城市给水管网设计计算说明书.docx
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城市给水管网设计计算说明书
华侨大学化工学院
课程论文
某城市给水管网的设计
课程名称给水排水
姓名
学号
专业2007级环境工程
成绩
指导教师
华侨大学化工学院印制
2010年06月25日
第一章设计用水量………………………………………3
1.1用水量的计算………………………………………………….3
1.2管网布置图…………………………………………………….4
1.3节点流量计算…………………………………………………4
第二章管网水力计算……………………………………5
1。
1初始流量分配…………………………………………………6
1。
3事故流量校正………………………………………………….9
1。
2消防流量校正………………………………………………….12
第三章水泵的选取………………………………………15
第四章设计总结…………………………………………15
4.1设计补充………………………………………………………。
16
4.2设计总结………………………………………………………16
第一章设计用水量
一、用水量的计算
1、最高日居民生活用水量Q1:
城区规划人口近期为9。
7万，按居民生活用水定额属于中小城二区来计算,最高日用水量定额在100～160L/cap。
d,选用Ｑ＝130L/cap。
d,自来水普及率为1.
故一天的用水量为Q1＝qNf=130×9.7×104×1=12610m3／d。
2、企业用水量Q2:
企业内人员生活用水量和淋浴用水量可按：
生活用水，冷车间采用每人每班25Ｌ,热车间采用每人每班35Ｌ；淋浴用水，冷车间采用每人每班40Ｌ，热车间采用每人每班60L。
企业甲：
冷车间生活用水量为：
3000×25=75000L=75m3/d
冷车间淋浴用水量为：
700×40×3=84000L=84m3/d
热车间生活用水量为：
2700×35=94500L=94.5m3/d
热车间生活用水量为:
900×60×3=162000L=162m3/d
则企业甲用水量为75+84+94。
5+162=415。
5m3/d
企业乙：
冷车间生活用水量为:
1800×25=45000L=45m3/d
冷车间淋浴用水量为：
800×40×2=64000L=64m3/d
热车间生活用水量为:
1400×35=49000L=49m3/d
热车间生活用水量为：
700×60×2=84000L=84m3/d
则乙车间用水量为：
45+64+49+84=242m3/d
则企业用水量Q2=415。
5+242=657.5m3/d
3、道路浇洒和绿化用水量Q3:
⑴、道路浇洒用水量:
道路面积为678050m2
道路浇洒用水量定额为1～1。
5L/（m2·次），取1.2L/（m2·次）。
每天浇洒2～3次,取3次
则道路浇洒用水量为687075×1.2×3=2473470L=2473.47m3/d
⑵绿化用数量
绿化面积为城市规划总面积的1.3％，城市规划区域总面积为3598300m2，
则绿化面积为3598300×1.3％=46777。
9m2,用水定额为1.5～2.0L/（m2·d），取2。
0L/（m2·d）
故绿化用水量为46777.9×2=93555。
8L/d=93.5558m3/d
则道路浇洒和绿化总用水量Q3=2473.47m3/d+93.5558m3/d=2567.0258m3/d
==319。
92L/s
4、企业生产用水量Q4:
企业甲：
生产用水量为：
3500t/d=3500m3/d
企业乙:
生产用水量为：
3700t/d=3700m3/d
则Q4=3500+3700=7200m3/d
5、未预见水量及管网漏失水量为最高日用水量的15%～25%。
以20%计.
