給水管網(wǎng)設(shè)計說明書

1、水廠的位置及管網(wǎng)布置水廠選址原則廠址選擇應(yīng)在整個給水系統(tǒng)設(shè)計方案中全面規(guī)劃，綜合考慮，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。在選擇廠址時，一般應(yīng)考慮一下幾個問題：①廠址應(yīng)選擇在工程地質(zhì)好的地方，一般選在地下水位低，承載力較大，濕陷性等級不高，巖石較少的地方，以降低工程造價和便于施工。②水廠應(yīng)盡可能設(shè)置在交通方便，靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價。并考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排除方便。③當(dāng)取水地點距離用水區(qū)較近時，水廠一般設(shè)置在取水構(gòu)筑物的附近，通常與取水構(gòu)筑物建在一起，當(dāng)取水地點距離用水區(qū)較遠時，廠址選擇有兩個方案，一是將水廠設(shè)置在取水構(gòu)筑物附近，另一是將水廠設(shè)置在離水區(qū)較近的地方。前一種方案的主要優(yōu)點是：水廠和取水構(gòu)筑物可集中管理，節(jié)省水廠自用水的輸水費用并便于沉淀池排泥和濾池沖洗水排除，特別對濁度較高的水而言。但從水廠至主要用水區(qū)的輸水管道口徑要增大，管道承壓較高，從而增加了輸水管道的造價，特別是當(dāng)城市用水量逐時變化系數(shù)較大及輸水管道較長時；或者需要在主要主要用水區(qū)增設(shè)水廠（消毒、調(diào)節(jié)和加壓），凈化后的水由水廠送至配水廠，再由配水廠送至管網(wǎng)，這樣也增加了給水系統(tǒng)的設(shè)施和管理工作。后一種方案于前者正好相反。對于高濁度水源，也可將預(yù)沉構(gòu)筑物與取水構(gòu)筑物建在一起，水廠其余部分主要設(shè)置在用水區(qū)附近。以上不同方案應(yīng)綜合考慮各種因素并結(jié)合其它具體情況，通過技術(shù)經(jīng)濟比較決定。水廠位置的選擇該區(qū)在南部河流上游，水廠地面標(biāo)高90.1m,水廠處不受洪水威脅。土壤為粘土，承載力較好，便于施工。水廠所處位置不占農(nóng)田。水廠距離供水區(qū)較近，交通便利，靠近電源，市政管網(wǎng)完善。管網(wǎng)布置形式給水管網(wǎng)的布置的布置應(yīng)滿足一下要求：①按照城市規(guī)劃平面圖布置管網(wǎng)，布置時應(yīng)考慮給水系統(tǒng)與分期建設(shè)的可能，并留有充分的發(fā)展余地；②管網(wǎng)布置必須保證供水安全可靠，當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生事故時，斷水范圍應(yīng)減到最?。虎酃芫W(wǎng)遍布在整個給水區(qū)，保證用戶有足夠的水量和水壓；④力求以最短距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)造價和供水費用。綜合以上各項因素，采用環(huán)狀網(wǎng)布置，在環(huán)狀網(wǎng)中，管線連接成環(huán)形，當(dāng)其中任一管段損壞時，可以關(guān)閉附近閥門使和其余管線斷開，然后進行檢修，水還可以從另外的管線供應(yīng)用戶，斷水的區(qū)可以縮小，從而供水可靠性增加，同時可以大大減小因水錘作用產(chǎn)生的危害。管網(wǎng)布置原則①輸配水管渠應(yīng)選擇經(jīng)濟合理的線路，應(yīng)盡量做到線路最短，起伏小，土石方工程量小，減少跨越障礙的次數(shù)

②輸配水管渠走向和位置應(yīng)符合城市工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃要求，并盡可能沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃道路敷設(shè)，以利施工和維護。城市配水干管宜盡量避開城市交通干道。③輸配水管渠應(yīng)盡量避免穿越河谷、山脊、沼澤，重要鐵路，并注意避開地震裂帶，沉陷，滑坡，塌方以及易發(fā)生泥石流以發(fā)生的地區(qū)。④生活飲用水輸配水管道應(yīng)盡量避免穿越河谷，山脊，沼澤，穿過毒物污染及腐蝕性等地區(qū)，必須穿過時采取防護措施。⑤輸水管線應(yīng)充分利用水位高差，綜合沿線條件優(yōu)先考慮重力輸水。