设计说明书 陈晓明.docx
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设计说明书陈晓明
目录
1．设计要求
1.1设计题目………………………………………………………………2
1.2设计原始资料…………………………………………………………2
1.3设计分析过程及要求…………………………………………………3
1.4设计图内容及要求
2.设计计算
2.1城镇给水工程用水量计算……………………………………………4
2.2泵站工况及清水池水塔容积计算……………………………………7
2.3管网布置………………………………………………………………9
2.4管段计算………………………………………………………………11
2.5消防校核………………………………………………………………14
2.6平时与消防时水泵比较………………………………………………16
3.分析总结………………………………………………………………17
附图：
节点示意图
1.设计目的要求
本课程设计的目的，在于培养学员运用所学的给水管网知识解决实际问题，完成某城镇给水管道的初步设计，从而进一步提高计算、制图和使用规范与技术资料的能力。
设计时，要做到技术上可行，经济上合理。
因此，学员应深入复习有关课程，充分理解其基本原理。
在此基础上，学会独立查阅有关技术文献，确立会理的设计方案，逐步树立正确的设计观点。
要求计算准确，图面清晰，说明书简明扼要，文字顺通，重点突出，论证有充分根据，并且编排有序
1.1设计题目
某城镇给水管网初步设计。
1.2设计原始资料
1.2.1概述
该城镇位于重庆东部，长江西岸，根据城市规划建设，市内建有居民区、
工厂和火车站。
详见规划地形图。
1.2.2城市用水概况
1城市有居民二万人，建筑层数不等，水压要求达到24mH2O。
（用水标准为258L/d。
2医院：
门诊部每天诊疗500人次；住院部共有病床350床单。
病房卫生设备情况为:
有盥洗室和浴室，另100床病床的房间有盆浴。
3工厂及火车站
（1）印染厂
全厂职工1200人。
三班工作制，每班400同人，20%的职工下班后需淋浴；
最高日产量600匹布
最高日用水标准1.2m³/每匹布
水压要求16mH2O
（2）食品加工厂
全厂职工为600人，三班制生产，属一般车间，淋浴人数占50%。
生产用水50m³/h
水压要求20mH2O
（3）火车站
用于机车冲水，清洗和站务人员生活用水，总用水量为350m³/d，火车站自建水塔用于调节水的不均匀性，并备有消防水池，水压要求为16mH2O。
1.2.3其他用水
消防用水：
按规定计算。
未预见用水：
本设计按总用水量的25%计算。
给水普及率：
100%
1.3设计分析过程及要求
设计分析过程：
1.先计算该城镇总用水量从而确定一级泵站流量。
2.根据用水量分布表绘制相应图标并计算二级泵站流量。
3.根据泵站流量确定相应调节构筑物体积。
4.参照设计平面图，选取控制点后进行管网的定线。
5.根据确定的管道走向确定节点开始并且计算相应沿线流量，节点流量管段设计流量等相应参数。
6.根据相应设计流量及选取的经济流速确定相应的管径。
7.管径选取完后进行消防校核。
8.对水泵水力扬程进行计算。
1.4设计图内容及要求
按照要求将设计结果绘制在图纸上
（1）每一管段上应注明管径和长度，每一节点应编号。
节点详图上用符号表示所布置的配件和附属构筑物。
图中所使用的符号和其它标记应用图例说明。
（2）图中应附有说明，说明图中尺寸的单位、采用的管材、管道基础和对施工的要求等。
2给水管网设计说明书
2.1城市给水工程用水量计算
2.1.1居民区的用水量计算
居住区二万人，建筑层数不等，水压要求达到24mH2O。
（用水量标准取250+8L/d）
居住区的最高日生活用水量Q1=N×q=20000×（250+8）/1000=5160m3/d
式中：
N为区计划人口；q为居民最高日生活用水定额
2.1.2医院用水计算
（1）门诊
Q2a=500×15/1000=7.5m3/d
（2）住院部
Q2b=250×2000/1000+100×400/1000=90m3/d
医院最高日用水定额Q2=Q2a+Q2b=97.5m3/d
2.1.3印染厂
（1）职工生活用水量
（2）淋浴
（3）生产用水
印染厂最高日用水量：
Q3=Q3a+Q3b+Q3c=42+14.4+720=776.4m3/d
2.1.4食品加工厂
（1）职工生活用水量（设为一般车间）
（2）淋浴
生活用水
（3）生产用水
食品厂最高日用水量:
Q=1239m3/d
2.1.5火车站
总用水量为350m3／d
Q总=1239+776.4+97.5+5160+350=7622.9m3/d
2.1.6最高日总用水量
未预见水量，。
本设计采用总用水量的25%计算。
Qd=1.25×7622.9=9528.625m3/d
最高日平均使用水量Qm=Qd/24=397.03m3/d
