杭州市給水排水管道工程

1、設(shè)計（論文）設(shè) 計 題 目：杭州市給水排水管道工程設(shè)計 系 別： 環(huán)境與市政工程系 專 業(yè)： 給水排水工程 班 級 學(xué) 號： 024410230 學(xué) 生 姓 名： 林向陽 指 導(dǎo) 教 師： 張奎、譚水成、劉萍、余海靜 2012 年12 月 28 日前 言 給水排水管道工程是給水排水工程的重要組成部分，可分為給水管道工程和排水管道工程兩大類。給水管道工程是論述水的提升，輸送，貯存，調(diào)節(jié)和分配的科學(xué)。其最基本的任務(wù)是保證水源的原料水送至水處理構(gòu)筑物及符合用戶用水水質(zhì)標準的水輸送和分配到用戶。這一任務(wù)是通過水泵站，輸水管，配水管網(wǎng)及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等設(shè)施的共同工作來實現(xiàn)的，它們組成了給水管道工程。設(shè)計和管

2、理的基本要求是以最少的建造費用和管理費用，保證用戶所需的水量和水壓，保證水質(zhì)安全，降低漏損，并達到規(guī)定的可靠性。給水排水管網(wǎng)工程是給水排水工程中很重要的組成部分,所需(建設(shè))投資也很大,一般約占給水排水工程總投資的50%80%。同時管網(wǎng)工程系統(tǒng)直接服務(wù)于民眾,與人們生活和生產(chǎn)活動息息相關(guān),其中任一部分發(fā)生故障,都可能對人們生活、生產(chǎn)及保安消防等產(chǎn)生極大影響。因此,合理地進行給水排水管道工程規(guī)劃、設(shè)計、施工和運行管理,保證其系統(tǒng)安全經(jīng)濟地正常運行,滿足生活和生產(chǎn)的需要,無疑是非常重要的。室外給水排水工程是城鎮(zhèn)建設(shè)的一個重要組成部分，其主要任務(wù)就是為城鎮(zhèn)提供足夠數(shù)量并符合一定水質(zhì)標準的水；同時，把

3、人們在生活、生產(chǎn)過程中使用后的污水匯集并輸送到適當?shù)攸c進行凈化處理，達到一定水質(zhì)標準后，或重復(fù)使用，或灌溉農(nóng)田，或排入水體。 室內(nèi)給水排水工程的任務(wù)是將室外給水系統(tǒng)輸配的凈水組織供應(yīng)到室內(nèi)各個用水點，將用后的污水排除匯集到室外排水系統(tǒng)中去。做為工程類專業(yè)學(xué)生，實踐學(xué)習和設(shè)計是我們自身獲取知識和經(jīng)驗的最好環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計，綜合運用和深化所學(xué)的基本理論、基本技能，培養(yǎng)我們獨立分析和解決問題的能力，通過設(shè)計能使我們具有掌握查閱規(guī)范、標準設(shè)計圖集，產(chǎn)品目錄的方法，提高計算、繪圖和編寫設(shè)計說明的水平，作好一個工程師的基本訓(xùn)練。熟練城鎮(zhèn)給水排水工程系統(tǒng)的詳細計算和培養(yǎng)一定的理論分析和設(shè)計的能力。提高方案

4、的比較、技術(shù)經(jīng)濟、環(huán)境、社會等諸方面的綜合分析和論證能力。培養(yǎng)計算機操作和應(yīng)用能力。熟練專業(yè)軟件應(yīng)用。ForewordWater drains, water supply and drainage project is an important component of the project can be divided into drains and water supply pipeline project works two categories.Water pipeline project is on the upgrading of water, transmission, sto

5、rage, distribution and regulation of science. Its most basic task is to ensure that theraw water source sent to the water treatment structures and water users with the water quality standard transmission and distribution to users. This task through the pump stations, pipelines, distribution mains ne

6、twork structure and regulation and other facilities to work together to achieve, and they formed a water pipeline project. Design and management is a basic requirement for at least the construction costs and management fees to ensure that the necessary water users and pressure to ensure water qualit

7、y and safety, reduce leakage and achieve the required reliability.Water drainage network project is a water supply and drainage project in the very important component of the needs (building) there is also a great investment, the general water supply and drainage works about a total investment of 50

8、% to 80%. At the same time network engineering systems direct services to the people, and peoples lives and production activities are closely related, as part of a fault may be on peoples lives, such as production and security have a great impact on fire. Therefore, the reasonable water drainage wor

9、ks for the planning, design, construction and operation of management, guarantee the security of its system to normal operation of the economy to meet the needs of life and production, and this is certainly very important.Outdoor urban water supply and drainage project is the construction of an impo

