平顶山市给水排水管道工程设计.docx

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平顶山市给水排水管道工程设计

课程设计

设计题目：

给水排水管道系统

系别：

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：

2013年12月27日

指导老师评语

指导老师签字

答辩委员会评语

主任委员签字

设计成绩

前言.......................................................4

第1章课程设计任务书....................................7

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

2.1给水管网布置与选址.....................................8

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

2.3管网水力计算.........................................16

2.4管网平差.............................................16

2.5消防校核.............................................20

第3章污水管网设计与计算................................21

3.1污水设计流量计算.....................................21

3.2污水管道水力计算......................................22

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....................................23

附表1.....................................................24

附表2.....................................................29

附表3.....................................................29

附表4.....................................................33

参考文献..................................................34

结束语....................................................35

前言

课程实习是教学计划中重要的实践性教学环节之一，也是我们对教学过程中理论和实践相结合的过程之一。

水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源，科学用水和排水是人类社会史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。

特别是近现代史中，随着人类居住和生产的城市化进程，给排水工程己经发展成为城市建设和工业生产的重要基础设施，成为人类生命健康安全和工农业科技与生产发展的基础保障。

从天然水体取水，为人类生活和生产供应各种用水，用过的水再排回天然水体，水的这一循环过程就称为水的人工循环，又可称为水的社会循环。

在水的人工循环中，人类与自然在水质、水量等方面都存在着巨大的矛盾，这些矛盾的有效控制和解决，是通过建设一整套工程设施来实现的，着一整套工程设施的组合体就称为给水排水工程。

所以，给水排水工程就是在某一特定范围内，研究水的人工循环工艺和工程的技术科学。

其主要内容包括水的开采、加工、输送、回收和利用等工艺和工程，通常由水资源与取水工程、水处理工程和给水排水管道工程等部分组分。

给水排水工程的目的和任务，就是保证以安全使用、经济合理的工艺与工程技术，合理开发和利用水资源，向城镇和工业供应各项合格用水，汇集、输送、处理和再用利用污水，使水的人工循环正常运行；以提供方便、舒适、卫生、安全的生活和生活环境；保障人民健康与正常生活，促进生产发展，保护和改善水环境质量。

通过为期两周的学习设计，系统地获取给水排水的相关知识，理论与实践相结合，更好的掌握了专业知识，也加深对CAD软件的使用。

并且通过这次课程设计，达到熟悉专业、热爱专业、献身专业的目的。

在每天的实习课程设计中，遵守纪律，并且通过翻阅资料和这次课程设计中所了解到的知识，总结出了这篇设计报告，这也算是给这次认识实习画上一个圆满的句号。

Preface

Coursedesignteachingprogramisanimportantpracticalteachinglinkofteachingprocess,wealsoonthecombinationoftheoryandpracticeintheprocessof.

Thewateristheimportantresourceofhumanitylives,theindustryandagricultureproductionandthesocialeconomydevelopments.Thescientifichowtousewateranddrainingwaterarethemostimportantinthehumansocialhistoryandsocialactivityandoneofproductionactivecontents.Speciallyinthenearcontemporaryhistory,alongwiththehumanhousingandtheproductionurbanizedadvancement,theprojectofthegiveanddrainwaterisbecomeintotheurbanconstructionandtheindustrialproductionimportantinfrastructure,becomesthehumanitylife、healthsecurity、industry、agriculturesciencetechnologyandtheproductiondevelopmentfoundationsafeguard.

