某經濟開發(fā)小區(qū)給水管網課程設計

給水排水專業(yè)課程設計任務書與指導書《給水管網及取水》班級：給排水04-1班學生：孟立利指導教師：劉晶茹大連水產學院土木工程學院給水排水教研室2008年1月5日目錄HYPERLINK\l"_Toc156223247"第一章概論2HYPERLINK\l"_Toc156223248"§1—1：某市經濟開發(fā)小區(qū)概論2HYPERLINK\l"_Toc156223249"§1—2：設計內容和依據2HYPERLINK\l"_Toc156223250"§1—3：設計方案概述3HYPERLINK\l"_Toc156223251"第二章用水量3HYPERLINK\l"_Toc156223252"§2—1：街坊用水量3HYPERLINK\l"_Toc156223253"§2—2：集中用水量3HYPERLINK\l"_Toc156223254"§2—3：總用水量和用水量分布4HYPERLINK\l"_Toc156223255"第三章方案論證6HYPERLINK\l"_Toc156223256"§3—1：取水構筑物的位置6HYPERLINK\l"_Toc156223257"§3—2：凈水廠的位置6HYPERLINK\l"_Toc156223258"§3—3：供水方式7HYPERLINK\l"_Toc156223259"§3—4：管網定線7HYPERLINK\l"_Toc156223260"第四章管網平差8HYPERLINK\l"_Toc156223261"§4—1：管段流量分配8HYPERLINK\l"_Toc156223262"§4—2：管網平差8HYPERLINK\l"_Toc156223263"§4—3：平差結果10HYPERLINK\l"_Toc156223264"第五章支狀網計算11HYPERLINK\l"_Toc156223265"5—1：管段用水量11HYPERLINK\l"_Toc156223266"5—2：水力計算12HYPERLINK\l"_Toc156223267"第六章附屬構筑物13HYPERLINK\l"_Toc156223268"6—1：水泵及泵房13HYPERLINK\l"_Toc156223269"6—2：清水池13HYPERLINK\l"_Toc156223270"第七章設計體會15概論§1—1：某市經濟開發(fā)小區(qū)概論小區(qū)位于我國東北地區(qū)，地勢由東南方至西北方向逐漸升高，小區(qū)分Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，其中Ⅰ區(qū)有12萬人，房屋層數為6層，室內有給排水設備，并有淋浴設備。Ⅱ區(qū)有12萬人，房屋層數為7層，室內有給排水設備，并有集中熱水供應。小區(qū)有A、B兩座工廠，A廠位于小區(qū)北方，生產日用水量為3500m3/d，B廠位于小區(qū)正南方，生產日用水量為4000m3/d。小區(qū)有一火車站，位于小區(qū)西北方向，用水量為1000噸/天。小區(qū)敷設地區(qū)土壤為亞砂土，厚度為5m，冰凍線深度為1.0m。小區(qū)西南方向有一水庫，可作為小區(qū)供水水源。小區(qū)用水量逐時變化情況如下表：時間用水量（%）時間用水量（%）時間用水量（%）0~11.508~96.2516~176.001~21.509~106.2517~185.502~31.5010~116.2518~195.003~41.5011~126.2519~204.504~50.5012~135.0020~214.505~63.5013~145.6021~223.006~74.5014~155.5022~233.007~85.5015~166.0023~241.50§1—2：設計內容和依據一、設計內容：1.確定小區(qū)取水構筑物和凈水廠位置，進行小區(qū)給水管網設計；二、設計依據：1.室外給水設計規(guī)范GBJ13—86；2.給水排水設計手冊—室外給水分冊建筑工業(yè)出版社3.給水工程建筑工業(yè)出版社4.給水排水制圖標準GBJ—106—87；三、設計資料：1.某市經濟開發(fā)小區(qū)街區(qū)規(guī)劃圖1張2.小區(qū)概況說明§1—3：設計方案概述根據城市地形條件、水源位置情況，為節(jié)約投資，采用統(tǒng)一給系統(tǒng)，網前設置水塔供水。設計流程如下：用水量§2—1：街坊用水量街坊用水量主要為小區(qū)居民生活用水量，小區(qū)居民最高日生活用水量用下式計算：()式中——最高日生活用水量定額，;——設計年限內計劃人口數；——自來水普及率，％。查設計手冊，取為，自來水普及率取，則：§2—2：集中用水量小區(qū)正北和正南有兩個工廠A和B，西北方向還有一火車站，由于工廠和火車站用水量大且比較集中，可視為小區(qū)的主要集中用水，用水量為：工廠A生產日用水量為3500m3/d，工廠B生產日用水量為4000m3/d。