给水工程课程设计说明书.docx
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给水工程课程设计说明书
南华大学
城市建设学院
给排水工程专业课程设计说明书
课程名称：
给水排水管道系统工程
设计项目：
A城给水管网设计
指导教师：
袁华山
学生年级：
给水排水工程2008级
学生姓名：
学生学号：
20084510137
设计日期：
2010年10月16日
一．给水管网课程设计任务书
1.1目的
1.2基本资料
1.3管道设计任务书
二．全市用水量计算
2.1居民生活用水计算
2.2工业Ⅰ区用水量计算
2.3工业Ⅱ区用水量计算
2.4道路浇洒用水量计算
2.5绿化用水量计算
2.6未预见水量计算
2.7最大日用水量变化
三．沿线流量和节点流量的计算
3．1沿线流量的计算
3．2节点流量的计算
四．清水池调节容积及泵站计算
4.1计算清水池调节容积
4.2清水池有效容积计算
五．设计流量分配与管径设计
5.1管网布置定线
5.2平差前管网设计数据
六．管网水力计算
6.1树状管网水力计算
6.2环状管网水力计算
七．管网工况校核
7.1消防工况校核
7.2事故工况校
八．给水工程课程设计小结
九．附图
一．给水管网课程设计任务书
1.1目的：
通过课程设计，系统地解决与课程有关的某实际问题，进一步使理论联系实际，以达到巩固基本理论知识；运用技术资料，掌握基本设计技能，提高设计、绘图能力。
1.2基本资料
1、城市平面图一张，比例尺为1：
10000。
2、有关某城规划资料：
1
人口数
15万
2
卫生设备情况
室内有给水排水卫生设备，90%有淋浴设备
3
建筑物层数
全部为6~7层，个别商厦、宾馆高达18~25层，最不利点为7层
4
绿化面积
＿18＿公顷，每日浇水2次
5
道路面积
＿＿19＿＿万m2，每日浇水3次
3.工业企业规划资料：
序号
项 目
NO.1
NO.2
1
总人数：
1.5万
1.6万
其中：
一般车间人数
1.0万
1.0万
高温车间人数
0.5万
0.6万
淋浴人数
一般车间60%淋浴，高温车间100%淋浴
2
每日工作班次
3 班
3 班
3
每班工作时间
0~8，3~16，16~24
0~8，3~16，16~24
4
工业用水量（m3/d）
2.0万
1.8万
5
工业用水对水质要求
同生活用水
同生活用水
6
工业用水对水压要求
24m
24m
7
工厂房屋耐火等级
一、二级
一、二级
8
工厂生产品危险等级
甲、乙
丙
9
工厂村人数
0.5万
0.8万
10
工厂房屋最大体积（m3）
≤5000
≤5000
11
工厂面积（公顷）
见图
见图
4.城市中日常生活污水和工业废水经处理利用后排入水体下游，河流水量充沛，水质良好可作为给水水源。
5.冰冻层最大厚度为0.2m，地下水位线离地面3.0m以上。
6.其它资料见平面图。
1.3管道设计任务书
1.31学生应根据所给资料必须完成以下工作内容：
1.计算和分析全市用水量，确定最大日、最大小时用水量及最大日内用水量变化情况；
2.确定调节水池的位置和容积（包括清水池、高位水池或水塔）；
3.管网定线；
4.确定沿线流量和节点流量；
5.管网平差计算。
校正管网各管段的流量、水头损失。
并要校核事故时、消防时和最大转输（有水塔）时工况。
6.确定高位水池或水塔高度，供水水泵总扬程。
7.确定每一节点的自由水头（事故时、消防时和最大转输（有水塔）时工况），绘制等水压线图。
1.32设计成果
1.绘制全管网干线总平面图、3~4个代表性节点详图。
2.选择一条主要管线，绘制其纵剖面图。
阀门井祥图。
1.33备注
学生应在规定的时间内认真完成设计任务。
只有在课程设计通过后才能参加课程考试。
二．全市用水量计算
2.1居民生活用水计算
居民生活用水量:
Q1=q·N·f
其中q——最高日生活用水定额，m3/（人·d），取q=300L/（人·d）
N——设计年限内计划人数，取N=150000人
f——自来水普及率，%，取f=100%
总用水量Q1=300/1000*150000*100%=45000m3
每个小时的用水量等于总用水量乘以相应的百分数
2.2工业区
用水量计算
1、高温车间生活用水
用水额度为：
35L/（人·班）
高温车间生活总用水量：
Q=高温车间人数*35L/（人·班）
=0.5*104*35/1000=175m3
每班用水量=Q/3=175/3=58.3m3
每小时用水量等于每班用水量乘以对应的变化系数
2、一般车间生活用水
用水额度为：
25L/（人·班）
一般车间生活总用水量：
Q=一般车间人数*25L/（人·班）
=1.0*104*25/1000=250m3
每班用水量=Q/3=250/3=83.3m3
每小时用水等于每班用水量乘以对应的变化系数
3、淋浴用水
高温车间用水额度为：
60L/（人·班）一般车间用水额度为：
40L/（人·班）
淋浴用水总量:
Q=高温车间人数*相应淋浴百分数*60L/（人·班）+
一般车间人数*相应淋浴百分数*40L/（人·班）
=（0.5*104*100%*60+1.1.0*104*60%*40）/1000=540m3
每班用水量=Q/3=540/3=180m3
因为工人沐浴是在下班后一小时进行，故分3个小时用水，分别在0－1，
8－9，16－17。
4、生产用水
生产用水总量：