由图1可知最高日最高用水量为18:
00~19:
00qh=590.61m3/h
时变化系数Kh=Qh/Qm=1.488
2.1.7消防用水量
按2小时火灾延续时间计算，根据查阅资料
居住区消防用水量：
当居民区人口<2.5万人，同一时间火灾次数为1，一次灭火用水15L/s
消防用水量=居住区室外消防用水量=54（m³/h）×2×1=108m³
逐时用水量计算表
逐时用水量计算表
时
段
生活用水量
医院
印染厂
食品厂
火车站
小计
未预
见及漏损水量
合计
逐时用水百分比
用水百分比﹪
用
水
量
m3
用水百分比﹪
用水量m3
生产用水
生活用水
生产用水
生活用水
用水百分比﹪
用水量m3
用水百分比﹪
用水量m3
用水量m3
用水百分比﹪
用水量m3
用水量m3
1
2
3
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
0-1
1.10
56.76
2.20
2.15
4.00
28.80
4.16
2.35
50
3.68
0.99
14.58
155.62
38.91
194.53
2.04
1-2
0.70
36.12
2.80
2.73
4.00
28.80
4.18
2.36
50
3.67
0.99
14.58
135.58
33.89
169.47
1.78
2-3
0.90
46.44
2.80
2.73
4.20
30.24
6.25
3.53
50
3.67
0.99
14.58
148.51
37.13
185.63
1.95
3-4
1.60
82.56
3.00
2.95
4.10
29.52
2.08
1.17
50
3.68
0.99
14.58
181.78
45.44
227.22
2.39
4-5
1.80
92.88
4.10
4.00
4.10
29.52
4.16
2.35
50
3.68
0.99
14.58
194.32
48.58
242.90
2.55
5-6
3.41
175.96
3.60
3.51
4.20
30.24
4.16
2.35
50
3.68
0.99
14.58
277.63
69.41
347.03
3.65
6-7
6.61
341.08
5.90
5.75
4.20
30.24
6.25
3.53
50
4.36
1.18
14.58
446.35
111.59
557.94
5.86
7-8
5.84
301.34
5.10
4.97
4.30
30.96
2.09
1.18
50
4.76
1.29
14.58
404.32
101.08
505.40
5.31
8-9
5.54
285.86
6.40
6.24
4.30
30.96
4.16
2.35
50
4.76
1.29
14.58
391.28
97.82
489.09
5.14
9-10
5.69
293.60
6.00
5.85
4.30
30.96
4.16
2.35
50
4.75
1.28
14.58
398.62
99.66
498.28
5.24
10-11
6.17
318.37
6.60
6.44
4.20
30.24
6.25
3.53
50
4.76
1.29
14.58
424.44
106.11
530.55
5.58
11-12
6.81
351.40
5.90
5.75
4.10
29.52
2.08
1.17
50
4.75
1.28
14.58
453.70
113.43
567.13
5.96
12-13
6.12
315.79
5.10
4.97
4.10
29.52
4.17
2.35
50
4.76
1.29
14.58
418.50
104.63
523.13
5.50
13-14
5.23
269.87
4.60
4.49
4.10
29.52
4.16
2.35
50
4.76
1.29
14.58
372.08
93.02
465.11
4.89
14-15
5.09
262.64
5.00
4.88
4.20
30.24
6.26
3.53
50
6.51
1.76
14.58
367.63
91.91
459.53
4.83
15-16
5.26
271.42
4.80
4.68
4.20
30.24
2.09
1.18
50
3.68
0.99
14.58
373.09
93.27
466.36
4.90
16-17
5.20
268.32
4.50
4.39
4.30
30.96
4.17
2.35
50
3.68
0.99
14.58
371.59
92.90
464.49
4.88
17-18
5.99
309.08
4.40
4.29
4.30
30.96
4.16
2.35
50
3.67
0.99
14.58
412.25
103.06
515.31
5.42
18-19
7.17
369.97
4.00
3.90
4.10
29.52
6.25
