给水排水管网设计.docx
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给水排水管网设计
《水资源利用与保护》课程设计
设计题目：
广州市给水排水管道工程设计
学院：
市政与环境工程学院
专业：
给排水科学与工程
班级学号：
姓名：
指导教师：
张奎、谭水成、宋丰明、余海静
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
年月日
前言
设计是学习计划的一个重要的实践性学习环节，是对前期所学基础理论、基本技能及专业知识的综合应用。
通过课程设计调动了我们学习的积极性和主动性，培养我们分析和解决实际问题的能力，为我们走向实际工作岗位，走向社会打下良好的基础。
通过毕业设计使我们具备调查研究、文献检索、综合分析及总体规划设计和细部深入设计的能力，对学科发展新动向有所了解，并在设计过程中，提高图纸表达能力，熟练掌握工具书的应用，计算机的使用，并能进行外语翻译，从而使我们具备独立工作和进行工程设计的能力。
本设计为平顶山市给排水管道工程设计。
整个设计包括三大部分:
给水管道设计、污水管道设计和雨水管道设计。
给水管道的设计主要包括管网的布置及选址、流量的设计计算、清水池容积的确定、管网的水力计算、管网平差和消防校核。
排水体制确定为截流式合流制，污水和雨水共用一条管道。
主要包括排水体制的确定、设计流量计算和设计水力计算。
Foreword
Curriculumdesignisthelearningplanisanimportantpracticelinkoflearning,istheearlystudiesthebasictheory,basicskillsandexpertiseoftheintegratedapplication.Throughcoursesdesignedtomobilizeourlearningenthusiasmandinitiative,tocultivateourabilityofanalyzingandsolvingpracticalproblems,aswemovetowardactualwork,tosocietytolayagoodfoundation.
Throughthegraduationdesignsothatwehaveinvestigationandstudy,literatureretrieval,analysisanddesignofoverallplanninganddetailedinsightintotheabilitytodesign,tounderstandthesubjectnewdevelopmenttrend,andinthedesignprocess,improvethedrawingskills,masterthetoolsontheapplication,theuseofthecomputer,andcancarryontheforeignlanguagetranslation,soweworkindependentlyandengineeringdesignability.
ThedesignforthePingdingshancitywatersupplyanddrainagepipelineengineeringdesign.Thedesignincludesthreeparts:
watersupplypipelinedesign,sewagepipelinedesignandrainwaterpipelinedesign.Watersupplypipelinedesignmainlyincludesthedesignofpipenetworklayoutandsiteselection,designandcalculationoftheflow,clearwatertankvolumedetermination,hydrauliccalculation,pipenetworkadjustmentandfirecheck.Drainagesystemforinterceptingcombinedsewageandstormwater,shareapipeline.Themaindrainagesystem,includingdeterminationofdesignflowcalculationanddesignhydrauliccalculation.
第1章设计任务书
河南城建学院0244111、2班《给水排水管道系统》课程设计任务书
一、设计题目：
广州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
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5000吨/天，最大班用水量：
2000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90%；一般车间使用淋浴者占10%。
3）火车站用水量为18L/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。
三、课程设计内容：
1、城市给水管网初步设计
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；（三种校核人选一种）
5）绘图（平面图、等水压线图）
2、城市排水管网初步设计。
1）排水体制选择
2）城市排水管网定线的说明；
3）设计流量计算；
4）污水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、《给排水管道系统》教材
五、设计成果
1、设计说明书一份（包括中英文前言、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（3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）（3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：
2013-2014学年第一学期（第15、16周12月16号-12月28号）
2、上交设计成果时间：
16周周五下午
3、设计指导教师：