6、设计年限内的城市最高日用水量为
Q=1。
2（Q1+Q2+Q3+Q4）=1。
2（12610+657。
5+2567。
0258+7200）=27641。
43m3/d
=319.916L/s
依据下表可知，居民时最大用水量为最高日居民总用水量的7.59％，出现在18：
00-19：
00时段。
最高日每小时综合生活用水量占该日总综合生活用水量的百分比
小时
生活用水量（％）
小时
生活用水量（％）
小时
生活用水量（%）
小时
生活用水量（%）
0～1
1。
92
6～7
4。
77
12～13
4。
39
18～19
7.59
1~2
1。
85
7～～8
4。
71
13~14
4。
63
19~20
4。
55
2～3
1。
84
8～9
4。
71
14~15
4。
57
20～21
3。
84
3~4
1.85
9～10
4.79
15～16
5.25
21～22
3。
67
4～5
3.51
10～11
4。
87
16～17
5.91
22～23
2。
82
5～6
3.96
11～12
4。
87
17~18
6。
73
23～24
2。
01
最高日最高时用水量出现在18:
00—19:
00时段。
则最高日最高时用水量为27641.43×7。
59%=2097.98m3/h
最高日平均时用水量为27641。
43÷24=1151.73m3/h
则是变化系数kh=2097。
98÷1151。
73=1。
82
7、消防时用水量：
城市规划人口数为9。
7万人,则取同一时间内的火灾次数为2次，一次灭火用水量为35L/s，火灾延时为2h
则消防用水量为q=35×3600×2×2=504m3
二、给水系统方案选择
从流经城市和工业区的河流上游取地表水,采用统一给水系统
三、管网定线：
输水管渠定线的基本原则:
输水灌渠定线时，必须与城市建设规划相结合，尽量缩短线路长度,减少拆迁，少占农田,便于灌渠施工和运行维护，保证供水安全;定线时，应选择最佳的地形和地质条件,尽量沿现有道路定线，以便施工和检修；减少与铁路、公路和河流的交叉；管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河流淹没与冲刷地区,以降低造价和便于管理。
依据地形图如下图，管网布置如下：
四、绘制城市用水量变化曲线图
设计为有水塔二级泵站
五、清水池容积计算：
清水池有效容积W=W1+W2+W3+W4
调节容积W1=27641.43×9。
96％=2753.1m3
消防贮水量W2=504m3
水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，以最高日用水量的5％计,则
W3=27641。
43×5％=1382.1m3
安全贮量,以设计用水量的0。
5%计，则W4=27641。
43×0.5%=138.2m3
故清水池的有效容积W=W1+W2+W3+W4=4777.4m3
六、管段设计流量计算
1、比流量计算:
大用户集中用水为∑q=Q甲+Q乙=657。
5+7200=7857.5m3/d=90.94L/s
∑l=10700m
比流量qs=（Q—∑q）/∑l=（319.916-90.94）/10700=0。
0214L/（s·m）
管线流量ql=qs·L（L为有效长度）
有部分管线为单侧供水，管线流量如下表所示
沿线流量（表2）
管段
有效管长m
比流量L/s
沿线流量L/s
1～2
760
0.0214
16.264
2~3
550
0.0214
11.77
3～4
540
0。
0214
11.556
4～5
625
0.0214
13.375
5～6
660
0.0214
14.124
6~7
490
0。
0214
10.486
7～8
505
0。
0214
10.807
8～9
740
0。
0214
15。
836
9～10
685
0。
0214
14.659
10～11
750
0。
0214
16.05
11~12
525
0.0214
11.235
12～5
505
0。
0214
10.807
1~10
635
0。
0214
13.589
2～11
690
0。
0214
14。
766
8～11
680
0。
0214
14。
552
3～12
690
0.0214
14.766
7～12
670
0.0214
14.338
节点流量qi=0.5qs∑l（L/s）
企业甲集中节点流量Q甲/86.4=45。
315L/s
企业乙集中节点流量Q乙/86.4=45。
625L/s
总节点流量以及消防总节点流量图下表
节点流量（表3）
节点编号
∑L
节点流量L/s
集中节点流量L/s
总节点流量L/s
消防总节点流量L/s
1
1395
14.9265
0
14.9265
72。
1
2
2000
21。
4
0
21.4
113.6
3
1780
19.046
45.625
