青岛 市给水排水管道工程设计.docx
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青岛市给水排水管道工程设计
河南城建学院
设计（论文）
设计题目：
给水排水管道系统
学院：
市政与环境工程学院
专业：
给排水科学与工程
班级学号：
学生姓名：
指导教师：
张奎谭水成宋丰明余海静
2013年12月28日
河南城建学院0244111、2班《给水排水管道系统》课程设计任务书
一、设计题目：
青岛市给水排水管道工程设计。
二、原始资料
1、城市总平面图1张，比例为1：
10000。
2、城市各区人口密度、平均楼层和居住区房屋卫生设备情况：
分区
人口密度（人/公顷）
平均楼层
给排水设备
淋浴设备
集中热
水供应
Ⅰ
300
5
+
+
+
Ⅱ
320
5
+
+
+
Ⅲ
3、城市中有下列工业企业，其具体位置见平面图：
1）A工厂，日用水量16000吨/天，最大班用水量：
7000吨/班，工人总数3000人，分三班工作，最大班1200人，其中热车间占30%，使用淋浴者占40%；一般车间使用淋浴者占20%。
2）B工厂，日用水量8000吨/天，最大班用水量：
3000吨/班，工人总数5000人，分三班工作，最大班2000人，热车间占30%，使用淋浴者占80%；一般车间使用淋浴者占40%。
3）火车站用水量为12L/s。
4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为8米。
5、城市河流水位：
最高水位：
55米，最低水位：
40米，常水位：
45米。
三、课程设计内容：
1、城市给水管网初步设计
1）城市给水管网定线（包括方案定性比较）；
2）用水量计算，管网水力计算；
3）清水池、水塔容积计算、水泵扬程计算
4）管网校核；（三种校核人选一种）
5）绘图（平面图、等水压线图）
2、城市排水管网初步设计。
1）排水体制选择
2）城市排水管网定线的说明；
3）设计流量计算；
4）污水控制分支管及总干管的水力计算；
5）任选1条雨水管路的水力计算（若体制为分流制）；
6）绘图（平面图、纵剖面图）
四、设计参考资料
1、《给排水设计手册》第一册或《给排水快速设计手册》第5册
2、《给排水管道系统》教材
五、设计成果
1、设计说明书一份（包括中英文前言、目录、设计计算的过程、总结）
2、城市给水排水管道总平面布置图1张，比例尺为1：
10000（1号图）；
3、给水管网等水压线图1张（3号图）；
4、污水总干管纵剖面图1张（由指导教师指定某一段，长度大约1000米左右）（3号图）；
六、要求
1、按正常上课严格考勤；
2、设计说明书要求条理清楚，书写端正，无错别字；图纸线条、符号、字体符合专业制图规范）；
3、按时完成设计任务
七、其他：
1、设计时间：
2013-2014学年第一学期（第15、16周12月16号-12月28号）
2、上交设计成果时间：
16周周五下午
3、设计指导教师：
谭水成、张奎、宋丰明、刘萍
前言
给水排水管道工程是给水排水工程的重要组成部分，分为给水管道工程和排水管道工程两大类。
室外给水排水工程的任务是将室外给水系统输配的净水组织供应到室内各个用水点，将用后的污水排除汇集到室外排水系统中去。
本次给水排水课程设计内容包括青岛市给水主干管道的设计、计算；污水和雨水主干管的设计及部分管道的水力计算。
给水管道的设计涉及自来水的提升、输送、调节和分配。
其最基本的任务是保证水源送至构筑物及符合用户用水水质标准的水输送和分配到用户。
这一过程可以通过二级泵站、输水管、配水管及调节构筑物等设施的共同作用来实现，而本次课程设计涉及二级泵站扬程的确定，清水池容积的确定，给水主干管管径的确定等。
污水和雨水则涉及主干管的管径、坡度等的确定。
作为工程类专业学生，课程设计是我们自身获取知识和经验的最好环节。
通过本次设计，使我对书本上的知识有了一个更深层次的理解和综合性的掌握，也使我对给水排水管道的设计有了一个较为直接的接触。
提高了自己翻阅和查询相关资料的能力以及自己思考问题和解决问题的能力，并且期间也学会了更高效的同同学交流和寻求帮助的能力。
preface
Watersupplyanddrainagepipelineprojectisanimportantpartofwatersupplyanddrainageengineering,dividedintothepipelineofwatersupplyengineeringanddrainagepipelineprojectintwocategories.
