给排水管网工程课程设计.docx
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给排水管网工程课程设计
给排水管网工程课程设计
计算说明书
学院：
项目：
广东A城给水管网设计
系部：
环境工程与土木工程系
指导老师：
专业：
班级：
姓名：
学号：
日期：
2011年12月26日
目录
1.给排水管网工程课程设计2
1最高日设计用水量计算：
2
1.2工业企业生产用水量Q4：
3
1.3市政用水量Q5：
3
1.4未预见水量及管漏失水量计算：
4
1.5最高日最高时设计用水量
5
1.6消防用水量5
2沿线流量和节点流量计算5
2．2．1配水干管计算长度：
6
2．2．3沿线流量：
6
3清水池容积计算8
4.管网平差11
4．1最高用水时管网平差：
11
4.2消防时网管核算：
13
4.3事故时管网核算：
15
1.给排水管网工程课程设计
1最高日设计用水量计算：
1.1生活用水量计算：
1.1.1综合生活用水量Q1计算：
=
式中
—设计期限内规划人口数，cap，
—设计期限内采用的最高日居民生活用水定额，
所以
居民综合用水量定额采用：
230（L/cap·d）6
Q1=67000*230（L/cap·d）/1000
=15410m3/d
1.1.2工业企业职工生活用水量Q2：
职工生活用水量标准采用：
高温车间为35L/（人·班）；一般车间为25L/（人·班）
式中
—工业企业车间的每日工作班次
—分别为相应车间一般及高温车间最大班的职工人数，cap；
—分别为相应车间职工的生活用水定额，
/（cap.班）
所以
Q2=3（8000/3*35+6000/3*25）/1000
=430m3/d
1.1.3工业企业职工淋浴用水量Q3：
职工淋浴用水量标准采用：
高温车间为60L/（人·班）；一般车间为40L/（人·班）
式中
—分别为相应车间一般及高温车间每班职工沐浴人数，cap；
—分别为相应车间职工的沐浴用水定额，
/（cap.班），.
所以
Q3=（8000*100%*60+6000*60%*40）/1000
=624m3/d
1.2工业企业生产用水量Q4：
=15000
式中
—同时开工的各类工业企业生产用水量之和，
。
1.3市政用水量Q5：
浇洒道路用水定额采用1.5
，每天浇洒3次，绿化用水定额采用2.0
，每天浇洒2次。
式中
—最高日浇洒道路和绿化的次数；
—分别为最高日内浇洒道路和绿化的面积，
；
—分别为浇洒道路和绿化的用水定额，
和
所以
Q5=（2*150000*2.0+3*170000*1.5）/1000
=600+765
=1365m3/d
1.4未预见水量及管漏失水量计算：
未预见用水量和管网漏失水量计算按上述各项用水量之和的20%计算，则：
=0.2*（15410+430+624+15000+1365）
=6565.8m3/d
最高日设计用水量计算：
=1.2*（15410+430+624+15000+1365）
=39394.8m3/d
1.5最高日最高时设计用水量
=647.46（L/s）
1.6消防用水量
消防贮备水量W2，按2h室外消防用水量计算,该地区规化年限内的人口为6.7万，参照国家现行《建筑设计防火规范》，确定消防用水量为35L/s，同时发生火灾次数为2次，工厂村人口为1万，则消防总流量为:
式中
—同时发生火灾次数；
—一次灭火用水定额，
。
所以
2沿线流量和节点流量计算
管网定线取决于城市平面布置，供水区地形，水源和调节水池位置，街区和大工业集中用水等。
考虑城市近，远期发展，管网布置成环状网。
该城市给水管网的主要供水方向拟定为自西向东供水。
为满足用户供水要求其定线满足：
干管的间距一般采用500—800m，两干管的连接间距为800．1000m。
允许有个别管段不符合上叙规则。
其管网布置图见附图一。
干管均匀分配，故按长度流量法来计算沿线流量和节点流量。
2．2．1配水干管计算长度：
二泵站～1为输水管，不参与配水，其计算长度为零。
管段1～2，2～3，3～4，4～5，1～6,6～11,11～12,12～13,13～14，14～15,5～10，10～15为单侧配水，其计算长度按实际长度的一半计入。
其余均为双侧配水管段，均按实际长度计入。
则：
∑L=12881.95m
2．2．2配水干管流量：
最高时总水量为Q=2330.859m3/h=647.460833L/s
大用户用水量包括：
工业区用水量：
Q工=（430+624+15000）m3/d=16024m3/d=185.462963L/s
工厂村用水量：
Q村=230*10000/1000=2300m3/d=26.6204L/s
=（647.460833-185.46-26.6204）/12881.95m
=435.380433/12881.95
=0.033797711L/（s·m）
2．2．3沿线流量：
管段1-2的沿线流量为
=0.03379x319.45
=10.79L/s
各管段沿线流量见下表：
各管段的沿线流量计算
管段编号
管段长度/m
管段计算长度/m
比流量/L/（s·m）
沿线流量/L/s
1-2
638.9
319.45
0.03379
10.79
2-3
638.9
319.45
