银川 市给水排水管道工程设计.docx
《银川 市给水排水管道工程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《银川 市给水排水管道工程设计.docx（40页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
银川市给水排水管道工程设计
《给水排水管道系统》课程设计
计算说明书
学院：
市政与环境工程学院
专业：
给排水科学与工程
姓名：
学号：
指导老师：
谭水成宋丰明张奎刘萍
完成时间：
2013年12月13日
河南城建学院
2013年12月27日
指导教师评语
指导教师签字
答辩委员会评语
主任委员签字
设计成绩
年月日
前言
给水管道工程是给水排水工程的重要组成部分，可以分为给水管道工程和排水管道工程两大类。
为了巩固和掌握建筑给水排水工程的理伭知识和实践能力，本次课程设计的是银川市给水排水管道设计，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。
只有用科学的方法和实践的结合，才保证给排水系统的安全可靠运行，保证用户的用朋需求，又可以最大限度的降低建设投资和运行成本。
课程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。
Foreword
Watersupplypipelineprojectisanimportantpartofwatersupplyanddrainageworkscanbedividedintowaterandsewerpipelineprojectworksintwocategories.
Inordertoconsolidateandmasterknowledgeandpracticalabilitytomanage伭buildingwatersupplyanddrainageprojects,thiscourseisdesignedforwatersupplyandsewerdesignYinchuanCity,theentiredesignincludesthreeparts:
waterpipelinedesign,designandstormsewerpipingdesign.Designofwatersupplypipelineincludespipenetworklayoutandsiting,designflows,determinethevolumeofcleanwatertank,pipenetworkhydrauliccalculation,pipenetworkadjustmentandfirecheck.Drainagesystemidentifiedastheclosurecombinedsystem,sewageandrainwatershareapipe.Includingtheidentificationofthemaindrainagesystem,thedesignflowcalculationanddesignofhydrauliccalculations.Onlybycombiningscientificmethodsandpractices,toensurethatonlysafeandreliableoperationofthedrainagesystemtoensurethattheneedsofuserswithfriends,theycanmaximizethereductionofcapitalinvestmentandoperatingcosts.
Curriculumdesignisanimportantpartoflearninghands-onlearningprogram,isapre-learnedbasictheory,basicskillsandexpertiseofintegratedapplications.Throughthecourseofourstudydesignedtomobilizetheenthusiasmandinitiative,developourabilitytoanalyzeandsolvepracticalproblems,aswemovetowardstheactualworktowardssocialandlayagoodfoundation.
第一章课程设计任务书
一、设计题目：
银川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
180
4
+
+
+
Ⅱ
200
4
+
+
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16000吨/天，最大班用水量：
7000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70%；一般车间使用淋浴者占20%。
2）B工厂，日用水量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14L/s。
4、城市土质种类为粘土，地下水位深度为8米。
5、城市河流水位：
最高水位：
55米，最低水位：
40米，常水位：
45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：
2012-2013学年第一学期（第16、17周12月17号-12月29号）
2、上交设计成果时间：
17周周五下午
3、设计指导教师：
张奎、谭水成、刘萍、余海静
第二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。
表2-1
分区
人口密度（人/公顷）
面积（公顷）
人口数（人）
Ⅰ
180
735.96
132473
Ⅱ
200
1130.24
226048
银川位于宁夏，总人口35.8521万，位于二区，为为中、小城市，参考《给水排水管道系统》教材表4-2，取综合生活用水定额为200L/（人·d）。
用水普及率为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，
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%
Q1=qNf=200×132473/1000=26494.6
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）×3/1000=100.8（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工厂如表2-2：
班次
总人数
热车间人数
一般车间人数
用水量
最大班
1200
360
840
21.84
甲班
900
270
630
16.38
乙班
900
270
630
16.38
淋浴用水量：
Q3：
3000×0.3×0.7×0.06+3000×0.7×0.2×0.04=54.6（m3/d）
（3）工业生产用水量Q4：
Q4=16000（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1.5L计算；每天浇洒2次。
绿化用水量按2.0L/m2计，由于面积太大浇洒面积按总面积的5%算
Q5＝（735.96/50%×20%×1.5×10-3×2×104
+735.96/50%×30%×2.01.5×10-3×104）×5%
＝883.152（m3/d）
2.2.1.4一区城市的未预见水量和管网漏失水量
按最高日用水量的20%计算。
Q6＝（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×20%＝8713.99（m3/d）
2.2.1.5一区最高日用水量Qd
Qd＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6＝52283.94（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55L/s，同时火灾次数为2次。
该城市消防用水量为：
Q6＝55×2=110L/s
2.2.1.7一区最高时用水量
最高时用水量根据大概系数为：
Qh=KhQd/24=1.5*52283.94/24=2622.67m3/h=728.52L/s
2.2.2.1二区最高日用水量计算
参考《给水排水管道系统》教材表4-2得，可知二区位于二分区，为中小城市。
最高日综合生活用水定额为150~240L/（人·d），故取综合生活用水定额为200L/（人·d）。
用水普及率为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%
Q1=qNf=200×226048/1000=45209.6
2.2.2.2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=（600×35+1400×25）×3/1000=168.00（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.
