給水管網(wǎng)課程設(shè)計

設(shè)計說明書前言設(shè)計項目性質(zhì)：本給水管網(wǎng)設(shè)計為陜西中部某縣的給水系統(tǒng)，設(shè)計年限為2015年，主要服務(wù)對象為縣城鎮(zhèn)人口生活和工業(yè)生產(chǎn)用水，不考慮農(nóng)業(yè)用水。水文情況：本縣附近地面無水，在縣城附近的北部有一承壓含水層，打出三口深井，具體位置見地形圖，當(dāng)井動水位在地面以下8米時，單井出水量為4000m3/日,城區(qū)地下水位深度3米,（含井群處,且不計井群互阻影響)。氣象情況：年主導(dǎo)風(fēng)向為西風(fēng)，冬季有冰凍深度0.5米。主要設(shè)計資料及來源：城區(qū)居民設(shè)計年限內(nèi)人口數(shù)按57000人。城區(qū)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn).生活用水，見“工業(yè)企業(yè)用水量調(diào)查”表（如下）。城區(qū)居民生活用水逐時變化參照后面的用水量逐時變化表（如下）。設(shè)計概況城市概況：城市用水由水廠提供，綜合生活用水定額為200L/人/d，城市面積為3.4km3，人口為5。7萬，供水普及率為100%。城區(qū)內(nèi)給水設(shè)備類型為室內(nèi)有給水衛(wèi)生設(shè)備，但無淋浴。城區(qū)內(nèi)最高建筑層5層，公路南為3層。主要工業(yè)企業(yè)：該城區(qū)內(nèi)有皮毛廠、棉織廠、榨油廠、肉聯(lián)廠4個工廠，污染程度一般。工業(yè)企業(yè)用水由生產(chǎn)用水和職工生活用水組成。工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、生活用水資料廠名生產(chǎn)用水生活用水日用水量m3/d逐時變化情況班制總?cè)藬?shù)熱車間人數(shù)每班淋浴人數(shù)污染程度皮毛廠1000均勻三班制(6點起)21001500600嚴重污染身體棉織廠500均勻三班制（8點起）15000450一般粉塵榨油廠400均勻二班制(7點起)15000400一般肉聯(lián)廠800均勻二班制(7點起)12000200一般合計2700時間占全天用水量%時間占全天用水量%時間占全天用水量%0～10.368～95.8716～175.281～20.369～106.117～185.692～30.3510～115.7818～197.253～40.4411～126.0419～206.114～52.1512～135.620～212.455～65.4213～145.1221～222.426～77.1114～155.3422～231.27～87.6115～165.3823～240.57綜合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）逐時變化表用水對象對水量、水質(zhì)、水壓和水溫的要求工業(yè)生產(chǎn)用水對水質(zhì)、水壓要求同生活用水，無特殊要求。要求供水水質(zhì)符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（無論生活用水和生產(chǎn)用水）。給水系統(tǒng)選擇由于工業(yè)企業(yè)用水對水質(zhì)水壓無特殊要求，故采用統(tǒng)一給水系統(tǒng)，由于水塔調(diào)節(jié)容積過大，故不設(shè)水塔，改設(shè)一高位水池。考慮到設(shè)計區(qū)的現(xiàn)狀及保證供水安全可靠，顧采用環(huán)狀網(wǎng)的觀望布局。工程內(nèi)容為調(diào)節(jié)水廠供水量與城市用水量之間的差額，故設(shè)置清水池。清水池的調(diào)節(jié)容積為3822.96m3，清水池總?cè)莘e為4500.04m3。設(shè)置2個圓形鋼筋混凝土清水池，尺寸（m）：直徑D=23.47m，深度取5.0m，其中有0.2m是預(yù)留高度。泵站內(nèi)設(shè)置水泵，其中水泵型號不選。主要設(shè)備及器材，管材與接口：管網(wǎng)中所有管材均采用球墨鑄鐵管；接口采用法蘭接口。三通，四通，大小頭，90°彎管的材料均為鑄鐵；每個節(jié)點處設(shè)置檢修閥門，采用D371H對夾式蝶閥；消火栓每120米設(shè)置一個，采用型號為SA100-1.6。參考資料給水排水手冊設(shè)計第三冊（城鎮(zhèn)給水）給水排水設(shè)計手冊第一冊（常用資料）給水排水設(shè)計手冊第十冊（材料與裝備）給水排水設(shè)計手冊第十一冊（常用設(shè)備）《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB50013-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-87(2001年版)水源工程與管道系統(tǒng)設(shè)計計算給水工程（第四版教材）設(shè)計計算書設(shè)計計算最大日用水量計算（1）綜合生活用水量計算：該縣為陜西中小城市，城市分區(qū)為二區(qū)，查《給水工程》522頁附表1（b），取最高日用水定額為200L/cap·d。