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1、城市给水管道工程设计说明书 城市给水管道工程设计某县城给水管网初步设计 课程名称： 专业名称： 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 是否组长： 给水管网计算说明书 1 给水管网设计任务书 设计目的和要求 课程设计的目的，在于培养学生运用所学的理论知识，解决实际问题，进一步提高计算、制图和使用规范与技术资料的能力。 设计要注意贯彻国家有关的基本建设方针政策，做到技术上可能，经济上合理。为了达到这一目的，学生应该深入复习有关课程，充分理解它的原理，在此基础上，学会独立查阅技术文献，确定合理的技术方案，逐步树立正确的设计观点。通过技术能基本掌握给水管网的设计程序和方法，较熟练地进行管网平差，加强基本
2、技能和运作技巧的训练。 设计题目 某县城给水管网初步设计 设计原始资料 概述 某县城位于我国的广东省，根据城市建设规划，市内建有居民区、公共建筑和工厂。详见规划地形图。 城市用水情况 城市用水按近期人口412000 万人口设计，远期（10年）人口增加10，市区以5 层的多层建筑为主。 时间企业用水变化 百分数 居民用水变化百分 数 时间 企业用水变化 百分数 居民用水变化百分 数 0-1 12-13 1-2 13-14 2-3 14-15 3-4 15-16 4-5 16-17 5-6 17-18 6-7 18-19 7-8 19-20 8-9 20-21 9-10 21-22 10-11 2
3、2-23 11-12 23-24 表2 公共建筑用水量表 用水单位用水人数用水标准用水时间及水量分配 表3 企业生产用水表 工厂名称 生产用水 （万 m 3 /d ） 人员用水 人数（人） 用水标准 用水时间（h ） 备注 酒厂 1000 按规范标准查取 24 高温人数50 食品厂 800 24 高温人数30 工艺品厂 500 6-22点 高温人数70 肉联厂 500 3-19点 高温人数0 机械厂 1000 6-22点 高温人数20 注：1）下班后淋浴人数100；2）企业生产用水变化规律：两班制的按16小时均匀供水，三班制的变化系数见表;3）工厂的生活用水和淋浴用水变化规律见教材16页表2-
4、1;4)建筑物的耐火等级3级，生产类别为丙类，建筑物最大体积4000m 3；5）居民生活用水变化规律见表1。 其他用水 道路洒水量：城区的主要道路面积占总面积的10计(日洒水2次) 绿化用水：其中需要每天浇水的面积占总面积的5 消防用水：按规定计算 未预见水量：按总用水量得15-25计算 给水普及率：100 地质资料 该市地处西南中部，属亚热带地区，西南季风气候，年平均气温，绝对最高气温为，最低气温。年平均降雨量1180mm ，80以上的降雨发生在6-10月之间，多年平均降雨量为，日最大降雨量为。常年最大风速为s ，主导风向为西南风。该市的主要水源为河流。根据水文地址部门提供的资料，河流的最低
5、水位为。水厂的地面标高为，清水池的最低水位为。 城市规划及地形（见后面的附图及蓝图） 从图上可以看到整个城区的概况，5个工厂全部集中在A 江左上方的工业区内，水厂单独向工业区供水，只考虑布置一条支状管供给，在其与城区管网之间一断连通管连接，设阀门控制，平时关闭，事故时再开启。工业区所需的最低水位为，由各厂自行加压供其使 医院 800床 按规范的最高标准查取 24h 均匀 影剧院 600人/场3场/日 24h 中学 2000人 6-22点 宾馆 600床 24h 火车站 流动人口5000人 6-22点 师专 3000人 6-22点 幼儿园 2000人 6-22点 用，各厂的加压站内均设有贮水池，
