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管网设计计算书secret

第二章

给水管网设计计算书

一.【水源的选择】：

因为该城市中间有一条河，在河的的南面为主要的供水区域，所以取水构筑物建在河的南岸并建在河流的上游。

水厂距离取水构筑物48m左右，水厂建在主要供水区160m左右。

采用统一给水系统。

二．【总用水量计算】

1.城市最高日综合生活用水量

①城市面积的确定

河流的北面的面积：

用area命定在图上量得为202170.57m2，

河流的南面的面积：

同样量得为682173.86m2，

所以总面积为：

884344.43m2。

考虑到城市的扩建以及流动人口等诸多因素，将面积取1000000m2。

②城市人口计算

城市人口密度：

100人/104m2，

总人口数N=100×100=10000人。

③城市最高日综合用水量

城市最高日综合生活用水量公式为Q1=qNf，其中f=100%

其中最高日生活用水量定额q=350L/cap.d。

所以Q1=350×10000×100%÷1000=3500m3

2.企业生产用水量

它适应的公式为：

Q2=q.B（1-n），其中n为工业用水重复利用率。

企业名称

最高日用水（L/S）

重复利用率（%）

生产用水量（m3/d）

企业1

19.35

668.736

企业2

73.83

2551.5648

企业3

101.575

3510.432

企业4

105.975

3662.496

总用水量

10393.2288

由此得Q2=10393.23m3

3.企业职工的生活用水量：

企业生活用水情况

工业企业职工的生活用水和淋浴用水量

企业名称

生产班制

每班职工人数

每班淋浴人数

职工与淋浴用水量

一般车间

高温车间

一般车间

高温车间

生活用水

淋浴用水

合计

企业1

0-88-1616-24

268

142

11.67

8.44

20.11

企业2

0-88-1616-24

346

246

169

106

17.26

13.12

30.38

企业3

0-88-1616-24

194

242

132

13.32

11.52

24.84

企业4

0-88-1616-24

148

168

9.58

9.08

18.66

合计

93.99

（备注：

职工生活用水定额：

一般车间为25L/cap.班，高温车间为35L/cap.班；职工淋浴用水定额：

一般车间为40L/cap.班，高温车间为60L/cap.班。

）

4.城市绿化和浇洒道路用水

城市绿化面积：

3728.96+9427.50+5716.22+8035.65=26908.33m2，道路总面积：

292396.54m2。

道路和绿地按每天洒水一次计算，城市绿化用水采用2L/m2.d，浇洒道路用水量一般按每平方米路面每次取1.5L计算。

注明：

从7-10点为全市绿化浇水时间，每小时用水量：

26908.33×2/1000/3=17.94m3

每天12-16点为全市道路洒水时间，每小时用水量：

292396.54×1.5/4/1000=109.65m3

由此可得：

Q4=17.94×3+109.65×4=492.42m3

5.未预见水量和管网漏失水量，按25%取

Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）×25%=（3500+10393.23+93.99+492.42）×25%=3619.91m3，取3620m3

