昆明市给水排水管道工程设计.docx
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昆明市给水排水管道工程设计
《给水排水管道系统》课程设计
计算说明书
学院：
市政与环境工程学院
专业：
给排水科学与工程
姓名：
学号：
指导老师：
谭水成宋丰明张奎刘萍
完成时间：
2013年12月13日
河南城建学院
2013年12月27日
指导老师评语
指导老师签字
答辩委员会评语
主任委员签字
设计成绩
年月日
前言
给水排水管道工程设计了城镇生活、生产、市政和消防提供用水和生活污水、工业污水、雨水排除的系统，可分为给水系统和排水系统。
给水管网系统一般是有输水管、配水管网、水压调节设施及水量调节设施等构成，根据类型分为统一给水管网系统、分系统给水管网系统和不同输水方式的给水管网系统。
给水管网设计主要包括管网定线、流量的设计计算、清水池容积的确定、管网的水力计算、管网平差和消防校核。
排水管网系统分为合流制排水系统和分流制排水系统，合流制分为直排式、截流式、完全式，分流制分为完全式、不完全式、半完全式，排水管网设计主要包括排水体制选择、设计流量计算和设计水力计算。
做为工程类专业学生，实践学习和设计是我们自身获取知识和经验的最好环节。
学生通过设计，综合运用和深化所学的基本理论、基本技能，培养我们独立分析和解决问题的能力，通过设计能使我们具有掌握查阅规范、标准设计图集，产品目录的方法，提高计算、绘图和编写设计说明的水平，作好一个工程师的基本训练。
熟练城镇给水排水工程系统的详细计算和培养一定的理论分析和设计的能力。
提高方案的比较、技术经济、环境、社会等诸方面的综合分析和论证能力。
Foreword
Watersupplyanddrainagepipelineengineeringdesignofurbanlife,production,municipalandfirewatersupplyandsewage,industrialsewage,rainwaterdrainagesystem,canbedividedintosystemofwatersupplyanddrainagesystem.
Watersupplysystemisgenerallyawaterpipe,waterpipe,waterpressureregulatingfacilitiesandwaterregulationfacilitiesetc.,accordingtothetypeofwatersupplypipenetworksystem,dividedintounifiedsystemofwatersupplypipenetworksystemanddifferentconveyancemodeofwatersupplypipenetworksystem.Watersupplypipenetworkdesignmainlyincludesthedesignofpipelines,flowdesigncalculation,todeterminethevolumeofwatertank,hydrauliccalculation,pipenetworkadjustmentandfirecheck.Drainagepipenetworksystemforcombineddrainagesystemanddrainagesystem,sewagesystemisdividedintodirectdischargingtype,intercepting,completetype,theshuntsystemdividedintocomplete,incompletetype,halffull,watersupplyanddrainagedesignmainlyincludesthechoiceofdrainagesystem,calculationmethodofdesigndischargeanddesignhydrauliccalculation.Asengineeringstudents,hands-onlearninganddesignourownknowledgeandexperiencetogetthebestlink.Studentsthroughthedesign,theintegrateduseofthebasictheoryanddeepenlearning,basicskills,todevelopourindependentanalysisandproblem-solvingability,throughthedesignenablesustohavetheabilitytoconsultMethodStandardDesignAtlas,productcatalog,improvecomputing,drawingsandwrittendescriptionofthedesignlevel,prepareabasictrainingengineers.Skilleddetailedcalculationstownwatersupplyanddrainagesystemandtheabilitytodevelopcertaintheoreticalanalysisanddesign.