如因地形或管線系統(tǒng)布置所限必須加壓輸水時，應(yīng)根據(jù)設(shè)備和棺材選用情況，結(jié)合運行費用分析，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定增后技術(shù)，方式和增壓地點。⑥在輸配水管渠線路選擇時，應(yīng)盡量利用現(xiàn)有管道，減少工程投資，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)施作用。輸水管道布置要求①重力輸水管渠應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置檢查井和排氣設(shè)施。檢查井間距：當(dāng)直徑為DN700以下時，不宜大于200m,當(dāng)管徑為DN700至UDN1400時，不宜大于400m。②在輸水管和配水管隆起點和平直管段的必要位置上，應(yīng)裝設(shè)排氣閥，以便于及時排除管內(nèi)空氣。③在輸配水管道中，于倒虹管和橋段處均設(shè)置排氣閥③在輸配水管道中，于倒虹管和橋段處均設(shè)置排氣閥排氣閥一般設(shè)置于倒虹管上游和平管橋下降段上游的相近直管段上。⑤輸配水管渠的低凹處應(yīng)設(shè)置泄水管和泄水閥。泄水閥應(yīng)直接接至河溝和低洼處。當(dāng)不能直流時，可設(shè)置集水井。⑥在輸配水管道布置中，應(yīng)盡量采用小角度轉(zhuǎn)折，并適當(dāng)加大制作彎頭的曲率半徑，改善管道內(nèi)水流狀態(tài)，減少水頭損失。閥門、消火栓的布置原則1、閥門a.配水管網(wǎng)中的閥門布置，應(yīng)能滿足事故管段的切斷需要。其位置可結(jié)合連接管以及需要供水支管的節(jié)點設(shè)置，干管上的閥門間距一般為500?1000m。b.一般情況下干管上的閥門可設(shè)在連接管的下游，已使閥門關(guān)閉時，盡可能少影響支管的供水c.支管與干管相接處，一般在支管上設(shè)置閥門，以便支管檢修不影響干管供水，干管上的閥門應(yīng)根據(jù)配水管網(wǎng)分段，分區(qū)檢修的需要設(shè)置。2、消火栓a.消火栓的間距不應(yīng)大于120mb.消火栓的接管直徑不小于DN100c.消火栓盡可能設(shè)在交叉口和醒目處，消火栓按規(guī)定應(yīng)根據(jù)建筑物不小于5m,距車行道也不大于2m,以便消防車上水，并不應(yīng)妨礙交通,一般常設(shè)在人行道邊。2、給水管網(wǎng)的計算計算城市最高日最高時用水量將該城鎮(zhèn)劃分為四個區(qū)，如圖所示，其中II區(qū)有工廠A、B,在田區(qū)有工廠C,在IV區(qū)有工廠D.四個區(qū)的面積計算I區(qū)：119.369haII區(qū)：101.596ha田區(qū)：109.844haIV區(qū)：122.584ha城市人口數(shù)計算I區(qū)：215X74.301=25664人II區(qū)：235X65.344=23875人田區(qū)：230X63.576=25264人N區(qū):260X85.856=31871人總?cè)丝跒?5664+23875+25264+31871=10667軟給水管網(wǎng)設(shè)計流量計算居民區(qū)生活用水量計算：Q1=EN*qq為人均用水量標(biāo)準350L/(cap*d)則Qi=350X106674=432.128L/s工業(yè)用水量計算：Q2=432.128X60%=259.277L/s三產(chǎn)用水量計算：Q3=432.128X25%=108.032L/s大集中用戶工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)生活設(shè)計用量：10755758751275Q4=12.44+6.66+10.13+14.76=43.981L/s「?城市最高日最高時用水量Q設(shè)計=(Q1+Q2+Q3)*Kh+Q4)*1.2=(432.120+259.277+108.032*1.85+43.981)X1.2=1827.529L/s管網(wǎng)定線水源及水廠位置的選擇⑴水源選在河流的上游以保證水質(zhì)⑵水廠位置設(shè)在靠近水源處，以減短輸水管線，降低造價輸水管定線根據(jù)輸水管定線原則和平面底圖確定輸水管線，為保證安全性，設(shè)計兩條，長度100m,輸水管采用鑄鐵管。