谭水成、张奎、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
该城市有一条自西向东流的水量充沛，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）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。
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最高日用水量计算
城市最高日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。
总人口的计算：
由原始资料可知，该城市为广州市，一区面积376公顷
二区面积2252公顷，所以人口总数为320×376+350×2252=908520人，因为每个城市人口每年都在增加，我们假设每年增加一万人，设计年限为8年，共增长8万人，所以总人数共90850+8000=98.9万人，查《室外排水设计规范》可知该城市位于一区，为大城市。
综合生活用水定额采用300L/人.d.用水普及率定为100%。
最高日综合生活用水量Q1
Q1=qNf
Q1―—城市最高日综合生活用水，m3/d；
q――城市最高日综合用水量定额，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%
×
2.2.2工业用水量
（1）工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q21：
工厂职工生活用水量采用一般车间每人每班25L，一班车间的用水变化系数为3.0，一般车间的淋浴用水已40L每人每天。
高温车间生活用水每人每班35L计算，高温车间的用水变化系数为2.5淋浴用水按一般车间每人每班60L。
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%。
B工厂，日用水量5000吨/天，最大班用水量：
2000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90%；一般车间使用淋浴者占10%。
工厂
人数
总人数
一般车间
热车间
一般淋浴
热淋浴
A
3000
2100
900
420
720
B
5000
3500
1500
350
1350
表2-1工厂人数细分
A生活用水量
B生活用水量
（2）工业生产用水量
故工业用水总量为
2.2.3市政用水量Q3
浇撒道路和绿化用水量应根据路面种类、绿化面积、气候和土壤等条件确定。
浇撒道路用水量一般没平方米路面每次1.0-2.0L，每日2-3次，大面积绿化量可采用1.5-4.0L/（d.m2）
根据资料查询城市地面覆盖情况如下表2-2：
地面种类
面积（%）
屋面
50
混凝土路面
20
草地
30
表2-2城市地面覆盖百分比情况
我们设计
面积（万m2）
用水量（L/次.m2）
浇洒次数
道路
525.6
1.5
2
绿化
788.4
2
1
表2-3城市面积详图
浇撒道路用水量
绿地用水量
市政用水
2.2.4城市的管网漏失水量Q4
管网漏水量系数为11%-12%，取11%
m3/d
2.2.5未预见水量Q5
未预见水量的系数一般在8%-12%，取10%
2.2.6最高日平均时和最高时设计用水量计算
在设计年限以内城镇最高日设计用水量Qd为
m3/d=4833.42L/s。
查《城市用水量日变化系数表》，可知在广州这个大城市，系数取值范围为1.2-1.4，取1.3。
最高日平均时的用水量
为
m3/d。
查《城市用水量日变化系数表》，可知在广州这个大城市，系数取值范围为1.2-1.4，取1.3。
故最高日最高时设计用水量为
/d。
2.3清水池调节容积
2.3.1清水池的调节容积
在缺乏用水变化规律的资料时，城市水厂的清水池调节容积，清水池的调节容积计算采用的方法是凭经验估算，按10%-20%估算，供水量大的城市，因24h的用水量变化较小，可取较低百分数，以免清水池过大。
因此取10%.
m3/d
清水池个数一般不少于两个，并能单独工作和分别放空。
我们设计了两个清水池，故每个清水池在最高日分到的流量为
/d.
2.3.2自来水厂自用水量按最高日用水量的5%计
W2=5%×486823.3=24341.2m3/d
2.3.3消防储水量（火灾延续时间按2h算，一次用水量按80L/s,同一时间火灾次数为三次,根据《城市室外消防用水量表》）。
W3=qfNT=80×3.6×3×2=1728m³
则清水池有效容积W为：
W＝（1＋1/6）×（W1＋W2＋W3）=98569.3m³
取整数为：
W=98570m³
清水池的个数一般不少于两个，并能单独工作和分别放空。
如有特殊措施能保证供水要求时，亦可采用一个，但须分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。
本题取两个清水池，每座有效容积为49285。
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：
集中用水有工厂A、B和火车站
2.4.2比流量计算：
qs=（Q-∑q）/∑L=（4833.42-177.52）/44069.5=0.1056L/（s.m）
Qh----为最高日最大用水量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:
沿线流量计算数据见下表：
表2-4沿线流量计算表
管段编号
管长
有效长度
配水系数
比流量
沿线流量
1-2
858
858
1
0.1056
90.6048
1-3
679
339.5
0.5
0.1056
35.8512
1-4
1018
1018
1
0.1056
107.5008
3-6
913
456.5
0.5
0.1056
48.2064
2-5
991
495.5
1
0.1056
52.3248
4-5
891
891
1
0.1056
94.0896
4-7
844
844
1
0.1056
89.1264
4-6
955
955
1
0.1056
100.848
7-8
1131
1131
1
0.1056
119.4336
7-10
1021
1021
1
0.1056
107.8176
7-11
1215
1215
1
0.1056
128.304
8-9
874
437
0.5
0.1056
46.1472