6.消防用水量

因为本市人口为1万人，所以查附表得消防用水量定额为10L/s，同一时间火灾次数为1次，消防用水量为10L/s。

水量计算表：

时间段

居民生活用水

生产用水

企业生活淋浴用水

绿化和道路用水

漏水量

合计

总用水百分数

时用水百分数

用水量

0-1

1.7

59.5

354.6

12.25

150.833

577.18

3.28

1-2

1.67

58.45

354.6

1.77

150.833

565.65

3.21

2-3

1.63

57.05

354.6

1.77

150.833

564.25

3.20

3-4

1.63

57.05

354.6

1.77

150.833

564.25

3.20

4-5

2.56

89.6

354.6

1.77

150.833

596.80

3.39

5-6

4.35

152.25

354.6

1.77

150.833

659.45

3.75

6-7

5.14

179.9

354.6

1.77

150.833

687.10

3.90

7-8

5.64

197.4

354.6

1.77

17.94

150.833

704.60

4.00

8-9

6.00

210

590

13.42

17.94

150.833

964.25

5.48

9-10

5.84

204.4

590

2.95

17.94

150.833

948.18

5.38

10-11

5.07

177.45

590

2.95

150.833

921.23

5.23

11-12

5.15

180.25

590

2.95

150.833

924.03

5.25

12-13

5.15

180.25

590

2.95

109.65

150.833

924.03

5.25

13-14

5.15

180.25

590

2.95

109.65

150.833

924.03

5.25

14-15

5.27

184.45

590

2.95

109.65

150.833

928.23

5.27

15-16

5.52

193.2

590

2.95

109.65

150.833

936.98

5.32

16-17

5.75

201.25

354.6

23.81

150.833

730.49

4.15

17-18

5.83

204.05

354.6

1.77

150.833

711.25

4.04

18-19

5.62

196.7

354.6

1.77

150.833

703.90

4.00

19-20

5.00

175

354.6

1.77

150.833

682.20

3.87

20-21

3.19

111.65

354.6

1.77

150.833

618.85

3.51

21-22

2.69

94.15

354.6

1.77

150.833

601.35

3.42

22-23

2.58

90.3

354.6

1.77

150.833

597.50

3.39

23-24

1.87

65.45

354.6

1.77

150.833

572.65

3.25

合计

3620

17608.5

100

由规范查得Kh取1.5。

根据用水量计算表：

最高日最高时用水量：

Qh=17608.5/24×1.5=1100.531m3/h=305.7L/s

三．【管网布置】

根据小区平面图沿道路铺设管线，往主要大的供水方向铺设干管，布置成环状网，如图

（1）所示，共个12个节点，16根管段，分别编号。

最高日最高时用水量：

Qh=17608.5/24×1.5=1100.531m3/h=305.7L/s

工业企业生产生活用水作为管段的集中流量：

企业一：

Qh1=（668.736+20.11）÷（24×3.6）=7.97L/s

企业二：

Qh2=（2551.5648+30.38）÷（24×3.6）=29.88L/s

企业三：

Qh3=（3510.432+24.84）÷（24×3.6）=40.92L/s

企业四：

Qh4=（3662.496+18.66）÷（24×3.6）=42.61L/s

所以Qh′=305.7-（7.97+29.88+40.92+42.61）=184.32L/s

四．【管网平差和选泵】

管径可由界限流量表确定，然后再平差。

进行平差时，保证最不利点的服务水头为28m。

由图中数据可知，1点定为控制点，平差见图

（2）

经过管网平差后，各小环的逆时针水头损失与顺时针水头损失都小于0.01m，符合要求，大环的闭合差为：

∑H=H3-10+H10-9+H9-11+H11-1-（H3-2+H2-8+H8-7+H7-6+H6-0+H0-1）=1.11+2.15+0.97+1.38-（1.06+0.4+0.9+1.26+0.64+1.34）=0.01符合

要求。

水泵扬程由距离泵站最远的控制点1点确定，该点的地面标高为208.2m，泵站吸水井的标高为209.4m，需要的服务水头为28m，泵站到控制点的水头损失取3-4-1-11和3-10-9-11的水头损失平均值，清水池水深取4m。