小區(qū)火車站日用水量為1000m3/d。故小區(qū)集中用水量為:§2—3：總用水量和用水量分布=1\*CHINESENUM3一總用水量小區(qū)總用水量由小區(qū)居民生活用水量、工業(yè)生產和工作人員用水量、工業(yè)用水量和未預見用水量和管網漏水量。小區(qū)居民最高日生活用水量為：。小區(qū)工業(yè)生產中工作人員用水量為：A廠：生產日用水量3500m3/d工人數：第一班1600人；第二班1200人；第三班1200人;其中熱車間工作的人數占全部工人的25%。車間用水：高溫車間35L/(cap·d)；一般車間25L/(cap·d)第一班：第二班：第三班：淋浴用水：污染重車間60升/人·班；污染輕車間40升/人·班第一班：第二班：第三班：/dB廠：生產日用水量4000m3/d工人數：第一班1600人；第二班1200人；第三班1200人;其中熱車間工作的人數占全部工人的25%。車間用水：高溫車間35L/(cap·d)；一般車間25L/(cap·d)）第一班：第二班：第三班：淋浴用水：（污染重車間60升/人·班；污染輕車間40升/人·班）第一班：第二班：第三班：/d火車站：/d二用水量分布=1\*Arabic1比流量管網總長為：。則比流量為：2沿線流量沿線流量用下式計算:式中:—沿線流量;—比流量;—管段長度。3節(jié)點流量各節(jié)點的流量為與該節(jié)點相接的所有管段沿線流量之和的一半，以節(jié)點6為例：節(jié)點流量計算結果見表2—2。沿線流量計算表2-1管段管段長度（m）沿線流量(L/ss)管段管段長度（m）沿線流量(L/ss)1~2208.522.105~8311.633.032~382.68.7566~9314.733.363~4205.421.777~10365.138.701~5292.831.048~9187.319.853~6208.222.079~10235.324.944~7217.523.068~11232.524.655~6190.620.2010~12217.323.036~7265.828.1711~12715.475.83節(jié)點流量表2-2節(jié)點節(jié)點流量(L/ss)節(jié)點節(jié)點流量(L/ss)126.57744.97215.43838.76326.30939.08422.411043.34542.141150.24651.901249.43第三章方案論證§3—1：取水構筑物的位置小區(qū)水源為西南方的水庫，屬于地表水，應采用地表水取水構筑物，取水構筑物應位于水庫附近具有良好的地質、地形及施工條件的地方，要求地基地質構造穩(wěn)定、承載力高。為節(jié)省投資，同時還應盡量利用地形條件以減少土石方量和水下工程量。取水構筑物附近的水質條件要好，要有足夠的水深，同時還應考慮冬季冰凌的影響。綜合以上因素，將取水構筑物的位置設置在水源旁邊，其具體位置見附圖Ⅰ?！?—2：凈水廠的位置凈水廠位置的選擇，應結合城市建設，在整個給水系統(tǒng)設計方案中進行全面規(guī)劃，通過技術經濟比較確定。選擇廠址時，一般應考慮以下幾個問題。=1\*GB3①廠址選擇應在工程地質較好的地方。=2\*GB3②凈水廠盡可能選在不受洪水威脅的地方，否則應考慮防洪措施。=3\*GB3③凈水廠應盡量少占農田或不占農田，并留有適當的發(fā)展余地。=4\*GB3④凈水廠設置在交通方便、靠近電源的地方，以便于施工管理，降低輸電線路的造價。=5\*GB3⑤當取水地點距利用水區(qū)較近時，水廠一般設置在取水構筑物附近，通常與取水構筑物建在一起。結合以上條件，該小區(qū)凈水廠的位置設置在取水構筑物附近、靠近水源的位置，見附圖Ⅰ?！?—3：供水方式由小區(qū)規(guī)劃圖可知，小區(qū)地勢東南部低，西北部高，供水水源在小區(qū)西南部，由此將控制點定在小區(qū)地勢最高的節(jié)點12處，由于供水水源地勢較低，而控制點在東北方向，因此應采用壓力輸水。小區(qū)居民住宅平均樓層為5-6層，且小區(qū)內沒有多高層建筑，小區(qū)地勢高差不大，且對水質沒有特殊要求。因此，為節(jié)約投資，采用統(tǒng)一給水系統(tǒng)，給水系統(tǒng)中不需設置水塔。為保證供水的安全可靠，采用環(huán)狀管網供水。環(huán)狀管網布置在小區(qū)中央，另用支管輸送工廠和火車站用水?！?—4：管網定線管網定線應該滿足以下原則：=1\*GB2⑴按照城市規(guī)劃布局布置管網，并考慮給水系統(tǒng)分期建設的可能，遠近期相結合。=2\*GB2⑵管網布置必須保證供水的安全可靠，當局部管網發(fā)生事故時，斷水范圍應減到最小。盡可能布置成環(huán)狀，即按主要流向布置幾條平行的干管，用連通管連接。