某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)課程設(shè)計

1、目錄目錄 1給水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)書 2設(shè)計題目 3 基本資料 3 設(shè)計任務(wù) 3 設(shè)計要求 4 給水管網(wǎng)設(shè)計計算書 5 設(shè)計題目 5 基本資料 5 用水量計算 5城市最高日用水量變化曲線 8 管網(wǎng)平差 12 消防時管網(wǎng)核算 15 水塔轉(zhuǎn)輸工況核算 17 事故工況管網(wǎng)核算 18參考文獻(xiàn) 20給水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：河北某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)初步設(shè)計二、設(shè)計原始資料：1圖紙： 1：5000 城市平面圖，2地形地貌：地勢較平坦，地形標(biāo)高如圖。3工程水文地質(zhì)：1）工程地質(zhì)良好，適宜于工程建設(shè)；2）地下水位深度2-3m；3）土壤冰凍深度0.7m。4氣象資料：1）風(fēng)向：冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向

2、為西南風(fēng)；2）氣溫：年平均氣溫12.70C；夏季平均氣溫260C，冬季平均氣溫-30C。5用水資料：規(guī)劃人口11 萬人，給水普及率100%；城市綜合生活用水每小時用水量占最高日用水量百分比如表1所示。其他用水：綠化澆灑道路按80m3計，未預(yù)見水量按最高用水量的20 %計?；A(chǔ)數(shù)據(jù)見附表表1城市最高日各小時用水量小時0112233445566778用水量百分比()2.802.812.933.063.133.784.915.15小時89910101111121213131414151516用水量百分比()5.134.794.664.524.494.434.454.55小時1617171818191

3、9202021212222232324用水量百分比()5.114.924.904.714.294.043.423.02三設(shè)計任務(wù)與步驟根據(jù)所給原始資料，進(jìn)行城市給水管網(wǎng)工程的規(guī)劃及給水管網(wǎng)的擴(kuò)大初步設(shè)計。設(shè)計任務(wù)與步驟如下：根據(jù)城市的特點，選定用水量標(biāo)準(zhǔn)，確定給水管網(wǎng)的設(shè)計流量，根據(jù)城市的地形特點，按照管網(wǎng)的布置原則確定方案；根據(jù)布置的管線，確定供水區(qū)域的比流量、節(jié)點流量和管段流量，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行流量分配；進(jìn)行管網(wǎng)平差計算，直至閉合差滿足規(guī)定的精度要求，在此基礎(chǔ)上確定控制點，計算從控制點到二級泵站的水頭損失、確定二級泵站的水泵揚(yáng)程；若設(shè)置水塔，確定水塔高度；消防時、最不利管段發(fā)生事故時、最大轉(zhuǎn)

4、輸時（無對峙水塔或高地則不作此工況）的校核，若不滿足要求，應(yīng)說明必須采取的措施；根據(jù)平差結(jié)果確定各個節(jié)點的自由水頭；就設(shè)計中需要說明的主要問題和計算結(jié)果寫出設(shè)計計算說明書。設(shè)計成果包括設(shè)計說明書一份、管網(wǎng)平差、校核結(jié)果圖和管網(wǎng)平面布置圖。四課程設(shè)計成果的基本要求： 1）課程設(shè)計圖紙應(yīng)基本達(dá)到技術(shù)設(shè)計深度，較好地表達(dá)設(shè)計意圖；圖紙布局合理、正確清晰，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定； 2）設(shè)計計算說明書應(yīng)包括與設(shè)計有關(guān)的闡述說明和計算內(nèi)容，應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)，正文宋體小四號字，1.5倍行距。內(nèi)容系統(tǒng)完整，計算正確，文理通暢，草圖和表格不得徒手草繪，圖中各符號應(yīng)有文字說明，線條清晰，

