給水管網課程設計計算說明書--d縣給水管網課程設計

1、<p>　　《給水管網課程設計》</p><p><b>　　計算說明書</b></p><p>　　2012年 12月31日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、布置給水管網······

2、3;································3</p><p>　　二、

3、設計用水量及流量計算 ······························5</p><p>　　1、計算設

4、計用水量··································5</p>

5、<p>　　2、計算實際管長和有效管長··························5</p><p>　　3、計算比流量、沿線流量、節(jié)點

6、流量··················7</p><p>　　三、管網平差計算·············

7、··························9</p><p>　　1、初步分配管段流量和設定水流方向····

8、;··············9</p><p>　　2、選擇管徑·················

9、83;······················9</p><p>　　3、初步分配各管段最高時流量以及管長、管徑的選取····9</p>

10、<p>　　4、哈代-克羅斯法校核環(huán)狀管網·······················12</p><p>　　5、確定水泵揚程Hp并求出各節(jié)點水壓和自由水頭·&#

11、183;······15</p><p>　　四、管網核算·························

12、;··················17</p><p>　　1、消防時的管網校核············

13、3;···················17</p><p>　　2、確定消防校核后水泵揚程Hp及各節(jié)點水壓和自由水頭··20</p><p>　　3、最不利管段發(fā)生故障時的管網校

14、核··················21</p><p>　　4、確定事故校核后水泵揚程Hp及各節(jié)點水壓和自由水頭··24</p><p>　　五、成果圖繪制··

15、3;····································&#

16、183;26</p><p>　　1、繪制給水管網平面布置圖及節(jié)點詳圖和消火栓布置·······26</p><p>　　2、繪制最高時給水管網平面布置圖··············

17、·········26</p><p>　　3、繪制消防時給水管網平面布置圖·····················

18、;··26</p><p>　　4、繪制事故時管網平面布置圖···························26<

19、/p><p>　　六、總結·································

20、;·············27</p><p>　　七、參考文獻··················&#

21、183;·······················28</p><p><b>　　一、布置給水管網</b></p><p><b

22、>　　水源與取水點的選擇</b></p><p>　　所選水源為D縣南面的瀟水河，取水點選在水質良好的河段即河流的上游，并且靠近用水區(qū)。</p><p>　　2、取水泵站和水廠廠址的選擇：</p><p>　　取水泵站選在取水點附近，用以抽取原水。</p><p>　　水廠選在不受洪水威脅，衛(wèi)生條件好的河段上游。由于取水點距

23、離用水區(qū)較近， 可以考慮水廠與取水泵站合建。</p><p><b>　　3、給水管網布置</b></p><p><b>　?。?）原則：</b></p><p>　　符合城市規(guī)劃，考慮遠期發(fā)展</p><p><b>　　保證供水安全、可靠</b></p>&

24、lt;p>　　管網遍布整個供水區(qū)域</p><p><b>　　力求管線短捷</b></p><p><b>　?。?）布置形式：</b></p><p>　　該設計區(qū)域為D縣中心城區(qū)，不允許間斷供水，適宜布置成環(huán)狀網，可靠性高，水錘危害小。</p><p><b>　?。?）選取控

25、制點：</b></p><p>　　根據(jù)D縣規(guī)劃平面圖，選擇最高最遠點最為控制點。</p><p><b>　?。?）定線：</b></p><p>　　干管：先布干管，延伸方向應和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致，線路最短，遍布供水區(qū)域，干管平行間距為500—800m左右，沿規(guī)劃道路，靠近大用戶。</p>

26、<p>　　連接管：干管與干管之間用連接管連接形成環(huán)狀網，連接管平行間距為800—1000m左右。</p><p>　　4、在規(guī)劃平面圖上布置給水管網（見下頁，詳圖見圖紙）</p><p>　　二、設計用水量及流量計算</p><p><b>　　1、計算設計用水量</b></p><p>　?。?）綜合生

27、活用水量Q1：</p><p>　　根據(jù)《給水管網課程設計任務書》可知，D縣近期規(guī)劃人口為6萬人，查表可得綜合生活用水定額為300L/cap·d,中心城區(qū)用水普及率100%。</p><p>　　Q1=q·N·f=0.3·60000·100%=18000m3/d</p><p>　?。?）工業(yè)企業(yè)用水量Q2+Q3&l

28、t;/p><p>　　工業(yè)企業(yè)用水量按綜合用水量20%計算，即：</p><p>　　Q2+Q3=20%·Q1=3600m3/d</p><p>　?。?）澆灑道路及綠地用水量Q4</p><p>　　澆灑道路面積和澆灑綠地面積各按城區(qū)總面積的10%計算，根據(jù)《給水管網課程設計任務書》可知，D縣城市建設用地面積為10Km2,澆灑道路用水