10.79
3-4
1066.1
533.05
18.01
4-5
787.6
393.8
13.31
1-6
800.0
400
13.52
6-7
653.3
653.3
22.08
7-8
655.0
655
22.13
8-9
782.8
782.8
26.45
9-10
913.0
913
30.85
6-11
741.7
370.85
12.53
11-12
573.5
286.75
9.69
12-13
715.5
357.75
12.09
13-14
699.2
349.6
11.81
14-15
745.5
372.75
12.60
2-7
1085.8
1085.8
36.69
3-8
1208.9
1208.9
40.85
4-9
1061.6
1061.6
35.87
5-10
1152.2
576.1
19.47
7-12
567.5
567.5
19.18
8-13
553.7
553.7
18.71
9-14
865.4
865.4
29.24
10-15
510.8
255.4
8.63
合计
12881.95
0.03379
435.28
2．2．4节点流量计算：
=0.5（10.79+27.56）
=12.16（L/s）
各节点的流量计算如下表：
各管段节点流量计算
节点
连接管段
节点流量
集中流量
节点总流量
1
1-2，1-6
12.16
12.16
2
1-2，2-3，2-7
29.14
29.14
3
2-3，3-4，3-8
34.83
34.83
4
3-4，4-5，4-9
33.59
33.59
5
4-5，5-10
16.39
16.39
6
1-6,6-7,6-11
24.06
24.06
7
2-7，6-7，7-8，7-12
31.69
31.69
8
3-8，7-8，8-9，8-13
54.07
54.07
9
4-9，8-9，9-10，9-14
61.21
61.21
10
5-10，9-10，10-15
29.47
185.46+26.62=212.08
241.55
11
6-11，10-11，11-12
11.11
11.11
12
7-12，11-12，12-13
20.48
20.48
13
8-13，12-13，13-14
21.31
21.31
14
9-14，13-14，14-15
26.83
26.83
15
10-15，14-15
10.61
10.61
合计
416.94
629.02
3清水池容积计算
3．1一二级泵站共水曲线，如下表：
城市用水量曲线
3.2当管网中不设水塔时，清水池调节容积计算见下表中第7.8列，Q1为第
（2）项，Q2为第（4）项，第7列为调节流量Q1-Q2，第8列为调节流量累计值∑（Q1-Q2），其最大值为10.40，最小值为-4.06，则清水池调节容积为：
10.40-（-4.06）=14.46（%）
清水池调节容积计算表
小时
一级泵站（%）
二级泵站供水量（%）
清水池调节容积计算（%）
（1）
（2）
（4）
（2）-（4）
∑
0～1
4.17
1.92
2.25
2.25
1～2
4.17
1.70
2.47
4.72
2～3
4.16
1.77
2.39
7.11
3～4
4.17
2.45
1.72
8.83
4～5
4.17
2.87
1.30
10.13
5～6
4.16
3.95
8.93
0.21
6～7
4.17
4.11
0.06
10.40
7～8
4.17
4.81
-0.64
9.76
8～9
4.16
5.92
-1.76
8.00
9～10
4.17
5.47
-1.30
6.70
10～11
4.17
5.40
-1.23
5.47
11～12
4.16
5.66
-1.50
3.97
12～13
4.17
5.08
-0.91
3.06
13～14
4.17
4.81
-0.64
2.42
14～15
4.16
4.62
-0.46
1.96
15～16
4.17
5.24
-1.07
0.89
16～17
4.17
5.57
-1.40
-0.51
17～18
4.16
5.63
-1.47
-1.98
18～19
4.17
5.28
-1.11
-3.09
19～20
4.17
5.14
-0.97
-4.06
20～21
4.16
4.11
0.05
-4.01
21～22
4.17
3.65
0.52
-3.49
22～23
4.17
2.83
1.34
-2.05
23～24
4.16
2.01
2.15
0.00
累计
100.0
100.0
调节容积=14.46
清水池容积设计：
清水池中除了贮存调节用水量以外，还存放消防用水量和给水处理系统生产自用水量，因此清水池设计有效容积为：
W=W1+W2+W3+W4（m3）
清水池调节容积W1:
W1=k1XQd
=14.46%*39394.8
=5696.488（m3）
消防贮备水量W2，按2h室外消防用水量计算,该地区规化年限内的人口为6.7万，参照国家现行《建筑设计防火规范》，确定消防用水量为35L/s，同时发生火灾次数为2次，工厂村人口为1万，则消防总流量为:
式中
—同时发生火灾次数；
—一次灭火用水定额，
。
所以
W2=Qx*3.6*2=576（m3）
