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1、精选优质文档-倾情为你奉上湖北工程学院给排水管网设计书初步设计康晨2014-11-15目录第一部分 原始资料1.2 资料分析.2第二部分 给水设计 1 水厂和水源选址.4 2 给水管网定线说明.4 2.1本给水管网图纸特别说明.4 3 基础数据计算说明.4 4 清水池的计算.5 5 给水管网平差计算.6 6 给水管网的设计水泵扬程.10 7 给水管网的消防校核10 8 给水管网的事故校核10第三部分 污水设计 1 污水厂的选址和排入污水管网的水质要求说明.152 污水管道排布敷设说明.153 本污水管网的特别说明.164 基础数据计算.165.污水管网的设计流量计算表说明17第四部分 雨水设计
2、 1 管道敷设说明.192 本雨水设计特别说明.193 雨水管网基础计算.204 雨水管网计算表及内容说明.21第五部分 附表.22 第六部分 设计总结24一、设计原始资料（1） 城区平面图1张（电子版）（2） 城区及人口情况：该城区为广东省某大城市的一个城区，位于珠江的下游。设计人口数为15万。城区生活用水的最小要求服务水头为40m。（3） 火车站污水量为320 m3/d，均匀排出。（4） 城区工业企业分布及用水量情况见表1。表1工厂名称工人数生产用水量（m3/d）排入市政管网的最大生产污废水量（m3/d）用水时间高温车间一般车间A12026035003200全天均匀使用B801362500
3、2400824h均匀使用C9418730001500全天均匀使用D015018001600816h均匀使用E5014520001800816h均匀使用备注水质与生活饮用水相同，水压无特殊要求。淋浴人数高温车间按85%计，一般车间按70%计。表2 居住区用水量百分数时间用水量百分数时间用水量百分数时间用水量百分数011.10897.0416174.24120.709106.6917185.99230.910117.1718196.97341.111127.3119205.66451.312136.6220213.05563.9113145.2321222.01676.6114153.592223
4、1.42785.8415164.7623240.79（5） 城市自然状况城区土壤种类为粘质土。地下水水位深度为15m。年降水量为936mm。城市最高温度为42，最低温度为0.5，年平均温度为20.4。夏季主导风向为南风，冬季主导风向为北风和东北风。城区中各类地面与屋面的比例（%）见表2。表1.2各类屋面混凝土与沥青路面碎石路面非铺砌土路面公园与绿地0.30.30.10.10.2（6） 水文资料河流历史最高洪水位为90m，97%保证率的枯水位为80m；常水位为85m。最大流量为3500m3/s，97%保证率的枯水期流量为120m3/s，多年平均流量为680m3/s。流速为1.55.2m/s。最低
5、水位时河宽64m。河水水温最高为30，最低为2。设计暴雨强度公式为： t=t1+mt2 m=2 t1=10min1.2资料分析 本管网设计的地点是广东省某大城市的一个城区，设计人口为15万人。城区生活的最小要求服务水头为40m。根据所给的地形图，该城区地形自北向南形成自然坡降，地形比较平坦。由于中部有一条铁路，把城区分成两部分，在管网设计方面只应该穿越一次铁路。二、给水管网设计1.水厂和水源选址（1）水源与取水点的选择 选取的水源为城市的南面。取水点在城市的上游部分，但是应该靠近用水地区。一级水泵的地点设计应该设在河边，由于河水的水位变化不是很大，所以选用固定式取水构筑物。（2）水厂的选址 水
6、厂地点应该在取水构筑物附近，以方便节约能源和减少水运输的损耗。水厂附近不得有大型的垃圾处理厂等对水厂的卫生条件有影响的单位。尽量选取地形比较高的位置，防止洪水淹没。2.给水管网的定线说明（1）在管网布设的时候是考虑了近远期结合和分期实施的可能。（2）本管网设计沿着现有的道路布置，尽量的缩短输水管网的总长度，减少管网的起伏，尽量利用地形的高差，以减少成本。（3）干管延伸的方向应该到大用户的方向一致，干管的间距采用500-800m的长度的管段连接。干管与干管之间必须是成环状管网，连接管的间距为800-1000m左右。（4）本设计所在的城区中有铁路存在，而给水管网设计必须穿越铁路。经查资料，多种资料