所以泵站扬程：

hp=209.4-208.2+28+0.48+1/2（2.77+2.83+1.38+1.11+2.15+0.97）=35.29m。

估计水泵内的损失，一般水泵吸水管设计流速为1.2～2m/s，局部阻力系数按照5.0～8.0考虑，沿程水头损失很小，可以忽略不计。

泵内水头损失为：

hpm1=8.0×2.02/2/9.81=1.63m

所以水泵扬程为：

Hp=35.29+1.63=36.92

选用两用一备：

流量Qp=152.85L/s。

泵的选型为：

12sh-13A三台，两用一备。

（水泵选型由水泵与水泵站教材附录的各水泵特性曲线选得。

）

五．【管网平差和选泵】

1.消防校核

根据该城市人口数，确定了该市在用水最高日最高时同时发生火灾次数为1次，每次流量为10L/s。

对最不利点1点进行消防校核。

消防校核采用水头校核法，所有节点都满足服务水头10m。

见图（3）

注：

画图时室外消火栓布置原则：

室外消火栓的间距不应大于120m，为保证环状管网供水的可靠性，规定管网上应设消防分隔阀门。

阀门应设在管道的三通、四通分水处，阀门的数量按n—1原则确定（三通n为3，四通n为4）。

当两阀门之间消火栓的数量超过5个时，在管网上应增设阀门。

环状管道应采用阀门分成若干独立段，每段内室外消火栓的数量不宜超过5个。

2.事故校核

对主干管进行事故工况校核，找出输水量最大的一条管道，当它停止输水时，整个管网要保证70%的水量。

得校核图4

六．【清水池容积计算】

时间

用水量（%）

一级泵站供水量（%）

清水池调节容积（%）

0-1

2.68

4.17

-1.49

1-2

2.63

4.17

-1.54

2-3

2.62

4.16

-1.54

3-4

2.62

4.17

-1.55

4-5

3.02

4.17

-1.15

5-6

3.81

4.16

-0.35

6-7

4.15

4.17

-0.02

7-8

4.44

4.17

0.27

8-9

5.48

4.16

1.32

9-10

5.37

4.17

1.2

10-11

4.97

4.17

0.8

11-12

5.01

4.16

0.85

12-13

5.53

4.17

1.36

13-14

5.53

4.17

1.36

14-15

5.58

4.16

1.42

15-16

5.69

4.17

1.52

16-17

4.5

4.17

0.33

17-18

4.46

4.16

0.3

18-19

5.68

4.17

1.51

19-20

4.09

4.17

-0.08

20-21

3.3

4.16

-0.86

21-22

3.08

4.17

-1.09

22-23

3.03

4.17

-1.14

23-24

2.72

4.16

-1.44

100

调节池容积=12.25

由此可得，清水池调节容积：

W1=17608.5×12.25%=2157.0m3

清水池消防储备水量：

W2=30×60×60×2÷1000=216m3（由建筑防火规范得）

生产自用水量，取最高日用水量的5%，得W3=17608.5×5%=880.4m3

清水池总容积为：

W=W1+W2+W3=2157.0+216+880.4=3253.4m3

第三章排水管网设计计算书

一.【污水处理厂的位置选择】：

由于该河分南北两岸，为了节省管线投资，以及提升泵站的投资，所以在该市的下游南北岸分别建立污水泵站。

二.【污水处理厂的位置选择】：

确定排水区间，根据地形地势，将本城市划分为66个区块，共设置7根干管，2根主干管。

按照主干管，干管，支管的顺序分别定线。

见图（6）

三.【设计流量计算】：

1.污水量的变化

（1）居民生活污水量的变化系数

Kz=2.7/Qd0.11=2.7/2300.11=1.484

（2）工业废水变化系数

企业名称

平均用水量（L/s）

总变化系数

企业1

6.45

企业2

32.1

2.3

企业3

59.75

1.7

企业4

39.25

2.7

（3）工业企业生活污水和淋浴污水变化系数

一般车间为：

3.0

高温车间为：

2.5

2.污水设计流量

（1）居民生活污水设计流量

Qd=qN/24/3600=230×10000/24/3600=26.62L/s

Q1=Kz×qN/24/3600=39.5L/s

（2）工业废水设计流量

q1=K2×q1×（1-f）=3×6.45×0.4=7.74L/s

q2=K2×q2×（1-f）=2.3×32.1×0.4=29.53L/s

q3=K2×q3×（1-f）=1.7×59.75×0.4=40.63L/s

q4=K2×q4×（1-f）=2.7×39.25×0.4=42.39L/s

Q2=∑K2×qi×（1-f）=120.29L/s

（3）工业企业生活污水量和淋浴污水设计流量

设计流量按公式：

Q=（A1B1K1+A2B2K2）/3600T+C1D1+C2D2/3600

q1=（114×25×3+74×35×2.5）/（3600×8）+（88×40+29×60）/3600=1.98L/s

q2=（168×25×3+108×35×2.5）/（3600×8）+（96×40+48×60）/3600=2.63L/s

q3=（84×25×3+102×35×2.5）/（3600×8）+（48×40+65×60）/3600=2.15L/s

q1=（69×25×3+78×35×2.5）/（3600×8）+（46×40+40×60）/3600=1.59L/s

Q3=q1+q2+q3+q4=1.98+2.63+2.15+1.59=8.35L/s

因而，污水总量为：

Q污=Q1+Q2+Q3=39.5+120.29+8.35=168.24L/s

3.设计管段设计流量确定

比流量q=100×230/24×3600=0.2662L/（S.ha）

企业一：