Q=工业用水量=1.2万m3=20000m3
平均每小时用水量q=Q/24h=20000/24=833.3m3
5、工厂村生活用水
用水额度300L/（人·d）
工厂村生活总用水量：
Q=工厂村人数*生活用水定额
=0.5*104*300/1000=1500m3
每个小时用水量等于总用水量乘以所占的百分数
2．3工业区
用水量计算
1、高温车间生活
用水用水额度为：
35L/（人·班）
高温车间生活总用水量:
Q=高温车间人数*35L/（人·班）
=0.6*104*35/1000=210m3
每个小时的用水量等于总用水量乘以相应的变化系数
2、一般车间生活用水
用水额度为：
25L/（人·班）
一般车间生活总用水量：
Q=一般车间人数*25L/（人·班）
=1.0*104*25/1000=250m3
每个小时的用水量等于总用水量乘以相应的变化系数
3、淋浴用水
高温车间用水额度为：
60L/（人·班）一般车间用水额度为：
40L/（人·班）
淋浴用水总量=高温车间人数*相应淋浴百分数*60L/（人·班）+
一般车间人数*相应淋浴百分数*40L/（人·班）
=（0.6*104*100%*60+1.0*104*60%*40）/1000=600m3
每班用水量=Q/3=600/3=200m3
因为工人沐浴是在下班后一小时进行，故分3个小时用水，分别在0－1，
8－9，16－17。
4、生产用水
生产用水总量:
Q=工业用水量=1.8万m3=18000m3
平均每小时用水量=生产用水总量/24h=18000/24=750m3
5、工厂村生活用水
用水额度300L/（人·d）
工厂村生活用水总量=工厂村人数*生活用水定额
=0.8*104*300/1000=2400m3
每小时用水量等于总用水量乘以所占的百分数
2.4道路浇洒用水
用水额度（1-1.5）L/次·平方米
道路浇洒用水量=道路面积*（1-1.5）L/次·平方米*次数
=190000*1.5/1000*3=855m3
每日浇水三次，每次一个小时，故
每次浇水量=道路浇洒用水量/3=855/3=285m3
时间安排在每日的6-7时，13-14时和17-18时。
2.5绿化用水
用水额度（1.5-2）L/次·平方米
绿化用水量=绿化面积*（1.5-2）L/次·平方米*次数
=180000*2/1000=720m3
每日浇水两次，每次一个小时，故
每次浇水量=绿化用水量/2=720/2=360m3
时间安排在每日的7-8时和17-18时。
2.6未预见用水量
先将该市的总用水量Q计算出来，然后
未预见用水量=（15%-25%）·总用水量Q
其中，总用水量Q包括居民生活用水量，工业区
总用水量，工业区
总
用水量，道路浇洒用水量，绿化用水量。
计算得，总用水量Q=90500m3
故，未预见用水量=（15%-25%）·总用水量Q
=20%·90500m3=18100m3
（此处，百分比按20%计算）
将未预见用水量除以24h得每小时用水量
2.7最大日内用水量变化情况
城市最高日用水量为以上各项用水量的总和
Q=108597m3
将以上各项用水在同一小时的用量加起来得每个小时的用水总量，再将每小时用水总量除以最高日用水量得各小时用水量所占的百分比，则最大日内用水量变化情况如下图所示：
由上图得最高时用水量为8－9时，高时用水量百分数为57%，时变化系数为1.37
用水量计算表如下表：
用水量计算表
时间
居民生活用水
工业区1
工业区2
浇洒道路用水
绿化用水
未预见水量
每小时用水量
占一天用水量（%）
用水量
m3
高温车间生活用水
一般车间生活用水
淋浴用水
生产用水
工厂村生活用水
高温车间生活用水
一般车间生活用水
淋浴用水
生产用水
工厂村生活用水
变化（%）
用水量
m3
变化（%）
用水量
m3
m3
m3
m3
变化（%）
用水量
m3
变化（%）
用水量
m3
m3
m3
m3
m3
m3
m3
m3
%
0-1
1.10
495
（31.3）
9.13
（37.5）
15.63
15.63
833.34
16.5
（31.3）
10.96
（37.5）
15.63
200
750
26.4
0
0
754.17
3306.76
3.1
1-2
0.70
315
12.05
7.03
6.25
5.21
5.21
833.34
10.5
12.05
8.44
6.25
5.21
0
750
16.8
0
0
754.17
2705.7
2.5
2-3
0.90
405
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
13.5
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
21.6
0
0
754.17
2813.92
2.6
3-4
1.10
495
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
16.5
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
26.4
0
0
754.17
2911.72
2.7
4-5
1.30
585
12.05
7.03
18.75
15.63
15.63
833.34
19.5
12.05
8.44
18.75
15.63
0
750
31.2
0