=3\*GB2⑶干管一般按規(guī)劃道路布置，應從兩側用水量較大的街區(qū)通過，盡量避免在高級路面下敷設。=4\*GB2⑷管線遍布在整個給水區(qū)內，保證用戶有足夠的水量和水壓。=5\*GB2⑸力求以最短距離敷設管線，以降低管網造價和供水能量費用。結合以上管網布置要求，將該小區(qū)輸水管網布置成環(huán)狀，小區(qū)管網布置如附圖?所示。管網平差§4—1：管段流量分配管段流量的分配，應該按照最短線路原則，并考慮可靠性的要求進行分配，幾條平行的干線分配大致相等的流量。與干線垂直的連接管，因平時流量較小，所以分配較小的流量。流量分配時，各節(jié)點應滿足的條件。這里，流向節(jié)點的流量取負號，離開節(jié)點的流量取正號。由于工廠A是由1節(jié)點供水，工廠B有12節(jié)點供水，火車站由11節(jié)點供水，在分配該節(jié)點附近管段流量時要先將工廠和火車站的集中流量加到相應節(jié)點上，然后進行流量分配。各管段流量分配結果見表4—1?！?—2：管網平差根據用水情況，擬定各管段的流向如圖4—1所示。管段流量分配完以后，即可進行管網平差。平差步驟如下。=1\*GB2⑴根據界限流量確定管徑，然后根據流速查設計手冊得相應比阻a。=2\*GB2⑵分別用以下公式和計算出水力坡度i和水頭損失h。=3\*GB2⑶用公式求出值。=4\*GB2⑷求校正流量。校正流量用下式計算。=5\*GB2⑸算出校正之后的流量q，然后再用以上方法求出水頭損失和值。=6\*GB2⑹分別校核小環(huán)和大環(huán)的水頭損失閉合差。要求小環(huán)水頭損失閉合差小于0.5m，大環(huán)水頭損失閉合差小于1m。各環(huán)平差計算見表4—1。§4—3：平差結果由表4—1可以看出，各環(huán)閉合差經過一次校正后均小于0.5m，滿足要求。大環(huán)1-2-3-4-7-10-12-11-8-5-1的閉合差為：滿足要求。平差完畢。平差結果見圖4—1。圖4-1環(huán)狀網計算圖4-1環(huán)狀網計算支狀網計算5—1：管段用水量支狀網計算以11節(jié)點至火車站為例，該管段用水量即為節(jié)點11的節(jié)點流量。計算圖如圖5—1所示。圖5圖5—1樹狀網計算圖=1\*Arabic1.該管段總用水量為為：=2\*Arabic2.管線總長為。=3\*Arabic3.比流量：=4\*Arabic4.沿線流量，見表55-1。=5\*Arabic5.節(jié)點流量，見表55-2。沿線流量計計算表5-1管段管段長度(m)沿線流量（L/ss）1-27.111.931-320.25.493-418.224.964-59.122.483-626.957.336-721.255.786-893.2625.378-94.051.10合計200.1654.44節(jié)點流量計算表5-2節(jié)點節(jié)點流量123456789合計54.455—2：水力計算支狀網的水力計算算應首先計算算出各管段的的流量，然后后按平均經濟濟流速確定管管徑。然后再再計算出各管管段的水頭損損失。該支狀狀網的控制點點選離節(jié)點11最遠的節(jié)點9。計算結果果見表5-3。干管水力計算表5-3干管流量（L/s）流速(m/s)管徑(mm)水頭損失(m)1-355.8350.793000.063-631.440.642500.096-812.120.691500.618-90.4850.25500附屬構筑物6—1：水泵及泵房=1\*CHINESENUM3一水泵水泵采用單極雙吸吸式離心泵。控控制點12的高程約為55.8m，泵房處的的高程約46.8m，從泵房到到控制點12的水頭損失失為4.75m，該小區(qū)Ⅱ區(qū)房屋層數數為7層，所需水水頭約為32m，則水泵揚揚程為:這里選取水泵揚程程為46m。二泵房泵房采用鋼筋混凝凝土結構，單單層，層高為為3.5m，要求有采采暖和消防設設備。=1\*GB2⑴供電泵站供電均按一級級負荷雙電源源考慮，電源源線路應該有有兩路，一路路工作，一路路備用。同時時在泵站建立立一座配電所所，為該區(qū)泵泵站低壓用電電設備供電。=2\*GB2⑵自控按照安全可靠、技技術先進、經經濟合理的原原則設置自控控系統(tǒng)。=3\*GB2⑶儀表為保證供水安全可可靠并能及時時掌握供水動動態(tài)，在泵站站設置超聲波波液位儀及流流量儀表。=4\*GB2⑷通訊為便于供水調度管管理，聯(lián)系方方便，在控制制室裝設外線線電話一部。6—2：清水池清水池的作用是調調節(jié)泵站供水水量和用水量量之間的流量量差額。一清水池結構清水池采用鋼筋混混凝土水池獨獨立結構。二清水池容積由于該小區(qū)供水不不需要水塔，因因此，清水池池調節(jié)容積為為用水量與一一泵站供水量量之間的差額額。一泵站均均勻供水。清清水池調節(jié)容容積計算結果果見表6-1。清水池調節(jié)容積計計算表6-1時間用水量（%）一泵站供水量（%%）清水池調