Q1=7.74+1.98=9.72L/s企业二：

Q2=29.53+2.63=32.16L/s

企业三：

Q3=40.63+2.15=42.78L/s企业四：

Q4=42.39+1.59=43.98L/s

由于街区太多，这里没有把所以面积列出来，只是稍作说明：

例如：

10-11管段转输的流量Q平均=F×q0=2.14×0.2662=0.57L/s。

其它同理。

举例说明：

管段42-43，Q=企业排水+生活污水=9.72+43.98+1.98=55.68L/s。

污水干管设计流量计算表：

管段编号

居民区生活污水量Q1

集中流量

设计流量（L/s）

本段流量

转输流量

q2（L/s）

合计平均流量（L/s）

总变化系数Kz

生活污水设计流量

本段

（L/s）

转输（L/s）

街区编号

街区面积（ha）

比流量q0（L/（s.ha）

流量q1（L/s）

1-2

0.5

0.2662

0.13

＿

0.13

2.3

0.30

＿

0.30

9-10

＿

0.27

2.3

0.62

＿

0.62

10-11

＿

0.57

2.3

1.31

＿

1.31

11-12

＿

0.89

2.3

2.05

＿

2.05

12-13

＿

1.19

2.3

2.74

＿

2.74

13-14

＿

1.48

2.3

3.40

＿

3.40

14-2

＿

1.61

2.3

3.70

＿

3.70

2-3

53，54

1.13

0.2662

0.30

1.75

2.05

2.3

4.72

＿

4.72

15-16

＿

0.36

2.3

0.83

＿

0.83

16-17

＿

0.61

2.3

1.40

＿

1.40

17-18

＿

0.92

2.3

2.12

＿

2.12

18-19

＿

1.20

2.3

2.76

＿

2.76

19-20

＿

1.38

2.3

3.17

＿

3.17

20-3

＿

1.62

2.3

3.73

＿

3.73

3-4

51,52

0.89

0.2662

0.24

3.67

3.91

2.3

8.99

＿

8.99

21-22

＿

0.14

2.3

0.32

＿

0.32

22-23

＿

0.31

2.3

0.71

＿

0.71

23-24

＿

0.50

2.3

1.15

＿

1.15

24-25

＿

0.72

2.3

1.66

＿

1.66

25-26

＿

0.86

2.3

1.98

＿

1.98

26-4

＿

1.09

2.3

2.51

＿

2.51

4-5

49，50

0.79

0.2662

0.21

4.76

4.97

2.3

11.43

＿

11.43

27-28

＿

0.75

2.3

1.73

＿

1.73

28-29

＿

1.10

2.3

2.53

＿

2.53

29-30

＿

1.48

2.3

3.40

＿

3.40

30-31

＿

1.94

2.3

4.46

＿

4.46

31-32

＿

2.20

2.3

5.06

＿

5.06

32-5

＿

2.55

2.3

5.87

＿

5.87

5-6

47，48

1.08

0.2662

0.29

12.14

12.43

2.05

25.48

＿

25.48

33-34

＿

0.41

2.3

0.94

＿

0.94

34-35

＿

0.70

2.3

1.61

＿

1.61

35-36

＿

0.98

2.3

2.25

＿

2.25

36-37

＿

1.27

2.3

2.92

＿

2.92

37-38

＿

1.47

2.3

3.38

＿

3.38

38-6

＿

1.76

2.3

4.05

＿

4.05

6-7

45，46

1.09

0.2662

0.29

14.19

14.48

2.01

29.10

＿

29.10

39-40

＿

0.06

2.3

0.14

＿

9.72

9.86

40-41

＿

0.37

2.3

0.85

＿

9.72

10.57

41-42

＿

0.69

2.3

1.59

＿

9.72

11.31

42-43

＿

0.86

2.3

1.98

＿

53.7

55.68

43-44

＿

1.08

2.3

2.48

＿

53.7

56.18

44-7

＿

1.25

2.3

2.88

＿

85.86

88.74

7-8

43，44

1.19

0.2662

0.32

15.44

15.76

1.99

31.36

＿

85.86

117.22

45-46

9，10，11

0.89

0.2662

0.24

＿

0.24

2.3

0.55

＿

0.55

54-55

＿

0.13

2.3

0.30

＿

0.30

55-56

＿

0.34

2.3

0.78

＿

0.78

56-46

＿

0.57

2.3

1.31

＿

1.31

46-47

7，8

0.88

0.2662

0.23

1.08

1.31

2.3

3.01

＿

3.01

57-58

＿

0.24

2.3

0.55

＿

0.55

58-59

＿

0.47

2.3

1.08

＿

1.08

59-47

＿

0.71

2.3

1.63

＿

1.63

47-48

4，5，6

1.05

0.2662

0.2

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