5、大小適宜，書寫完整，裝訂整齊。給水管網(wǎng)設(shè)計計算書一、設(shè)計題目 河北某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計二、基本數(shù)據(jù)：本工程為河北某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)設(shè)計，人口數(shù)11萬,查室外排水設(shè)計規(guī)范可知該城市位于一分區(qū)，為中小城市。道路面積50萬平米，綠地面積80萬平米。工業(yè)區(qū)I總?cè)藬?shù)3400人，其中高溫車間人數(shù)1400人，工業(yè)區(qū)II總?cè)藬?shù)5100人，其中高溫車間人數(shù)1800人。從設(shè)計規(guī)范查出：居民綜合生活用水定額采用200L/cap.d；工廠職工生活用水量：一般車間每人每班35L，高溫車間每人每班45L計算，淋浴用水：一般車間每人每班40L，高溫車間每人每班60L計算；澆灑道路用水量按每平方路面每次1.5L計算；綠化用水量按2

6、L/次.m2 計算；城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量按最高日用水量的25%計算；一、用水量計算最大日用水量計算（1）城市最高日綜合生活用水量該城鎮(zhèn)為河北中小城市，城市分區(qū)為二區(qū)，查給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)第二版323頁附錄2，取最高日用水定額為200L/ capd。則最高日綜合生活用水量為22000(2)工業(yè)企業(yè)職工生活用水和淋浴用水量計算工業(yè)區(qū)6000，工業(yè)區(qū)8200Q2=6000+8200=14200(3)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量為（4）澆灑道路和綠化用水量澆灑道路用水定額采用1.5，每天澆灑2次，綠化用水定額采用2.0(5)未預(yù)見用水量和管網(wǎng)漏失水量由給排水設(shè)計手冊第三冊城鎮(zhèn)給水得未預(yù)見用水量和管網(wǎng)漏失

7、水量取以上用水量之和的20%， Q5=20%(Q1+Q2+Q3+Q4) =0.2（2200+14200+733.5+3100）=8006.7(6) 最大日設(shè)計用水量為 Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=48040.2，取Qd=50000。最高時用水量為=717.60L/s。3、消防用水量計算查給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)第二版324頁附表3，則消防用水定額為,45，同時火災(zāi)次數(shù)為2次，消防歷時取2小時則消防用水量為：Q7=4523600=L=324m3。供水系統(tǒng)方案選擇 ( 1 ) 選定水源及位置和凈水廠位置水源選在河流上游，以保證水質(zhì)、管網(wǎng)中水流流向整體與河流流向一致，凈水廠選在水源附近，（見圖）水塔

8、暫定在地勢高處，以利用地勢高度。（2）選定供水系統(tǒng)方案 單水源，不分區(qū)供水。三、管網(wǎng)定線各節(jié)點編號、管段編號標(biāo)于圖中，節(jié)點地面標(biāo)高由圖中讀出，管段長度由圖中讀出。（比例尺為1:5000）布置原則：干管整體將城鎮(zhèn)用水量各用水戶包含，集中流量用水處應(yīng)布置干管，把公園、工業(yè)區(qū)1和工業(yè)區(qū)2分別等效為為集中用水的節(jié)點，干管之間的其他用戶用水以連接管連接。四、城市最高日用水量變化曲線1、由城市逐時用水量表，繪制用水量變化曲線如下1、各時段用水量0-11-22-33-44-55-66-77-82.822.812.933.063.133.784.915.158-99-1010-1111-1212-1313-1

9、414-1515-165.134.794.664.524.494.434.454.5516-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-245.114.924.904.714.294.043.423.022、二級本站接兩環(huán)設(shè)計，從前一日22點到清晨6點，6點到22點共兩級，前一日22點到清晨6點：Q1 =（2.80+2.81+2.93+3.06+3.13+3.78+3.42+3.02）/8 =3.12%清晨6點到22點： Q2=（100%-3.12%*8）/16 =4.69%最高時是上午7-8點，最高時用水量為全天用水量的5.15%，時變化系數(shù) 3、清水池容積、水塔容

10、積計算 清水池與水塔調(diào)節(jié)容積計算表小時給水處理水量供水泵站供水量（%）清水池調(diào)節(jié)容積計算（%）水塔調(diào)節(jié)容積計算（%）設(shè)置水塔不設(shè)水塔設(shè)置水塔不設(shè)水塔123423243414.173.122.81.051.051.371.370.320.3224.173.122.811.052.11.362.730.310.6334.163.122.931.043.141.233.960.190.8244.173.123.061.054.191.115.070.060.8854.173.123.131.055.241.046.11-0.010.8764.163.123.781.046.280.386.49-0.