10、rtant component of its main tasks is to provide adequate number of towns and meet certain water quality standards; At the same time, people in the life of the production process to use the effluent water pooling and transported to a suitable site for purification of up to a certain quality standard,

11、 or repeated use, or irrigation or discharged into the water body.Indoor water supply and drainage project is the task of distribution of outdoor water supply system to supply water purification organizations in all indoor water, the sewage will be used to water to remove outdoor pool drainage syste

12、ms.Does for the project class specialized student, the practice study and the design is our own knowledge acquisition and the experience best link. Moreover in the graduation project undergraduate course plan of instruction the essential link, after the undergraduate course stipulates the practical

13、education which completes the complete curriculum to have to carry on, the student through the graduation project, the synthesis utilizes the elementary theory, the basic skill which and deepens studies, trains the student independently to analyze and to solve the question ability, can enable the st

14、udent through the graduation project to haveGrasps the consult standard, the standard design atlas, the product catalog method, enhances the computation, the cartography and the compilation design explanation level, finishes an engineers basic training.Skilled cities give the water sewerage system t

15、he detailed computation and the raise certain theoretical analysis and the design ability. Enhances the plan the comparison, the technical economy, the environment, the society and so on the various aspects generalized analysis and proves the ability.Raise computer operation and application ability.

16、 Skilled specialized software application.目 錄第1章課程設(shè)計任務(wù)書2第2章給水管網(wǎng)設(shè)計與計算42.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址42.2 給水管網(wǎng)設(shè)計計算52.3 清水池調(diào)節(jié)容積82.4 管網(wǎng)水力計算102.5 管網(wǎng)平差152.6 消防校核29第3章污水管網(wǎng)設(shè)計與計算383.1 污水管道的定線383.2 污水設(shè)計流量計算383.3 污水管道水力計算39第4章雨水管網(wǎng)設(shè)計與計算424.1 雨水管段定線42雨水相關(guān)系數(shù)的確定42雨水管道水力計算43設(shè)計總結(jié)45附錄參考文獻46第1章 課程設(shè)計任務(wù)書河南城建學(xué)院0244091、2班給水排水管道系統(tǒng)課程設(shè)計任務(wù)書

17、一、 設(shè)計題目： 杭州 市給水排水管道工程設(shè)計。二、 原始資料1、城市總平面圖1張，比例為1：10000。2、城市各區(qū)人口密度、平均樓層和居住區(qū)房屋衛(wèi)生設(shè)備情況：分區(qū)人口密度（人/公頃）平均樓層給排水設(shè)備淋浴設(shè)備集中熱水供應(yīng)3004+4007+3、城市中有下列工業(yè)企業(yè)，其具體位置見平面圖：1） A工廠，日用水量16000噸/天，最大班用水量：7000噸/班，工人總數(shù)3000人，分三班工作，最大班1200人，其中熱車間占 30 %，使用淋浴者占 40 %；一般車間使用淋浴者占20 %。2） B工廠，日用水量8000噸/天，最大班用水量：3000噸/班，工人總數(shù)5000人，分三班工作，最大班200

18、0人，熱車間占 30 %，使用淋浴者占 80 %；一般車間使用淋浴者占 40 %。3） 火車站用水量為L/s。4、城市土質(zhì)種類為粘土，地下水位深度為 8 米。5、城市河流水位： 最高水位：85米，最低水位：70米，常水位： 75米。6、城市地面覆蓋情況：地面種類面積（%）屋面50混凝土路面20草地307、該城市居住區(qū)每小時綜合生活用水量變化如下表：時間0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水量時間12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量三、課程設(shè)計內(nèi)容：1、城市給

19、水管網(wǎng)擴初設(shè)計1） 城市給水管網(wǎng)定線（包括方案定性比較）；2） 用水量計算，管網(wǎng)水力計算；3） 清水池、水塔容積計算、水泵揚程計算4） 管網(wǎng)校核；5） 繪圖（平面圖、等水壓線圖）2、城市排水管網(wǎng)擴初設(shè)計。1） 排水體制選擇2） 城市排水管網(wǎng)定線的說明；3） 設(shè)計流量計算；4） 控制分支管及總干管的水力計算；5） 任選1條雨水管路的水力計算（若體制為分流制）；6） 繪圖（平面圖、縱剖面圖）四、設(shè)計參考資料1、給排水設(shè)計手冊第一冊或給排水快速設(shè)計手冊第5冊2、給排水管道系統(tǒng)教材五、設(shè)計成果1、設(shè)計說明書一份（包括中英文前言、目錄、設(shè)計計算的過程、總結(jié)）2、城市給水排水管道總平面布置圖1張，比例尺為

