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1、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：024135 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 给水排水管道工程是给水排水工程的重要组成部分，可分为给水管道工程和排水管道工程两大类。给水管道工程是论述水的提升，输送，贮存，调节和分配的科学。其最基本的任务是保证水源的原料水送至水处理构筑物及符合用户用水水质标准的水输送和分配到用户。这一任务是通过水泵站，输水管，配水管网及调节构筑物等设
2、施的共同工作来实现的，它们组成了给水管道工程。设计和管理的基本要求是以最少的建造费用和管理费用，保证用户所需的水量和水压，保证水质安全，降低漏损，并达到规定的可靠性。 给水排水管网工程是给水排水工程中很重要的组成部分,所需投资也很大,一般约占给水排水工程总投资的70%80%。同时管网工程系统直接服务于民众,与人们生活和生产活动息息相关,其中任一部分发生故障,都可能对人们生活、生产及保安消防等产生极大影响。因此,合理地进行给水排水管道工程规划、设计、施工和运行管理,保证其系统安全经济地正常运行,满足生活和生产的需要,无疑是非常重要的。 室外给水排水工程是城镇建设的一个重要组成部分，其主要任务就是
3、为城镇提供足够数量并符合一定水质标准的水；同时，把人们在生活、生产过程中使用后的污水汇集并输送到适当地点进行净化处理，达到一定水质标准后，或重复使用，或灌溉农田，或排入水体。室内给水排水工程的任务是将室外给水系统输配的净水组织供应到室内各个用水点，将用后的污水排除汇集到室外排水系统中去。做为工程类专业学生，实践学习和设计是我们自身获取知识和经验的最好环节。学生通过设计，综合运用和深化所学的基本理论、基本技能，培养我们独立分析和解决问题的能力，通过设计能使我们具有掌握查阅规范、标准设计图集，熟练使用cad操作技术，并且培养了我们的初步设计思维，为我们以后的设计道路打下一些基础。ForewordW
4、ater supply and sewer project is an important part of the water supply and drainage works can be divided into water and sewer pipeline project works in two categories.Water supply pipeline project is to enhance the discussion of water , transportation , storage, regulation and distribution of scienc
5、e. Its primary task is to ensure that the raw water to the water treatment structures and compliance with water quality standards for water users transmission and distribution to users. This task is accomplished by pumping stations , water mains , water distribution network and adjust structures and
6、 other facilities to work together to achieve, they formed a water pipeline project . Design and management of the basic requirements are minimal construction costs and management fees, water and pressure to ensure that users need to ensure quality and safety , reduce leakage , and meet reliability
7、requirements .Water supply and drainage network engineering is a very important water and wastewater engineering part of the required investment is large, generally about 70 % to 80% water supply and drainage of the total investment . Meanwhile pipe network engineering systems directly serve the pub
8、lic , and is closely related to peoples life and production activities , including failure of any part , may have a significant impact on peoples lives , fire and other production and security . Therefore, a reasonable water supply and drainage pipeline project to carry out the planning , design, co
9、nstruction and operation management, to ensure their systems running safely and economically meet the needs of life and production , is undoubtedly very important. Outdoor Water Supply and Drainage is an important part of urban construction , and its main task is to provide a sufficient number of to
10、wns and meet certain water quality standards ; while sewage pooled and transferred to the appropriate place in the life of the people use , after the production process purification treatment , after reaching a certain quality standard , or reuse , or irrigated cropland , or discharged into water bo
