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1、2011给水排水工程专业给水排水管网系统课程设计给水管网 班 级： 给排水科学与工程 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间： 2016.12 1 总论1.1 设计任务本课题对华北地区某城镇给水管道初步设计与计算，并绘制该区的给水管道总平面图和纵剖面图。(1)城镇给水管网规划；(2)城镇输水管和给水管网初步设计（只设计水塔以后部分，包括确定水塔高程）；1.2 设计目的（1）培养学生从事调查研究、资料收集、及整理加工的能力；（2）培养学生运用所学理论知识分析解决实际问题，增强工程设计和实能力；（3）培养学生计算机操作和CAD工程制图能力；（4）培养学生阅读外文资料及英译汉的能力；（5）学生熟悉
2、并掌握给水排水工程有关方针政策、标准规范等内容。2 工程设计原始资料2.1 设计依据（1）给水排水设计手册中国建筑工业出版（2）室外给水设计规范GB50013-2006（3）城市给水工程规划规范GB 5028298（4）给水排水制图标准GB/T 50106-20012.2 设计要求（1）设计计算说明书一份，A4纸（2）图纸 （A4纸）总平面图包括管网布置及水力计算参数的标注。等自由水头线图间距 0.5mH2O。管网节点详图要求每个管段均可独立关闭。2.3 设计原始资料（1）该区总平面图（含地形标高，管道长度、面积根据比例尺测量）。（2）居住区用水总人口为53600人。（3）某工厂用水量1000
3、m3/d，三班制，Kh=1.5（4）最小服务水头230kPa。（5）用水量变化情况见下表 表 1时间0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水量%2.822.792.933.063.133.784.935.125.114.814.644.52时间12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量%4.494.454.454.555.114.924.94.724.294.043.423.023 工程设计计算3.1用水量计算3.1.1 最高日综合生活用水量综合用水量是指城市居民生
4、活用水和公共建筑用水量，不包括道路浇洒、绿地浇洒和其它市政用水。根据给水工程（第四版）附录，该城镇居住区区人口为5.72万人，平均日综合生活用水定额为110-180L/capd;最高日综合生活用水定额为150-240L/capd；在这里，取最高日综合生活用水定额为200 L/capd；故该城镇的最高日综合生活用水量为： =20053600/1000=10720=124.07 L/s 居民生活综合用水定额（含公建用水）：350L/人日（最高日） 居住区人口数，cap3.1.2 工业生产用水量 3.1.3 市政、绿化用水量 =()5%=7.073.1.4 管网漏失水量和未预见水量 =(+)20%=
5、(124.07+17.36+6.76) 20%=29.63 3.1.5最高日设计用水量计算 =+=124.07+17.36+7.07+29.63=178.13=15390.433.2 根据用水量变化确定水塔的容积水塔调节容积计算 表 2时间用水量（%）二级泵站供水量（%）水塔调节容积123（4）012.824.17-1.35122.794.17-1.38232.934.16-1.23343.064.17-1.11453.134.17-1.04563.784.16-0.38674.934.170.76785.124.170.95895.114.160.959104.814.170.6410114
6、.644.170.4711124.524.160.3612134.494.170.3213144.454.170.2814154.454.160.2915164.554.170.3816175.114.170.9417184.924.160.7618194.904.170.7319204.724.170.5520214.294.160.1321224.044.17-0.1322233.424.17-0.7523243.024.16-1.14累计1001008.51城镇居住区的室外消防用水量可查下表表 3人数（万人）同一时间内的火灾次数一次性灭火用水量（L/s）2.51155.022510.02
7、35水塔设计有效容积为：=1309.73+21=1330.73式中 水塔调节容积（); =15390.438.51%=1309.73； 室内消防贮备水量（），按10分钟室内消防用水量计算。=35600/1000=21。3.3供水方案的选择3.3.1 给水管网布置要求(1)按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；(2)管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故式，断水范围应减到最小；(3)管线遍布在整个给水区域内，保证用户有足够的水量和水压；(4)力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。3.3.2 给水管网布置形式选择给水管网有两
8、种基本形式：树状网和环状网。树状网一般适用于小城市和小型工矿企业，这类管网的供水可靠性较差，因为管网的任一段管线损坏时，在该管段以后的所有管线就会断水。而且，在树状网的末端，因用水量已经很小，管中水流缓慢，因此水质易变坏。环状网中，管线连成环状，这类管网当任一管线损坏时，可以关闭附近的阀门使与其余管线隔开，然后进行检修，水还可以从另外管线供应用户，断水地区可以缩小，从而增加了供水可靠性。此外，环状网还可以有效的减轻水锤的危害。但是环状网的造价明显高于树状网。综合考虑安全供水和节约投资，拟定该城镇居住区采用环状网供水，工厂设一条给水管即可。3.4管网布置及水力计算3.4.1管网定线，确定节点和管