Naturalwaterfromthewaterbodyforhumanlifeandtheproductionandsupplyofwater,thewaterusedtorowbacktothenaturalwater,thewatercycleprocessiscalledartificialwatercycle,watercanbecalledthesocialcircle.Artificialcircleinthewater,waterandsoontherehasbeenagreatcontradictions,andthesecontradictionsandsolvetheeffectivecontrolisasetofworksbybuildingfacilitiestoachieve,andthecombinationofasetofengineeringfacilitiescalledonthewatersupplyanddrainageworks.Therefore,thewatersupplyanddrainageprojectsinaparticularareathestudyofartificialwatercycleprocessandthetechnicalandscientificworks.Itsmaincontentsincludewaterextraction,processing,transmission,suchasrecyclingandtheuseoftechnologyandengineering,bythewaterresourcesandwaterworks,watertreatmentworksandwaterdrainageworksandsomeothercomponents

Bytwoweeksofstudydesign,systemaccesstowatersupplyanddrainageoftherelatedknowledge,thecombinationoftheoryandpractice,abettergraspoftheprofessionalknowledge,butalsodeepentheirunderstandingoftheuseofCADsoftware.Throughthecurriculumdesign,achievethefamiliarprofessional,professional,dedicatedprofessionalpurposeoflove.Inthedailypracticeofcurriculumdesign,discipline,andreadingthedataandthecoursedesignistounderstandknowledge,summedupthedesignreport,thisalsoisthepracticeofpaintingthelastsatisfactoryfullstop.

第1章课程设计任务书

一、设计题目：

平顶山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

300

Ⅱ

200

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，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，用水量8000吨/天，最大班用水量：

3000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40%。

3）火车站用水量为L/s。

4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为6米。

5、城市河流水位：

最高水位：

63米，最低水位：

50米，常水位：

55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（包括方案比较）；

3）设计流量量计算；

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、《给排水管道工程》教材

五、设计成果

1、设计说明书一份（包括前言、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：

2010-2011学年第一学期（第16、17周12-13号-12-25号）

2、上交设计成果时间：

19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

该城市有一条自东向西河和自南向北转向西流的水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源。

该城市的地势相对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定线时干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。

干管的间距一般采用500m－800m。

2循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置从用水量较大的街区通过。

3干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。

4干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过，尽量少穿越铁路。

减小今后检修时的困难。

5干管与干管之间的连接管使管网成环状网。

连接管的间距考虑在800－1000m左右。

6力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用。

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

2.2.1.1一区最高用水量计算

城市最高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。

见表1。

表1

分区

人口密度（人/公顷）

面积（公顷）

人口数（人）

Ⅰ

300

2439.63

731889

Ⅱ

200

278.51

55702

平顶山市位于河南省，总人口78.7591万，参考《给水排水管道系统》教材表4-2得，可知平顶山位于二分区，为大城市。

最高综合生活用水定额为170～260L/（人·d），故取综合生活用水定额为260L/（人·d）。

用水普及率为100%。

最高综合生活用水量Q1：

Q1=qNf

Q1―—城市最高综合生活用水，m3/d；

q――城市最高综合用水量定额，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=260×731889/1000=190291.14m3/d

2.2.1.2一区工业用水量

（1）工业企业职工的生活用水量Q2：

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.

