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1、某城市给水工程毕业设计P 第1章概述 1.1可行性方案的确定 1、水质的要求 根据城市生活用水标准，生活用水要求无色无味，不含肉眼可见物，浊度低于3度，各项化学、物理、生物学指标均要满足要求。 水压要求 居民区：区楼层为7层，区楼层为7层 要求的自由水压分别为32米，32米。 工业生产用水的自由水压只需10米即可。 2、给水方案的初步确定 根据设计原始资料和城市概况，综合考虑各种影响因素，初步选定如下两种方案 1、统一给水方案 优点：（1）操作管理方便 （2）在城市河流上游取水，水质较好 缺点：（1）由于管网负担流量较大，增大管径，增加管网造价。 （2）管道损失大，所需水泵扬程大，年经营费用中
2、电费高。 （3）由于企业用水水质较低，统一供水势必造成药剂及过滤面积上的浪费。 2、分区给水方案 优点：（1）年动力费少，节约能量 （2）管网各部分水质，水压均有保证 缺点：（1）输水管造价过高 （2）二泵站内水泵调度管理不便 设计中是否考虑设置水塔来调节供需水量要进行比较后确定。由于水塔的设计容积极为庞大，造价高，且调节能力有一定限制，这与城市的发展是不适应的，水塔将逐步失去控制调节能力，因此水塔不予采用。 1.2城市自然条件 该城市位于河南地区，北部有一条自西向东的河流，城区西部有一条河流，水量充沛，水质良好。地形起伏不大，街坊分布比较均匀，该市属于亚热带季风气候，夏季主导风向为东南风，冬
3、季主导风向为西北风。城市土壤种类为粘质砂土，冰冻线深度1.2m ；地下水位深度8.5m ，年降水量836.6mm ； 城市最高温度39.8C 0，最低温度-8.7C 0，年平均温度18.2C 0；自来水厂处的土质种类砂质粘土；地下水位深度8.5m ；地面水源情况：最大流量1330s m 3；最小流量520m 3；最大流速3.6m/s ；最低水位时的河宽26.8m ，最高水位58.7m ；常水位53.9m ；最低水位44.6m 。 1.3城市建设规划 该城市交通便利，一条河流经过市区，把城市分为二个区，区设计人口18.07万人，区14.28万人，合计人口总数32.35万人。该市有二个工厂和一个火
4、车站，基本情况如下： （1） A 工厂： 生产用水量 8000 m 3 /d ； 工人总数 2400 人，分 3 班工作，热车间占 15 %； 第一班 800 人，使用淋浴者 240 人，其中热车间 120 人； 第二班 800 人，使用淋浴者 240 人，其中热车间 120人； 第三班 800 人，使用淋浴者 240 人，其中热车间 120 人。 （2） B 工厂： 生产用水量 10000 m 3 /d ； 工人总数 4000 人，分 3 班工作，热车间占 10 %； 第一班 1000 人，使用淋浴者 300 人，其中热车间 100 人； 第二班 1500 人，使用淋浴者 350 人，其中热
5、车间 150 人； 第三班 1500 人，使用淋浴者 350 人，其中热车间 150 人。 （3）火车站用水量 1200 m 3/d 。 1.4 工程设计说明 一、设计题目： 省城市给水工程 二、原始资料： 1、 B 城市平面图，比例： 1：10000 2、城市分区及人口密度 I区 390 人/公顷；II区 430 人/公顷； 3、该城居住区房屋的卫生设备情况： I区室内有给排水设备及淋浴设备； II区室内有给排水设备及淋浴设备； 4、该城房屋的平均层次： I区 7 层；II区 7 层； 5、工业用水情况： 该城有下列工业企业，其位置在城市平面图 （1） A 工厂： 生产用水量 8000 m3
6、 /d； 工人总数 2400 人，分 3 班工作，热车间占 15 %； 第一班 800 人，使用淋浴者 240 人，其中热车间 120 人； 第二班 800 人，使用淋浴者 240 人，其中热车间 120人； 第三班 800 人，使用淋浴者 240 人，其中热车间 120 人。 （2） B 工厂： 生产用水量 10000 m3 /d； 工人总数 4000 人，分 3 班工作，热车间占 10 %； 第一班 1000 人，使用淋浴者 300 人，其中热车间 100 人； 第二班 1500 人，使用淋浴者 350 人，其中热车间 150 人； 第三班 1500 人，使用淋浴者 350 人，其中热车间