64。
671
61。
0
4
1165
12.4655
45。
315
57.7805
21。
7
5
1790
19。
153
0
19.153
6
1150
12。
305
0
12。
305
7
1665
17。
8115
0
17。
8115
8
1925
20。
5975
0
20。
5975
9
1425
15.2475
0
15.2475
10
2070
22。
149
0
22.149
11
2645
28.3015
0
28。
3015
12
2390
25.573
0
25.573
总流量L/s
319。
916
691。
4
第二章管网水力计算
1。
1初始流量分配
根据用水量Q=319.92L/s，以及各个节点的流量,分配到各个管段，进行平差将初分流量和平差结果制成附表4
初始流量分配表4
环号
管段
管长
管径
q
Ⅰ
1～2
760
450
168.79
2~11
690
250
9.86
11～10
750
350
—67。
05
10～1
635
450
—136.1995
Ⅱ
2~3
550
400
137.53
3～12
690
200
9
12~11
525
300
-43.2585
11~2
690
250
-9。
86
Ⅲ
3～4
540
300
63.859
4～5
625
200
6.0785
5～12
505
250
-13。
5
12～3
690
200
—9
Ⅳ
10～11
750
350
67。
05
11～8
680
200
5。
35
8~9
740
250
—31。
753
9～10
685
300
-47.0005
Ⅴ
11～12
525
300
43。
2585
12～7
670
250
13.1855
7~8
505
250
—16.5055
8～11
680
200
-5。
35
Ⅵ
12~5
505
250
13.5
5～6
660
200
0。
4255
6～7
490
250
—11。
8795
7～12
670
250
—13.1855
续表4
——-———————第20次平差——-——---—-
第1环
编号
流量
损失
hf’
1
166。
06
2.36
26.33
11
20.77
0.8
71。
21
-4
-73。
28
-1.74
44。
01
—10
-138.93
—1。
42
18。
9
总h=。
0005
总hf’=160。
447
△q=—。
0031
第2环
编号
流量
损失
hf’
2
123。
89
1.76
26.35
12
8。
11
0。
41
94.71
—5
-52。
21
-1.38
48.89
-11
-20.77
-0.8
71。
21
总h=。
0001
总hf’=241.16
△q=-。
0005
第3环
编号
流量
损失
hf’
3
51.11
1.36
49。
38
13
—6。
67
—0。
26
72.68
-6
—22.64
-0。
69
56。
08
—12
—8。
11
-0.41
94.71
总h=。
0006
总hf’=272.8543
△q=-.0023
第4环
编号
流量
损失
hf'
4
73。
28
1.74
44。
01
15
13。
54
1。
06
144。
46
—7
-28。
26
-1。
51
99.26
—14
-43.5
—1.28
54.61
总h=.0001
总hf'=342.3382
△q=-.0003
第5环
编号
流量
损失
hf'
5
52.21
1.38
48.89
16
12。
11
0.29
43。
65
-8
-21。
2
-0。
61
53.02
—15
—13.54
—1.06
144。
46
总h=。
0008
总hf’=290.0299
△q=-.0029
第6环
编号
流量
损失
hf’
6
22.64
0.69
56.08
17
—3。
19
—0.07
40.91
—9
-15.49
-0。
33
39.39
—16
—12.11
—0。
29
43.65
总h=.0001
总hf’=180.035
△q=—.0003
大环闭合差=0，符合条件
编号
流量
损失
1
166。
06
2。
36
2
123.89
1。
76
3
51。
11
1。
36
4
73。
28
1。
74
5
52。
21
1.38
6
22.64
0.69
7
28。
26
1.51
8
21。
2
0。
61
9
15。
49
0.33
10
138。
93
1.42
11
20.77
0.8
12
8。
11
0.41
13
—6.67
-0.26
14
43.5
1.28
15
13。
54
1。
06
16
12.11
0.29
17
—3。
19
-0.07
∑h=16.67m
校正结果如下图所示：
环号
管段
管长
管径
q
Ⅰ
1~2
760
450
168.79
2～11
690
250
