wǎng)平差 ……………………………… 12</p><p>　　消防時管網(wǎng)核算 ………………………… 15</p><p>　　水塔轉(zhuǎn)輸工況核算 ……

4、………………… 17 </p><p>　　事故工況管網(wǎng)核算 ……………………… 18</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………… 20</p><p>　　給水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　一、設(shè)計題目：河北某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)初步設(shè)計</p><p><b>　　二、設(shè)計原始資料

5、：</b></p><p>　　1．圖紙： 1：5000 城市平面圖，</p><p>　　2．地形地貌：地勢較平坦，地形標(biāo)高如圖。</p><p><b>　　3．工程水文地質(zhì)：</b></p><p>　　1）工程地質(zhì)良好，適宜于工程建設(shè)；2）地下水位深度2-3m；3）土壤冰凍深度0.7m。</

6、p><p><b>　　4．氣象資料：</b></p><p>　　1）風(fēng)向：冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)；2）氣溫：年平均氣溫12.70C；夏季平均氣溫260C，冬季平均氣溫-30C。</p><p><b>　　5．用水資料：</b></p><p>　　規(guī)劃人口11 萬人，給水普及

7、率100%；城市綜合生活用水每小時用水量占最高日用水量百分比如表1所示。</p><p>　　其他用水：綠化澆灑道路按80m3計，未預(yù)見水量按最高用水量的20 %計。</p><p><b>　　基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見附表</b></p><p>　　表1城市最高日各小時用水量</p><p><b>　　三．設(shè)計任務(wù)與步

8、驟</b></p><p>　　根據(jù)所給原始資料，進(jìn)行城市給水管網(wǎng)工程的規(guī)劃及給水管網(wǎng)的擴(kuò)大初步設(shè)計。設(shè)計任務(wù)與步驟如下：</p><p>　　根據(jù)城市的特點，選定用水量標(biāo)準(zhǔn)，確定給水管網(wǎng)的設(shè)計流量，根據(jù)城市的地形特點，按照管網(wǎng)的布置原則確定方案；</p><p>　　根據(jù)布置的管線，確定供水區(qū)域的比流量、節(jié)點流量和管段流量，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行流量分配；&l

9、t;/p><p>　　進(jìn)行管網(wǎng)平差計算，直至閉合差滿足規(guī)定的精度要求，在此基礎(chǔ)上確定控制點，計算從控制點到二級泵站的水頭損失、確定二級泵站的水泵揚(yáng)程；若設(shè)置水塔，確定水塔高度；</p><p>　　消防時、最不利管段發(fā)生事故時、最大轉(zhuǎn)輸時（無對峙水塔或高地則不作此工況）的校核，若不滿足要求，應(yīng)說明必須采取的措施；</p><p>　　根據(jù)平差結(jié)果確定各個節(jié)點的自由水頭；

10、</p><p>　　就設(shè)計中需要說明的主要問題和計算結(jié)果寫出設(shè)計計算說明書。</p><p>　　設(shè)計成果包括設(shè)計說明書一份、管網(wǎng)平差、校核結(jié)果圖和管網(wǎng)平面布置圖。</p><p>　　四．課程設(shè)計成果的基本要求： </p><p>　　1）課程設(shè)計圖紙應(yīng)基本達(dá)到技術(shù)設(shè)計深度，較好地表達(dá)設(shè)計意圖；圖紙布局合理、正確清晰，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)

11、定； </p><p>　　2）設(shè)計計算說明書應(yīng)包括與設(shè)計有關(guān)的闡述說明和計算內(nèi)容，應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)，正文宋體小四號字，1.5倍行距。內(nèi)容系統(tǒng)完整，計算正確，文理通暢，草圖和表格不得徒手草繪，圖中各符號應(yīng)有文字說明，線條清晰，大小適宜，書寫完整，裝訂整齊。</p><p><b>　　給水管網(wǎng)設(shè)計計算書</b></p><

12、p><b>　　一、設(shè)計題目</b></p><p>　　河北某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計</p><p><b>　　二、基本數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　本工程為河北某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計，人口數(shù)11萬,查《室外排水設(shè)計規(guī)范》可知該城市位于一分區(qū)，為中小城市。道路面積50萬平米，綠地面積80萬平米。工業(yè)區(qū)I總?cè)藬?shù)3400

13、人，其中高溫車間人數(shù)1400人，工業(yè)區(qū)II總?cè)藬?shù)5100人，其中高溫車間人數(shù)1800人。</p><p><b>　　從設(shè)計規(guī)范查出：</b></p><p>　　居民綜合生活用水定額采用200L/cap.d；</p><p>　　工廠職工生活用水量：</p><p>　　一般車間每人每班35L，高溫車間每人每班45L計

14、算，</p><p><b>　　淋浴用水：</b></p><p>　　一般車間每人每班40L，高溫車間每人每班60L計算；</p><p>　　澆灑道路用水量按每平方路面每次1.5L計算；</p><p>　　綠化用水量按2L/次.m2 計算；</p><p>　　城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水

