给排水管网课程设计.docx
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给排水管网课程设计
《给水排水管网系统》课程设计
计算说明书
题目：
衡阳市给水排水管网工程
学院：
市政与环境工程学院
专业：
给排水科学与工程
姓名：
孔庆培
学号：
026413158
指导老师：
谭水成
完成时间：
2015年12月30日
前言
衡阳市给水排水管道工程设计，其市总人口54.32万左右，有一工厂A和火车站。
总设计时间为2周，设计内容主要是给水管道的定线、水力计算及部分区域的污水、雨水设计，并作出平面图和纵剖面图。
设计过程中，先大致了解衡阳市地形分布后，决定通过分区供水满足整个城市的用水需求。
定线，给水水力计算，确定管径，校核等等，把定下的管径标图并整理报告。
考虑城市初步规划，以及资金投资问题，采用完全分流制排水系统。
生活污水和工业废水通过污水排水系统送至污水处理厂，经处理后再排入水体。
雨水是通过雨水排水系统直接排入水体。
课程设计让我们结合所学知识，运用CAD制图，画出衡阳市给水排水管道总平面分布图，部分污水干管剖面图,学会灵活运用知识。
Preface
ThedesignofwatersupplyanddrainagepipelineengineeringofHengyangcity,thetotalpopulationofthecityis543，200around,thereareafactory“A”andatrainstationinthecity.Thetotaltimeofthedesignfor2weeks,thecontentofthedesignismainlyaboutthewatersupplypipelinealignment,hydrauliccalculationandthesewageofpartofarea,rainwaterdesign,andmaketheplanefigureandprofile.
Inthedesignprocess,firstunderstandtopographicdistributionofHengyangcityroughly,decidetomeetthewholecitywaterdemandbythedistrictwatersupply.Fixedline,calculation,todeterminethewaterhydraulicdiameter,checkingandsoon,tosetthediameterofplottingandfinishingthereport.Consideringthepreliminaryplanningofthecity,andtheproblemofcapitalinvestment,usingcompletelyseparatedrainagesystem.Domesticsewageandindustrialwastewaterissenttothesewagetreatmentplantthroughthesewagesystem,andthendischargedintothewaterbodyafterthetheatment.Therainwaterisdirectlydischargedintothewaterbodythroughrainwaterdrainagesystem.
Curriculumdesignallowsustocombinetheknowledgewhichwehavelearned,theuseofCADdrawing,drawingadistributionmapofgenerallayoutofwatersupplyanddrainagepipelineinHengyangCity,partofthesewagetrunkpipeprofile,learntouseknowledgeflexibly.
1设计任务1
1.1设计原始资料1
1.2课程设计内容1
2一区给水管网设计与计算3
2.1供水方式的选择3
2.2基本数据的确定3
2.3设计用水量计算3
2.3.1居民综合生活用水3
2.3.2.工业用水量4
2.3.3市政用水量4
2.3.4管网漏失水量5
2.3.5城市的未预见水量5
2.3.6最高日用水量5
2.3.7最高日最高时用水量5
2.4清水池调节容积5
2.5管段设计流量计算6
2.5.1集中流量的计算6
2.5.2给水管网平差16
2.5.3给水管网平差29
2.5.4给水管网平差311
2.5.6二级泵站扬程14
3二区给水管网设计与计算15
3.1居民综合生活用水15
3.2市政用水量15
3.3管网漏失水量16
3.4城市的未预见水量16
3.5最高日用水量16
3.6最高日最高时用水量16
3.7清水池调节容积16
3.8给水管网平差117
3.9给水管网平差218
3.10给水管网平差318
3.11二级泵站扬程19
4污水管道设计21
4.1排水体制的确定21
4.2设计要求21
4.3污水计算书表21
5雨水管道计算23
5.1雨水管网的定线23
5.2设计参数23
5.3雨水计算书23
6设计总结24
参考文献25
1设计任务
1.1设计原始资料
1.设计题目：
衡阳市给水排水管道工程设计。
2.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
350
8
+
+
+
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8000吨/天，最大班用水量：
3000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8L/s。
（4）城市土质种类为粘土，地下水位深度为7米。
（5）城市河流水位：
最高水位：
59米，最低水位：
50米，常水位：
55米。
（6）城市地面覆盖情况：
地面种类
面积（%）
屋面
50
混凝土路面
20
草地
30
1.2课程设计内容
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）
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；
3）任选1条污水和雨水管路进行水力计算；
4）绘图（平面图、纵剖面图）
2一区给水管网设计与计算
2.1供水方式的选择
该城市的地势相对比较平坦，没有太大的起伏变化。
城市的中心有一条自北向东转向西南流的河流，有天然划分，故采用分区供水；市中各工业企业对水质无特殊要求，故不进行分质供水。
综上所述，因而采用分区的给水系统。
2.2基本数据的确定
由原始资料该城市位于衡阳,1区1479公顷，2区200公顷人口数为1479×320+200×350=54.32万
根据《给水排水管网系统》附录2附表2可知该城市位于一区，为大城市。
从设计规范查出：
综合生活用水定额采用300L/（人·d）；
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；
浇洒道路用水量按每平方路面每次1.5L，每日2次；
绿化用水量按3L/d.m2计算；
城市的未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的20%合并计算。
2.3设计用水量计算
城市设计用水量按最高日用水量计算,包括:
居民综合生活用水、工业企业职工生活用水、淋雨用水和生产用水、浇洒道路和绿化用水等市政用水及城市未预见水量和管网漏失水量
。
2.3.1.居民综合生活用水
分区
人口密度（人/公顷）
面积（公顷）
人口数（人）
Ⅰ
320
1479
473200
Ⅱ
350
200
70000
参考教材，取综合生活用水定额为300L/（人·d）。
用水普及率为90%。
最高日综合生活用水量Q1：
Q1=qNf/1000+8×24×3600/1000
Q1―—城市最高日综合生活用水，
q――城市最高日综合用水量定额，Ｌ/（人.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=90%
Q1=qNf/1000=300×473200×0.9/1000+8×24×3600/1000=128455.2
2.3.2.工业用水量
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.