Outdoorwatersupplyanddrainageengineeringtaskistotheoutdoorwatersupplysystemintransmissionanddistributionwatersupplyintotheinteriorofeachwaterpoint,willusethesewageafterexclusiontogethertotheoutdoordrainagesystemin.
ThewatersupplyanddrainagedesignofthecurriculumcontentincludingtheQingdaocitywatersupplymainpipelinedesign,calculation;thesewageandstormwatermainpipedesignandpartofpipelinehydrauliccalculation.Watersupplypipelinedesigninvolvingwaterlifting,transportation,regulationanddistribution.Itsmostbasictaskistoensurethatwaterissenttothestructuresandinlinewiththeuserwaterstandardwatertransmissionanddistributiontotheuser.Thisprocesscanbeachievedthroughtwogradepumpstation,waterpipeline,waterdistributionandcontrolstructuresandotherfacilitiesworktogethertoachieve,andthecurriculumdesigninvolvingtwostagepumpingstationareidentified,theclearwatertankvolumedeterminationofmainwaterpipe,suchasdeterminingthe.Sewageandrainwaterinvolvingthetrunkpipediameter,slopedetermination.
Astheengineeringspecialtystudents,curriculumdesignisourownknowledgeandexperiencethebestlink.Throughthisdesign,makemeonthebooksofknowledgehaveadeeperunderstandingandcomprehensivegrasp,butalsomakemeforfeedwateranddrainagepipelinedesignwithamoredirectcontact.Toimprovetheirreadingandqueryinformationabilityaswellastheirabilityofthinkingandsolvingproblems,andalsolearnmoreeffectivelywiththeexchangestudentsandseekthehelpoftheability.
第一章给水管网设计与计算
1.1给水管网布置及水厂选址
该城市有一条自东向西流的并且穿过城市正中心水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。
此外还有一条自南向北流的河流，但这条河流上游存在有一化工厂，所以这条河不宜用作水源。
该城市的地势比较平坦没有太大的起伏变化。
城市的街区分布比较均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求，并且整个城区对自由水头要求一致，因而采用统一供水的给水系统。
城市给水管网的布置取决于城市的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。
考虑要点有以下：
（１）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置给水管网，并进行多方面技术经济比较；
（２）管线应均匀地分布在整个给水区域内，保证用户有足够的水量和水压，并保持输送的水质不受污染；
（３）力求以最短距离敷设管线，并尽量减少穿越障碍物等，以节约工程投资与运行管理费用；
（４）必须保证供水安全可靠，当局部管线发生故障时，应保证不中断供水或尽可能缩小断水的范围；
（５）尽量减少拆迁，少占农田或不占农田；
（６）管渠的施工、运行和维护方便；
（７）规划布置时应远近期相结合，考虑分期建设的可能性，并留有充分发展的余地。
输水管线走向应符合城市和工业企业规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。
城市的输水管和配水管采用钢管（管径）1000mm时）和铸铁管。
对水厂厂址的选择，应根据下列要求，并且通过技术经济比较来确定：
（１）、给水系统布局合理；
（２）、不受洪水威胁；
（３）、有较好的废水排除条件；
（４）、有良好的工程地质条件；
（５）、有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；
（６）、少拆迁，不占或少占良田；
（７）、施工、运行和维护方便。
1.2给水管网设计计算
1.2.1最高日用水量计算
城市最高日用水量包括综合生活用水、工业生产用水、职工生活用水及淋浴用水、市政用水、未预见用水和管网漏失水量。
。
总人口的计算
一区面积：
424公顷
二区面积：
616公顷
故而一区人口数为：
N1=ρF1=300×424=127200人
二区人口数为：
N2=ρF2=320×616=197120人
则某市总人口数为：
Ｎ1＋Ｎ2＝324320人
城市最高日用水量包括综合用水、工业生产用水及职工生活用水及淋浴用水、浇洒道路和绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。
该城市在某，总人口30.432万人，查《室外排水设计规范》可知该城市位于二区，为中小城市。
综合生活用水定额采用210L/cap.d.用水普及率定为100%。
最高日综合生活用水量Q1
Q1=qNf
Q1―—城市最高日综合生活用水，m３／d；
q――城市最高日综合用水量定额，Ｌ／（cap.d）；
Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数；
f――城市自来水普及率，采用f=100%
Q1=qNf=210×324320/1000=68107.2
1.2.2工业用水量
（1）工业企业职工的生活用水量Q2：
工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L，高温车间每人每班35L计算，淋浴用水按一般车间每人每班40L，高温车间每人每班60L计算.