有資料知城區(qū)居民設(shè)計年限內(nèi)人口為57000cap，自來水普及率為100﹪。則最高日綜合生活用水量：Qd=200×57000=11400000L/d=11400(m3（2）工業(yè)企業(yè)職工生活用水量計算：(熱車間設(shè)計用水量取35L/cap·d，一般車間設(shè)計用水量取25皮毛廠熱車間：35×1500=52500（L/d）一般車間：25×600=15000（L/d）共：52500+15000=67500（L/d）=67.5(m3/d)棉織廠共:25×1500=37500（L/d）=37.5(m3/d)榨油廠共:25×1500=37500（L/d）=37.5(m3/d)肉聯(lián)廠共:25×1200=30000（L/d）=30(m3/d)（3）工業(yè)企業(yè)職工沐浴用水量計算：(熱車間設(shè)計用水量取60L/cap·班，一般車間設(shè)計用水量取40皮毛廠熱車間：60×500×3=90000（L/d）一般車間：40×100×3=12000（L/d）共：90000+12000=102000（L/d）=102(m3/d)棉織廠共:450×40×3=54000（L/d）=54(m3/d)榨油廠共:400×40×2=32000（L/d）=32(m3/d)肉聯(lián)廠共:40×200×2=16000（L/d）=16(m3/d)（4）生產(chǎn)用水量計算：皮毛廠：1000m3/d棉織廠：500m3/d榨油廠：400m3/d肉聯(lián)廠：800m3/d（5）市政用水量計算：a澆撒道路用水量計算道路長度為17751m，寬度取8m，道路面積為145000㎡，每日10:00～16:00澆灑，共6小時，每日單位面積澆灑量為2L。共：145000×2/1000=290(m3/d)b綠地用水量計算市區(qū)面積為3324880㎡取綠地面積為市區(qū)得15﹪，每日8:00～12:00，14:00～18:00共8小時，每日單位面積澆灑量為2L。共：3324880×15﹪×2/1000=997(m3/d)（6）未預(yù)見水量計算：未預(yù)見用水量取綜合生活用水量、工業(yè)企業(yè)職工用水量、工業(yè)企業(yè)職工沐浴用水量、生產(chǎn)用水量及市政用水量總和的20﹪。共：（11400+1000+67.5+102+500+37.5+54+400+37.5+32+800+30+16+290+997）×20﹪=3152.7(m3/d)（7）最大日總用水量計算：最大日用水總量為綜合生活用水量、工業(yè)企業(yè)職工用水量、工業(yè)企業(yè)職工沐浴用水量、生產(chǎn)用水量、市政用水量及未預(yù)見用水量總和。共：11400+1000+67.5+102+500+37.5+54+400+37.5+32+800+30+16+290+997+3151.5=18916.20(m3/d)最大使用水量計算根據(jù)資料計算出居民生活用水、工企業(yè)生活用水、生產(chǎn)用水及城市總用水的逐時用水量變化，列入“B縣用水量計算表”（附后）。根據(jù)“B縣用水量計算表”繪制最大日用水量變化曲線（附后）。一級泵站全天運轉(zhuǎn)，流量為最高日用水量的4.17﹪。二級泵站分兩級供水：從5時到20時，一組泵站運轉(zhuǎn)，流量為最高日用水量的5.17﹪；其余時間的水泵流量為最高日用水量的2.50﹪。一天泵站總供水量等于最高日供水量，即：2.50﹪×9+5.17﹪×15=100﹪消防用水量計算室內(nèi)消防用水量的計算室內(nèi)消防用水量的計算設(shè)兩處同時發(fā)生火災(zāi)，每處有兩個消火栓同時工作10min的水量，流量取5L/s。共：5×2×2×10×60=12000L=室外消防用水量的計算室外消防用水量的計算設(shè)兩處同時發(fā)生火災(zāi),歷時2h的水量，流量取35L/s。共：2×3600×35×2=504000L=504m調(diào)節(jié)構(gòu)筑物容積、個數(shù)、尺寸的計算由最大日用水量變化曲線繪制“清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計算表”（附后）。其中，第（5）項為（3）.（4）項之差，第（6）項為（2），（3）項之差。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6.46%和15.05%。由于本設(shè)計不設(shè)置水塔，故而清水池調(diào)節(jié)容積為最大日用水量的20.21%。1、水塔容積和尺寸的計算(1)調(diào)節(jié)容積的計算W1=18916.20×6.46%=122(2)消防容積的計算(10min室內(nèi))W2=12m(3)總?cè)莘e計算及水塔尺寸的計算水塔水柜設(shè)為圓柱型,高取2.9m,其中有0.2m超高.