29、定額為2-3L/m3,澆灑綠地用水定額為1-3L/m3，在此，均取用水定額為=2L/m3。</p><p>　　Q4=ΣA·qi =10·106·20%·0.002=4000m3/d</p><p>　　（5）管網滲漏用水量Q5</p><p>　　Q5=（Q1+Q2+Q3+Q4）·10%=2560m3/d</

30、p><p>　?。?）未預見水量Q6</p><p>　　Q6=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）·10%=2816m3/d</p><p>　　（7）設計用水量Qh</p><p>　　Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=30976m3/d</p><p>　　時變化系數(shù)Kh=1.2-1.6,又因為D縣是小

31、城市所以取上限1.6，即：</p><p>　　Qh=Kh·Qd/T=573.63L/s</p><p>　　2、計算實際管長和有效管長</p><p>　?。?）實際管長：在規(guī)劃平面圖上布置給水管網后，量取各段管長：</p><p>　　（2）有效管長：只有一側配水的管線，長度按一半計算：</p><p>

32、　　3、計算比流量、沿線流量、節(jié)點流量</p><p><b>　?。?）比流量</b></p><p>　　假定用水量均勻分布在全部干管上，由此算出干管線單位長度的流量，該設</p><p>　　計區(qū)域沒有大用戶集中用水量，故比流量為管網總用水量與管道有效長度的比值qs=（Q-Σq）/Σl`=0.02687L/（s·m）</p

33、><p><b>　　（2）沿線流量</b></p><p><b>　　q1=qs·l</b></p><p>　　整個管網的沿線流量總和Σq1，等于qs·Σl`=Qh。</p><p><b>　?。?）節(jié)點流量</b></p><p&g

34、t;　　任一節(jié)點i的流量qi等于與該節(jié)點相連各管段的沿線流量qi總和的一半。</p><p><b>　　qi=0.5Σq1</b></p><p>　　整個管網的節(jié)點流量總和Σqi=Qh。</p><p><b>　　三、管網平差計算</b></p><p>　　1、初步分配管段流量和設定水流方向

35、</p><p>　　（1）選定水流方向:</p><p>　　先選定控制點（最高點、最遠點）</p><p><b>　　水流向控制點</b></p><p><b>　　連接管流向任意定</b></p><p>　　（2）初步分配流量：</p><p&

36、gt;　　按節(jié)點流量平衡：流入（-）=流出（+）</p><p>　　干管流量盡量取平均值</p><p><b>　　連接管少分流</b></p><p><b>　　2、選擇管徑</b></p><p>　　根據(jù)界限流量表選擇合適的管徑。</p><p>　　（1）在選擇

37、連接管的管徑時，考慮到干管事故時，連接管中可能通過較大的流量以及消防流量的需要，連接管管徑應放大1、2級。</p><p>　　（2）從界限流量表得到管徑為DN350時，從市場供應的規(guī)格考慮，本設計選用DN400的管徑。</p><p>　　3、初步分配各管段最高時流量以及管長、管徑的選取</p><p>　　4、哈代-克羅斯法校核環(huán)狀管網</p>&

38、lt;p>　　利用哈代-克羅斯法，調整各環(huán)校正流量，忽略臨環(huán)的影響。</p><p>　　Δqi= -Δhi/2Σ|sijqij|) sijqij=hij/qij h=i·L</p><p>　　運用海曾威廉公式計算i值：i=10.67·q1.852/C1.852·D4.87</p><p>　　自制excel表格進

39、行平差計算，要求精度基環(huán)的Δhi<0.5m，將最后校核后的結果列表如下，具體數(shù)據(jù)過程參閱附錄《環(huán)狀網計算(最高用水時)》。</p><p>　　5、確定水泵揚程Hp并求出各節(jié)點水壓和自由水頭</p><p>　　從規(guī)劃設計圖中可知，泵站處地面標高1節(jié)點處為173.8m,控制點處地面標高26節(jié)點處為185.8m,所需服務水頭為28m,從泵站到控制點的水頭損失取1-2-3-8-14-27

40、-26與1-5-6-7-12-13-19-20-24-23-22-21-25-26兩條干線的平均值。故水泵揚程為：</p><p>　　Hp=(Zp-Zc)+Hc+hn=（185.8-173.8）+28+15=56m</p><p>　　各節(jié)點水壓和自由水頭見下表：</p><p>　　從以上表格數(shù)據(jù)可知，D縣城區(qū)在最高用水時該給水管網各節(jié)點的自由水頭都大于最小服務