给水处理系统生产自用水量W3，取最高日用水量的5%,则
W3=5%*Qd
=0.05*39394.8
=1969.74（m3）
清水池的安全贮备水量W4，可以按以上三个容积和的
计算：
故清水池的有效容积为
W=（1+
）（W1+W2+W3）
=（1+
）（5696.488+576+1969.74）
=9697.44（m3）
考虑部分安全调节容积，取清水池有效容积为10000m3;
采用两座钢筋混泥土水池，每座池的有效容积为5000m3.
4.管网平差
4．1最高用水时管网平差：
根据用水情况，拟定各管段的流向，按照最短路线供水原则，并考虑可靠性的要求进行流量分配。
利用管网平差软件进行平差。
其计算结果如下：
节点数据：
编号
地面标高
已知水压
已知流量
节点水压
自由水头
节点流量
1
59.80
12.16
100.96
41.16
12.16
2
59.80
29.14
100.33
40.53
29.14
3
59.80
34.83
99.29
39.49
34.83
4
59.80
33.59
97.5
37.7
33.59
5
59.70
16.39
96.26
36.56
16.39
6
61.80
-623.4
103.86
42.06
-623.4
7
62.10
31.69
101.25
39.15
31.69
8
62.20
54.07
98.95
36.75
54.07
9
61.70
61.21
95.6
33.90
61.21
10
62.10
241.55
93.21
31.11
241.55
11
62.90
11.11
103.68
40.78
11.11
12
62.10
20.48
102.25
40.15
20.48
13
62.30
21.31
101.41
39.11
21.31
14
62.20
26.83
99.89
37.69
26.83
15
62.90
10.61
94.9
32.00
10.61
16
62.10
90.42
209
90.42
28.32
209
管段数据：
管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq
（米）（毫米）（米/秒）（升/秒）（米）
环号=1闭合差=.008
1400500.90177.272.24.90.0051
2319500.84165.111.96.63.0038
31085100.181.38.961.04.7538
46535001.32-259.243.91-2.55.0099
环号=2闭合差=.010
11085100.18-1.38.96-1.04.7538
2319450.84133.752.25.72.0054
31208200.4714.872.262.73.1837
46555001.18-230.813.66-2.40.0104
环号=3闭合差=.003
11208200.47-14.872.26-2.73.1837
2533350.8784.053.351.79.0212
31061200.6119.153.583.80.1983
47825001.17-230.293.64-2.85.0124
环号=4闭合差=.001
11061200.61-19.153.58-3.80.1983
2393250.6431.312.911.14.0365
3576150.8414.929.465.45.3652
49135001.07-209.623.06-2.79.0133
环号=5闭合差=.006
1370500.95-186.882.47-.91.0049
26535001.32259.243.912.55.0099
3567100.25-1.961.77-1.01.5133
4286500.90-175.772.20-.63.0036
环号=6闭合差=.006
1567100.251.961.771.01.5133
26555001.18230.813.662.40.0104
3553250.79-38.604.27-2.36.0612
4357450.96-153.332.90-1.04.0068
环号=7闭合差=.001
1553250.7938.604.272.36.0612
27825001.17230.293.642.85.0124
3865200.68-21.394.38-3.79.1771
4349350.97-93.424.07-1.42.0152
环号=8闭合差=.001
1865200.6821.394.383.79.1771
29135001.07209.623.062.79.0133
3255250.70-34.603.49-.89.0257
43722001.44-45.2115.29-5.69.1258
从计算结果可知，除控制点外的其他节点的自由水头都大于32．5m,满足水压要求。
所有管段的流速都在经济流速范围内，满足流速要求。
从泵站到管网的输水管计两条，每条流量为1/2×623.5=311.75L／s．选定管径600mm．
从节点数据表中可知，所需二级泵站最低供水水压标高为103.86m，假设清水池的地面标高为61.5m，另加0．5m的安全储水量，二泵站内、吸、压水管路的水头损失总共取3．0m.