15、量按最高日用水量的25%計算；</p><p><b>　　一、用水量計算</b></p><p><b>　　最大日用水量計算</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頁附錄2，取最高日

16、用水定額為200L/ cap·d。</p><p>　　則最高日綜合生活用水量為</p><p><b>　　22000</b></p><p>　　(2)工業(yè)企業(yè)職工生活用水和淋浴用水量計算</p><p>　　工業(yè)區(qū)Ⅰ6000，工業(yè)區(qū)Ⅱ8200</p><p>　　Q2=6000+8

17、200=14200</p><p>　　(3)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量為</p><p>　　（4）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2次，綠化用水定額采用2.0</p><p>　　(5)未預(yù)見用水量和管網(wǎng)漏失水量</p><p>　　由給排水設(shè)計手冊第三冊《城鎮(zhèn)給水》得未預(yù)見用

18、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×（2200+14200+733.5+3100）=8006.7</p><p>　　(6) 最大日設(shè)計用水量為</p><p>　　Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=48040.2，取Qd=5000

19、0。</p><p>　　最高時用水量為=717.60L/s。</p><p><b>　　3、消防用水量計算</b></p><p>　　查《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》第二版324頁附表3，則消防用水定額為,45，同時火災(zāi)次數(shù)為2次，消防歷時取2小時則消防用水量為：Q7=45×2×3600=324000L=324m3。</p

20、><p><b>　　供水系統(tǒng)方案選擇</b></p><p>　　( 1 ) 選定水源及位置和凈水廠位置</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，（見圖）水塔暫定在地勢高處，以利用地勢高度。</p><p>　?。?）選定供水系統(tǒng)方案</p>&

21、lt;p>　　單水源，不分區(qū)供水。</p><p><b>　　三、管網(wǎng)定線</b></p><p>　　各節(jié)點編號、管段編號標(biāo)于圖中，節(jié)點地面標(biāo)高由圖中讀出，管段長度由圖中讀出。（比例尺為1:5000）</p><p>　　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，把公園、工業(yè)區(qū)1和工業(yè)區(qū)2分別等效為為集中用

22、水的節(jié)點，干管之間的其他用戶用水以連接管連接。</p><p>　　四、城市最高日用水量變化曲線</p><p>　　1、由城市逐時用水量表，繪制用水量變化曲線如下1、各時段用水量</p><p>　　2、二級本站接兩環(huán)設(shè)計，從前一日22點到清晨6點，6點到22點共兩級，前一日22點到清晨6點：</p><p>　　Q1 =（2.80+2.8

23、1+2.93+3.06+3.13+3.78+3.42+3.02）/8</p><p><b>　　=3.12%</b></p><p>　　清晨6點到22點： Q2=（100%-3.12%*8）/16</p><p><b>　　=4.69%</b></p><p>　　最高時是上午7-8點，

24、最高時用水量為全天用水量的5.15%，時變化系數(shù)</p><p>　　3、清水池容積、水塔容積計算</p><p>　　清水池與水塔調(diào)節(jié)容積計算表</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>　　水塔容積的計算</b></p><

25、p><b>　　調(diào)節(jié)容積的計算</b></p><p>　　W1=55400×1.89%=1047.06m3</p><p>　　消防貯水量的計算（按10分鐘計算）</p><p><b>　　W2==27m3</b></p><p><b>　　總?cè)莘e計算的計算</

26、b></p><p>　　W=W1+W2=1047.06+27=1074.06m3</p><p><b>　　清水池容積的計算</b></p><p>　　(1)調(diào)節(jié)容積的計算</p><p>　　W3=8.37%×55300=4636.98m3</p><p>　　(2) 消防

27、容積的計算</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=5540m3</p><p><b>　　安全儲備量</b></p><p>　　W6=（W3+W4+W5）=1767.

28、16m3</p><p><b>　　總?cè)莘e計算的計算</b></p><p>　　W=W3+W4+W5+W6=4639.98+423+5540+1767.16=12370.12m3</p><p>　　五、管段比流量設(shè)計計算</p><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

29、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。為滿足用戶供水要求其定線滿足：干管的間距一般采用500-800m，兩干管的連接間距為800-1000m。允許有個別管段不符合上敘規(guī)則。其管網(wǎng)布置圖見附圖一。干管均勻分配，故按長度流量法來計算沿線流量和節(jié)點流量。二級泵站-1為輸水管，不參與配水，其計算長度為零。</p><p><b>　　則：</b&

30、gt;</p><p>　　各管段長度和配水長度</p><p><b>　　比流量計算</b></p><p><b>　　節(jié)點流量計算</b></p><p>　　按配水長度分配計算 qmi=qlmi =(Q h-∑qni)/∑lmi*lmi</p><p>　　Qh=7