第一章课程设计任务书
一、设计题目：
昆明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
320
6
+
+
+
Ⅱ
250
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14000吨/天，最大班用水量：
5000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80%；一般车间使用淋浴者占20%。
2）B工厂，日用水量————吨/天，最大班用水量：
————吨/班，工人总数————人，分三班工作，最大班————人，热车间占%，使用淋浴者占%；一般车间使用淋浴者占%。
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：
74米，最低水位：
66米，常水位：
70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
第二章给水管网设计与计算
2.1给水管网布置及水厂选址
该城市有一条自北向西流的水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。
该城市的地势不平坦有太大的起伏变化。
城市的街区分布均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求。
因而采用统一给水系统。
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：
给水系统布局合理；
不受洪水威胁；
有较好的废水排除条件；
有良好的工程地质条件；
有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；
少拆迁，不占或少占良田；
施工、运行和维护方便。
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：
给水系统布局合理；
不受洪水威胁；
有较好的废水排除条件；
有良好的工程地质条件；
有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；
少拆迁，不占或少占良田；
（7）施工、运行和维护方便。
2.2给水管网设计计算
2.2.1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：
由原始资料可知，该城市为昆明市，面积为2308.9公顷，总人口71.25万人，查《室外排水设计规范》P61可知该城市为大城市。
综合生活用水定额采用200L/cap.d.用水普及率定为100%。
（1）最高日最高时综合生活用水量Q1P70
Q1=qNf
Q1―—城市最高日综合生活用水，L/s；
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=200×712500/24×3600=1649.31L/s
2.2.2工业用水量
（1）工业企业职工的生活用水量和淋浴用水量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=
（35×360+288×60+840×25+168×40）÷8÷3600=2L/s
（2）工业生产用水量Q3：
P67
5000×1000÷3600÷8=174L/s
2.2.3市政用水量Q4：
浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算；每天浇洒2次。
绿化用水量按1.5L/m2计，由于面积太大浇洒面积按总面积的5%算。
Q4＝（2308.9×2×0.2×104×2×1.0+2308.9×2×0.3×104×1.5）×5%/24/3600=22.7L/s
2.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量Q5
按最高日用水量的10%计算。
Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）×10%=481.59L/s
表2-1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
淋浴和生活用水
市政用水
火车站
未预见水和漏损
城市用水量
h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
%
0-1
2.53
3605.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
5972.7
2.96
1-2
2.45
3491.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
5858.7
2.91
2-3
2.50
3562.5
583.33
7.2
43.2
1733.72
5929.92
2.94
3-4
2.53
3605.25
583.33
7.2
490.32
43.2
1733.72
6463.02
3.21
4-5
2.57
3662.25
583.33
7.2
490.32
43.2
1733.72
6520.02
3.25
5-6
3.09
4403.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
6773.7
3.36
6-7
5.31
7566.75
583.33
7.2
43.2
1733.72
9934.2
4.95
7-8
4.92
7011
583.33
7.2
43.20
1733.72
9378.45
4.66
8-9
5.17
7367.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
9734.7
4.83
9-10
5.10
7267.5
583.33
7.2
43.2
1733.72
9634.95
4.79
10-11
5.21
7424.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
9791.7
4.86
11-12
5.21
7424.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
9791.7
4.86
12-13
5.09
7253.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
9620.7
4.76
13-14
4.81
6854.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
9221.7
4.57
14-15
4.99
7110.75
583.33
7.2
43.2
1733.72
9478.2
4.71
15-16
4.70
6697.5
583.33
7.2
490.32
43.2
1733.72
9555.27
4.75
16-17
4.62
6583.5
583.33
7.2
490.32
43.2
1733.72
9441.27
4.67
17-18
