给水管网课程设计.docx
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给水管网课程设计
一、设计任务………………………………………………………
二、设计要求………………………………………………………
三、设计原始资料…………………………………………………
四、设计方案和管道定线…………………………………………
4.1设计用水量计算……………………………………………
4.2水量调节计算………………………………………………
4.3设计流量计算………………………………………………
4.4管段设计流量分配…………………………………………
4.5管段设计管径计算…………………………………………
4.6设计工况水利分析…………………………………………
4.7控制点确定…………………………………………………
4.8泵站扬程设计………………………………………………
4.9水塔高度设计………………………………………………
4.10管网设计校核……………………………………………
4.10.1消防工况校核…………………………………………
4.10.2转输工况校核…………………………………………
4.10.3事故工况校核…………………………………………
五、管材选用………………………………………………………
六、其它问题………………………………………………………
七、节点详图………………………………………………………
附表…………………………………………………………………
一、设计任务
陕西省安康市给水管网工程初步设计
二、设计要求
1）、设计方案合理，安全可靠，运行管理方便。
2）、计算说明书完整，计算正确，条理清楚，编排合理，语言规范，书写工整，装订整齐。
3）、图纸应能准确表达设计图意，图面布置合理，图面整洁，规范，线条清晰，复合制图标准，并用工程字注文。
4）、独立思考，遵纪守律，按时作息，独立完成。
三、设计原始资料
3.1城市地理资料
该城市位于陕西省南部地区，汉江中游，黄洋河从城中穿过汇入汉江，将城市分为河南和河北两个行政区。
河南区：
规划人口数10万人，房屋平均层数为4层；
河北区：
规划人口数18万人，房屋平均层数为5层；
3.2自然资料
（1）地质：
该城市土壤种类为黏质土，地下水位线高程为508.43米。
（2）降水：
年平均降水量为816.5mm。
（3）气温：
年平均19.2℃，最热月平均33.5℃，最冷月平均5.8℃。
（4）常年主导风向：
东北风。
（5）地震烈度：
6级。
（6）水文资料：
在黄洋河汇流处汉江上游1km处设有一座水文站，历史最高洪水位高程510.55米；98%保证率的枯水位高程504.25米，常水位高程507.62米。
河面比降：
汉江为2.8‰，黄洋河为5.5‰.汉江多年平均流量为854.5m³/s，流速1.8~3.2m/s，江水水质满足地表水Ⅱ类水质标准。
3.3工程资料
（1）工业企业：
具体位置见城市总规划图，用水量情况见下表：
表1工业企业用水情况汇总表
序号
名称
用水量（m³/s）
用水时间
备注
1
钢铁厂
4200
全天均匀使用
水质为生活饮用水，水压无特殊要求
2
化工厂
3500
全天均匀使用
同上
3
车辆厂
2600
8~24h均匀使用
同上
4
制药厂
1600
8~16h均匀使用
同上
5
针织厂
800
8~16h均匀使用
同上
6
啤酒厂
2500
全天均匀使用
同上
7
食品厂
950
8~24h均匀使用
同上
8
肉联厂
650
8~16h均匀使用
同上
9
火车站
750
全天均匀使用
同上
（2）最高日城市综合生活用水每小时用水量占最高日用水量的百分比情况如下表所示：
表二城市综合生活用水情况表
时间
小时用水量占最高日用水量%
时间
小时用水量占最高日用水量%
时间
小时用水量占最高日用水量%
0~1
1.82
8~9
5.92
16~17
5.57
1~2
1.62
9~10
5.47
17~18
5.63
2~3
1.65
10~11
5.40
18~19
5.28
3~4
2.45
11~12
5.66
19~20
5.14
4~5
2.87
12~13
5.08
20~21
4.11
5~6
3.95
13~14
4.81
21~22
3.65
6~7
4.11
14~15
4.92
22~23
2.83
7~8
4.81
15~16
5.24
23~24
2.01
（3）用水量标准
最高日综合生活用水量定额为228L/人·d,用水普及率为95%。
浇洒道路和大面积绿化用水量取总用水量（生活+工业）的3.5%，用水时间为每天8~10时和15~17时。
未预见和管网漏失水量取总用水量（生活+工业+绿化）的20%。
消防用水量按照相关设计规范计算。
（4）考虑在城市河南区东郊高地上建设一座高位调节水池。
