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漯河计算说明书

河南城建学院

设计（论文）

设计题目：

漯河市给水排水管道工程设计

系别：

环境与市政工程系

专业：

给水排水工程

班级学号：

学生姓名：

指导教师：

张奎、谭水成、宋丰明、刘萍

2013年12月25日

指导教师评语

指导教师签字

答辩委员会评语

主任委员签字

设计成绩

年月日

前言

城市给排水管网系统对城市居民以及工矿企业来说是极其重要的，没有安全设备的给水排水管网系统就没有城市舒适便捷的生活。

因此，作为给水排水工程人员，要练就一身熟练的设计本领，牢记“安全，经济”方针，努力实现设计最优化。

因此，给水排水管网系统课程设计安排两周时间设计。

包括给水管网系统，污水管网系统，雨水管道系统的城市给水排水管网总系统。

设计分为管网定线，水力分析等内容。

为了很好的完成给水排水工程设计任务，应了解：

研究设计任务的内容，弄清本工程的规划设计范围和具体要求，然后进行翔实的基础资料调查。

在设计过程中受到了河南城建学院宋丰明老师的亲临指导，出了很多建议和方法，让我们少走了很多弯路。

在此表示感谢，同时感谢我班同学的热忱帮助。

由于涉及内容和知识领域广泛，加之设计者水平有限，时间仓促，谬误很多，恳请批评指正。

Forward

Tothecitydrainagesystemforurbanresidentsandindustrialandminingenterprisesisextremelyimportant,thereisnosafewatersupplyequipment,drainagesystemtherewillbenoconvenientandcomfortableurbanlife.Asaresult,waterdrainageworksasastafftrainedtobeaskilleddesignskills,keepinmindthe"security,theeconomy,"principlesandstrivetoachieveoptimaldesign.

Asaresult,waterdrainagesystemdesignedcoursesdesignedtwoweeks.Includingthewaterdistributionnetworksystems,sewagesystems,andrainwaterpipingsystemofurbanwaterdrainagenetworksofthetotalsystem.Designisdividedintofixed-linenetwork,watercontentanalysis.

Inordertocompletethewellwatersupplyanddrainageengineeringtaskshouldbetounderstand:

Thedesignofthecontentandclarifytheplanninganddesignoftheprojectscopeandspecificrequirements,andthencarryoutdetailedinformationonthebasisoftheinvestigation.

InthedesignprocessbyHenanUniversityofUrbanConstructionSongfengmingteacher'sguidanceinperson,alotofsuggestionsandmethods,letustakealotoflittledetour.Wishtoexpressmygratitudeatthesametimetothankmyclassestohelpstudentsenthusiasm.

Asthecontentandextensiveknowledgeinthefield,combinedwiththelevelofdesignersislimitedtotheshortnotice,alotoffallacy,appealtocriticism.

前言

第1章课程设计任务----------------------------------------6

第2章给水管网设计与计算------------------------------8

2.1给水管网布置及水厂选址-------------------------------8

2.2给水管网设计计算----------------------------------------9

2.3清水池调节容积-------------------------------------------12

2.4管网水力计算----------------------------------------------14

2.5管网平差----------------------------------------------------17

2.6消防校核----------------------------------------------------19

2.7确定自由水头----------------------------------------------19

2.8水泵的选择-------------------------------------------------19

第3章污水管网设计与计算------------------------------20

3.1污水设计流量计算----------------------------------------20

3.2污水管道水力计算----------------------------------------21

第4章雨水管网设计与计算------------------------------22

4.1雨水设计流量计算----------------------------------------22

4.2雨水管道水力计算----------------------------------------22

第5章设计总结-------------------------------------------------23

第6章致谢------------------------------------------------------24

参考文献-----------------------------------------------------------24

附表------------------------------------------------------------------25

第1章课程设计任务书

河南城建学院0244091、2班《给水排水管道系统》课程设计任务书

一、设计题目：

漯河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

230

Ⅱ

160

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10000吨/天，最大班用水量：

4000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4000吨/天，最大班用水量：

2000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10%。

3）火车站用水量为20L/s。

4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为9米。

5、城市河流水位：

最高水位：

75米，最低水位：

60米，常水位：

65米。

三、课程设计内容：

1、城市给水管网扩初设计

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；

5）绘图（平面图、等水压线图）

2、城市排水管网扩初设计。

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）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（2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）（2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：

张奎、谭水成、宋丰明、刘萍

第2章给水管网设计与计算

2.1给水管网布置及水厂选址

该城市有一条自西向东流的水量充沛，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。

因而采用统一的给水系统。

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）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。

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。

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。

考虑到当地地形的特殊性，我们拟采用分区供水的办法解决。

以河流为界将地形分为一二两个区。

总人口的计算

一区面积：

2209.74公顷

二区面积：

327.64公顷

故而一区人口数为：

N1=ρF1=2209.74×230=508240人

二区人口数为：

N2=ρF2=327.64×160=52422人

则某市总人口数为：

Ｎ1＋Ｎ2＝560662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56.07万人，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215L/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=215×560662/1000=120542m3/d

2.2.2工业用水量Q2

（1）工厂生产用水量Q：

Q=10000+4000=14000m３/d

（2）工业企业职工的生活用水量和淋浴用水Q：

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.