11、dies . Indoor water and wastewater engineering task is to organize outdoor water distribution system supplies water to the interior of each water point , with the exclusion of the sewage collection of outdoor drainage systems go.As engineering students, hands-on learning and design our own knowledge
12、 and experience to get the best link. Students through the design, the integrated use of the basic theory and deepen learning , basic skills, to develop our independent analysis and problem-solving ability , through the design enables us to have the ability to consult specification , standard design
13、 atlas , skilled operation using cad technology, and culture our preliminary design thinking , laying some of the foundation for our future design path.目 录第一章 课程设计任务书1第二章 给水管网设计与计算3第一节 给水管网布置及水厂选址3第二节 给水管网设计计算4第三章 污水管网设计与计算40第一节 污水设计流量计算40第二节 污水干管的计算43第四章 雨水管网设计与计算46第一节 雨水管网设计流量46第二节 雨水管渠设计参数47第五章 总
14、结49参考文献50 给水排水管道系统课程设计 第一章 课程设计任务书河南城建学院0244111、2班给水排水管道系统课程设计任务书一 设计题目： 青岛 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3004+4007+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 40 %；一般车间使用淋浴
15、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 12 L/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、城市给水管网初步设计1） 城市给水管网定线（包括方案定性比较）；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；（三种校核人选一种）5） 绘图（平面图、等水压线图）2、城
16、市排水管网初步设计。1） 排水体制选择2） 城市排水管网定线的说明；3） 设计流量计算；4） 污水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、给排水管道系统教材五 设计成果1、设计说明书一份（包括中英文前言、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（3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）（3号图）；六 要求1、按正常上课严格考勤
17、；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：2013-2014学年第一学期（第15、16周 12月16号-12月28号）2、上交设计成果时间： 16周周五下午3、设计指导教师：谭水成 、张奎、宋丰明、刘萍第二章 给水管网设计与计算第一节 给水管网布置及水厂选址该城市有一条自西向东且一支流自南向北并横穿整个市区水量充沛，水质良好的河流，可以作为生活饮用水水源，且该河流把城市分成两部分，街区分布比较均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求，城市的地势相对比较平坦没有太大的起伏变化。因而采用分区给水系统，建造两个
18、水厂。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500m800m 。 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。干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度。 3.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。 4.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8001000m左右。 5.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
19、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。配水管网共设25个环。 另外考虑到河流将该城市分成两半，为了安全供水起见在河流的上游铺设倒虹管，在其两岸应设阀门井，阀门井顶部标高应保证洪水时不被淹没。井内有阀门和排水管等。倒虹管顶在河床下的深度不小与0.5m，在航道线范围内不应小于1m，倒虹管使用钢管并须加强防腐措施。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：（）、给水系统布局合理；（）、不受洪水威胁；（）、有较好的废水排除条件；（）、有良好的工程地质条件；（）、有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；（
20、）、少拆迁，不占或少占良田；（）、施工、运行和维护方便。第二节 给水管网设计计算 一 最高日用水量计算城市最高日用水两包括综合用水、工业生产用水及职工生活用水及淋浴用水、浇洒道路和绿化用水、未预见用水和管网漏失水量。分区人口密度（人/公顷）面积（公顷）人口数（人）1区3007382214002区4001134453600表二 青岛市位于山东，一区总人口22.14万人，参考给水排水管道系统教材表42可知该城市位于二区，为小城市。最高日综合生活用水定额为240L/(人d)，故综合生活用水定额采用上限240L/（人d），用水普及率为100%。二区总人口45.36万人，参考给水排水管道系统教材表42可