管網(wǎng)定線管網(wǎng)定線的一般原則⑴從供水可靠性考慮，城市管網(wǎng)應(yīng)盡量布置成環(huán)⑵干管定線參照二泵房到調(diào)節(jié)構(gòu)筑物或大用戶的供水方向，以最近的距離，將一條或幾條干管平行地布置在用水量較大的街區(qū)⑶平行干管間距一般在500?800米左右。為保證供水安全，干管和干管間應(yīng)設(shè)置連接管，其管徑應(yīng)比上游干管小1—2號，以便于在干管事故時轉(zhuǎn)輸流量不致因管徑過小而導(dǎo)致水頭損失過大。連接管間距為800?1000米左右，形成環(huán)狀管網(wǎng)⑷干管應(yīng)盡可能布置在兩側(cè)有較大用戶的道路上，以減少配水支管的數(shù)量⑸應(yīng)按現(xiàn)有道路定線，避免干管穿越街道⑹對于較偏街區(qū)，可布置成樹狀網(wǎng)⑺定線時，盡力避免單側(cè)配水和管線曲折，充分利用地形以降低工程難度根據(jù)以上原則，本城鎮(zhèn)管網(wǎng)布置如下圖所示

計算比流量、沿線流量、節(jié)點流量比流量計算qs=(Q設(shè)計一￡q)/EL=(1827.529—43.981)/15047.2=0.118530L/(m*s)式中：qs一比流量，L/(m*s)Q設(shè)計一管網(wǎng)設(shè)計用水量，1827.529L/s》q一大用戶集中用水量總和，43.981L/s

沿線流量的計算在保證計算結(jié)果與實際結(jié)果接近的情況下對管網(wǎng)圖形進行簡化下圖為簡化后的管網(wǎng)圖形則管段長度在于實際長度接近的情況下，取整值列表對沿線流量進行計算沿線流量計算管段管長比流量沿線流量1—214870.118530176.3392—312070.118530143.1711—49560.118530113.4002—57300.11853086.6233—68420.11853099.8374——511420.118530135.421

5—611070.118530131.2704—72105—82106—92107—88100.11853096.1248—910430.118530123.6847—109330.118530110.6618—1110700.118530126.8749—1212590.118530149.28010—119330.118530110.66111—1215140.118530179.546每一段沿線流量qL=qsXL節(jié)點流量的計算⑴管網(wǎng)中任一管段的流量均由兩部分組成。一部分為沿線流量，另一部分為轉(zhuǎn)輸流量。轉(zhuǎn)輸流量沿整個管段不變。沿線流量因管段沿線配水而逐漸減小。將沿線流量折半作為管段兩端的節(jié)點流量，有qi=0.5^qi。即任一節(jié)點的節(jié)點流量等于該節(jié)點相連的各段沿線流量總和的一半。⑵城市管網(wǎng)中，工業(yè)企業(yè)等大用戶所需流量，可直接作為接入大用戶節(jié)點的節(jié)點流量。節(jié)點流量計算節(jié)點節(jié)點流量1/2(176.339+113.40。+12.44=157,3101/2(176.339+143.171+86.623)=203,0671/2(109.978+99.837)=104,9071/2(135.421+113.400)=124,4111/2X(131.270+135.421+86.623)=176,6571/2(99.837+131.270)+6.66=122.2141/2(96.124+110,661)+10.13=113,5231/2(96.124+123.684+126.874)=173,3421/2(123.684+149.280)=136.483101/2(110.661+110.661)=110,661111/2(126.874+110.661+179.546)=208,541121/2[149,280+102,232]+14.76=140,5161771.62.4管網(wǎng)平差2.4,1流量初分配根據(jù)管段初始流量和經(jīng)濟流速選擇每段管段的管徑和1000iDN100?300Ve=0,6?1.1DN300?600Ve=1.1?1.6DN600?1000Ve=1.6?2.1平差時，規(guī)定順時針方向流量為正，逆時針方向為負。對管段進行流量初分配，根據(jù)分配的流量查經(jīng)濟管徑，再查水力計算表，確定管段流速，查得1000i,計算水頭損失。在對管段進行流量初分配時，應(yīng)該滿足節(jié)點平衡方程，即Z2qi+!2qij=0。幾條平行的干線，由于最中間的干管要轉(zhuǎn)輸全部集中流量，因此初分配時大些，與干線垂直的連接管，因平時流量較小，所以初分配較少流量，由此算出每一管段的計算流量對管網(wǎng)進行流量分配。根據(jù)用水情況，初擬定各管段的流向如下圖所示