3.53
50
3.68
0.99
14.58
472.49
118.12
590.61
6.21
19-20
6.46
333.34
3.80
3.71
4.30
30.96
2.09
1.18
50
3.68
0.99
14.58
434.75
108.69
543.44
5.71
20-21
3.05
157.38
2.50
2.44
4.20
30.24
4.16
2.35
50
3.67
0.99
14.58
257.97
64.49
322.47
3.39
21-22
2.01
103.72
2.30
2.24
4.20
30.24
4.17
2.35
50
3.68
0.99
14.58
204.12
51.03
255.15
2.68
22-23
1.42
73.27
2.10
2.05
4.00
28.80
6.25
3.53
50
4.36
1.18
14.58
173.40
43.35
216.75
2.28
23-24
0.83
42.83
2.50
2.44
4.00
28.80
2.10
1.18
50
3.67
0.99
14.58
140.82
35.21
176.03
1.85
合计
100
5160
100
97.5
100
720
100
56.4
1200
100
27
350
7610.90
1902.73
9528.65
100
2.2泵站工况和清水池水塔调节容积的计算
2.2.1一，二级泵站工况图
2.2.2清水池和水塔调节容积计算表
用水量%
二级泵站供水量%
一级泵站用水量%
清水池调节容积%
水塔调节容积%
无水塔
有水塔
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
0-1
2.00
3.00
4.17
-2.17
-1.17
-1.00
1-2
1.74
3.00
4.17
-2.43
-1.17
-1.26
2-3
1.91
3.00
4.17
-2.26
-1.17
-1.09
3-4
2.36
3.00
4.17
-1.81
-1.17
-0.64
4-5
2.53
3.00
4.17
-1.64
-1.17
-0.47
5-6
3.64
3.00
4.17
-0.53
-1.17
0.64
6-7
5.90
5.00
4.17
1.73
0.83
0.90
7-8
5.33
5.00
4.17
1.16
0.83
0.33
8-9
5.16
5.00
4.17
0.99
0.83
0.16
9-10
5.26
5.00
4.17
1.09
0.83
0.26
10-11
5.60
5.00
4.17
1.43
0.83
0.60
11-12
6.00
5.00
4.17
1.83
0.83
1.00
12-13
5.52
5.00
4.17
1.35
0.83
0.52
13-14
4.90
5.00
4.17
0.73
0.83
-0.10
14-15
4.84
5.00
4.17
0.67
0.83
-0.16
15-16
4.92
5.00
4.17
0.75
0.83
-0.08
16-17
4.89
5.00
4.17
0.72
0.83
-0.11
17-18
5.44
5.00
4.17
1.27
0.83
0.44
18-19
6.24
5.00
4.17
2.07
0.83
1.24
19-20
5.74
5.00
4.17
1.57
0.83
0.74
20-21
3.37
3.00
4.17
-0.80
-1.17
0.37
21-22
2.65
3.00
4.17
-1.52
-1.17
-0.35
22-23
2.24
3.00
4.17
-1.93
-1.17
-0.76
23-24
1.81
3.00
4.17
-2.36
-1.17
-1.19
合计
100
100
100
17.41
11.67
7.20
清水池容积=W1+W2+W3+W4
W1（调节容积）=17.41%×9528.65=1658.94m³
W2（消防）=54（m³/h）×2×1=108m³
W3（水厂生产用水量）=10%×Qd=0.1×9528.65=952.86m³
W4（安全蓄水量）=（w1+w2+w3）/2.8=（1658.94+108+952.86）/2.8=971.34m³
W=W1+W2+W3+W4=3691.14m³
本设计采用两只容积为1850m³的等容积清水池
本设计二级水泵采用变频水泵，虽然计算中考虑了水塔调节，但是实际设计时为减少预算未建造水塔而是二级泵站自行变频调节用水量。
应为若设置网前水塔，水厂地区地势较低，水塔将要建造的比较高，不符合经济要求。
若选择在就近高处建设水塔，则将增加很多管线，加大施工难度，所以综上所述不采用水塔而选择24小时变频泵进行水量供给。
2.3管网的布置
2.3.1管网布置
具体的管网走向、节点设置、构件等设置参照本设计说明书后附图：
给水管网节点示意图.