A工厂：
工人总数3000人，热车间人数3000×30%=900（人），使用淋浴人数900×80%=720（人）。
普通车间人数3000×70%=2100（人），使用淋浴人数2100×20%=420（人）。
工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q
Q
=（900×35+2100×25+720×60+420×40）/1000=144（m3/d）
A工业生产用水量Q
：
Q
=8000（m3/d）
工业生产用水量Q2
Q2=Q
+Q
=144+8000=8144（m3/d）
2.3.3市政用水量Q3：
q3a―—城市浇洒道路用水量定额L/（㎡·次）；
q3b―—城市大面积绿化用水量定量L/（㎡·d）；
N3a―—城市最高日浇洒道路面积（㎡）；
N3b―—城市最高日大面积绿化面积（㎡）；
n―—城市最高日浇洒道路次数。
根据《给排水快速设计手册》浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.5L计算，每天浇洒2次，绿化用水量采用3.0L/（㎡·d），所以浇洒道路和绿地等市政用水量为：
=39000m³／d
2.3.4管网漏失水量Q4
按最高日用水量的10%计算
Q4=（Q1+Q2+Q3）×10%=17559.92（m3/d）
2.3.5城市的未预见水量Q5
按最高日用水量的10%计算。
Q5＝（Q1+Q2+Q3+Q4）×10%＝19315.912（m3/d）
2.3.6最高日用水量Qd
Qd＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=212475.032（m3/d）
2.3.7最高日最高时用水量Qh
Qh=KhQd/86.4=2951.1（L/S）
2.4清水池调节容积
由教材可知，取清水池调节容积为15%。
清水池中除了储存调节用水外还存放消防用水,则清水池有效容积W为
W=W1+W2+W3+W4
W－清水池总容积（m
）；
W1－清水池调节容积（m
）；
W2－消防储水量（m
），按2小时火灾延续时间计算；
W3－水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，取最高日用水量的8%计算；
W4－安全储水量
清水池调节容积W1=Qd×15%=31871.25m
该城市1区人口为47.32万人，确定同一时间内的火灾次数为3次，一次用水量为75L/s，火灾持续时间为2.0h故
W2＝3×75×2×3600/1000＝1620m
水厂自用水按最高日用水量的8%计：
W3=Qd×8%=16998m
清水池的安全储量W4按以上三部分容积和的10%计算。
因此清水池的有效容积为：
W=（1+10%）（W1+W2+W3）=（1+10%）（31871.25+1620+16998）=50489.25m
2.5管段设计流量计算
2.5.1集中流量的计算
A工厂最高时集中流量为8000×1000/8×3600+（25×3000×70%+3000×30%×35）/24×3600+（3000×30%×80%×60）/3600+（3000×70%×20%×40）/3600=295.42L／s。
火车站用水量为8L/S。
2.5.2给水管网平差1：
给水管网平差
一、平差基本数据
1、平差类型：
反算水源压力。
2、计算公式：
柯尔－勃洛克公式
I=λ*V^2/（2.0*g*D）
1.0/λ^0.5=-2.0*lg[k/（3.7*D）+2.5/（Re*λ^0.5）]
Re=V*D/ν
计算温度：
10，ν=0.000001
3、局部损失系数：
1.50
二、节点参数
节点编号流量（L/s）地面标高（m）节点水压（m）自由水头（m）
1-2289.55059.580101.65742.077
248.15859.314101.33342.019
3-2289.55059.855101.83041.975
479.56160.047100.40840.361
593.22260.61699.59538.979
638.12061.03698.88837.852
7138.18261.21598.68537.470
8214.37561.56098.07136.511
9166.43062.69992.13029.431
10126.27162.52894.29031.762
1174.05062.06896.16034.092
12120.16662.18895.35633.168
13126.86461.98095.56833.588
14120.02161.81094.10332.293
1588.65562.00994.75832.749
1623.57962.02995.17733.148
17106.66161.94496.67434.730
1838.64161.43896.60535.167
19325.70061.39296.74635.354
20125.82762.24990.24928.000
21163.46461.14194.21333.072
22152.62459.93898.24738.309
23132.97459.90398.93539.032
2492.51159.258100.74441.486
2572.35559.528100.32940.801
26132.10359.86599.58839.723
2739.64060.15299.07738.925
28108.81460.43998.61038.171
29153.81260.78198.77337.992
30114.94861.37097.78136.411
31112.41361.57897.20635.628
32192.48961.30593.54432.239
33252.69461.82095.19533.375
34118.32062.46893.22030.752