0
754.17
3019.94
2.8
5-6
3.91
1759.5
12.05
7.03
6.25
5.21
5.21
833.34
58.65
12.05
8.44
6.25
5.21
0
750
93.84
0
0
754.17
4275.39
3.9
6-7
6.61
2974.5
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
99.15
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
158.64
285
0
754.17
5891.11
5.4
7-8
5.84
2628
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
87.6
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
140.16
0
260
754.17
5589.58
5.1
8-9
7.04
3168
（31.3）
9.13
（37.5）
15.63
15.63
833.34
105.6
（31.3）
10.96
（37.5）
15.63
200
750
168.96
0
0
754.17
6211.42
5.7
9-10
6.69
3010．5
12.05
7.03
6.25
5.21
5.21
833.34
100.35
12.05
8.44
6.25
5.21
0
750
160.56
0
0
754.17
5634.81
5.2
10-11
7.17
3226.5
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
107.55
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
172.08
0
0
754.17
5879.95
5.4
11-12
7.31
3289.5
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
109.65
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
175.44
0
0
754.17
5945.05
5.5
12-13
6.62
2979
12.05
7.03
18.75
15.63
15.63
833.34
99.3
12.05
8.44
18.75
15.63
0
750
158.88
0
0
754.17
5621.42
5.2
13-14
5.23
2353.5
12.05
7.03
6.25
5.21
5.21
833.34
78.45
12.05
8.44
6.25
5.21
0
750
125.52
285
0
754.17
5205.87
4.8
14-15
3.59
1615.5
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
53.85
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
86.16
0
0
754.17
4129.33
3.8
15-16
4.76
2142
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
71.4
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
114.24
0
0
754.17
4701.46
4.3
16-17
4.24
1908
（31.3）
9.13
（37.5）
15.63
15.63
833.34
63.6
（31.3）
10.96
（37.5）
15.63
200
750
101.76
0
0
754.17
4842.22
4.5
17-18
5.99
2695.5
12.05
7.03
6.25
5.21
5.21
833.34
89.85
12.05
8.44
6.25
5.21
0
750
143.76
0
260
754.17
5652.51
5.2
18-19
6.97
3136.5
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
104.55
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
167.28
285
0
754.17
6067.15
5.6
19-20
5.66
2547
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
84.9
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
135.84
0
0
754.17
5141.56
4.7
20-21
3.05
1372.5
12.05
7.03
18.75
15.63
15.63
833.34
45.75
12.05
8.44
18.75
15.63
0
750
73.2
0
0
754.17
3875.69
3.6
21-22
2.01
904.5
12.05
7.03
6.25
5.21