7、表明，穿越铁路必须谨慎，由于铁路运行中存在非常强烈的震动，简单的穿越会对管道造成很大的破坏作用。而且管网穿越铁路时候必须与铁路部门协商。故本设计只穿越一次铁路。（5）在今后的进一步设计中，干管按照规划进行定线时，应该考虑与城市现状的地下铁路，地下通道、人防工程等地下隐蔽性工程的协调和配合，尽量减少穿越高级路面。（6）在设计中，干管应该尽量的了靠近大用户，减少分配管的长度。（7）干管在敷设时候应注意与其他管线之间的距离。与各种管道详细的距离要求见书后附表3和附表4，如果确实无法满足距离要求，应对给水管道或者其他管道加设保护措施。（8）在今后的进一步设计中，当管线坡度小于0.001应该每隔500-
8、1000m设置排气阀。在平坦地区，埋管时应该认为的做成上升和下降的坡度，以便在管坡顶点设排气阀，管坡低出设泄水阀。2.1本给水管网图纸特别说明（1）穿越铁路的给水管道接口必须采用柔性铅青接口，以减弱火车运行时的震动影响。（2）本设计中的穿越铁路的应该是双管输水，由于手绘图的原因，图上反映只有一条管路输水，在进一步详细设计中必须绘出两条输水管路。（3）由于是手绘图，图中检查井只标出部分，检查井的设计标准应该是120m就应该设置一个检查井。其中节点处必须有一个检查井。3. 基础数据计算说明(1)经CAD测量总面积S总= m2 总流量公式Q总=Q1+Q2+Q3+Q4Q1-城市或居住区的最高日生活用水
9、量；Q2-工业企业职工的生活用水和淋浴用水量；Q3-道路浇洒和绿化所需的水量；Q4-卫浴间水量和管网的漏失水量。 本设计选用的管材为钢筋混凝土管材：n=0.013(2)由于设计所在地区是在广东一个大城市，用水定额属于一区。经查表，选取居民综合用水定额350L/（d*cap）。 Q1=qNf350*=（m3/d）q-最高日生活用水定额，m3/（d*cap）；N-设计年限内计划人口数；f-自来水的普及率（本设计中自来水的普及率取100%）。（3）根据原始资料计算车间员工生活用水 Q2=174.98（m3/d）（4）由于地处广东，全年降雨量较高。空气湿润。经查规范，道路和绿化用水量取下限。道路用水量
10、为2（L/d*m2）绿化用水量为1（L/d*m2）。 Q3=*0.2*0.1+*0.3*2=3413.6（m3/d）（5）工厂集中生产用水量查原始资料计算得 Q4=3500+2500+3000+1800+1200=12800（m3/d） Q总=55913.6（m3/d）（6）设计年限内城市最高日的用水量 Qd=1.25(Q1+Q2+Q3+Q4)= 69238.58（m3/d）1.25-其中的0.25指的是管网漏失量。（0.25比规范中要稍微高出一点，但是更接近实际工程中的数据）；Qd-最高日用水量。（7）最高时用水量 Qh=1000*KhQd24*3600=KhQd86.4=1739.40（L
11、/s）Kh-时变化系数；Qh-最高日最高时用水量。说明：1.广东经济发达，故不采用水塔调节水量。而采用清水池直接调节水量。 2.由于集中用水量并不是均匀用水，所以必须加入集中流量再根据原始资料所给的居民用水百分比进行得到实际的居民综合用水百分比。从而计算得Kh，详细计算过程请翻阅表1。注：由于绿化用水和道路浇洒用水量缺少相关资料，故本设计把道路和绿化用水变化纳入居民生活用水进行统一计算。4.清水池的计算（1）清水池计算公式：W =W1+W2+W3+W4W1-为调节流量；W2-为消防流量；W3-为水厂自用水量；W4-为事故水量。（2）调节水量计算W1=55913.6*23.41%=16210 注
12、： 23.41%为清水池的调节水量，来自于表1（3）该城市人口为15万，经查表，消防室外用水量取45L/次，同时发生两次，且满足至少两个小时的消防用水量。 W2=45*2*2*3.6=648（4）水厂的自用水量取百分之五计算。 W3=69238.58*0.05=3461.929（5）水厂的事故水量取0.5%计算。 W4=69238.58*0.005=346.1929所以清水池设计水量为W=20666.12877根据规范规定：清水池大于500m3时，必须分为两个水池。所以每组的有效容积为10333L。如果有效水深为5m，则计算得每个水池水面面积为2066m2。5.给水管网平差计算在本设计中，铁路
13、把城区分为两个区，管网穿越铁路障碍众多，必须得到铁路部门批准，而且施工难度高，建造成本高，所以穿越铁路必须谨慎，故在本设计中给水管道只穿越一次铁路，在本设计中我把管网同样分成两个区。所以在流量的初步分配、平差的时候都对两个分区分别进行计算。上下两区分别命名为一区和二区：一区出分配计算：管段-配水长度-管段沿线流量比流量0.1026 L/s*m管段编号起始节点终止节点管段长度m配水性质配水长度m管段沿线流量L/s合计9474 8505 872.56 11220 000.00 22313831691.570.95 334708270872.64 445611261162.69 5671216212