Q2=3000×（0.3×35＋0.7×25）＋5000×（0.3×35＋0.7×25）=224（m3/d）
（2）工业企业职工的淋浴用水量Q3：
A工厂：
班次
总人数
热车间人数
一般车间人数
淋浴用水量
最大班
1200
360
840
15.36
甲班
900
270
630
11.52
乙班
900
270
630
11.52
淋浴用水量：
3000×0.3×0.4×0.06+3000×0.7×0.2×0.04=38.4（m3/d）
B工厂：
班次
总人数
热车间人数
一般车间人数
淋浴用水量
最大班
2000
600
1000
51.2
甲班
1500
450
1050
38.4
乙班
1500
450
1050
38.4
淋浴用水量：
5000×0.3×0.8×0.06+5000×0.7×0.4×0.04=128（m3/d）
Q3=38.4+128=166.4（m3/d）
（3）工业生产用水量Q4：
Q3=16000+8000=24000（m3/d）
1.2.3市政用水量Q4：
Q4=（1×2×1.04×107×30%×20%＋1.5×1.04×107×20%×20%）/1000＝1872m3/d
1.2.3火车站用水量Q5：
1.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量Q6
按最高日用水量的20%计算。
综上所述，在设计年限以内城镇最高日设计用水量Qd为
计算结果见下表：
1.2.5最高日平均时和最高时设计用水量计算
时间
时变
化
系数
综合
生活
用水
工业
生产
用水
淋浴
用水
工厂
职工
用水
火车
站
浇洒
道路
绿地
用水
未预
见水
城市
每小时
用水量
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
%
0-1
2.53
1723.1
875
49.92
8.4
43.2
0
0
361.4
3061
2.79
1-2
2.45
1668.6
875
0
8.4
43.2
0
0
345.0
2940
2.68
2-3
2.50
1702.7
875
0
8.4
43.2
0
0
357.0
2986
2.72
3-4
2.53
1723.1
875
0
8.4
43.2
0
0
361.4
3011
2.74
4-5
2.57
1750.4
875
0
8.4
43.2
0
0
367.1
3044
2.78
5-6
3.09
2104.5
875
0
8.4
43.2
312
0
441.4
3785
3.45
6-7
5.31
3616.5
875
0
8.4
43.2
312
0
758.5
5614
5.12
7-8
4.92
3350.9
875
0
8.4
43.2
0
312
702.8
5292
4.82
8-9
5.17
3521.2
1250
49.92
11.2
43.2
0
0
738.5
5614
5.12
9-10
5.10
3473.5
1250
0
11.2
43.2
0
0
728.5
5506
5.02
10-11
5.21
3548.4
1250
0
11.2
43.2
0
0
744.2
5597
5.10
11-12
5.21
3548.4
1250
0
11.2
43.2
0
0
744.2
5597
5.10
12-13
5.09
3466.7
1250
0
11.2
43.2
0
0
727.1
5498
5.01
13-14
4.81
3276.0
1250
0
11.2
43.2
0
0
687.1
5268
4.80
14-15
4.99
3398.6
1250
0
11.2
43.2
0
0
712.8
5416
4.94
15-16
4.70
3201.0
1250
0
11.2
43.2
312
0
671.4
5489
5.00
16-17
4.62
3146.6
875
66.56
8.4
43.2
312
312
660.0
5424
4.94
17-18
4.97
3385.0
875
0
8.4
43.2
0
0
710.0
5022
4.58
18-19
5.18
3528.0
875
0
8.4
43.2
0
0
740.0
5195
4.74
19-20
4.89
3330.5
875
0
8.4
43.2
0
0
698.5
4956
4.52
20-21
4.39
2989.9
875
0
8.4
43.2
0
0
627.1
4544
4.14
21-22
4.17
2840.1
875
0
8.4
43.2
0
0
595.7
4362
3.98
22-23
3.12
2125.0
875
0
8.4
43.2
0
0
445.7
3497
3.19
23-24
2.48
1689.1
875
0
8.4
43.2
0
0
354.3
2970
2.71
合计
100
68108.0
24000
166.4
224
1036.8
1248
624
14285
109692
100