41、水頭28m，設計時選取的控制點26節(jié)點自由水頭為28.74m，而25節(jié)點的自由水頭為28.74m,故25節(jié)點為實際控制點。</p><p><b>　　四、管網核算</b></p><p>　　1、消防時的管網校核</p><p>　　消防時的管網核算，是以最高時用水量確定的管徑為基礎，然后按最高時另行增加消防時的流量進行流量分配，求出消防時的

42、管段流量和水頭損失。</p><p>　　查閱《給水管網課程設計任務書》可知，D縣遠期人口規(guī)模為10萬人，查表得同一時間內的火災次數(shù)為2次，一次滅火用水量為35L/s,選擇控制點和次控制點作為兩處著火點，分別為25、26節(jié)點。</p><p>　　在總用水量的基礎上加上70L/s,進行流量初步分配，在最高時用水量確定的管徑下，運用哈代-克羅斯法進行校核。</p><p&

43、gt;　　自制excel表格進行平差計算，要求精度基環(huán)的Δhi<0.5m，將最后校核后的結果列表如下，具體數(shù)據(jù)過程參閱附錄《環(huán)狀網計算(最高用水時加消防用水)》。</p><p>　　2、確定消防校核后水泵揚程Hp及各節(jié)點水壓和自由水頭</p><p>　　從規(guī)劃設計圖中可知，泵站處地面標高1節(jié)點處為173.8m,控制點處地面標高26節(jié)點處為185.8m,所需服務水頭為10m,從泵站

44、到控制點的水頭損失取1-2-3-8-14-27-26與1-5-6-7-12-13-19-20-24-23-22-21-25-26兩條干線的平均值。故水泵揚程為：</p><p>　　Hp=(Zp-Zc)+Hc+hn=（185.8-173.8）+10+74.325=97.325m</p><p>　　各節(jié)點水壓和自由水頭見下表：</p><p>　　從以上數(shù)據(jù)可知，控

45、制點即節(jié)點26的自由水頭為10.545m，大于最小服務水頭10m，滿足要求。又因消防時通過管網的流量增大，各管段的水頭損失相應增加，按最高用水時確定的水泵揚程無法滿足消防時的需要且揚程相差較大，因此須設專用消防泵供消防使用。</p><p>　　3、最不利管段發(fā)生故障時的管網校核</p><p>　　管網主要管線損壞時必須及時檢修，在檢修時間內供水量允許減少。一般按最不利管段損壞而需斷水檢

46、修的條件，核算事故時的流量和水壓是否滿座要求。事故時應有的流量，在城市為設計用水量的70%。</p><p>　　在D縣城區(qū)，最不利管段發(fā)生故障時，總供水量減少30%，水量從節(jié)點1通過管段1-2和1-5流出，由于1-5管段的流量更大，因此選擇斷開此條管段，總供水量均從1-2管段流出，各節(jié)點流量均減小30%，進行初步流量分配，在最高時用水量確定的管徑下，運用哈代-克羅斯法進行校核。</p><p

47、>　　自制excel表格進行平差計算，要求精度基環(huán)的Δhi<0.5m，將最后校核后的結果列表如下，具體數(shù)據(jù)過程參閱附錄《環(huán)狀網計算(最不利管段故障時)》。</p><p>　　4、確定事故校核后水泵揚程Hp及各節(jié)點水壓和自由水頭</p><p>　　從規(guī)劃設計圖中可知，泵站處地面標高1節(jié)點處為173.8m,控制點處地面標高26節(jié)點處為185.8m,所需服務水頭為28m,從泵站到

48、控制點的水頭損失取1-2-3-8-14-27-26與1-5-6-7-12-13-19-20-24-23-22-21-25-26兩條干線的平均值。故水泵揚程為：</p><p>　　Hp=(Zp-Zc)+Hc+hn=（185.8-173.8）+28+68.03=109.03m</p><p>　　從以上數(shù)據(jù)可知，各節(jié)點自由水頭均大于最小服務水頭，滿足要求。節(jié)點自由水頭最小處在23節(jié)點為30.