6、可贮存2-3h的企业用水，以避免管网事故时造成的停水。城区位于A江右侧，有7个集中流量流出点，按对置水塔换装管网要求进行配水管网设计。 2、生活、生产用水量计算及逐时用水量计算、供水曲线的确定 、生活用水计算 根据建筑给排水手册（第2册）第一章建筑给水查得居民生活用水定额； 广东省为一分区，从而确定最高日用水情况140230L/(人*d),本设计采用230 L/(capd)做为用水定额， 所以居住区生活用水总额为：Q1=412000*230/1000=94760(m3) 、企业生产用水计算 根据建筑给排水手册（第2册） 工业企业职工生活用水量2535L/(人、班)，淋浴用水4060L/(人、班
7、)。一般车间采用下限值，高温车间采用上限值 经计算，得到各个企业生产用水及生活用水 工厂名称 生产用水 （万 m3/d） 生活用水（m3） 沐浴用水 （m3） 总用水量 （m3） 高温车间一般车间 酒厂50 25080 食品厂14 工艺品厂27 15043 肉联厂0 30 机械厂7 20 44 15071 企业总用水：Q2=25080+15043+15071=（m3） 、公共建筑用水 公共建筑用水标准查阅建筑给排水手册（第2册）第一章建筑给水表1-10 集体宿舍、旅馆、公共建筑生活用水定额得到 表5 公共建筑总用水量 用水单位用水人数用水标准总用水量（m3） 医院800床400L/(床.d)
8、320 3（m3） 、市政用水 根据建筑给排水手册（第2册）表1-14查得浇晒道路和绿化用水定额 县城面积按A1图幅1:5000比例，计算得县城面积为1717950m2 经计算得，浇晒道路用水量：Q4=1717950*2/1000=（m3） 绿化用水：Q5=1717950*2*2/1000=344（m3） 未预见用水量 按照总用水量的25%计算 所以未预见用水量Q6=*（ Q1+ Q2 +Q3+ Q4+ Q5）=48293（m3） 最高日用水量 Q d= Q1+ Q2 +Q3+ Q4+ Q5+ Q6=（m3） 消防用水量计算 由给排水设计手册第二版第02册建筑给水排水第77页表2-12、表2-
9、13及表2-15查得： 居民区室外消防用水量为75L/S，设同一时间内的火灾次数为3次，消防用水定为2小时。室内消防同一时间内的火灾次数为1次，消防用水时间定为10min。 工厂建筑的耐火等级3级，生产类别为丙类，最大体积4000m3，厂区室外消防用水量为30L/s，设同一时间内的火灾次数为1次，消防用水时间定为2小时。室内消防同一时间内的火灾次数为1次，消防用水时间定为10min。 室外消防用水量=居住区室外消防用水量 +工厂室外消防用水量 =*3600*2*3+*3600*2*1=1836 m3 室内消防用水量=居住区室内消防用水量+民用建筑的室内消防用水量+工厂室内消防用水量=*60*1
10、0*3+*60*10=45 m3 确定供水曲线 以24个小时用水时间段作为横坐标，小时段内用水量占最高日用水量的百分数作为纵坐标，做出县城供水曲线， 3、泵站的工况和清水池水塔容积的计算 、二级泵站工况调节 根据城市用水变化曲线，二级泵站采用三级供水，其中低级供水区在22:00-6:00时 段，共8小时，高级供水区在7:00-12:00和18:00:21:00，共11小时，次高级供水区在13:00-17:00时段，共5个小时。 在低级供水区，拟定流量为最高日时的%，在次高级供水区，为%，则高级供水区为%，即 % x 8 + % x 5+ % x 11=100% 根据假设库存法，算得水塔的调节容
11、积为% 再取%、%等值为低供水时段供水值，算出相应的水塔调节容积，当低供水值为%时，水塔调节容积及清水池调节容积均最小，故确定二泵站低供水时工况点为%，高供水时工况点为%。 二级泵站工况曲线如图所示。 、清水池和水塔的容积确定 清水池和水塔调节容积的确定，可根据24h供水量的用水变化曲线推算，具体计算见 表6。表中第（2）项参照城市用水变化规律得出，第（4）项假定一级泵站24小时均匀供水，（5）=（2）-（4），（6）=（3）-（4）, （7）=（2）-（3）由累计的正直（或负值）可确定水塔或清水池所需的容积，其值以最高日用水量百分数计。 表6清水池和水塔调节容积计算 由表6可知，水塔调节容积