3563.48562.06990.77528.706
36183.69361.59597.21435.619
37244.85260.77497.74636.972
38193.42660.35597.19536.840
三、管道参数
管道编号管径（mm）管长（m）流量（L/s）流速（m/s）千米损失（m）管道损失（m）
2-416001075.92440.8491.1700.8600.925
2-31600654.92289.5501.0970.7600.497
2-11600427.02289.5501.0970.7600.324
4-25500592.543.4640.2090.1330.079
5-416001045.22317.8241.1110.7780.813
6-51200979.21052.4280.8940.7210.706
7-323501982.282.9610.8062.5935.141
7-61200302.51014.3080.8620.6720.203
8-71000586.4793.1640.9691.0470.614
9-34350344.492.0190.8943.1651.090
9-83003941.941.7740.5501.5075.941
10-93002285.332.6370.4300.9452.160
10-343001059.133.8120.4451.0101.070
11-31700880.6333.3580.8281.1871.046
11-10500843.6192.7200.9292.2171.870
12-11350472.366.5880.6471.7030.804
12-363001099.544.3680.5841.6901.858
13-143001148.938.2560.5041.2761.466
13-123002322.39.2100.1210.0910.212
14-373001309.757.6140.7582.7823.644
15-143001219.124.1500.3180.5370.655
16-15300427.733.2600.4380.9790.419
17-235001293.7170.3280.8211.7482.262
17-16300552.156.8390.7482.7111.497
18-173001292.76.8280.0900.0530.069
19-229001412.8606.5350.9141.0631.502
19-215001210.1187.0260.9012.0932.532
19-18300156.531.8130.4190.9010.141
20-193002029.061.9960.8163.2026.497
21-203001170.763.8310.8403.3863.964
22-213002869.440.2690.5301.4064.034
23-221000647.2799.4280.9761.0630.688
24-2312002291.01102.7300.9370.7891.808
24-21600925.32090.0931.0020.6370.589
25-241000314.0894.8521.0931.3220.415
25-261000596.8865.9611.0581.2400.740
26-27800397.4493.4390.9391.2880.512
27-28800426.3453.7990.8641.0960.467
28-378001122.7377.3410.7180.7690.863
28-29400711.932.3560.2430.2300.164
29-51200924.71172.1750.9960.8880.821
30-2912001559.2986.0060.8380.6360.992
30-36700411.7360.0690.8941.3770.567
31-30800417.5510.9900.9721.3770.575
32-313001037.665.2190.8593.5293.662
33-88001896.7537.0151.0221.5162.876
33-32300979.644.3090.5831.6861.651
34-335001054.9176.5270.8511.8731.975
35-333001319.063.4850.8363.3514.420
36-13500900.3174.3300.8401.8281.646
36-374001405.242.3220.3170.3790.532
37-383501249.832.5520.3160.4410.551
38-153501018.679.5450.7732.3932.437
38-266001750.5240.4190.8091.3672.393
四、管网平差结果特征参数
水源点1:
节点流量（L/s）:
-2289.550节点压力（m）:
101.66
水源点3:
节点流量（L/s）:
-2289.550节点压力（m）:
101.83
最大管径（mm）:
1600.00最小管径（mm）:
300.00
最大流速（m/s）:
1.170最小流速（m/s）:
0.090
水压最低点20,压力（m）:
90.25自由水头最低20,自由水头（m）:
28.00
2.5.3给水管网平差2：
给水管网平差
一、平差基本数据
1、平差类型：
事故校核。
2、计算公式：
柯尔－勃洛克公式
I=λ*V^2/（2.0*g*D）
1.0/λ^0.5=-2.0*lg[k/（3.7*D）+2.5/（Re*λ^0.5）]
Re=V*D/ν
计算温度：
10，ν=0.000001
3、局部损失系数：
1.50
二、节点参数
节点编号流量（L/s）地面标高（m）节
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