7、 150 人。 6、火车站用水量 1200 m3/d。 7、自然概况： 城市土壤种类粘质砂土，冰冻线深度 1.2 m； 地下水位深度 8.5 m，年降水量 836.6 mm； 城市温度：最高温度 39.8，最低温度 -8.7，年平均温度18.2； 主导风向：夏季东南风，冬季西北风； 自来水厂处的土质种类粘质砂土；地下水位深度 8.5 m； 8、地面水源： （1）流量：最大流量 1300 m3/s；最小流量 520 m3/s。 （2）最大流速 3.6 m/s。 （3）水位：最高水位 58.7 m；常水位 53.9 m；最低水位 44.6 m。 （4）最低水位时的河宽 26.8 m。 9、水源水质
8、分析结果： 10、居住区生活用水量逐时变化： 你设计选用的为（ D ） ： 第2章 设计水量 设计用水量是根据设计年限内用水单位数，用水定额和用水变化情况所预测的用户日用水总量，设计用水量包括下列用水； 居民区生活用水量1Q ； 工业企业生产用水量2Q ； 工业企业工人生活和淋浴用水量3Q 公共建筑用水量公建Q 城市绿化和浇洒绿地用水量4Q ； 未预见水量和管网漏失水量5Q ； （7）消防用水量6Q ； 该城市在河南省查表知综合生活用水定额为二区，人口总数不足50万，为中小城市，最高日综合生活用水定额为150240L/（cap.d ）取180 L/（cap.d ）用水普及率取100%，工业用水
9、重复率为0。 1. 居民区生活用水量1Q 1Q =f 1q 1N =100%180310 （18.07+14.28）4 10=58230 ( d m 3） 式中：f 为给水普及率，100%； 1q 为最高日综合生活用水定额，180d m 3，可参阅给排水设计手册1相关资料； 1N 为设计年限内计划人口数。 2. 工业企业用水量 A 厂 生产用水量：318000/q m d = B 厂 生产用水量： 3210000m /q d = 3.工业企业工人生活和淋浴用水 对工厂生活和淋浴用水定额，查表知： 一般车间：生活为25L/（人.班）；淋浴为40 L/（人.班）； 高温车间：生活为35L/（人.班
10、）；淋浴为60 L/（人.班）； A 厂所有车间生活用水为： 31a 2400250.852400350.15/100063.6/m d =?+?=（） A 厂所有车间淋浴用水为： 32a 2400400.852400600.15/1000103.2/m d =?+?=（） B 厂所有车间生活用水为： 314000250.904000350.10/1000104.0/b m d =?+?=（） B 厂所有车间淋浴用水为： 324000400.904000600.10/1000168.0/b m d =?+?=（） 所以企业生活和淋浴用水为： 331212Q 438.8/a a b b m d
11、=+= 工业企业的淋浴用水放在每班下班后1小时内使用。 4. 公共建筑用水量 火车站为公共建筑 d /1200m Q 3=公建 5.城市绿化和浇洒道路用水 浇洒道路和绿化应根据用水量应根据路面种类、绿化面积、气候和土壤等条件确定。浇洒道路用水量一般为每平方米路面每次1.02.0L ，每日23次。 3212Q 80001000018000/q q m d =+=+= 大面积绿化用水量可采用1.54.0L/(d)。 则城市绿化和浇洒道路用水为： d m /2.7786Q 34= 浇洒道路放在每天点，浇洒绿地放在每天点 所以，总用水量： d m Q Q Q Q Q Q /856552.7786120
12、22.438180005823034 321=+=+=公建 6. 未预见水量和管网漏失水量未Q 未预见用水量按（15%20%）计算，此时取20%.则 d m /1713185655%20Q 3=?=未 最高日设计用水量： ()d m Q /10278685655%)201(20%1Q 3d =?+=+= 最高日平均时： h m Q Q d h /75.428224 3= 7. 消防水量消防Q 该城市人口不足50万，根据规范要求，一次灭火用水量采用标准65L/s ，按一天2次灭火计，灭火时间2小时。则消防用水量： d m s L /936/2602265Q 3=?=消防 居住区生活用水逐时变化选
13、用任务书中的D 则最高时用水量为5.90%，最高时在8-9点。 最高日用水量为：d m /102786Q 3d = 则时变化系数416.1100/90.524K h =?= 则最高时用水量为：h m Q K Q d h h /374.606424/102786416.124/3=?=?= 时变化系数图略 4.17%处的代表日平均供水量，使用分级供水，第一级为从22点到6点，供水量为2.33%，第二级为从6点到22点，供水量为 5.087% 最高日泵站总供水量为2.33%?8+5.087?16=100% 当最高日设计用水量为110000d m/3时，由于管网中不设水塔或者高位水池，供水泵站设计供