11、660.2174.174.694.91-0.525.76-0.745.75-0.22-0.0184.174.695.15-0.525.24-0.984.77-0.46-0.4794.164.695.13-0.534.71-0.973.8-0.44-0.91104.174.694.79-0.524.19-0.623.18-0.1-1.01114.174.694.66-0.523.67-0.492.690.03-0.98124.164.694.52-0.533.14-0.362.330.17-0.81134.174.694.49-0.522.62-0.322.010.2-0.61144.174.6

12、94.43-0.522.1-0.261.750.26-0.35154.164.694.45-0.531.57-0.291.460.24-0.11164.174.694.55-0.521.05-0.381.080.140.03174.174.695.11-0.520.53-0.940.14-0.42-0.39184.164.694.92-0.530-0.76-0.62-0.23-0.62194.174.694.9-0.52-0.52-0.73-1.35-0.21-0.83204.174.694.71-0.52-1.04-0.54-1.89-0.02-0.85214.164.694.29-0.53

13、-1.57-0.13-2.020.4-0.45224.174.694.04-0.52-2.090.13-1.890.650.2234.173.123.421.05-1.040.75-1.14-0.3-0.1244.163.123.021.0401.1400.10累計100100100調(diào)節(jié)容積=8.37調(diào)節(jié)容積=8.51調(diào)節(jié)容積=1.89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1.89%、8.51%。水塔容積的計算調(diào)節(jié)容積的計算 W1=554001.89%=1047.06m3消防貯水量的計算（按10分鐘計算） W2=27m3總?cè)莘e計算的計算 W=W1+W2=1047.06+27=1074.

14、06m3清水池容積的計算 (1)調(diào)節(jié)容積的計算 W3=8.37%55300=4636.98m3 (2) 消防容積的計算 W4=324m3 (3)給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量 W5=10%Qd=5540m3安全儲備量W6=（W3+W4+W5）=1767.16m3總?cè)莘e計算的計算 W=W3+W4+W5+W6=4639.98+423+5540+1767.16=12370.12m3五、管段比流量設(shè)計計算管網(wǎng)定線取決于城市平面布置，供水區(qū)地形，水源和調(diào)節(jié)水池位置，街區(qū)和大工業(yè)集中用水等?？紤]城市近，遠(yuǎn)期發(fā)展，管網(wǎng)布置成環(huán)狀網(wǎng)。該城市給水管網(wǎng)的主要供水方向擬定為自西向東供水。為滿足用戶供水要求其定線滿足：干管

15、的間距一般采用500-800m，兩干管的連接間距為800-1000m。允許有個別管段不符合上敘規(guī)則。其管網(wǎng)布置圖見附圖一。干管均勻分配，故按長度流量法來計算沿線流量和節(jié)點流量。二級泵站-1為輸水管，不參與配水，其計算長度為零。則： 各管段長度和配水長度管段編號12345678910管段長度（m）20286012001540120015408601540135555配水長度（m）073059601075595730537.51075275比流量計算 節(jié)點流量計算按配水長度分配計算 qmi=qlmi =(Q h-qni)/lmi*lmi Qh=717.6L/s 集中用戶 =70.36L/s =95