工人生活用水量：

A厂

Q=[（25*1200*70%+35*1200*30%）+（25*1800*70%+35*1800*30%）]/1000=84m3/d

B厂

Q=[（25*2000*70%+35*2000*30%）+（25*3000*70%+35*3000*30%）]/1000=140m3/d

合计：

Q=224m3/d

工人淋浴用水量：

A厂：

班次

总人数

热车间人数

一般车间人数

用水量

最大班

1200

360

840

甲班

900

270

630

乙班

900

270

630

B厂：

班次

总人数

热车间人数

一般车间人数

用水量

最大班

2000

600

1000

34.4

甲班

1500

450

1050

25.8

乙班

1500

450

1050

25.8

Q2＝14000+224+60+86＝14370m3/d

2.2.3市政用水量Q3：

城市初步规划，暂不考虑市政用水，故

Q3=0

2.2.4火车站用水量Q4

Q4=20L/S=1728m3/d

2.2.5城市的未预见水量和管网漏失水量Q5

按最高日用水量的18%计算。

Q5=0.18×（Q1+Q2+Q3+Q4）=24595m3/d

综上所述，在设计年限以内城镇最高日设计用水量Qd为

Qd=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）=161235m3/d

2.2.6消防用水量：

根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为80L/s，同时火灾次数为3次。

城市消防用水量为：

240L/s

2.2.7最高日平均时和最高时设计用水量计算

Qh=8393.01m3/h=2331L/s

1.清水池的调节容积

W1=11.20%

161235m³=18058.32m³

2.自来水厂自用水量按最高日用水量的10%计

W2=161235×10%=16123.5m³

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80

同一时间火灾次数为三次）

W3=qfNT=80

3600

3=1728m³

4.安全储水量

取

的1/6值的取整。

取5985m³

则清水池有效容积W为

=41895m³

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。

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：

2节点处有火车站，22及10节点处有工厂A、B。

∑q=14000×1000/24×3600+[25×（2100+3500）+35×（900+1500）]/24×3600+20

=184.63（L/s）

最高日最高时用水量Qh=1000×kh×Qd/24×3600=1710.20（L/s）

2.4.2比流量计算：

qs=（Qh-∑q）/∑L=（2322.68-184.63）/52818=0.3563（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

2.4.3沿线流量计算:

沿线流量按管段计算见下表

管段编号

图纸上长度mm

实际长度m

沿线流量L/s

1-2

87.25

872.5

35.32

1-15

103.34

1033.4

41.83

3-15

88.2

882

35.7

3-20

165.42

1654.2

66.96

2-20

114.35

1143.5

46.29

2-3

121.52

1215.2

49.19

3-4

141.94

1419.4

57.46

4-14

85.06

850.6

34.43

14-15

81.65

816.5

33.05

4-5

132.38

1323.8

53.59

5-13

103.1

1031

41.73

13-14

139.66

1396.6

56.53

5-6

88.39

883.9

35.78

6-16

95.17

951.7

38.52

16-13

98.369

983.6

39.82

16-17

68.11

681.1

27.57

12-17

80.85

808.5

32.73

12-13

95.88

958.8

38.81

6-7

184.98

1849.8

74.88

7-8

69.02

690.2

27.94

7-18

58.61

586.1

23.73

18-16

131.9

1319

53.39

18-19

142.64

1426.4

57.74

8-9

131.77

1317.7

53.34

8-21

83.66

836.6

33.87

21-23

104.85

1048.5

42.44

9-23

96.82

968.2

39.19

9-19

98.36

983.6

39.82

9-22

122.01

1220.1

49.39

11-17

111.49

1114.9

45.13

10-22

111.78

1117.8

45.25

10-19

191.63

1916.3

77.57

10-11

211.57

2115.7

85.64

11-12

103.64

1036.4

41.95

24-25

56.26

562.6

22.77

25-26

96.3

963

38.98

26-27

55.89

558.9

22.62

27-28

174.71

1747.1

70.72

28-29

56.23

562.3

22.76

29-25

76.24

762.4

30.86

29-30

110.22

1102.2

44.62

30-31

86.44

864.4

34.99

31-32

110.22

1102.2

44.62

32-29

86.44

864.4

34.99

总计

5281.8

52818

1924.51

2.4.4节点流量:

管段中任一点的节点流量等于该点相连各管段的沿线流量总和的一半α＝0.5

计算结果见表

节点

连接管段

节点流量

集中流量

节点总流量

1-21-15

38.58

2-12-32-20

65.4

85.4

3-23-43-153-20

104.66

4-34-54-14

72.74

5-45-65-13

65.55

6-56-76-16

74.59

7-67-87-18

63.28

8-78-98-21

57.58

9-89-199-229-23

90.87

10-1910-2210-11

104.23

74.87

179.1

11-1211-1711-10

86.36

12-1112-1312-17

56.75

13-513-1213-1413-16

88.45

14-414-1314-15

62.01

15-115-315-14

55.29

16-616-1316-1716-18

79.65

17-1117-1217-16

52.72

18-718-1618-19

67.43

19-919-1019-18

87.57

20-220-3

56.63

21-821-23

38.16

22-922-10

47.32

149.73

197.05

23-923-21

40.82

24-25

11.39

25-2425-2625-29

46.31

26-2526-27

30.8

27-2627-28

46.67

28-2728-29

46.74

29-2529-2829-3029-32

66.62

30-2930-31

39.81

31-3031-32

39.81

32-2932-31

39.81

合计

1924.6

2169.2

2.5管网平差

2.5.1环状管网流量分配计算

管网平差结果见附表2-2

根据节点流量进行管段的流量分配

分配步骤：

1按照管网的主要方向，初步拟定个管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。

2为可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀的分配流量，并且满足节点流量平衡的条件。

3与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量不大，只有在干管损坏时才转输较大的流量，因

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