14、16124.76 689866286688.85 7910719271973.77 81011611261162.69 926516125826.47 1068562256257.66 1137244224425.03 1279454245446.58 13410688268870.59 14511876287689.88 节点设计流量(L/S)节点编号管段编号集中流量沿线流量供水流量节点流量流量输入管段流量输出管段1234管段数量-1-2-3-4管段数量合计828.81 896.93 1725.7411774.691774.69211292262.7748.71111.48321311284
15、.3184.314314132441.53102.96144.49541141543.976.28120.186915102104.45104.457572121769.86122.56192.4281016173.2673.269612271104.60104.601071328110610.75103.52714.27118142276.2876.28管段初分流量总水量1774.7L/s管段编号管段节点编号本管段初分流量L/s上游下游1121774.69 223831.61 334373.65 445114.58 567363.58 689290.32 7910789.06 8101129
16、7.76 926831.61 1068363.58 1137373.65 1297680.52 13410114.58 14511-5.60 注：初分配之后就是进行平差计算，一区的平差计算表格见表二、表三、表四。二区流量分配：注：为了方便计算和表示，我们对二区的进行了重新编号，重新编号所对应表中的的编号图中括号中表示。管段-配水长度-管段沿线流量比流量0.1082 L/s*m管段编号起始节点终止节点管段长度m配水性质配水长度m管段沿线流量L/s合计6669 5189 561.45 112507 000.00 223406120321.96 334307230733.22 42662213113
17、3.65 578728272878.77 6899852985106.58 754809280987.53 835918145949.66 947368236839.82 1028477247751.61 1169542254258.64 节点设计流量(L/S)节点编号管段编号集中流量沿线流量供水流量节点流量流量输入管段流量输出管段1234管段数量-1-2-3-4管段数量合计49.30 508.16557.46 1610.75 -610.75 2 1 1 2 10 4 3 53.6153.61 3 2 1 3 8 2 3 34.72 52.4287.14 4 3 7 2 9 1 80.2880
18、.28 5 8 1 7 1 68.6068.60 6 4 1 11 1 6 14.58 46.1560.73 7 9 1 5 1 9 59.2959.29 8 5 10 2 6 1 118.48118.48 9 11 1 29.3229.32 管段初分流量总水量610.75L/s管段编号管段节点编号本管段初分流量L/s上游下游合计112610.75223185.712333449.2847426185.7123578-109.6074689-42.3741754-19.314183549.2847947-50.31381028185.71231169124.985注：二区初分配流量之后进行平差
19、计算，二区中的平差结果见表五和表六。6.给水管网的设计水泵扬程原始设计资料中规定的最小服务水头为40m，根据观察选择18号节点作为整个管网的最不利点。根据所给的原始图，观察最不利点到泵站的地形高差为4.2m。注：作为初步设计，本设计暂不考虑阀门，弯头等管网附件所产生的局部的水头损失。选取最不利线路后，进行计算，得理论所需扬程：最不利水流线路：1237891015141213171840+2.2+0.4+0.68+0.28+0.98+2.38+0.32+0.07+0.1=51.73所以理论所需扬程为51.737.给水管网的消防校核在本设计中，消防用水取自给水管网。规范中规定，消防用水取自管网时，