20、1：10000（1號圖）；3、給水管網(wǎng)等水壓線圖1張（2號圖）；4、污水總干管縱剖面圖1張（由指導(dǎo)教師指定某一段，長度大約1000米左右）（2號圖）；六、要求1、按正常上課嚴格考勤；2、設(shè)計說明書要求條理清楚，書寫端正，無錯別字；圖紙線條、符號、字體符合專業(yè)制圖規(guī)范）；3、按時完成設(shè)計任務(wù)七、其他：1、設(shè)計時間：2012-2013學(xué)年第一學(xué)期（第16、17周 12月12號-12月28號）2、上交設(shè)計成果時間： 17周周五下午3、設(shè)計指導(dǎo)教師： 張奎、譚水成 、劉萍、余海靜第2章 給水管網(wǎng)設(shè)計與計算2.1 給水管網(wǎng)布置及水廠選址該城市有一條自東向西河和自南向北轉(zhuǎn)向西流的水量充沛，水質(zhì)良好的河流，

21、可以作為生活飲用水水源。該城市的地勢相對比較平坦沒有太大的起伏變化。城市的街區(qū)分布比較均勻，城市中各工業(yè)企業(yè)對水質(zhì)無特殊要求。因而采用統(tǒng)一的給水系統(tǒng)。城市給水管網(wǎng)的布置取決于城市的平面布置、水源、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置、大用戶的分布等?？紤]要點有以下： 定線時干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。干管的間距一般采用500m800m 。 循水流方向，以最短的距離布置一條或數(shù)條干管，干管位置從用水量較大的街區(qū)通過。 干管盡量靠近大用戶，減少分配管的長度。 干管按照規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下通過，盡量少穿越鐵路。減小今后檢修時的困難。 干管與干管之間的連接管使管

22、網(wǎng)成環(huán)狀網(wǎng)。連接管的間距考慮在8001000m左右。 力求以最短距離鋪設(shè)管線，降低管網(wǎng)的造價和供水能量費用。對水廠廠址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求，并且通過技術(shù)經(jīng)濟比較來確定：（）給水系統(tǒng)布局合理；（）不受洪水威脅；（）有較好的廢水排除條件；（）有良好的工程地質(zhì)條件；（）有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護地帶；（）少拆遷，不占或少占良田；（）施工、運行和維護方便。2.2 給水管網(wǎng)設(shè)計計算城市最高日用水量包括綜合生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、職工生活用水及淋浴用水、市政用水、未預(yù)見用水和管網(wǎng)漏失水量。表1-1分區(qū)人口密度（人/公頃）面積（公頃）人口數(shù)（人）3002347020040027501100000杭州

23、位于浙江省，總?cè)丝?17.02萬，位于一區(qū)，為特大城市，參考給水排水管道系統(tǒng)教材表4-2， 取綜合生活用水定額為350L/(人d)。用水普及率為100%。最高日綜合生活用水量Q1 ： Q1=qNfQ1城市最高日綜合生活用水，q城市最高日綜合用水量定額，/（cap.d）；城市設(shè)計年限內(nèi)計劃用水人口數(shù)；f城市自來水普及率，采用f=100%Q1=qNf=35011702=409570（1）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水量Q2：工廠職工生活用水量采用一般車間每人每班25L，高溫車間每人每班35L計算.Q2=Q+ Q=【（25120070%+35120030%）+（25180070%+35180030%）+25

24、500070%+35500030%】/1000=224（2）工業(yè)企業(yè)職工的淋浴用水量Q3：淋浴用水按一般車間每人每班40L，高溫車間每人每班60L計算.A工廠：水量：30000.06+3000(m3/d)B工廠：淋浴用水量：50000.06+50000.04=104(m3/d)Q3=38.4+104=142.4(m3/d)（3）工業(yè)生產(chǎn)用水量Q4：Q4=16000+8000=24000(m3/d)澆灑道路用水量按每平方米路面每次計算；每天澆灑2次。綠化用水量按2.0 L/ m2 計，由于面積太大澆灑面積按總面積的5%算Q55900020%10-31042Q=1000030%210-3104 （

25、Q5+Q）5%1800(m3/d)按最高日用水量的18%計算。Q7（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q）18%4357360.18=78432.48(m3/d)Qd：Q8Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+ Q7 = 499858.46 (m3/d) 消防用水量根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范該城市消防用水量定額為100L/s，同時火災(zāi)次數(shù)為3次，延續(xù)時間為2個小時。該城市消防用水量為：Q93200=600 L/s從下表（表2-1）城市用水量變化情況表中可以看出，10-11、11-12點為用水最高時，最高時用水量為：Qh=m3/h L/s時段用水量（%）總和生活用水m3/d職工生活用水m3/d淋浴用水m