31、17.6L/s</p><p>　　集中用戶 =70.36L/s </p><p><b>　　=95.72L/s</b></p><p>　　∑qni=69.73+98.71=168.44L/s</p><p>　　∑lmi=8689.8m</p><p>　　q1=

32、(Qh-∑qni)/∑lmi=(677.75-168.44)/8689.8=0.0586L/(s·m)</p><p>　　泵站設(shè)計供水量： qs1=653.5L/s </p><p>　　水塔設(shè)計供水量： qs14=717.6-653.5=64.1L/s</p><p>　　各管段眼線流量分配與各節(jié)點設(shè)計流量計算：</p><p&g

33、t;　　最高時段管段沿線流量分配與節(jié)點設(shè)計流量計算</p><p>　?。?）流量分配初擬管徑</p><p><b>　　六、管網(wǎng)平差</b></p><p>　　哈代-克羅斯平差法計算</p><p>　　七、節(jié)點水壓、標(biāo)高、自由水壓計算</p><p>　　某給水管網(wǎng)設(shè)計節(jié)點數(shù)據(jù) <

34、/p><p>　　設(shè)計工況水力計算記過，假定（5）點為控制點，其節(jié)點水頭等于服務(wù)水頭即90.3m</p><p>　　在水力分析是，假定（5）為控制點，單經(jīng)過隨禮分析后，比較節(jié)點水頭與服務(wù)水頭，（7）點不能滿足水壓要求，所以，說明（5）點不是控制點，得到供水差額最大為2.1，所有的節(jié)點水頭加上此值，可使水壓要求全部滿足，，而管段壓降沒變，能量方程人滿足，自由水壓也應(yīng)同時加上此值。</p&

35、gt;<p>　　控制點確定與節(jié)點水頭調(diào)整</p><p><b>　　泵站揚(yáng)程設(shè)計</b></p><p><b>　　32.84m</b></p><p>　　為了選泵，估計泵站內(nèi)部水頭損失，一般水泵吸壓水管道設(shè)計流速為1.2~2.0m/s，局部阻力系數(shù)可按5.0~8.0考慮，沿程水頭素食較小，可以忽略不

36、及，則泵站內(nèi)部水頭損失為：</p><p>　　則水泵的揚(yáng)程應(yīng)為：32.84+1.63=34.47，取35m</p><p>　　按3態(tài)泵考慮，575/3=192L/s,取200L/s</p><p>　　查 水泵樣本，選取12SA-10 型水泵4臺，一臺備用</p><p><b>　　九、水塔的高度設(shè)計</b><

37、;/p><p>　　96.19-70=26.19m</p><p><b>　　校核</b></p><p><b>　　A、消防校核</b></p><p>　　考慮同時兩處火災(zāi)，滅火用水量為45L/s2=90L/s,消防流量加在控制點上（及最不利火災(zāi)點）和重要的工業(yè)企業(yè)附近的節(jié)點上。本設(shè)計選在節(jié)點（

38、5）和節(jié)點（7）上，每個節(jié)點加上消防流量45L/s，相應(yīng)的清水池和水塔供水量均增加45L/s，其他各節(jié)點流量不變，沿線流量重分配。</p><p>　　加上消防流量，各管段流量重分配后平差如下。</p><p><b>　　不需要平差</b></p><p>　　消防工況水力校核計算結(jié)果</p><p>　　B、水塔轉(zhuǎn)輸

39、工況校核</p><p>　　最大轉(zhuǎn)輸發(fā)生在21～22點，此時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%,即500000.65%=90.38L/s.最大轉(zhuǎn)輸工況點各節(jié)點流量=最高是工礦各節(jié)點流量</p><p>　　77.82= 61.0 </p><p><b>　　79.64</b>

40、;</p><p><b>　　141.40</b></p><p><b>　　74.90</b></p><p><b>　　8.55</b></p><p><b>　　134.9</b></p><p><b>　

41、　61.05</b></p><p><b>　　552.9L/s</b></p><p>　　652.5-552.9=100>90.38L/s</p><p>　　轉(zhuǎn)輸工況水力校核計算結(jié)果</p><p>　?。╟）、事故工況校核</p><p>　?、?設(shè)[2]損壞，在事故工

42、況下，保證70%以上用水量</p><p>　　事故工況各節(jié)點流量=事故工況供水比例*最高時工況各節(jié)點流量</p><p>　　計算： Q2=0.777.82=54.47L/s 其余各點節(jié)點流量見下圖</p><p><b>　?、诹髁糠峙鋱D</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>

43、</p><p>　　1、給水排水管道系統(tǒng)．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010</p><p>　　2、給水排水設(shè)計手冊，第1、3、4、5、10、11冊．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000</p><p>　　3、《給排水快速設(shè)計手冊》第1冊 </p><p>　　4、室外給水設(shè)計規(guī)范(GBJ 50013－2006)，中國計劃出版社，2006