20、消防水头必须大于等于10m。校核过程中要假设一个消防栓设在控制点，一个设置在比较不利点的地方。设置水泵后，在此对管网进行流量计算，重新进行平差计算，得到管段的水损。重新找到一条最不利线路进行计算最不利线路的水损计算。在计算给水平差的时候，我把管网分为两个区，同样在计算消防的时候也把消防分为两个区，一区和二区消防校核计算表见表七和表八。最不利线路如下：1234789121315171818号节点的水压为：51.73-0.2-0.3-2.5-2.6-4.2-1.0=39.819号节点的水压为：51.73-0.1-0.32-0.07-0.98-2.38-4.2+0.57+0.54=41.45m所以1
21、8号和19号节点都满足消防最小的十米水头要求。8.给水管网的事故校核在给水管网设计中必须对管网进行事故校核计算。根据要求，在任何时候，管网破损的时候，管网必须满足70%的设计水量要求。所以在事故校核时，假设最不利破损的管段，即1-2-6管段破损。在进行事故校核时，需要对流量进行重新分配（即原来流量的70%进行计算即可），重新寻找最不利线路，进行验证计算。验证最不利点的服务水头是否有40m。一区校核流量计算：管段-配水长度-管段沿线流量比流量0.0789 L/s*m管段编号起始节点终止节点管段长度m配水性质配水长度m管段沿线流量L/s合计8091 7813 616.45 11220 000.00
22、 2100.00 334708270855.86 445611261148.21 56712162121695.94 689866286668.33 7910719271956.73 81011611261148.21 926516125820.36 1068562256244.34 1137244224419.25 1279454245435.82 13410688268854.28 14511876287669.12 节点设计流量(L/S)节点编号管段编号集中流量沿线流量供水流量节点流量流量输入管段流量输出管段1234管段数量-1-2-3-4管段数量合计645.59 635.181280.
23、7711242.28 -1242.282 1 1 2 9 2 2 62.7710.1872.953 2 1 3 11 2 37.5637.564 3 1 4 13 2 4 41.5379.18120.715 4 1 14 1 5 43.958.66102.566 9 1 5 10 2 80.3280.327 5 7 2 12 1 7 69.8694.25164.118 10 1 6 1 56.3356.339 6 12 2 7 1 80.4480.4410 7 13 2 8 1 10 427.5379.61507.1411 8 14 2 2 58.6658.66管段初分流量总水量1242.3L
24、/s管段编号管段节点编号本管段初分流量L/s上游下游合计1121242.28 2334-18.78 445-69.74 567252.17 689195.84 7910789.06 81011297.76 926584.67 1068252.17 1137-18.78 1297680.52 13410-69.74 14511-172.30 二区校核流量：管段-配水长度-管段沿线流量比流量0.0789 L/s*m管段编号起始节点终止节点管段长度m配水性质配水长度m管段沿线流量L/s合计6669 5189 409.41 112507 000.00 223406120316.02 334307230
25、724.22 426622131124.54 578728272857.44 689985298577.72 754809280963.83 835918145936.22 947368236829.04 1028477247737.64 1169542254242.76 节 点 设 计 流 量(L/S)节点编号管段编号集中流量沿线流量供水流量节点流量流量输入管段流量输出管段1234管段数量-1-2-3-4管段数量合计49.30 370.55 419.85 1549.68 -549.68 2 1 1 2 10 4 3 39.09 39.09 3 2 1 3 8 2 3 34.72 38.23
26、72.95 4 3 7 2 9 1 58.54 58.54 5 8 1 7 1 50.02 50.02 6 4 1 11 1 6 14.58 33.65 48.23 7 9 1 5 1 9 43.24 43.24 8 5 10 2 6 1 86.40 86.40 9 11 1 21.38 21.38 管 段 初 分 流 量总水量549.68L/s管段编号管段节点编号本管段初分流量L/s上游下游合计112549.675223170.1933533448.62315426170.19335578-54.557368929.24055754-1.3994583548.62315947-11.3201