2.4.2平差計算平差結(jié)果表初分配管段流量管長管徑流速1000ih1--2669.514877001.735.1107.5982-3217.712074501.365.5736.7261-_4944.79568001.895.1194.8932-5248.77304501.577.4065.4063-6112.88423501.175.8144.8954-5248.711424501.577.4068.4575-6112.811073501.175.8146.4364-7571.62107001.493.7710.7915-8208.12104501.305.1181.0746-9103.42103501.074.8891.0267-8208.18104501.305.1184.1458一9103.410433501.074.8895.0997-10250.19334501.577.4066.9098-11139.410703501.438.6189.2219-1270.312593000.995.1676.50510-11139.49333501.438.6188.04011-1270.315143000.995.1677.822用哈代法手工平差，消除每個環(huán)的閉合差從而確定每個管段中通過的水流量見表格經(jīng)過一次校正后，各環(huán)閉合差均小于0.5m,大環(huán)1-2-3-6-9-12-11-10-7-4-1的閉合差為：2Zh=h1-2+h2-3+h3-6+h6-9+h9-12+h12-11+h11-10+h10-7+h7-4+h4-1=7.15+6.54+4.58+0.99+8.15-6.06—8.04—6.91—0.95—5.10=0.35小于允許值1,可滿足要求，計算到此完畢。本次環(huán)狀網(wǎng)平差過程中，只進行了一次平差計算，說明流量的初分配很合理。2.5計算水泵揚程測量各控制點高程，標(biāo)注如下圖所示6￡5.24,16￡5.24,16.55.23.85.23.86.65,13.8選控制點設(shè)定控制點服務(wù)水頭24m如上圖所示12點為整個管網(wǎng)離水廠最遠的點若以節(jié)點12為控制點節(jié)點自由水壓水壓局程122424+3.8=27.8924+8.15+(3.8-3.8)32.15+3.8=35.95=32.15632.15+1.0+(3.8-3.8)33.15+3.8=36.95=33.15832.15+6.3+(3.8-5.2)37.05+5.2=42.25=37.051124+6.1+(3.8-5.1)28.8+5.1=33.9=28.8由上表看出，以12為控制點，各節(jié)點的自由水壓都大于服務(wù)水頭24m,故符合要求。綜上所述，節(jié)點12為控制點。計算輸水管水頭損失設(shè)水廠到管網(wǎng)的輸水管有兩條，長為500m。每條計算流量為1/2X1771.6=885.8L/s選定管徑DN800mm,流速1.75m/s,1000i=4.393,則水頭損失為h=2.197m計算整個管網(wǎng)水頭損失1、選擇1-2-3-6-9-12管段線路，則沿程水頭損失為hf1=7.1+6.5+4.6+1.0+8.15=27.352、選擇1-4-7-10-11-12管段線路，則沿程水頭損失為hf2=5.1+0.9+6.9+8.0+6.1=27取平均值，得管網(wǎng)水頭損失為Ehf=(hf1+hf2)/2=27.175計算水泵揚程控制點12服務(wù)水頭24m控制點12與節(jié)點1標(biāo)高差為4h=6.6-3.8=2.8m則管網(wǎng)起點處水壓為h1=Ehf+Ah+24=27.175+2.8+24=53.975m給水廠到節(jié)點處的輸水管水頭損失為h2=2.197m水泵吸水管和局部水頭損失取2m,泵軸與清水池最低水位標(biāo)高差取4.0m所以水泵揚程Hp=h1+h2+2+4=53.975+2.197+2+4=62.172m初步選定水泵根據(jù)流量和揚程，選擇350S44型水泵3臺(兩用一備)，其參數(shù)如表所示型號流量揚程(m)軸功率效率(%)允許吸上(mA3/h)(kw)真空度(m)350S4497250164816.33、消防校核由該城鎮(zhèn)人口25320人，查《給水工程》附表3,知同一時間內(nèi)火災(zāi)數(shù)為1次，一次滅火用水量為15L/s。