9.86
11～10
750
350
—67.05
10～1
635
450
-136。
1995
Ⅱ
2~3
550
400
137。
53
3~12
690
200
9
12~11
525
300
-43。
2585
11~2
690
250
—9。
86
Ⅲ
3～4
540
300
63。
859
4~5
625
200
6。
0785
5～12
505
250
—13。
5
12～3
690
200
—9
Ⅳ
10~11
750
350
67。
05
11～8
680
200
5.35
8～9
740
250
—31。
753
9～10
685
300
-47。
0005
Ⅴ
11～12
525
300
43.2585
12～7
670
250
13.1855
7～8
505
250
-16。
5055
8~11
680
200
-5.35
Ⅵ
12～5
505
250
13.5
5～6
660
200
0.4255
6～7
490
250
—11。
8795
7～12
670
250
—13。
1855
以节点6为控制点。
各干管水头损失分别为
干管1—2-3—42。
36+1.76+1.36=5.48m
干管1—10-11-12—51。
42+1。
74+1.38+0.69=5.23m
干管1-10-9—8-7-61.42+1.28+1.51+0。
61+0.33=5。
15m
1。
2消防流量校正
人口9。
7万，依据《城镇、居民区室外的消防用水量》标准,同时发生火灾2次，一次灭火用水量为35L/s，假设有两处不利点同时着火，如4点和6点.则加入消防用水后再进行环状网的平差，结果见附表5
消防校正流量分配表
环号
管段
管长
管径
q
Ⅰ
1～2
760
450
206。
75
2~11
690
250
9.99
11～10
750
350
—75.16
10～1
635
450
—168。
2395
Ⅱ
2～3
550
400
175.36
3～12
690
200
10.309
12～11
525
300
—40。
05
11～2
690
250
—9.99
Ⅲ
3~4
540
450
100。
38
4～5
625
200
7。
5995
5~12
505
250
—21。
36
12～3
690
200
-10.309
Ⅳ
10～11
750
350
75.16
11～8
680
200
16。
7985
8～9
740
250
-55。
683
9~10
685
300
-70.9305
Ⅴ
11～12
525
300
40。
05
12～7
670
250
3。
426
7～8
505
250
—51。
884
8～11
680
200
-16.7985
Ⅵ
12~5
505
250
21.36
5～6
660
200
9。
8065
6～7
490
250
—37。
4985
7~12
670
250
-3。
426
平差结果如下：
--—————--—第4次平差-—————-—-—
第1环
编号
流量
损失
hf'
1
152.88
2。
03
24.54
11
—43。
88
-3.19
134。
67
4
21。
29
0。
18
15.35
10
114.37
0.99
16。
01
总h=0
总hf'=190。
5712
△q=0
第2环
编号
流量
损失
hf’
2
146。
85
2。
41
30。
45
12
—18。
2
—1.85
188。
61
5
11.54
0。
08
13.51
11
—18。
52
—0.65
64.57
总h=0
总hf’=297.1435
△q=0
第3环
编号
流量
损失
hf'
3
75.42
2.8
68.8
13
-17。
36
—1。
54
164.11
6
—3.6
-0。
02
11。
71
12
-14.65
—1。
24
156.79
总h=0
总hf’=401。
4091
△q=0
第4环
编号
流量
损失
hf'
4
38.69
0.53
25。
54
15
—19。
67
-2.11
198。
57
7
19。
22
0.74
71.47
14
34.46
0.83
44。
78
总h=0
总hf'=340。
3602
△q=0
第5环
编号
流量
损失
hf'
5
15.74
0。
15
17。
6
16
-20.88
—0。
78
69.45
8
27。
58
0.99
66。
35
15
-7.51
-0。
35
87。
42
总h=0
总hf’=240。
8277
△q=.0001
第6环
编号
流量
损失
hf'
6
4.8
0。
04
14。
96
17
—6。
75
-0.28
77。
52
9
20。
94
0。
58
50。
91
16
-13.13
-0。
33
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