9-10
1063
531.5
0.5
0.1056
56.1264
10-12
1398
699
0.5
0.1056
73.8144
11-12
545
272.5
0.5
0.1056
28.776
12-13
773
0
0
0.1056
0
13-14
1452
726
0.5
0.1056
76.6656
13-20
1394
697
0.5
0.1056
73.6032
14-15
971
485.5
0.5
0.1056
51.2688
14-21
1388
1388
1
0.1056
146.5728
15-16
1003
501.5
0.5
0.1056
52.9584
15-29
469
469
1
0.1056
49.5264
16-17
996
498
0.5
0.1056
52.5888
17-18
627
313.5
1
0.1056
33.1056
18-19
2385
0
0
0.1056
0
19-38
608
304
0.5
0.1056
32.1024
20-21
1210
1210
1
0.1056
127.776
21-22
1977
988.5
1
0.1056
104.3856
22-23
1281
640.5
1
0.1056
67.6368
23-24
932
466
0.5
0.1056
49.2096
24-25
1327
663.5
0.5
0.1056
70.0656
25-26
610
610
1
0.1056
64.416
26-27
506
253
0.5
0.1056
26.7168
27-28
500
0
0
0.1056
0
28-33
866
433
0.5
0.1056
45.7248
33-34
714
714
1
0.1056
75.3984
34-35
924
924
1
0.1056
97.5744
34-39
300
300
1
0.1056
31.68
39-36
963
963
1
0.1056
101.6928
36-37
1112
1112
1
0.1056
117.4272
37-38
826
826
1
0.1056
87.2256
38-39
1366
1366
1
0.1056
144.2496
28-41
576
288
0.5
0.1056
30.4128
41-42
578
289
1
0.1056
30.5184
42-43
868
868
1
0.1056
91.6608
40-41
1314
1314
1
0.1056
138.7584
40-43
790
790
1
0.1056
83.424
22-29
909
909
1
0.1056
95.9904
29-30
1572
1572
1
0.1056
166.0032
30-31
815
815
1
0.1056
86.064
30-32
1023
1023
1
0.1056
108.0288
23-30
1164
1164
1
0.1056
122.9184
24-32
1323
1323
1
0.1056
139.7088
26-32
1387
693.5
0.5
0.1056
73.2336
18-31
1033
1033
1
0.1056
109.0848
20-44
1167
583.5
0.5
0.1056
61.6176
44-45
847
847
1
0.1056
89.4432
45-21
1176
588
0.5
0.1056
62.0928
16-31
1105
1105
1
0.1056
116.688
28-35
848
848
1
0.1056
89.5488
求和
60371
44069.5
4653.7392
2.4.4节点流量:
管段中任一点的节点流量等于该点相连各管段的沿线流量总和的一半α＝0.5
计算结果见表2-4：
表2-5节点流量计算表
节点编号
节点连接管段
沿线总流量
系数
节点流量（L/s）
集中流量（L/s）
节点总流量（L/s）
1
1-21-31-4
233.95
0.5
116.98
0.00
116.98
2
2-12-5
142.92
0.5
71.46
0.00
71.46
3
3-13-6
84.06
0.5
42.03
0.00
42.03
4
4-14-54-64-7
391.57
0.5
195.79
0.00
195.79
5
5-25-4
146.41
0.5
73.21
0.00
73.21
6
6-36-4
149.06
0.5
74.53
0.00
74.53
7
7-87-107-117-4
444.68
0.5
222.34
0.00
222.34
8
8-78-9
165.58
0.5
82.79
0.00
82.79
9
9-89-10
102.28
0.5
51.14
0.00
51.14
10
10-710-910-12
237.76
0.5
118.88
0.00
118.88
11
11-711-12
157.08
0.5
78.54
0.00
78.54
12
12-1012-1112-13
102.59
0.5
51.30
0.00
51.30
13
13-1213-1413-20
150.27
0.5
75.14
0.00
75.14
14
14-1314-1514-21
274.51
0.5
137.26
0.00
137.26
15
15-1415-1615-29
153.76
0.5
76.88
0.00
76.88
16
16-1516-1716-31
222.24
0.5
111.12
0.00
111.12
17
17-1617-18
85.7
0.5
42.85
0.00
42.85
18
18-1718-1918-31
142.19
0.5
71.10
0.00
71.10
19
19-1819-38
32.10
0.5
16.05
63.50
79.55
20
20-1320-2120-24
263
0.5
131.50
18.00
149.50
21
21-1421-2021-2221-45
440.83
0.5
220.42
96.02
316.44
22
22-2122-2322-29
268.02
0.5
134.01
0.00
134.01
23
23-2223-2423-30
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