21、知该城市位于二区，为小城市。最高日综合生活用水定额为240L/(人d)，故综合生活用水定额采用上限240L/（人d），用水普及率为100%。 1.一区最高日用水量计算1.1一区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，m3d；q城市最高日综合用水量定额，（人d）；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%所以最高日综合生活用水为： Q1=qNf=24010-322.14104100%=53136 m3d1.2工业用水量（1）工业企业职工的生活用水量：Q2=0（2）工业企业职工的淋浴用水量：Q3 =0 （3）工业生产用水量：Q4 =01.3一区
22、市政用水量浇洒道路用水量按每平方米路面每次2.0L计算，每天浇洒3次Q5 =73810440%2.010-33=17712 m3d1.4火车站用水量 Q6=0 1.5管网漏失水量按最高日用水量的10%计算Q7=0.1（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6）=7084.8 m3d1.6城市的未预见水量按最高日用水量的10%计算Q8=0.1（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6+Q7）=7793.28 m3d最高日设计流量Qd：Qd1.20（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8）=102871.296m3d1.7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55，同时火灾次数为2
23、。城市消防用水量为： Q5=552=110L/S1.8一区最高时用水量由于没有完整数据，故采用最高日最高时设计用水量公式，时变化系数取1.5 Qh=KhQd24 =1.5*102871.296/24=6429.46m3d=1785.96L/s1.9一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+W4W清水池总容积m3；W1调节容积；m3；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10%计算；W4安全贮量按(W1+W2+W3 )计算W1+W2+
24、W3102871.29615%+0.1123600+102871.29610% 26509.82m3故W4取26509.82/6=4418.31 m因此：清水池总容积 W26509.82+4418.3130928.12m1.10清水池尺寸计算 取有效水深5m，分成2格，每格设为正方形，则池宽为=55.61m，取56米，则清水池边长为562=112m清水池采用半地下式，最低水位高程为调节容积、水厂自用水及安全用水储量与消防用水储量交界线，则清水池的最低水位高程60.00-2.5+=57.57m为保证消防用水不被动用，同时又能保证清水池水质不腐化，拟在位于消防储水水位与生活调节水位交界处的生活水泵
25、吸水管开一个额10mm小孔，水位降低至小孔，则进气停生活供水泵。2.二区最高日用水量计算 2.1. 二区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，m3d；q城市最高日综合用水量定额，（人d）；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%所以最高日综合生活用水为： Q1=qNf=24010-345.36104100%=108864 m3d 2.2二区工业用水量（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 =（90035+210025+150035+350025）/1000=224
26、 m3d （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：班次总人数热车间人数一般车间人数用水量(m3d)最大班120036084015.36甲板90027063011.52乙班90027063011.52B工厂：班次总人数热车间人数一般车间人数用水量(m3d)最大班2000600140051.2甲板1500450105030乙班1500450105030淋浴用水量：Q3 =15.36+11.52+11.52+51.2+30+30=149.6 m3d（3）工业生产用水量Q4 一区Q4 =16000+8000=24000 m3d 2.3市
27、政用水量 浇洒道路用水量按每平方米路面每次2.0L计算，每天浇洒3次 Q5 =113410430%2.010-33=20412 m3d 绿化用水量取3.0L（m2d） Q6=（117543+298968）310-3=1249.533m3d 2.4火车站用水量 Q7=1286.4=1036.8 m3d 2.5管网漏失水量 按最高日用水量的10%计算 Q8=0.1（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6+Q7）=15593.60m3d 2.6城市的未预见水量 按最高日用水量的10%计算 Q9=0.1（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8）=17152.96m3d 最高日设计流量Qd： Q
28、d1.20（Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9）=226418.98m3d 2.7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80，同时火灾次数为3。城市消防用水量为： Q5=803=240L/S 2.8一区最高时用水量 由于没有完整数据，故采用最高日最高时设计用水量公式，时变化系数取1.5 Qh=KhQd24 =1.5*26418.98/24=14151.19m3d=3930.89L/s 2.9一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+W4W清水池总容积m3；W
29、1调节容积；m3；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10%计算；W4安全贮量按(W1+W2+W3 )计算W1+W2+W3226418.9815%+0.2423600+226418.9810% 58332.745m3故W4取26509.82/6=9722.13 m因此：清水池总容积 W58332.745+9722.1368054.88m2.10清水池尺寸计算取有效水深5m，分成4格，每格设为正方形，则池宽为=58.33m，取59米，则清水池边长为592=118m清水池采用半地下式，最低水位高程为调节容积、水厂自用水及安全用水储量与