见上表所列，从上表可以看出，8~9点为用水最高时，最高时用水量为：
其生成的柱状图如下：
1.3清水池调节容积
时段
用水量
二级泵站供水量
一级泵站供水量
清水池调节容积
%
%
%
%
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
0-1
2.79
2.79
4.17
-1.38
1-2
2.68
2.68
4.17
-1.49
2-3
2.72
2.72
4.16
-1.44
3-4
2.74
2.74
4.17
-1.43
4-5
2.78
2.78
4.17
-1.39
5-6
3.45
3.45
4.16
-0.71
6-7
5.12
5.12
4.17
0.95
7-8
4.82
4.82
4.17
0.65
8-9
5.12
5.12
4.16
0.96
9-10
5.02
5.02
4.17
0.85
10-11
5.10
5.10
4.17
0.93
11-12
5.10
5.10
4.16
0.94
12-13
5.01
5.01
4.17
0.84
13-14
4.80
4.80
4.17
0.63
14-15
4.94
4.94
4.16
0.78
15-16
5.00
5.00
4.17
0.83
16-17
4.94
4.94
4.17
0.77
17-18
4.58
4.58
4.16
0.42
18-19
4.74
4.74
4.17
0.57
19-20
4.52
4.52
4.17
0.35
20-21
4.14
4.14
4.16
-0.02
21-22
3.98
3.98
4.17
-0.19
22-23
3.19
3.19
4.17
-0.98
23-24
2.71
2.71
4.16
-1.45
累计
100.00
100.00
100.00
10.47
因此清水池调节容积按最高日用水量的10.47%计算
1.清水池的调节容积
2.自来水厂自用水量按最高日用水量的8%计
3.消防储水量（火灾延续时间按2h算，查表4-5得，一次用水量按70
同一时间火灾次数为2次）
则清水池有效容积W为
W＝（1＋1/6）×（W1＋W2＋W3）
=
取整数为：
W=25000m³
清水池的个数一般不少于两个，并能单独工作和分别放空。
如有特殊措施能保证供水要求时，亦可采用一个，但须分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。
本题取两个清水池，每座有效容积为15000
，直径100M
1.4管网水力计算
集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量或其他大用户的用水量，当工人淋浴时间与最高时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。
由于工人沐浴时间和最高时供水重合，故需并入集中流量进行计算。
1.4.1最大时集中流量为：
11节点有大用户，20和31节点有工厂
A厂生产用水量为
，A厂职工淋浴用水为
，B工厂生产用水为
，B工厂职工淋浴用水为
，11节点大用户用水为
。
最高日最高时用水量Qh=1559.45（L/s）
1.4.2比流量计算：
qs=（Qh-∑q）/∑L=（1559.45-420.26）/35948.8=0.031689（L/（s.m））
Qh----为最高日最大用水量L/s;
∑q---为打用户集中流量L/s;
∑L---管网总的有效长度m
1.4.3沿线流量计算:
管段编号
管段长度／m
配水系数
管段计算长度／m
比流量／L／（s·m）
沿线流量／（L／s）
1-2
645
1
645
0.031689
20.4394
5-6
645
1
645
0.031689
20.4394
3-4
645
1
645
0.031689
20.4394
7-8
645
1
645
0.031689
20.4394
28-29
645
1
645
0.031689
20.4394
5-28
751
1
751
0.031689
23.7984
6-29
751
1
751
0.031689
23.7984
1-5
846
1
846
0.031689
26.8089
2-6
846
1
846
0.031689
26.8089
1-3
1782
1
1782
0.031689
56.4698
2-4
1782
1
1782
0.031689
56.4698
3-7
910
1
910
0.031689
28.8370
4-8
910
1
910
0.031689
28.8370
2-9
1724
1
1724
0.031689
54.6318
4-10
1724
1
1724
0.031689
54.6318
9-11
724
1
724
0.031689
22.9428
15-16
724
1
724
0.031689
22.9428
9-13
795
1
795
0.031689
25
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