本设计采用的管道是铸铁管道，相应计算参数均以铸铁管道为准。
在管网定线时，按树状管网定线原则，依据相应国家要求进行管道设计铺设。
2.3.2管材选择，埋深，管道接口形式
管材：
本设计选择耐腐蚀较强，性价比较高的铸铁管作为设计用管。
埋深：
不考虑冰冻线时不低于0.7m；考虑冰冻线，埋设深度可在冰冻线以下0.2米处，并符合如下条件：
当管径大于100mm时，管顶最小埋深为1.20米。
管道接口形式：
采用承插式或法兰式。
2.4管段计算
根据之前的用水量计算，参照用水量计算表得出
最高日最高时（18:
00~19:
00）用水量为590.61m3/h=164.06L/s
最高日最高时生活用水量：
590.61-102.52=488.09m3/h=135.58L/s
2.4.2管线总配水长度：
∑L=909.5m
2.4.3比流量：
qs=135.58/909.5=0.149L/m.s
2.4.4沿线流量、节点流量、管段设计流量见下表
沿线流量、节点流量、管段流量计算
节点编号
管段编号
管段长度
沿线流量
节点流量
节点集中流量
管段设计流量
1
0-1
65
4.8425
8.75
q0-1=q1-2+q1-10+q1=161.75
2
1-2
60
4.47
10.24
q1-2=q2-3+q2+q14=95.6678
3
2-3
35
2.6075
3.54
1.08
q2-3=q3-4+q3+1.08=69.41
4
3-4
70
4.47
10.13
q3-4=q4-5+q4+q15=64.79
5
4-5
50
7.45
13.86
q4-5=q5-6+q5+q16=50.49
6
5-6
80
11.92
12.85
q5-6=q6-7+q6+q17=32.46
7
6-7
65
4.93
2.42
q6-7=q7+8.67+4.05=14.43
8
7-8
30
8.67
9
8-9
55
4.05
10
1-10
130
8.2
10.8
q1-10=q10-11+q10+q18=66.63
11
10-11
50
7.45
9.31
q10-11=q11-12+q11+q19=52.85
12
11-12
15
2.24
13.04
q11-12=q12-13+q12+q20=39.07
13
12-13
110
16.39
8.2
14.29
q12-13=q13+14.29=22.30
14
2-14
90
13.41
6.71
15
4-15
56
8.34
4.17
16
5-16
56
8.34
4.17
17
6-17
60
8.94
4.47
18
10-18
40
5.96
2.98
19
11-19
60
8.94
4.47
20
12-20
50
7.45
3.73
2.4.5控制点
节点7地形标高较高，而且离水厂最远，所需服务水头也比较高，所以选7点为控制点。
2.4.6流速选择
参照平均经济流速确定，查给排水水力计算表（铸铁管）
平均经济流速：
D100-400mm0.6-0.9m/s
D≥400mm0.9-1.4m/s。
2.4.7干管水力计算
控制点7，地形标高229m，干管水力计算表如下：
干管水力计算表
节点编号
管段编号
管段设计流量L/s
管长m
流速m/s
管径mm
水力坡度i
水头损失mH2O
节点水压标高m
地形标高m
自由水头
1
0-1
161.7400
65
1.03
450
0.00578
0.3757
254.3951
225
29.3951
2
1-2
86.3600
60
0.89
350
0.00350
0.2100
254.1851
230
24.1851
3
2-3
69.4100
35
0.73
350
0.00239
0.0837
254.1014
226
28.1014
4
3-4
64.7900
70
0.67
350
0.00203
0.1421
253.9593
224
29.9593
5
4-5
50.4900
50
0.71
300
0.00282
0.1410
253.8183
225
28.8183
6
5-6
32.4600
80
0.67
250
0.00316
0.2528
253.5655
227
26.5655
7
6-7
14.2300
65
0.80
150
0.00870
0.5655
253.0000
229
24.0000
2.4.8支管水力计算
支管起点从节点1起，由节点1水压标高减去1-13管段水头损失就可得到节点13处水压标高，依次减去支管各
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