（5）控制点自由水头为28米。
四、设计方案和管道定线
出于城市供水安全考虑，本设计采用单水源环状管网给水系统，在管网中设置一座供水泵站和一座高位调节水池，以满足城市供水要求。
城市管网定线是指在地形平面图上确定管线的走向和位置。
管网定线取决于城市的平面布置，供水区的地形，水源和调节构筑物位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁等的位置等。
定线时，干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向基本一致，循水流方向以最短距离布置一条或数条干管，干管位置应从用水量较大的街区通过。
干管的间距，可根据街区情况，采用500~800m。
4.1设计用水量计算
（1）城市最高日综合生活用水量：
=
=
=63840（m³/d）
由于该城市的用水普及率为95%，则：
=95%
=95%
63840=60648（m³/d）
（2）工业生产用水量：
=
=16800（m³/d）
注意：
火车站用水不算做工业企业用水。
（3）浇洒道路和大面积绿化用水：
=（
+
）
35%
=（60648+16800）
35%=2710.68（m³/d）
（4）未预见水量和管网漏失水量：
=（
+
+
）
20%
=（60648+16800+2710.68）
20%=16031.74（m³/d）
（5）消防用水量：
城市规划总人口数为28万，查附表3知消防用水定额为55（L/s）,同时火灾次数为2，则消防用水量为：
=2
55=110（m³/d）
（6）最高日设计用水量：
=
+
+
+
=60648+16800+2710.68+16031.74=96190.42（m³/d）
4.2水量调节计算
城市综合用水情况表
表4.1
时间
综合生活用水量（m³/h）
工业企业用水量（m³/h）
绿化（m³/h）
未预见和漏失（m³/h）
城市每小时用水量（m³/h）
%
0~1
1103.79
425.00
0.00
667.98
2196.77
2.28
1~2
982.50
425.00
0.00
667.98
2075.48
2.16
2~3
1000.69
425.00
0.00
667.99
2093.68
2.18
3~4
1485.88
425.00
0.00
667.99
2578.87
2.68
4~5
1740.60
425.00
0.00
667.99
2833.59
2.95
5~6
2395.60
425.00
0.00
667.99
3488.59
3.63
6~7
2492.63
425.00
0.00
667.99
3585.62
3.73
7~8
2917.17
425.00
0.00
667.99
4010.16
4.17
8~9
3590.36
1028.13
677.67
667.99
5964.15
6.20
9~10
3317.45
1028.13
677.67
667.99
5691.24
5.92
10~11
3274.99
1028.13
0.00
667.99
4971.11
5.17
11~12
3432.68
1028.13
0.00
667.99
5128.80
5.33
12~13
3080.92
1028.12
0.00
667.99
4777.03
4.97
13~14
2917.17
1028.12
0.00
667.99
4613.28
4.80
14~15
2983.88
1028.12
0.00
667.99
4679.99
4.87
15~16
3177.95
1028.12
677.67
667.99
5551.73
5.77
16~17
3378.09
646.88
677.67
667.99
5370.63
5.58
17~18
3414.48
646.88
0.00
667.99
4729.35
4.92
18~19
3202.21
646.88
0.00
667.99
4517.08
4.70
19~20
3117.31
646.88
0.00
667.99
4432.18
4.61
20~21
2492.63
646.87
0.00
667.99
3807.49
3.96
21~22
2213.65
646.87
0.00
667.99
3528.51
3.67
22~23
1716.34
646.87
0.00
667.99
3031.20
3.15
23~24
1219.03
646.87
0.00
667.99
2533.89
2.63
∑
60648.00
16800.00
2710.68
16031.74
96190.42
100.00
城市最高日用水量变化曲线如坐标图所示，可知二级泵站分两级供水，从前一日22点到清晨5点为一级，从5点到22点为另一级，第一级供水量为2.57%，第二级为4.82%。
