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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(jiǎn)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(wàn);</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> (2)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> (4)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(zhǎng)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(guò)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(wàn)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(cāng)庫(kù)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(lái)說(shuō),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?lè)较虻母鞴芏嗡^損失之和應(yīng)等于水流為逆時(shí)針?lè)较虻母鞴芏蔚乃^損失之和。</p><p><
12、;b> 五、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)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(zhǎng)度:∑L=17180m</p><p> ?。▎蝹?cè)配水其計(jì)算長(zhǎng)度按實(shí)際長(zhǎng)度的一半算,雙側(cè)配水管,按實(shí)際長(zhǎng)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> ?。?)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> ?。?)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?lè)较?,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> (2)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> ?。?)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/
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