4.97
7082.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
9449.7
4.69
18-19
5.18
7381.5
583.33
7.2
43.2
1733.72
9748.95
4.84
19-20
4.89
6968.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
9335.7
4.63
20-21
4.39
6255.75
583.33
7.2
43.2
1733.72
8623.2
4.27
21-22
4.17
5942.25
583.33
7.2
43.2
1733.72
8309.7
4.12
22-23
3.12
4446
583.33
7.2
43.2
1733.72
6813.45
3.39
23-24
2.48
3534
583.33
7.2
43.2
1733.72
5902.45
2.93
总计
100.00
142500
14000.00
172.8
1961.28
1036.8
41609.4
201280.28
100.00
2.2.5最高日平均时和最高时设计用水量计算
从上表可以看出，6-7点为用水最高时，所以时变化系数为
100/24=4.17
所以最高时用水量为1649.31×1.27+481.59+22.7+12+176=2786.9L/s
2.3清水池调节容积
清水池的调节容积计算数据见下表：
表2-2清水池调节容积计算
时间
用水量
二级泵站供水量
一级泵站供水量
清水池调节容积
h
%
%
%
%
0-1
2.96
3.11
4.17
-1.21
1-2
2.91
3.11
4.17
-1.26
2-3
2.94
3.11
4.16
-1.23
3-4
3.21
3.11
4.17
-0.96
4-5
3.25
3.11
4.17
-0.92
5-6
3.36
4.80
4.16
-0.81
6-7
4.95
4.80
4.17
0.78
7-8
4.66
4.80
4.17
0.49
8-9
4.83
4.80
4.16
0.67
9-10
4.79
4.80
4.17
0.63
10-11
4.86
4.80
4.17
0.70
11-12
4.86
4.80
4.16
0.71
12-13
4.76
4.80
4.17
0.59
13-14
4.57
4.80
4.17
0.40
14-15
4.71
4.80
4.16
0.55
15-16
4.75
4.80
4.17
0.58
16-17
4.67
4.80
4.17
0.30
17-18
4.69
4.80
4.16
0.52
18-19
4.84
4.80
4.17
0.67
19-20
4.63
4.80
4.17
0.46
20-21
4.27
3.11
4.16
0.11
21-22
4.12
3.11
4.17
-0.50
22-23
3.39
3.11
4.17
-0.78
23-24
2.93
3.11
4.16
-1.23
总计
100.00
100.00
100.00
8.9
因此清水池调节容积按最高日用水量的8.9%计算
2.3.1清水池的调节容积
W1=8.9%
201280.28=17914m³
2.3.2自来水厂自用水量
最高日用水量的8%计
W2=8%×201280.28=16102m3
2.3.3消防储水量
火灾延续时间按2h算，一次用水量按80L/s,同一时间火灾次数为三次
W3=qfNT=80×3600×3×2/1000=1728m³
则清水池有效容积W为：
W＝（1＋1/6）×（W1＋W2＋W3）
=41701m³
清水池〉2500m³应建成矩形较经济，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，矩形，每座有效容积为26000m³
2.4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大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。
2.4.1最大时集中流量为：
一区有工厂A，火车站∑q=174++12=186L/S
最高日最高时用水量Qh=2786.9L/s
`2.4.2比流量计算：
qs=（Qh-∑q）/∑L=（2786.9-186）/39813=0.0653L/（s.m）
Qh----为最高日最大用水量L/s;
∑q---为大用户集中流量L/s;
∑L---管网总的有效长度m
2.4.3沿线流量计算:
沿线流量计算数据见下表：
表2-3沿线流量计算
管段号
管段长度
管段设计长度
长度比流量
沿线流量
1-2
300
300
0.0653
19.59
2-3
580
0
0.0653
0.00
3-4
847
424
0.0653
27.65
4-5
1030
515
0.0653
33.63
5-6
725
363
0.0653
23.67
6-7
1058
1058
0.0653
69.09
7-8
800
800
0.0653
52.24
8-9
953
953
0.0653
62.23
9-10
1071
536
0.0653
34.97
10-3
917
459
0.0653
29.94
8-3
1137
569
0.0653
37.12
7-4
1064
1064
0.0653
69.48
2-11
993
497
0.0653
32.42
11-12
985
493
0.0653
32.16
12-13
465
465
0.0653
30.36
13-14
880
880
0.0653
57.46
14-16
1067
1067
0.0653
69.68
16-15
800
800
0.0653
52.24
15-13
830
830
0.0653
54.20
15-17
388
388
0.0653
25.34
16-18
930
930
0.0653
60.73
17-18
883
883
0.0653
57.66
17-19
1023
1023
0.0653
66.80
19-20
842
842
0.0653
54.98
18-20
670
670
0.0653
43.75
1-21
587
587
0.0653
38.33
21-24
1194
1194
0.0653
77.97
11-22
714
714
0.0653
46.62
22-24
820
820
0.0653
53.55
22-23
950
950
0.0653
62.04
24-25
692
692
0.0653
45.19
13-23
1015
1015
0.0653
66.28
23-25
980
980
0.0653
63.99
25-28
1050
1050
0.0653
68.57
25-26
943
943
0.0653
61.58
26-27
861
861
0.0653
56.22
27-28
625
625
0.0653
40.81
29-30
586
586
0.0653
38.27
29-32
718
718
0.0653
46.89
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