水柜橫截面積為:S=1234/2.7=457.03水柜橫截面直徑為:D=(4S÷π)0.5=(4×457.03÷π)0.5=24.12(m)超高容積為:W3=0.2×S=0.2×457.03=91.41水塔總?cè)莘e為:W塔=W1+W2+W3=1222+12+91.41=1325.41由于水塔容積過大,故而不設(shè)水塔.2、水池容積和尺寸的確定（1）調(diào)節(jié)容積計算W池1=20.21%×18916.20=3822.9640(m3)（2）消防容積的計算W池2=504m（3）水池總?cè)莘e的計算水池設(shè)為圓柱型,深取5.2m,其中有0.2m超高.則水池橫截面積為:S池=(3822.96+504)÷5=865.40(m3)水池橫截面直徑為：D=（4S池÷π）0.5=（4×865.40÷π）0.5=33.超高容積為：W池3=0.2×865.40=173.08（m3）水池總?cè)莘e為：W池=W池1+W池2+W池3=3822.96+504+173.08=4500.04m（4）確定池子個數(shù)和每個池子尺寸設(shè)兩個水池，則每個池子的橫截面積為S=S池/2=865.40/2=432.7(m2)每個池子的橫截面直徑為D=(4×S÷π)0.5=(4×432.7÷π)0.5=23.47(m)管網(wǎng)設(shè)計管網(wǎng)定線管網(wǎng)采用環(huán)狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)結(jié)合的方式,在平面圖上確定管線測量出管段長度并進行節(jié)點編號.具體定線及編號見平面圖.比流量,沿線流量和節(jié)點流量的計算最高日最大時總用水量=1145.00m3最大時工企業(yè)集中用水量=41.67+2.81+20.83+1.56+25.00+2.34+50.00+1.88=146.09m3計算管段總長=12168m比流量qs=(1145.00-146.09)/(12168×3.6)=0.022803665L/(s*m)比流量與管段長度及配水系數(shù)相乘得出該管段的沿線流量.管段沿線流量計算見附后表與節(jié)點關(guān)聯(lián)的管段沿線流量乘以1/2分配到此節(jié)點,再加上該節(jié)點的集中流量得出該節(jié)點的總流量.節(jié)點流量計算見附后表.3、管段流量初始分配在草圖上進行流量初始分配。（1）最高日最大時管段流量分配原始數(shù)據(jù)見附后表（2）室外消防水量70L/s,在節(jié)點6和節(jié)點節(jié)點23處同時發(fā)生火災(zāi),各占水量35L/s.對原始數(shù)據(jù)表進行消防校正,校正結(jié)果見附后表4、官網(wǎng)平差計算(電算)在計算機中利用管段流量分配原始數(shù)據(jù)進行管網(wǎng)平差計算.得出最高時,最高時加消防時,事故時電算官網(wǎng)平差數(shù)據(jù)結(jié)果.5、管網(wǎng)平差計算(手算)手工進行最高日最大時管網(wǎng)平差計算.計算數(shù)據(jù)見附后表6、完成最高時,最高時加消防,事故時3個工況水力計算結(jié)果.管段水力計算結(jié)果見附后表7、節(jié)點水壓計算城區(qū)內(nèi)最高建筑物為6層,則自由水壓為120+40*(5-2)=240kpa=24mH2O公路南為三層,則自由水壓為120+40*(3-2)=160Kpa=16mH2O按規(guī)定:最高時每個節(jié)點自由水壓不應(yīng)小于16mH2O最高時加消防時每個節(jié)點水壓不應(yīng)小于10mH2O事故時每個節(jié)點水壓不應(yīng)小于24mH2O不利點為23點由此計算出所有節(jié)點的總水頭和自由水壓.節(jié)點水壓計算結(jié)果見附后表8、繪出城市管網(wǎng)計算草圖(1)最大時管網(wǎng)計算草圖(2)最大時加消防時管網(wǎng)計算草圖(3)事故時管網(wǎng)計算草圖水泵選擇1、最大水時:吸水井最低水位至最不利點(23)的地形高差為3.5+82.0-49.5=36靜揚程=36+16=52m泵站安全值取1m.泵站水損取1m總水頭損失∑h=111.25-98.00+1+1=15.25泵站供水量Q=18916.20*6.05%=1145.00m3/h=0.31812、消防時:吸水井最低水位至最不利點(23)的地形高差為3.5+82.0-49.5=36靜楊程=36+10=46泵站安全值取1m.泵站水損取1m.總水頭損失∑h=100.95-92.00+1+1=10.95m泵站供水量Q=0.3181+0.07=0.32513、事故時:吸水井最低水位至最不利點(23)的地形高差為3.5+82.0-49.5=36靜揚程=36+16=52m泵站安全值取1m.泵站水損取1m.總水頭損失∑h=115.79-98.00+1+1=19.7泵站供水量Q=1145.00*70%=801.50m3課程設(shè)計總結(jié)經(jīng)過兩周的時間終于完成了城市管網(wǎng)課程設(shè)計。在設(shè)計的過程中我有了些許收獲和感觸。首先是對城市管網(wǎng)設(shè)計有了更進一步的認識，在自己動手中隊設(shè)計的各個環(huán)節(jié)的理解和操作逐漸加深。我深刻意識到實踐工作的重要性和必要性，光靠理論知識是遠遠不夠的，要積