16、.72L/s qni=69.73+98.71=168.44L/s lmi=8689.8m q1=(Qh-qni)/lmi=(677.75-168.44)/8689.8=0.0586L/(sm) 泵站設(shè)計供水量： qs1=653.5L/s 水塔設(shè)計供水量： qs14=717.6-653.5=64.1L/s各管段眼線流量分配與各節(jié)點設(shè)計流量計算：最高時段管段沿線流量分配與節(jié)點設(shè)計流量計算配水長度(m)沿線流量(L/s)節(jié)點設(shè)計流量計算(L/s)集中流量沿線流量供水流量節(jié)點流量1000653.5-653.5243033.9777.8277.82360047.4101.52101.5241540121

17、.6695.7284.53180.25560047.495.4795.4761540121.6610.910.9743033.9770.36101.54171.981540121.6677.8277.82900064.1-64.11027721.88合計6957549.6166.08549.6717.60（3）流量分配初擬管徑管段編號12345678910設(shè)計流量(L/s)653.5380.57229.0548.859.4950181.39195.1161.41.92經(jīng)濟(jì)流速（m/s）110.80.80.80.80.80.811計算管徑（mm）912 696 604 279 308 282 5

18、37 557 280 49 設(shè)計管徑（mm）2*6008007004004004006006002*250200六、管網(wǎng)平差哈代-克羅斯平差法計算環(huán)號管段編號s流量初分配第一次平差qhsq0.852qhsq0.852124.51 380.57 0.75 1.98 391.92 0.80 2.03 6236.30 50.00 0.92 18.41 59.06 1.25 21.21 -718.32 -181.39 -0.78 4.28 -170.04 -0.69 4.05 -832.80 -195.11 -1.59 8.15 -183.76 -1.42 7.75 -0.69 32.82 -0.06

19、 35.04 2312.06 229.05 0.79 3.44 231.34 0.80 3.47 4236.30 48.80 0.88 18.03 51.09 0.96 18.75 -5184.13 -59.49 -0.99 16.63 -57.20 -0.92 16.09 -6236.30 -50.00 -0.92 18.41 -59.06 -1.25 21.21 -0.24 56.51 -0.41 59.51 七、節(jié)點水壓、標(biāo)高、自由水壓計算某給水管網(wǎng)設(shè)計節(jié)點數(shù)據(jù) 節(jié)點編號1 2 3 4 5 7 8 9 地面標(biāo)高（m）63.00 63.90 63.80 63.50 66.30 67.50

20、69.60 70.00 要求自由水壓（m）24.00 28.00 24.00 24.00 28.00 24.00 服務(wù)水頭(m)87.90 91.80 87.50 90.30 95.50 93.60 設(shè)計工況水力計算記過，假定（5）點為控制點，其節(jié)點水頭等于服務(wù)水頭即90.3m管段或節(jié)點編號1 2 3 4 5 6 7 8 管段流量（L/s）604.22 391.92 231.34 51.09 57.20 59.06 170.04 157.18 管內(nèi)流速（L/s）1.20 0.78 0.60 0.41 0.46 0.47 0.60 0.56 管段壓降（m）0.42 0.80 0.80 0.96

21、0.92 1.25 0.69 1.07 節(jié)點水頭（m）-92.86 92.06 91.26 90.30 93.31 94.00 地面標(biāo)高（m）63.00 63.90 63.80 63.50 66.30 67.50 69.60 自由水壓（m）28.96 28.26 27.76 24.00 25.81 24.40 在水力分析是，假定（5）為控制點，單經(jīng)過隨禮分析后，比較節(jié)點水頭與服務(wù)水頭，（7）點不能滿足水壓要求，所以，說明（5）點不是控制點，得到供水差額最大為2.1，所有的節(jié)點水頭加上此值，可使水壓要求全部滿足，而管段壓降沒變，能量方程人滿足，自由水壓也應(yīng)同時加上此值。 控制點確定與節(jié)點水頭調(diào)整