26、3/h工廠生產(chǎn)用水m3/d市政用水m3/d未預(yù)見用水m3/d總用水量m3/d總用水量（%）0-110362.12 9.33 40.56 875.00 3268 2.91 1-210034.47 9.33 875.00 3268 02.84 2-3010239.25 9.33 875.00 3268 2.88 3-410362.12 9.33 875.00 450 3268 2.99 4-510525.95 9.33 875.00 450 3268 5-612655.71 9.33 875.00 3268 3.36 6-721748.17 9.33 875.00 3268 05.18 7-820

27、150.84 9.33 875.00 3268 4.86 8-921174.77 9.33 40.56 1250.00 3268 5.15 9-1020888.07 9.33 1250.00 3268 05.08 10-1121338.60 9.33 1250.00 3268 5.17 11-1221338.60 9.33 1250.00 3268 5.17 12-1320847.11 9.33 1250.00 3268 5.08 13-1419700.32 9.33 1250.00 3268 4.85 14-1520437.54 9.33 1250.00 3268 4.99 15-16192

28、49.79 9.33 1250.00 4503268 4.85 16-1718922.13 9.33 54.08 875.00 4503268 4.72 17-1820355.63 9.33 875.00 3268 4.90 18-1921215.73 9.33 875.00 3268 5.08 19-2020027.07 9.33 875.00 3268 04.84 20-2117988.03 9.33 875.00 3268 4.43 21-2217079.07 9.33 875.00 326858 9.33 875.00 3268 3.39 23-2410150

29、.34 9.33 875.00 3268 14302.673.27 總和1000180078432水量變化情況表2-12.3 清水池調(diào)節(jié)容積清水池調(diào)節(jié)容積二級泵站供水情況如下表（表2-2）清水池調(diào)節(jié)容量計算 時間用水量%二泵站供水量%一泵站供水量%清水池調(diào)節(jié)容積%0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24總計100.00 100.00 100表2-2因此清水池調(diào)節(jié)容積按最高日用水量的%計算1. 清水池調(diào)節(jié)容積計算 清水池調(diào)節(jié)容積為w1=

30、Qd11.85%=11.2%=57484m32. 消防儲水量計算 杭州市人口在設(shè)計年限內(nèi)約為117萬，取同一時間滅火次數(shù)為三次，一次滅火用水量為100 L/S，活在延續(xù)時間為2小時。則消防儲水量為：W2=31002360010002160 m33. 水廠自用水量計算 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水量，一般按最高日用水量的5-10計算，取5進行計算。則水廠自用水量為：W3Qd55=24992.92 m34. 安全儲水量計算 清水池的安全儲水量一般可按以上按部分的16計算。則清水池的安全儲水量為：W4（w1W2W3）=5. 清水池的有效容積計算 清水池的有效容積為以上四部分的和，故清水池的有效

31、容積為：W=（1）（w1W2W3）m3清水池的個數(shù)一般不少于兩個，并能單獨工作和分別放空。2.4 管網(wǎng)水力計算集中用水量主要為工廠的生產(chǎn)用水量和職工生活用水量或其他大用戶的用水量，當工人淋浴時間與最大時供水重合時淋浴用水也應(yīng)該計入集中用水量，否則不計入集中用水量。從各時段城市用水量變化情況表中可知：1、38節(jié)點處有A、B廠。q=1000m/h=277.8 (L/s)Qs=( Qh -q)/L=(277.8)/44131=(L/(s.m)Qh為最高日最大時用水量 L/sq為大用戶集中流量L/sL管網(wǎng)總的有效長度 m2.4.3 沿線流量計算沿線流量的計算按下公式qi-jq si-ji-j有效長度；

32、mq s比流量各管段計算長度下表（表2-3）管段編號管長/m管道計算長度/m管段長度管長/m管道計算長度/m1-210695343-48804402-16113711374-574474416-153881945-1254854815-1480380312-1144344314-1316416411-1031631613-17417419-88334162-35062538-74794793-175935937-631131117-185715716-545745718-1645545527-281357135716-421863186328-291046104642-4140640629-2

33、21235123541-2630015029-301153115326-2554454430-969935025-1928228229-311236123619-1874574531-321075107519-2080080032-2888188120-171128112833-361213121324-2379140036-3598998923-2091591535-341287128720-2127827834-3387887821-1052252236-3776976910-31079107937-321097109721-2296496432-3357457422-2770370337