12、为%Qd,清水池调节容积为%Qd。 （1）清水池中除了储存调节用水外，还存放消防用水，因此，清水池有效容积等于 W=W1+W2+W3+W4（m3） W 1（调节容积）= %Q d =%=18614 m3 W 2 （消防）=360023+360021=1836 m3 W 3 （水厂生产用水量）=9%Qd=21672 m3 W 4 （安全蓄水量）=5%Qd=12040 m3 所以清水池的有效容积为W= W1+W2+W3+W4=18614+1836+21672+12040=54162 m3 故可采用两只等体积为27081 m3的清水池。 （2）水塔总容积=W 1（调节容积）+W 2 （消防蓄水量）
13、W 1 = %=7055 m3 W 2 =60103+6010=45 m3 所以水塔容积W=7055+45=7100 m3 4、管网布置及方案选择 、管网布置 管网布置应满足一下要求： 1、管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小 2、管网遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压。 3、力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水量费用。 4、干管间距，应采用500m-800m 5、连接管间距，在800m-1000m左右 6、整个管网布置，应在3-4个环，且每个环的面积比不超过10% 7、单侧供水的管路应尽量少。 根据以上原则，我们组管网布置一共有3个环，且
14、每个环的面积比在10%以内，有2条连接管，没有一条干管间距超过800m。有两条管线是单侧供水。 详图请看图集册2022-10-27 01 管网布置方案图。 5、管段设计流量及管径的确定 、最高日时管段流量设计 1、最高日时节点流量的计算 管网的有效长度为L=6225m 最高日最高时流量：Q=s 最高日时居民、市政、未预见用水量总和：q=s 比流量q s=q/ L= 表7节点流量计算 经计算得，所有节点流量及大用户流量之和为（L/s）而最高日最高时流量也为（L/s），说明节点流量计算合理。 最高日时设计流量：Qh=（L/s） 二级泵站供水;Q1= Qh*=（L/s） 水塔供水量Q2= Qh*=（
15、L/s） 根据最高日时设计状态下二级泵站及水塔供水情况，可初步拟定流量的分配 在确定节点流量的时候就可以进行流量的初步分配和管径的选择，管径的选择要满足以下的要求。 1.技术流速要求：s，不低于s是为了防止水中的悬浮物在水管内沉积，不大于s是为了防止发生水锤； 2经济流速要求：DM=400，v= L/s DM400,v= L/s； 3根据管段具体位置进行选择，管网入口管段管径应大致相近，不超过两个数量级，水塔附近管段在可选情况下选偏大的管径，控制点附近管段在可选情况下选偏大的管径； 4连接管管径应不小于150mm。 计算结果如下表： 表8环状网流量及管径初拟定 注：其中黄色部分为连接管，“+”
16、号代表水流方向为顺时针方向，“-”号代表水流方向为逆时针方向,hij为环内各管段损失代数和，校正流量q=-hi/2(s ij*q ij). 环状网在初步分配流量时，已经符合连续性方程q i+q ij=0的要求，但在选定管径和求得个管段水头损失以后，每个环往往不能满足h ij=0或(s ij*q ij)=0，因此要在初分流量和确定的管径基础上，重新调整各管段流量，反复计算，直到每个环的闭合差hij为止,从表8可以看出，每个环的闭合差hij并没有都小于，因此要进行校正，校正结果如表9所示： 表9最高时平差成果图 注：经过校正后，每个环的闭合差均小于，满足条件。此方案是经过多次最大转输校核，选择得到一个较为合理的方案。使得只有一条入口处管段12以及两条连接管78、915不在经济流速范围内，其余的管段都在经济和技术流速范围内。 手工计算过程祥见附件最高日时流量平差 、最大转输时管段流量设计 管网总用水量：Q=(L/s) 二级泵站供水量Q=*=(L/s) 水塔进水量：Q=*=(L/s) 最大转输节点流量计算与最高日时计算方法一样 表10最大转输流量分配