22、節(jié)點編號1 2 3 4 5 7 8 節(jié)點水頭（m）-92.86 92.06 91.26 90.30 93.31 94.00 服務(wù)水頭87.90 91.80 87.50 90.30 95.50 93.6供壓差額-4.96 -0.26 -3.76 0.00 2.19 -0.4節(jié)點調(diào)整水頭63.00 95.05 94.25 93.45 92.49 95.50 96.19 自由水壓（m）31.15 30.45 29.95 26.19 28.00 26.59泵站揚(yáng)程設(shè)計32.84m為了選泵，估計泵站內(nèi)部水頭損失，一般水泵吸壓水管道設(shè)計流速為1.22.0m/s，局部阻力系數(shù)可按5.08.0考慮，沿程水頭素

23、食較小，可以忽略不及，則泵站內(nèi)部水頭損失為：則水泵的揚(yáng)程應(yīng)為：32.84+1.63=34.47，取35m按3態(tài)泵考慮，575/3=192L/s,取200L/s查 水泵樣本，選取12SA-10 型水泵4臺，一臺備用九、水塔的高度設(shè)計96.19-70=26.19m校核A、消防校核 考慮同時兩處火災(zāi)，滅火用水量為45L/s2=90L/s,消防流量加在控制點上（及最不利火災(zāi)點）和重要的工業(yè)企業(yè)附近的節(jié)點上。本設(shè)計選在節(jié)點（5）和節(jié)點（7）上，每個節(jié)點加上消防流量45L/s，相應(yīng)的清水池和水塔供水量均增加45L/s，其他各節(jié)點流量不變，沿線流量重分配。 加上消防流量，各管段流量重分配后平差如下。 環(huán)號管

24、段編號s流量初分配qhsq0.8521.00 2.00 4.51 429.51 0.94 2.20 6.00 236.30 68.34 1.64 24.02 -7.00 18.32 -222.45 -1.13 5.09 -8.00 32.80 -191.17 -1.53 8.01 -0.08 39.32 2.00 3.00 12.06 261.50 1.01 3.85 4.00 236.30 81.25 2.26 27.84 -5.00 184.13 -73.89 -1.48 20.01 -6.00 236.30 -68.34 -1.64 24.02 0.15 75.71 不需要平差消防工況水

25、力校核計算結(jié)果管段或節(jié)點編號1 2 3 4 5 6 7 8 9 管段流量（L/s）620.68 428.21 261.50 81.25 73.89 68.34 222.45 191.17 109.10 管內(nèi)流速（L/s）1.24 0.85 0.68 0.65 0.59 0.54 0.79 0.68 1.54 管段壓降（m）0.94 1.01 2.26 1.48 1.64 1.13 1.53 節(jié)點水頭（m）98.23 97.29 96.28 94.02 95.50 96.63 地面標(biāo)高（m）63.00 63.90 63.80 63.50 66.30 67.50 69.60 70.00 自由水壓（

26、m）34.33 33.49 32.78 27.72 0.00 28.00 27.03 B、水塔轉(zhuǎn)輸工況校核 最大轉(zhuǎn)輸發(fā)生在2122點，此時用水量為最高日用水量的4.04%，水塔進(jìn)水量為最高日用水量的(4.69%-4.04%)=0.65%,即.65%=90.38L/s.最大轉(zhuǎn)輸工況點各節(jié)點流量=最高是工礦各節(jié)點流量 77.82= 61.0 79.64141.4074.908.55134.961.05552.9L/s652.5-552.9=10090.38L/s轉(zhuǎn)輸工況水力校核計算結(jié)果環(huán)號管段編號s流量初分配第n次平差qhsq0.852qhsq0.852124.51 325.250.56 1.73

27、 359.60.68 1.89 6236.30 47.110.82 17.50 70.151.72 24.56 -718.32 -141.1-0.49 3.45 -107-0.29 -2.73 -832.80 -266.25-2.83 10.62 -232.15-2.19 -9.45 -1.93 33.31 -0.08 14.27 31.283.022312.06 198.50.60 3.04 209.560.67 3.19 4236.30 57.11.18 20.61 68.161.63 23.97 -5184.13 -53.31-0.81 15.15 -42.25-0.52 -12.43 -6236.30 -47.11-0.82 17.50 -70.15-1.72 -24.56 0.15 56.30 0