5.21
833.34
30.15
12.05
8.44
6.25
5.21
0
750
48.24
0
0
754.17
3346.29
3.1
22-23
1.42
639
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
21.3
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
34.08
0
0
754.17
3068.2
2.8
23-24
0.79
355.5
12.05
7.03
12.5
10.42
10.42
833.34
11.85
12.05
8.44
12.5
10.42
0
750
18.96
0
0
754.17
2760.13
2.5
总计
100
45000
100
175.02
100
250
250
20000
1500
100
210.12
100
250
600
18000
2400
855
720
18100
108597
100
三．沿线流量和节点流量的计算
3.1沿线流量的计算
qs=
＝103.1492m
其中，qs——比流量，L/（s·m）;
Q——管网最高时用水量，L/s；
∑q——最高时大用户集中用水量总和，L/s；
∑l——干管总长度，m，不包括穿越广场、公园等无建筑物地区的管线；只有一侧配水的管线，长度按一半计算，只起转输作用的管线入内。
Q=6211.42m3/h=1725.4L/s;
∑q=2289.21m3/h=635.9L/s;
∑l＝14982.5m;
故qs=
=
=0.0727L/（s·m）
沿线流量=比流量×各管段有效长度
各管段没线流量计算见下表
沿线流量计算表：
管段编号
管段
管段长度（m）
有效长度（m）
比流量L/（s·m）
沿线流量（L/s）
1
1-2
875
875
×0.0727
L/（s·m）
63.61
2
2-3
1165
1165
84.70
3
3-4
645
645/2
23.45
4
4-5
905
905
65.79
5
5-2
715
715
51.98
6
5-6
865
865/2
31.44
7
6-1
770
770
55.98
8
6-7
945
945/2
34.35
9
7-8
910
910/2
33.08
10
8-5
1025
1025/2
37.26
11
8-9
870
870
63.25
12
9-4
1105
1105/2
40.17
13
9-10
780
780/2
28.35
14
10-11
795
795/2
28.90
15
11-8
785
785
57.07
16
11-12
1150
1150/2
41.80
17
12-7
795
795
57.80
18
12-13
565
565/2
20.54
19
7-14
775
775
56.34
20
6-15
585
585
42.53
21
1-16
350
350
25.445
22
1-17
775
775
56.34
23
2-18
875
875
63.61
24
3-19
700
700/2
25.445
总数
19725
14982.5
1089.23
沿线流量总量1089.23L/s≈Q-∑q=1089.5L/s;在误差范围内，以上计算结果正确
3.2节点流量的计算
管网任一节点的节点流量为：
qi=
×∑q1=0.5∑q1
即任一节点i的节点流量qi等于与该节点相连各管段的沿线流量qi总和的一半，工业企业等集中用户所需流量，可直接作为接入大用户节点的节点流量。
各节点流量计算见下表
序号
按比流量计算（L/s）
工厂集中流量（L/s）
合计（L/s）
1
0.5×（63.61+56.34+25.45+55.98）
100.69
－
100.69
2
0.5×（84.70+63.61+63.61+51.98）
131.95
－
131.95
3
0.5×（84.70+23.45+25.45）
66.79
105.9
172.69
4
0.5×（23.45+65.79+40.17）
64.703
105.9
170.603
5
0.5×（65.79+51.98+31.44+37.26）
93.24
－
93.24
6
0.5×（31.44+55.98+42.53+34.35）
82.151
－
82.151
7
0.5×（34.35+56.34+33.08+57.80）
90.78
－
90.78
8
0.5×（33.08+37.26+63.25+57.07）
95.33
－
95.33
9
0.5×（63.25+40.17+28.35）
65.88
105.9
171.78
10
0.5×（28.35+28.90）
28.93
106.07
135
11
0.5×（28.90+57.07+41.80）
63.93
106.07
170
12
0.5×（41.80+57.80+20.54）
60.07
106.07
166.14
13
0.5×20.54
10.27
－
10.27
14
0.5×56.34
28.17
－
28.17
15
0.5×42.53
21.26
－
21.26
16
0.5×25.45
12.72
－
12.72
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