Q2=（360×35+840×25+600×35+1400×25）×3/1000=268.8（m3/d）

（2）工业企业职工的淋浴用水量Q3：

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：

淋浴用水量：

3000×0.3×0.8×0.06+3000×0.7×0.2×0.04=60（m3/d）

B工厂：

淋浴用水量：

5000×0.3×0.8×0.06+5000×0.7×0.4×0.04=128（m3/d）

Q3=60+128=188（m3/d）

（3）工业生产用水量Q4：

Q4=10000+8000=18000（m3/d）

2.2.1.3一区市政用水量Q5：

浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算；每天浇洒2次。

绿化用水量按2L/m2计，由于面积太大浇洒面积按总面积的5%算

Q5＝（2439.63×20%×10-3×104×2+2439.63×30%×10-3×104×2）×5%

＝1219.82（m3/d）

2.2.1.4一区城市的未预见水量和管网漏失水量

按最高用水量的20%计算。

Q6＝（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×20%＝41993.55（m3/d）

2.2.1.5一区最高日用水量Qd：

Qd＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6＝25196.31（m3/d）

2.2.1.6一区消防用水量：

根据《建筑设计防火规范》该城市消防用水量定额为95L/s，同时火灾次数为3次。

该城市消防用水量为：

Q7＝3×95=285L/s

2.2.1.7一区最高时用水量

最高时用水量为Qh=12552.89m3/h=3486.91L/s=3487L/s

2.2.2.1二区最高用水量计算

参考《给水排水管道系统》教材表4-2得，可知平顶山位于二分区，为大城市。

最高综合生活用水定额为170～260L/（人·d），故取综合生活用水定额为260L/（人·d）。

用水普及率为100%。

最高综合生活用水量Q1：

Q1=qNf

Q1―—城市最高综合生活用水，m3/d；

q――城市最高综合用水量定额，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=260×55702/1000=14482.52m3/d

2.2.2.2工业用水量

（1）工业企业职工的生活用水量Q2：

Q2=0

（2）工业企业职工的淋浴用水量Q3：

Q3=0

（3）工业生产用水量Q4：

Q4=0

2.2.2.3市政用水量Q5：

浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算，每天浇洒1次。

绿化用水量按2L/m2计，由于面积太大浇洒面积按总面积的5%算

Q5＝（278.51×20%×10-3×104×1+278.51×30%×2×10-3×104）×5%

＝111.40（m3/d）

2.2.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量

按最高用水量的20%计算。

Q6＝（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×20%＝2918.78（m3/d）

2.2.2.5最高用水量Qd

Qd＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6＝17512.70（m3/d）

2.2.2.6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35L/s，同时火灾次数为2次。

该城市消防用水量为：

Q7＝2×35=70L/s

2.2.2.7最高时用水量

最高时用水量为Qh=890.64m3/h=247.4L/s

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：

从各时段城市用水量变化情况表中可知：

一区：

∑q=（687.5+11.2）m3/h=194.08（L/s）

其中A厂107.26L/s，B厂86.82L/s。

1节点处有A工厂，13节点处有工厂B。

二区：

没有集中流量。

2.4.2比流量计算：

一区：

qs=（Qh－∑q）/∑L

=（3486.9－194.08）/（0.5×3613.4＋35488.2）

=0.0883（L/（s.m））

二区：

qs=（Qh－∑q）/∑L

=247.4/（825.2×0.5+4352.9）

=0.0519（L/（s.m））

Qh——为最高最大时用水量L/s

∑q——为大用户集中流量L/s

∑L——管网总的有效长度m

2.4.3沿线流量计算:

沿线流量的计算按下公式

qi-j＝qsＬi-j　　

Ｌi-j—有效长度；m

qs—比流量

一区沿线流量按管段计算见表7。

表7

平顶山市一区管道沿线流量计算

管段编号

管段长度m

有效长度m

比流量L/（s×m）

沿线流量L/s

1-2

1633.0

0.0883

144.19

2-5

948.4

0.0883

83.74

5-6

1851.4

0.0883

163.48

6-7

1251.2

0.0883

110.48

7-8

486.9

0.0883

42.99

8-9

546.8

0.0883

48.28

8-10

1221.6

0.0883

107.87

9-10

1423.5

0.0883

125.70

10-11

885.1

0.0883

78.15

11-12

448.7

0.0883

39.62

12-13

1561.3

780.7

0.0883

68.94

13-14

786.4

0.0883

69.44

13-18

1098.2

0.0883

96.97

8-13

1024.5

0.0883

90.46

14-15

995.8

0.0883

87.93

15-16

1306.9

0.0883

115.40

16-17

873.3

0.0883

77.11

17-18

588.9

0.0883

52.00

17-14

1214.7

0.0883

107.26

18-19

894.2

0.0883

78.96

7-18

1041.5

0.0883

91.96

6-19

1052.1

0.0883

92.90

19-20

1338.6

0.0883

118.20

20-21

697.7

0.0883

61.61

20-24

576.7

288.4

0.0883

25.47

5-21

594.2

0.0883

52.47

6-21

1227.3

0.08

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