14、水量为：11000?6.24%?1000/3600=1906.67L/s=6864h m/3 第3章管网水力计算 3.1管网布置的基本原则 1.管线应均匀地分布在整个给水区域内，满足用户对水量和水压方面的要求，并保持输送的水质不受污染。 2.供水安全可靠，当局部管线发生故障时，应保证不中断供水或尽可能缩小断水的范围。 3.供水布置应力求线路最短，并尽量减少穿越障碍物等，以减少特殊工程，降低管网造价和经营管理费用。 4.应从现状入手，符合给水区域总体规划的要求，并为管网分期建设留有充分的发展余地。 管网定线 干管定线时可按下列步骤和要求进行： 1根据水源（二级泵站）、大用户或水塔等调节构筑物的位
15、置确定供水区域的主要供水流向，即水源与大用户、调节构筑物的连线方向，以此控制干管的基本走向。 2按主要流向确定接近平行布置得干管条数和大致位置，干管之间距一般为500800m左右。有时为了保证供水可靠，还应在干管和干管之间的适当位置设置连接管，（连通管）以形成环状管网，连接管的作用在于局部干管发生故障关闭时，干管与干管、连接管与连接管之间距的大小，主要取决于供水区域大小和供水的要求，一般在保证要求的前提下，干管和连接管的数量尽量减少，以节约投资。 3按下列要求校核对干管（或连接管）的具体位置： (1)按规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下敷设，以利于施工和 维护管理； (2)干管应从两
16、侧用水量较大的街区通过，其延伸方向应与主要流向保持一致，并以最短距离到达主要用水区、大用户和调节构筑物（水塔或高地水池等），以提高干管的配水效率，降低工程造价和动力费用。 (3)干管应尽可能布置在较高位置，以降低干管内的水压，增加管道的供水安 全性。 (4)管线在道路下的平面和高程应符合城镇或厂区管道综合设计的要求。 4干管定线时，应该位将来反战和分期建设留有余地。 考虑上述布置要求与本设计中城市的各种实际相结合，对该城市管网进行了布置，组成了环状管网，共计7个环。具体布置情况见城市管网总平面图 3.2节点流量计算 设计采用统一供水方案。 管网图形由许多管段组成。沿线流量是指供给该管段两侧用户
17、所需流量。节点流量是从沿线流量得出的并且假设是在节点集中流出的流量。在管网水力计算过程中，首先需求出沿线流量和节点流量。 一、比流量计算 1、干管线单位长度的流量，叫做比流量： -= L q Q q h s 式中：s q 为比流量，L / （s m ）； Q 为管网总用水量，L / s ； q 为大用户集中用水量总和，L / s ； L 为干管总长度，m ，不包括穿公共建筑物地区的管线；只有一 侧配水的管线，长度按一半计算。 2、统一供水系统比流量计算 最高时设计水量： s L h /548.1684/6064.374m 3 = 最高时集中用水量有二个工厂和火车站： 18438.8d /m 3
18、+1200d /m 3227.3s L / m 14335L = 干管比流量为 10166.014335 3 .227548.1684q cb =-= )/(5.0q i s L L q i cb = 二、 节点流量计算 按比流量法对管网实际不均匀的配水情况进行简化后，管网中各管段小用户的配水情况均可作为沿程均匀泄流管路看待，即管网中任一管段内的流量，由两部分组成，一部分是沿本管段均匀泄出供给各用户的沿线流量y q ，沿线呈直线减少；另一部分是通过本管段流到下游管段去的流量，沿线不发生变化，称为转输流量zs q 。取二者之和，所以管段起端到末端的流量沿线变化，这种变化的流量，不便于用来确定管径
19、和水头损失，因此需要对其进行简化。简化方法是以变化的沿线流量折算为管段两端节点流出的流量，即节点流量。 管网中任一节点上，往往连接几条管段，因每一条管段都有一半沿线流量分到该节点，所以管网中任一节点流量i q ，应等于连接于该节点上个管段的沿线流量总和的一半，可按下式计算： =y i q 5.0q （L / s ） 如果整个给水区域内管网的比流量相同时，节点流量还可以作如下表达： =i i L 5.0q （L / s ） 统一供水沿线流量节点流量计算表： 管道 编号 管道配水 长度（m ） 管道沿线流 量（L/S ） 节点设计流量计算（L/S ） 节点号 集中流量 沿线流量 供水流量 节点总流量 12 820 83.36 1 58.45 58.45 23 890 90.48 2 103.69 103.69