最高日用水量在8~9时：
=
6.20%
=96190.42
6.20%=5963.81m³/h=1656.61（L/s）
管网中设置水塔或高位水池，供水泵站设计水量为：
96190.42
4.82%
1000÷3600=1287.88（L/s）
水塔或高位水池的设计供水量为：
96190.42
（6.20%-4.82%）
1000÷3600=364.3（L/s）
水塔或高位水池的最大进水流量（5~6点，即最高转输时）为：
96190.42
（4.82%-3.63%）
1000÷3600=317.96（L/s）
清水池与水塔调节容积计算表
表4.2
小时
给水处理供水量（%）
给水泵站供水量（%）
清水池调节容积计算（%）
水塔调节容积计算
设置水塔
不设水塔
设水塔
不设水塔
（1）
（2）
（3）
（4）
（2）-（3）
∑
（2）-（4）
∑
（3）-（4）
∑
0~1
4.17
2.57
2.28
1.60
1.60
1.89
1.89
0.29
0.29
1~2
4.17
2.57
2.15
1.60
3.20
2.02
3.91
0.42
0.71
2~3
4.16
2.58
2.18
1.58
4.78
1.98
5.89
0.40
1.11
3~4
4.17
2.57
2.68
1.60
6.38
1.49
7.38
-0.11
1.00
4~5
4.17
2.57
2.95
1.60
7.98
1.22
8.60
-0.38
0.62
5~6
4.16
4.83
3.63
-0.67
7.31
0.53
9.13
1.20
1.82
6~7
4.17
4.82
3.73
-0.65
6.66
0.44
9.57
1.09
2.91
7~8
4.17
4.82
4.16
-0.65
6.01
0.01
9.58
0.66
3.57
8~9
4.16
4.83
6.20
-0.67
5.34
-2.04
7.54
-1.37
2.20
9~10
4.17
4.82
5.92
-0.65
4.69
-1.75
5.79
-1.10
1.10
10~11
4.17
4.82
5.17
-0.65
4.04
-1.00
4.79
-0.35
0.75
11~12
4.16
4.83
5.33
-0.67
3.37
-1.17
3.62
-0.50
0.25
12~13
4.17
4.82
4.97
-0.65
2.72
-0.80
2.82
-0.15
0.10
13~14
4.17
4.82
4.80
-0.65
2.07
-0.63
2.19
0.02
0.12
14~15
4.16
4.83
4.87
-0.67
1.40
-0.71
1.48
-0.04
0.08
15~16
4.17
4.82
5.77
-0.65
0.75
-1.60
-0.12
-0.95
-0.87
16~17
4.17
4.82
5.58
-0.65
0.10
-1.41
-1.53
-0.76
-1.63
17~18
4.16
4.83
4.92
-0.67
-0.57
-0.76
-2.29
-0.09
-1.72
18~19
4.17
4.82
4.70
-0.65
-1.22
-0.53
-2.82
0.12
-1.60
19~20
4.17
4.82
4.61
-0.65
-1.87
-0.44
-3.26
0.21
-1.39
20~21
4.16
4.83
3.96
-0.67
-2.54
0.20
-3.06
0.87
-0.52
小时
给水处理供水量（%）
给水泵站供水量（%）
清水池调节容积计算（%）
水塔调节容积计算
设置水塔
不设水塔
设水塔
不设水塔
（1）
（2）
（3）
（4）
（2）-（3）
∑
（2）-（4）
∑
（3）-（4）
∑
21~22
4.17
4.82
3.66
-0.65
-3.19
0.51
-2.55
1.16
0.64
22~23
4.17
2.57
3.15
1.60
-1.59
1.02
-1.53
-0.58
0.06
23~24
4.16
2.57
2.63
1.59
0.00
1.53
0.00
-0.06
0.00
∑
100.00
100.00
100.00
调节容积=11.17
调节容积=12.84
调节容积=5.29
4.3设计流量计算
布线图如蓝图所示，可得各管段长度和配水长度如下表：
各管段与配水长度表
表4.3
管段编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
管长（m）
400
340
380
490
340
200
275
150
170
配水长度（m）
0
0
310
245
0
0
0
0
170
管段编号
10
11
12
13
14