9、段编号根据给水管网布置原则，沿道路主干道布置给水主干管道，为保证管网的安全可靠供水并结合该城镇规划，居住区采用环状管网布置工厂设一根给水管，如图1：图13.4.2 管网水力计算（1）比流量总的用水量：Q=169.33集中用水量：17.36管线总长度：L=20913m ，其中水塔到节点1的管段两端没有用户。比流量（2）沿线流量沿线流量计算如表4所示：表 4管段管段长度（m）沿线流量（）12155626236734399104107879810111111221212131200153012121670132014761320880147010601608940960152012401558968
10、10.0812.8510.1814.035.5412.405.547.3912.354.4513.517.904.0312.7710.426.544.07合计21932154.05（3）节点流量节点流量计算，如表5：表 5节点节点流量（）123456789101112130.5（10.08+12.85+12.77）=17.850.5（10.08+14.03+5.540.5+6.540.5）=15.0750.5（7.39+5.540.5+5.540.5）=6.4650.5（5.540.5+4.450.5）=2.4980.5（12.85+10.18）=11.5150.5（10.18+14.03+1
11、2.40）=18.3050.5（12.40+13.51+7.90）=16.9050.5（13.51+4.030.5）=7.7630.5（7.39+12.35+7.90）=13.830.5（12.35+4.030.5+4.450.5）=8.2950.5（12.77+10.42）=11.5950.5（10.42+6.640.5+4.070.5）=7.8880.5（4.070.5）+17.36=18.378合计156.352（4）管段初分流量分配环状网计算（最高用水时） 表 6环号管段管长（m）管径（mm）初步分配流量第一次校正q(L/S)1000ih(m)|sq |q(L/S)1000ih(m)|
12、sq |121220300-83.5027.18-8.760.105-82.2126.94-5.080.07151530250304.647.0990.23730.862.94.4370.14356121220018.4853.54.2420.22919.3453.734.5210.233261670200-152.41-4.0250.268-14.562.24-3.7410.255-1.4440.8390.1370.701q= 0.86231320300-40.5661.9-2.5080.062-40.0561.85-2.4020.06261670200152.414.0250.26814.
13、652.243.7410.25567147620015.182.373.4840.2315.692.583.9080.24239880200-24.1015.6-4.9280.349-23.5915.35-4.7080.19979940150-51.35-1.2690.254-4.371.06-0.9960.227-1.1961.1630.4570.983q= 0.519101470150-5.2811.5-2.2050.418-4.2521-1.470.2547994015051.351.2690.2544.371.060.9960.2277816081253.2751.52.4120.73
14、63.1551.451.3310.321810960150-4.4881.12-1.0750.24-4.6081.17-1.1230.1430.4011.6480.2260.945q= -0.12341320200-101.13-1.4920.001-11.151.35-1.7880.1363988020024.1015.64.9280.34923.5915.354.7080.19491014701505.2811.52.2050.4184.25211.470.2544101060150-7.5012.79-2.9570.394-8.6523.61-3.8960.4022.6841.1620.
15、490.991q= -1.1512122030083.5027.188.760.10582.2126.945.080.071111520200-255.98-9.090.163-25.436.21-7.4390.14111121240150-13.4058.05-9.9820.244-13.8358.53-8.5770.204212155815012.8617.8112.1680.64612.431710.9060.5171.8561.158-0.030.992q= -043注：顺时针方向的流量为正，逆时针方向为负。设该城市经济因素为0.8。3.4.3 确定水塔高程 从水塔到管网的输水管计两条
16、。输出流量为156.352L/s，选用管径DN400，水头损失为h=6.934m由城镇总平面图选离水塔最远的节点8为控制点，该点地面标高为41.5m，水塔处地面标高为37.9m，所需服务水头为23m，从水塔到控制点的水头损失取1-5-6-7-8和1-11-12-2-3-4-10-8两条干线的平均值，则水塔高度为：水头损失h=0.37m水塔高度H=41.5-37.9+0.37/2+23+6.934=33.719m水塔高程H=37.9+33.719=71.619m参考文献1 张自杰,顾夏声等.给水工程（第四版.中国建筑工业出版社2 杜茂安,韩洪军.水源工程与管道系统设计计算.中国建筑工业出版社3 GB 5000152003建筑给水排水设计规范4 GBJ 1386（1997年版）室外给水设计规范5 GB 5028998城市工程管线综合规划规范