27、1028170.193351169121.9625在事故校核中，如同给水管网一样分区，我把管网分为一区和二区，详细计算表见表九和表十。最终计算结果为41.32m水头，结果满足最不利点的最低服务水头三、污水管网设计1.污水厂的选址和排入管网的水质要求说明（1）本设计污水厂选址选在整个城市的西南方向，远离城市的地区，靠近河流的下游部分。目的一是防止污水厂的臭气等影响环境的因素对居民生活产生影响，二是根据规范要求污水排除的水流必须在取水构筑物的下游。1）污水厂在处理之后排入水体中的水质必须满足2)其他工业废水排入市政污水管网必须满足规范GB50014的要求2.污水管道排布敷设说明（1）污水设计采用非
28、满流设计，尽量采用重力流设计，尽量的利用地形的高差进行排水，必须时采用局部提升的方式。（2）在下一步详细设计中应当尽力避免或减少穿越不容易通过的地带和构筑物，如高地、铁路、人防工程等各种大断面的地下管道。当必须穿越时应该采取必要的处理或交叉措施，以保证顺利用过。1）本设计中因为铁路的特殊性，穿越铁路时要与铁路部门进行协商。故本设计在穿越铁路是采用只穿越一次的办法布置管线，并且在穿越铁路管段应该对管道进行特殊的加固措施。（3）本设计合理的安排高程了，根据城市的竖向规划，采用了正交布置的截流式布置方法来缩短管段的长度，在今后布置污水支管的时候应该同样的利用地形高差采用重力流的方式。按照图纸中所给的
29、汇水方向进行汇水布置。（4）在进一步更详细的设计中应考虑当前已经布置的管道的一切管线，准确掌握他们的高程和位置，安排好设计污水管道和其他管道之间的距离，处理好他们竖向交叉的距离问题。与各种管道详细的距离要求见附表5。注：当确实无法满足间距要求时，可以加设防止污染其他管道的措施。（5）本设计中由于地形处于平坦地区（1000m内地形高差波动小于3m的均可以称为地形平坦），所以所有管段采取水面平接的方式连接。特别说明：本设计由于图纸要求手绘，所以每段所取的管段长度偏大，实际中宜200米以下为一段。（5）本设计中由于地形处于平坦地区（1000m内地形高差波动小于3m的均可以称为地形平坦），所以所有管段
30、采取水面平接的方式连接。3.本污水管网的特别说明（1）根据设计要求，管段宜采用200m为一管段，但是由于图纸要求手绘和时间限制等原因，本设计采用的值较大。实际工程中不可。（2）检查井说明，由于手绘和图纸大小等原因。检查井无法完全画出，在图纸中的检查井只画出节点部分。具体检查井的距离见下表：管径或暗渠净高最大间距污水管道雨水（合流）管道200400304050070050608001000708011001500901001500且2000100120注：根据当地管道的养护实践经验，检查井间距可以适当调整。口径大于2000的排水管渠，在不影响用户接管的前提下，其检查井的最大间距可不受上表规定的限
31、制。（3）在后续设计中，雨水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化以及支管接入的地方都需要设置检查井。（4）作为污水管网，管网中含有大量的有毒有害易燃易爆气体。如果让这些气体长期留在管道之中，对检修人员会造成巨大伤害，甚至发生爆炸等恶性事件。所以在管道隆起部分必须设立通气孔，或在一定的长度范围内设置通气孔，详细见规范GB50014。4. 基础数据计算（1）本设计中居民综合用水定额取350（ L/（d*cap），由于缺乏排水资料，居民综合排水定额取居民用水定额的90%计算，所以居民综合污水定额为：315 （L/（d*cap）。本设计选取的管材为钢筋混凝土管：n=0.013经CAD测量，污水管网的服
32、务面积为：426.6975 ha。经计算人口密度为：351.537（cap/ha）比流量：q0=1.2816（L/（s*ha）。总污水流量公式 Q=Q1+Q2+Q3+Q4 Q1-居民区生活污水设计流量（L/s）； Q2-工业企业生活用水； Q3-工业生产用水； Q4-地下水入渗量；（2）居住区生活污水设计流 Q1=n*N*Kz24*3600= 546.875（L/s）n-居住区污水定额（L/(cap*d)）；N-人口总数；Kz-生活污水量总变化系数；Cap-“人”的计量单位。说明：生活污水量总变化系数采用内插法计算，详情见表 中的辅助计算列。（3）工业企业生活污水量Q2=A1B1K1+A2B2K23600T+C1D1+C2D23600