所以水泵总需扬程为：
H．=103.86一（61.5+0.5）+3.0=44.86m．
其平差结果见下图：
4.2消防时网管核算：
该城镇同一时间火灾次数为两次，一次灭火用水量为35L／s。
从安全和经济角度来考虑，失火点一个放在控制点5．另一个放在靠近工业区的节点15．工业区失火点为节点10，消防时除节点5，15，10附加35L／s的消防流量外，其余各节点的流量与最高时相同。
消防时管网所需总流量623.4+90=713.4L／s。
其核算结果如下：
节点数据：
编号
地面标高
已知水压
已知流量
节点水压
自由水头
节点流量
1
59.80
12.16
99.06
39.26
12.16
2
59.80
29.14
98.11
38.31
29.14
3
59.80
34.83
97.13
37.33
34.83
4
59.80
33.59
94.12
34.32
33.59
5
59.70
51.39
92.97
33.27
51.39
6
61.80
-713.4
102.39
40.59
-713.4
7
62.10
31.69
99.9
37.80
31.69
8
62.20
54.07
97.48
35.28
54.07
9
61.70
61.21
94.16
32.46
61.21
10
62.10
261.55
91.25
29.15
261.55
11
62.90
11.11
102.19
39.29
11.11
12
62.10
20.48
100.39
38.29
20.48
13
62.30
21.31
99.37
37.07
21.31
14
62.20
26.83
96.75
34.55
26.83
15
62.90
35.61
94.9
32.00
35.61
16
62.10
87.49
237
87.49
25.39
237
从表格中可以看出，管风各节点的实际自由水压都满足H>10mH2O（98kPa）.符合消防要求。
管段数据:
管段号管长管径流速流量1000I水头损失sq
（米）（毫米）（米/秒）（升/秒）（米）
环号=1闭合差=.001
14005001.12219.113.321.33.0061
23195001.05206.112.96.95.0046
31085300.2618.25.45.49.0269
46535001.37-269.604.23-2.76.0102
环号=2闭合差=.006
11085300.26-18.25.45-.49.0269
2319450.99158.223.07.98.0062
31208200.4012.621.682.03.1610
46555001.31-256.883.84-2.52.0098
环号=3闭合差=.008
11208200.40-12.621.68-2.03.1610
25333501.16111.295.653.01.0270
31061200.4112.881.741.85.1438
47825001.27-248.953.61-2.82.0113
环号=4闭合差=.005
11061200.41-12.881.74-1.85.1438
2393250.6129.822.661.05.0351
3576150.7312.827.164.12.3214
49135001.17-229.693.63-3.31.0144
环号=5闭合差=-.003
13705001.14-224.303.47-1.28.0057
26535001.37269.604.232.76.0102
3567100.18-1.441.04-.59.4070
42865001.08-212.303.13-.90.0042
环号=6闭合差=-.004
1567100.181.441.04.59.4070
26555001.31256.883.842.52.0098
3553250.68-33.133.23-1.78.0538
43574501.20-190.893.71-1.32.0069
环号=7闭合差=.000
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