3.1消防時節(jié)點流量節(jié)點流量36.034.821.531.213.167.992.542.010.525.68.910.8+15=25.869.635.715.6節(jié)點123456789101112131415消防時流量分配以最高時用水量確定管徑為基礎(chǔ)，然后按最高用水時另行增加消防時的流量進行流量分配，計算時只要在控制點12另外加一個集中消防流量15L/s。同管網(wǎng)平差，在進行流量分配時需要滿足節(jié)點流量平衡方程。消防時管網(wǎng)平差平差過程中，管段流速符合經(jīng)濟流速在進行消防校核初分配流量時，需要將某些管段管徑作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整用與前面的管網(wǎng)平差方法同樣處理，對消防流量進行校核。平差時，規(guī)定順時針方向流量為正，逆時針方向為負。管段管長初分配流量8?1342013?管段管長初分配流量8?1342013?141597?145337?83807?1453315?14175管徑流量35087.901007.50250-36.5025039.902501001000i3.641.5320.133.203.85-2.054.541.724.39△q1=-4.39/(2X0.5437)36.503.852.058.3024.314.25hsq0.01740.42680.05630.04320.5437=-4.040.05630.5125n10?15205100-7.3019.15-3.920.537610?n10?15205100-7.3019.15-3.920.537610?6200250-41.804.95-0.990.02376?7360250-36.003.76-1.350.03760.041.168△q2=-0.04/(2X1.168)=0.0171?822235090.003.800.840.00942?147400126.003.640.170.0014出2?7488500-204.902.93-1.430.00707?8380250-39.904.54-1.720.0432-2.140.061△q3=2.14/(2X0.061)=17.542?7488500204.902.931.430.00706?736025036.003.761.350.0376IV6?4230350-84.203.36-0.770.00924~3210400-128.503.77-0.790.00622?3313450-150.002.78-0.870.00580.350.0658△q4=-0.35/(2X0.0658)=-2.66第一次校核

8?1342035083.853.331.400.016713?141591003.454.870.770.2244I7?14533250-40.534.67-2.490.06147?838025018.291.100.420.02290.10.3254△q11=-0.1/(2X0.3254)=0.1547?1453325040.534.672.490.061414?151751008.2824.214.240.5116H15?10205100-7.3219.23-3.940.538810?6200250-41.824.95-0.990.02376?7360250-33.383.27-1.180.03530.621.171△q12=-0.62/(2X1.171)=0.2651?8222350107.565.301.180.010947400143.564.640.220.0015

47400143.564.640.220.0015488500-184.712.42-1.180.00648?7380250-18.291.10-0.420.0229-0.20.042△q13=0.2/(2X0.042)=2.382?7488500184.712.421.180.00647?636025033.383.271.180.0353IV6?4230350-86.833.56-0.820.00944~3210400-131.133.92-0.820.00632?3313450-152.632.88-0.900.0059-0.180.063△q14=0.18/(2X0.063)=1.43第二次校核8?1342035083.693.321.400.0167I13?141591003.294.480.710.21617?14533250-40.424.65-2.480.06137?838025015.70.840.320.0203-0.050.3147?1453325040.424.652.480.061314?151751008.0222.803.99H15?10205100-7.5820.54-4.2110?6200250-42.