34、-4357357327-2357328643-40132266122-996496438-41116411649-1099899840-3812901290總計算長度：4413139-381394139440-3925661283表2-3各管段沿線流量計算結(jié)果（表2-4）管段編號各管段計算長度/m比流量L/（s*m）沿線流量L/M1-25342-16113716-1519415-1480314-1316413-17412-32533-1759317-1857118-1645516-42186342-4140641-2615026-2554425-1928219-1874519-2080020-

35、17112824-2340023-2091520-2127821-1052210-3107921-2296422-2770327-2328622-99649-109983-44404-57445-1254812-1144311-103169-84168-74797-63116-545727-28135728-29104629-22123529-30115330-935029-31123631-32107532-2888133-36121336-3598935-34128734-3387836-3776937-32109732-3357437-4357343-4066138-31116440-3

36、8129038-39139439-401283表2-4管段中任一點的節(jié)點流量等于該點相連各管段的沿線流量總和的一半，qiq: 折算系數(shù)取節(jié)點流量計算下表（表2-5）節(jié)點連接管節(jié)點流量L/S集中流量節(jié)點總流量L/S11-2、1-1319022-1、2-3、2-1633-17、3-2、3-10、3-444-5、4-355-12、5-6、5-466-7、6-5577-6、7-888-9、8-799-8、9-10、9-22、9-301010-3、10-9、10-11、10-211111-12、11-101212-5、12-111313-1、13-141414-13、14-151515-14、15-16

37、1616-2、16-15、16-18、16-421717-3、17-18、17-201818-16、18-17、18-191919-18、19-20、19-252020-17、20-19、20-21、20-232121-10、21-20、21-222222-9、22-21、22-27、22-292323-20、23-24、23-272424-23、24-252525-19、25-24、25-262626-25、26-412727-22、27-23、27-282828-27、28-29、28-322929-22、29-28、29-30、29-313030-9、30-293131-29、31-32

38、、31-383232-28、32-31、32-33、32-373333-32、33-34、33-363434-33、34-353535-34、35-363636-33、36-35、36-373737-32、37-433838-31、38-39、38-40953939-38、39-404040-38、40-39、40-434141-26、41-424242-16、42-414343-37、43-40表2-52.5 管網(wǎng)平差1.根據(jù)節(jié)點流量進行管段的流量分配，分配步驟： 按照管網(wǎng)主要方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個管網(wǎng)的控制點。 為可靠供水，從二級泵站到控制點之間選定幾條主要的平行干管線

39、，這些平行干管中盡可能均勻的分配流量，并且滿足節(jié)點流量平衡的條件。 與干管線垂直的連接管，其作用主要是溝通平行干管之間的流量，有時起一些輸水作用，有時只是就近供水到用戶，平時流量不大，只有在干管損壞時才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可以較少的分配流量。2.管徑的確定管徑與設(shè)計流量的關(guān)系：qv2v（4q/v）公式中 D管段管徑，m；q管段計算流量，m/s；管段過水斷面面積，mv設(shè)計流速，m/s；設(shè)計中按經(jīng)濟流速來確定管徑平均經(jīng)濟流速與管徑的確定管徑mm平均經(jīng)濟流速（m/s）100400D400流量分配，管徑選擇如下：最大時流量初步分配最大時設(shè)計流量，7184.98 L/s流量初步分配如下表：2.5

40、.2環(huán)狀網(wǎng)平差(最高用水時)（表2-6）環(huán)號管段編號管長/m管徑/mm初分配流量(L/s)影響1環(huán)1-210691500212-161137600216-1538815002115-1480315002114-13164150021132-3506150021318571150418-164551500316-2113760013環(huán)16-184551500218-197451500419-252821500-2543525-265443002126-413004002141-424065002142-161863600214環(huán)17-18571

41、150218-197451500319-2080060052019-20800600420-23915600723-2479115002124-2543015002125-192821500254336環(huán)17-359360023-1010791400910-21522700821-2027850072020-21278500621-22964500822-277036001127-2357315002123-2091560058環(huán)21-10522600610-99981300109-229646001222-2196450079環(huán)3-4880

42、600214-5744500215-125484001012-114435001011-103165001010-31079500610環(huán)10-9998130089-8833500218-7479250217-6311250216-545740090215-12548400912-11443500911-10316500911環(huán)22-27703600727-28135714002128-2910466001329-2212357001212環(huán)22-2912357001129-3011538002130-9699900219-22964600813環(huán)28-3288114002132-3110758001631-2912366002129-2810466001114環(huán)33-348787004002134-3512876002135-369893002136-33121