30、消防用水储量交界线，则清水池的最低水位高程59.5-2.5+=57.13m为保证消防用水不被动用，同时又能保证清水池水质不腐化，拟在位于消防储水水位与生活调节水位交界处的生活水泵吸水管开一个额10mm小孔，水位降低至小孔，则进气停生活供水泵。二. 管网水力计算1 一区管网水力计算1.1集中用水量 Q=01.2比流量计算Qs=( Qh-q)/LQs=2599.99/8973.14=0.28975L/(ms)Qh为最高日最大时用水量 L/sq为大用户集中流量L/sL管网总的有效长度 m1.3沿线流量计算qi-jq si-ji-j有效长度；m 比流量表 管段编号管段长度m管段计算长度m比流量L/(m
31、s)沿线流量L/sJ1-J267700.10820J2-J36263130.108233.8666J2-J98538530.108292.2946J2-J142221110.108212.0102J3-J4853426.50.108246.1473J4-J59964980.108253.8836J4-J96266260.108267.7332J5-J611585790.108262.6478J5-J106266260.108267.7332J6-J79744870.108252.6934J6-J116266260.108267.7332J7-J811245620.108260.8084J7-J
32、126266260.108267.7332J8-J136263130.108233.8666J9-J109969960.1082107.7672J9-J156876870.108274.3334J10-J11115811580.1082125.2956J10-J165875870.108263.5134J11-J129749740.1082105.3868J11-J176876870.108274.3334J12-J13112411240.1082121.6168J12-J186876870.108274.3334J13-J19687343.50.108237.1667J14-J1597948
33、9.50.108252.9639J15-J169964980.108253.8836J16-J1711585790.108262.6478J17-J189744870.108252.6934J18=J1911245620.108260.80841.4节点流量节点流量表节点连接管段节点流量L/s集中节点总流量L/s流量L/sJ1J1-J2000J2J1-J2，J2-J3，J2-J9，J2-J1469.9069.9J3J2-J3，J3-J440.01040.01J4J3-J4，J4-J5，J4-J983.88083.88J5J4-J5，J5-J6，J5-J1092.13092.13J6J5-J6，
34、J6-J7，J6-J1191.54091.54J7J6-J7，J7-J8，J7-J1290.62090.62J8J7-J8，J8-J1347.34047.34J9J2-J9，J4-J9，J9-J10，J9-J15171.060171.06J10J5-J10，J9-J10，J10-J11，J10-J16182.160182.16J11J6-J11，J10-J11，J11-J12，J11-J17186.380186.38J12J7-J12，J11-J12，J12-J13，J12-J18184.530184.53J13J8-J13，J12-J13，J13-1996.32096.32J14J2-J14
35、，J14-J1532.49032.49J15J9-J15，J14-J15，J15-J1690.59090.59J16J10-J16，J15-J16,J16-J1790.02090.02J17J11-J17，J16-J17，J17-J1894.84094.84J18J12-J18，J17-J18，J18-J1993.92093.92J19J13-J19，J18-J1948.99048.99累计1716.8201716.82qiq折算系数取.1.5 管网平差1.5.1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： 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
36、管网的控制点。 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。 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.管径的确定各管段管径从界限流量表中查得。3.流量初分配，管径初选择如下表：流量初分表管段编号长度m管段计算长度m管段分配流量管段直径J1-J267701785.981000J2-J3626313128.43400J2-J98538531460.021200J2-J142
37、22111128.41400J3-J4853426.588.42350J4-J599649872.34350J4-J962662667.8300J5-J6115857948.01350J5-J1062662667.8300J6-J797448724.27300J6-J1162662667.8300J7-J811245621.46100J7-J1262662667.8300J8-J1362631345.88300J9-J109969961146.831000J9-J1568768774.33350J10-J1111581158822.43900J10-J1658758774.33350J11-J
38、12974974494.04800J11-J1768768774.33350J12-J1311241124167.33450J12-J1868768774.33350J13-J19687343.525.13200J14-J15979489.595.92350J15-J1699649879.22350J16-J17115857963.53300J17-J1897448743.02250J18=J19112456223.432001.5.2环状网平差(最高用水时)：以最高日最高时用水量确定的管径为基础，将最高时用水量分配、管段流量进行管网平差，详细采用哈工大平差软件。平差结果如表评差结果= 迭代次
39、数= 4 = 环号= 1 闭合差= -.038 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 626 400 .95 -119.04 3.27 -2.05 .0172 2 853 350 .82 -79.03 2.99 -2.55 .0323 3 626 300 1.03 72.98 5.58 3.49 .0479 4 853 1200 1.32 1490.79 1.25 1.07 .0007 sqtotal= .980 dq= -.02 = 环号= 2 闭合差= -.056 - 管段号 管长 管径 流速 流量 1000I 水头损失 sq (米) (毫米) (米/秒) (升/秒) (米) - 1 626 300 1.03 -72.98 5.58 -3.49 .0479 2 996 350 .71 -68.12 2.27 -2.26 .0332 3 626