49、71m,此處為實際控制點。又因最不利管段發(fā)生故障，其他管網承擔很大的流量，各管段的水頭損失相應增加，按最高用水時確定的水泵揚程無法滿足事故時的需要且揚程相差較大，因此須選用揚程更大的水泵或者增設水泵。</p><p><b>　　五、成果圖繪制</b></p><p>　　1、繪制給水管網平面布置圖及節(jié)點詳圖和消火栓布置</p><p><

50、;b>　　1）閥門的布置：</b></p><p>　　輸水管的最小坡度應大于1:5D，D為管徑，以mm計。輸水管線坡度小于1:1000時，應每隔0.5~1km裝置排氣閥。即使在平坦地區(qū)，埋管時也應人為地做成上升和下降的坡度，以便在管坡頂點設排氣閥，管坡低處設泄水閥。排氣閥一般以每公里設一個為宜，在管線起伏處應適當增設。管線埋深應按當?shù)貤l件決定，在嚴寒地區(qū)敷設的管線應注意防止冰凍。</p&

51、gt;<p>　　在本D縣某區(qū)給水管網平面布置圖中，泄水閥選擇設在6—7管段的管坡低處，排氣閥設在4—9管段中點的管坡頂點處，在此僅各做一處標記作為示意。</p><p><b>　　2）消火栓的布置：</b></p><p>　　消火栓宜每隔120m~150m布置一個消火栓，在本D縣某區(qū)給水管網平面布置圖中，選擇1—23管段進行布置。</p>

52、;<p>　　2、繪制最高時給水管網平面布置圖</p><p>　　3、繪制消防時給水管網平面布置圖</p><p>　　4、繪制事故時管網平面布置圖</p><p><b>　　詳圖見圖紙</b></p><p><b>　　六、總結</b></p><p>

53、　　整個給水管網的課程設計到此就結束了，其實整個設計的過程是幸福的，因為當自己設計的成果呈現(xiàn)在眼前的時候，那種成就感是無可比擬的。剛開始做的時候，毫無頭緒。但通過劉老師的指導和自己查閱相關資料和網絡上的其他課程設計，使自己有了良好的準備工作。同時更重要的是，通過整個設計過程，讓我們掌握了一門技術，一個設計方案，一種設計思維，實際一點的話，可能就是我們未來的工作的一個手段。</p><p>　　做課程設計是很有收獲

54、的，因為在大學的生活中，太多的書本知識，太多的考試讓我們的實際動手能力受到了很大的限制，沒有學到真正的知識，或者說是也就只是紙上談兵，那些理論知識沒有得到真正的利用。課程設計正好彌補了這一點的不足，給我們提供了一個時間理論知識的機會，盡管本次設計離設計標準還有很大的差距，但是能夠獨立的完成整個設計，已經加深了我們對于課程知識的理解，同時明白一個設計所必須的知識和思維，通過大家的討論也能夠了解到很多的問題?？傊ㄟ^整個設計的完成，確實學

55、到了很多實際的知識和比較好的工程思維，我想這是最重要的。</p><p>　　在這一次課程設計中，我通過自己查找資料和老師的講解我學會并能通過自己的努力完成課程設計。 同時，使我對給水工程所學的基礎知識得到了進一步的了解，并較熟練掌握了室外給水工程的思路和過程。同時課程設計也給我們提供了一次鍛煉和發(fā)揮自己創(chuàng)新意識的機會。此外，通過此次課程設計我體會對知識嚴謹性的重要性。做出一份合格的優(yōu)秀的設計是需要對各方面因素均

56、妥善處理和解決的，要面面俱到，這就要求我們對知識的全面性和整體性有一個更加牢固的掌握和應用。 </p><p>　　本次課程設計也使我對office和CAD以及給水排水相關軟件的運用能力有了進一步的加強；設計中許多東西是需要通過查找工具書和相應的文獻和規(guī)范才能設計的，這對我們發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力以及運用網絡資源的能力也提出了更高的要求。在設計中，通過查閱規(guī)范我發(fā)現(xiàn)我們的書本知識有許多都已經是過時了的，我們的專業(yè)

57、具有與時俱進的性質，隨著時代的發(fā)展而發(fā)展，因此對那些不再適用的條文進行了及時的修改甚至刪除，這就要求我們平時就應不斷加強自身專業(yè)素質的修養(yǎng)。</p><p>　　與此同時，通過此次課程設計，我也發(fā)現(xiàn)自己所存在的很多缺點。比如：基礎知識的不牢固；平時不注意觀察；理論聯(lián)系實際較差等；在電腦軟件的運用上還存在效率不高的問題，這都是我今后需要加強的地方。 </p><p><b>　　七

58、、參考文獻</b></p><p>　　1、嚴煦世、范瑾初主編.《給水工程》（第四版）</p><p>　　2、中華人民共和國建設部等.《室外給水設計規(guī)范（GB50013-2006）》</p><p>　　3、上海市政工程設計研究院.《給水排水設計手冊（第三冊）》（第二版）</p><p>　　4、中國市政工程西南設計院.《給水排