B工厂如表2-5：
班次
总人数
热车间人数
一般车间人数
用水量
最大班
2000
600
1400
51.2
甲班
1500
450
1050
38.4
乙班
1500
450
1050
38.4
淋浴用水量：
Q3=5000×0.3×0.8×0.06+5000×0.7×0.4×0.04=128（m3/d）
（3）工业生产用水量Q4：
Q4=8000（m3/d）
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1.5L计算；每天浇洒2次。
绿化用水量按2.0L/m2计，由于面积太大浇洒面积按总面积的5%算
Q5＝（1130.24/50%×20%×1.5×10-3×104×2
+1130.24/50%×30%×2×10-3×104）×5%
＝1356.288（m3/d）
2.2.2.4城市的未预见水量和管网漏失水量
按最高日用水量的20%计算。
Q6＝（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）×20%＝11222.2776（m3/d）
2.2.2.5最高日用水量Qd
Qd＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6＝67333.6656（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55L/s，同时火灾次数为2次。
该城市消防用水量为：
Q6＝2×55=110L/s
2.2.2.7最高时用水量
最高时用水量根据大概系数为：
Qh=KhQd/24=3472.92m3/h=964.7L/s
2.3清水池调节容积
2.3.1一区清水池调节容积
清水池调节容积按最高日用水量的15%计算,清水池中除了储存调节用水外还存放消防用水,则清水池有效容积W为
W=W1+W2+W3+W4
W－清水池总容积m3；
W1－调节容积；m3；
W2－消防储水量m3，按2小时火灾延续时间计算；
W3－水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，取最高日用水量的7.5%计算；
W4－安全贮量按W1+W2+W3取整后计算
W1+W2+W3＝52283.94×15%+0.11×2×3600+52283.94×7.5%＝8833.27m3
故W4取8833.27-8000=833.27m3
因此：
清水池总容积W：
W＝8833.27+833.27＝9666.54m3
取整数为：
W=9000m3
清水池设计成一个，应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。
2.3.2二区清水池调节容积
清水池调节容积按最高日用水量的15%计算,清水池中除了储存调节用水外还存放消防用水,则清水池有效容积W为
W=W1+W2+W3+W4
W－清水池总容积m3；
W1－调节容积；m3；
W2－消防储水量m3，按2小时火灾延续时间计算；
W3－水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，取最高日用水量的7.5%计算；
W4－安全贮量按W1+W2+W3取整后计算
W1+W2+W3＝67333.6656×15%+0.11×2×3600+67333.6656×7.5%＝11356.65m3
故W4取11356.65-11000=356.65m3
因此：
清水池总容积W：
W＝11356.65+356.65＝11713.30m3
取整数为：
W=11000m3
二区清水池可以设计成一个，应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。
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=（100.8+54.6+16000）m3/d=186.98（L/s）
其中10节点处有A厂;
二区：
其中5节点处有B厂，10节点处有火车站。
2.4.2比流量计算
一区：
qs=（Qd-∑q）/∑L
二区：
qs=（Qhd-∑q）/∑L
（L/（s.m））
Qd——为最高日最大时用水量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
一区管道沿线流量计算表
银川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
900
900
0.0422
37.98
2--3
600
600
25.32
3--4
1180
1180
49.80
4--5
900
900
37.98
5--6
800
800
33.76
6--7
680
680
28.70
7--8
800
800
33.76
8--9
900
900
37.98
9--10
1180
1180
49.80
10--11
600
600
25.32
11--12
900
900
37.98
1--12
680
680
28.70
2--11
680
680
28.70
3--10
680
680
28.70
4--9
680
680
28.70
5--8
680
680
28.70
总和
12840
12840
541.85
二区管道沿线流量计算表
银川市二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
450
450
0.0518
23.31
2--3
1100
1100
56.98
3--4
1200
1200
62.16
4--5
820
820
42.48
5--6
600
600
31.08
6--7
1200
1200
62.16
7--8
680
680
35.22
8--9
1200
1200
62.16
6--9
680
680
35.22
9--10
1120
1120
58.02
10--11
580
580
30.05
4--11
780
780
40.40
11--12
1200
1200
62.16
3--12
780
780
40.40
12--13
1100
1100
56.98
13--14
500
500
25.90
2--13
780
780
40.40
14--15
1060
530
27.46
15--16
600
300
15.54
1--16
900
900
46.62
总和
17330
16500
854.7
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，
qi＝α∑q１
α:
折算系数取α＝０.５
∑q：
相连的个管段沿线流量和
一区计算结果见表：
一区节点流量计算表
节点
节点流量（L/s）
集中流量（L/s）
节点总流量（L/s）
1
33.34
33.34
2
46.00
46.00
3
51.91
51.91
4
58.24
58.24
5
50.22
50.22
6
31.23
31.23
7
31.23
31.23
8
50.22
50.22
9
58.24
58.24
10
51.91
186.98
238.89
11
46.00
46.00
12
33.34
33.34
总和
541.88
728.86
二区节点流量计算表：
二区节点流量计算表
节点
计算节点流量（L/s）
集中流量（L/s）
节点总流量（L/s）
1
34.87
34.87
2
60.35
60.35
3
79.77
79.77
4
72.52
72.52
5
36.78
96.02
132.80
6
64.23
64.23
7
48.69
48.69
8
48.69
48.69
9
77.70
77.70
10
44.04
14
58.04
11
66.31
66.31
12
79.77
79.77
13
61.64
61.64
14
26.68
26.68
15
21.50
21.50
16
31.08
31.08
总和
854.62
964.64
2.5管网平差
2.5.1环状管网流量分配计算与管径确定
1.根据节点流量进行管段的流量分配，分配步骤：
1按照管网主要方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。
2为可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线，这些平行干管中尽可能均匀的分配流量，并且满足节点流量平衡的条件。
3与干管线垂直的连接管，其作用主要是沟通平行干管之间的流量，有时起一些输水作用，有时只是就近供水到用户，平时流量不大，只有在干管损坏时才转输较大的流量，因此连接管中可以较少的分配流量。
2.管径的确定
管径与设计流量的关系：
q＝Ａv＝πＤ2v／４
Ｄ
公式中D—管段管径，m；
q—管段计算流量，
；
Ａ—管段过水断面面积，m２
v—设计流速
升级会员 