15
16
17
18
管长（m）
320
250
130
400
400
400
530
530
290
配水长度（m）
320
250
65
400
400
200
480
440
290
管段编号
19
20
21
22
23
24
25
26
27
管长（m）
570
530
220
530
570
290
220
220
220
配水长度（m）
480
530
220
530
570
290
110
220
220
最高时集中用水量表
表4.4
集中用户名
钢铁厂
化工厂
车辆厂
制药厂
针织厂
啤酒厂
食品厂
肉联厂
火车站
水量（L/S）
48.61
40.51
45.14
55.56
27.78
28.94
16.49
22.57
8.68
节点号
（6）
（9）
（5）
（13）
（7）
（14）
（20）
（21）
（3）
按管段配水长度进行沿线流量分配，先计算比流量[L/（s·ｍ）]：
=
=
=0.2021
从坐标图所示泵站供水曲线，得泵站设计供水流量为：
=1656.61
=1287.88（L/s）
水塔设计供水流量：
=1656.61-1287.85=368.73（L/s）
各管段沿线流量分配和各节点流量计算见下表
最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算表
（1）
表4.5
管段或节点编号
管段配水长度（m）
管段沿线流量（L/s）
节点设计流量（L/s）
集中流量
沿线流量
供水流量
节点流量
1
0
0.00
1287.88
-1287.88
2
0
0.00
71.75
3
310
62.65
8.68
105.18
4
245
49.51
44.97
5
0
0.00
45.14
45.14
6
0
0.00
48.61
48.61
7
0
0.00
27.78
27.78
8
0
0.00
368.73
-368.73
9
170
34.36
40.51
77.90
10
320
64.67
98.02
11
250
50.53
98.02
12
65
13.14
76.29
13
400
80.84
55.56
102.55
14
400
80.84
28.94
177.48
15
200
40.42
168.75
16
480
97.01
75.79
17
440
88.92
75.79
18
290
58.61
133.39
19
480
97.01
109.13
20
530
107.11
16.49
56.91
管段或节点编号
管段配水长度（m）
管段沿线流量（L/s）
节点设计流量（L/s）
集中流量
沿线流量
供水流量
节点流量
21
220
44.46
22.57
62.99
22
530
107.11
23
570
115.20
24
290
58.61
25
110
22.23
26
220
44.46
27
220
44.46
合计
6740
1362.15
294.28
1656.61
-0.18
调整后各管段沿线流量分配和各节点流量计算见下表
最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算表
（2）
表4.6
管段或节点编号
管段配水长度（m）
管段沿线流量（L/s）
节点设计流量（L/s）
集中流量
沿线流量
供水流量
节点流量
1
0
0.00
1287.88
-1287.88
2
0
0.00
71.75
3
310
62.65
8.68
105.19
4
245
49.51
44.98
5
0
0.00
45.14
45.15
6
0
0.00
48.61
48.62
7
0
0.00
27.78
27.79
8
0
0.00
368.73
-368.73
9
170
34.36
40.51
77.90
10
320
64.67
98.03
11
250
50.53
98.03
12
65
13.14
76.30
13
400
80.84
55.56
102.56
14
400
80.84
28.94
177.49
15
200
40.42
168.76
16
480
97.01
75.80
17
440
88.92
75.80
18
290
58.61
133.40
19
480
97.01
109.14
20
530
107.11
16.49
56.92
21
220
44.46
22.57
63.00
22
530
107.11
管段或节点编号
管段配水长度（m）
管段沿线流量（L/s）
节点设计流量（L/s）
集中流量
沿线流量
供水流量
节点流量
23
570
115.20
24
290
58.61
25
110
22.23
26
220
44.46
27
220
44.46
合计
6740
1362.15
2
升级会员 