給水工程課程設(shè)計說明書--給水管網(wǎng)設(shè)計

1、<p><b>　　城市建設(shè)學(xué)院</b></p><p>　　給排水工程專業(yè)課程設(shè)計說明書</p><p>　　課程名稱：給水排水管道系統(tǒng)工程</p><p>　　設(shè)計項目： 廣西 A城給水管網(wǎng)設(shè)計</p><p>　　指導(dǎo)教師：　 　 </p><p>　　學(xué)

2、生年級：給水排水工程2008級 </p><p>　　學(xué)生姓名：　 　　　　 　　 </p><p>　　學(xué)生學(xué)號：　 　 　　 </p><p>　　設(shè)計日期：　　2010年10月16日　　　 　 　</p><p><b>　　目錄</b></p><

3、p>　　一．給水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　1.1 目的</b></p><p><b>　　1.2 基本資料</b></p><p>　　1.3 管道設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　二．全市用水量計算</b></p><p

4、>　　2.1 居民生活用水計算</p><p>　　2.2 工業(yè)Ⅰ區(qū)用水量計算</p><p>　　2.3 工業(yè)Ⅱ區(qū)用水量計算</p><p>　　2.4 道路澆灑用水量計算</p><p>　　2.5 綠化用水量計算</p><p>　　2.6 未預(yù)見水量計算</p><p>　　2.7

5、 最大日用水量變化</p><p>　　三．沿線流量和節(jié)點流量的計算</p><p>　　3．1 沿線流量的計算</p><p>　　3．2 節(jié)點流量的計算</p><p>　　四．清水池調(diào)節(jié)容積及泵站計算</p><p>　　4.1 計算清水池調(diào)節(jié)容積</p><p>　　4.2 清水池有效容

6、積計算</p><p>　　五．設(shè)計流量分配與管徑設(shè)計</p><p>　　5.1 管網(wǎng)布置定線</p><p>　　5.2 平差前管網(wǎng)設(shè)計數(shù)據(jù)</p><p><b>　　六．管網(wǎng)水力計算</b></p><p>　　6.1 樹狀管網(wǎng)水力計算</p><p>　　6.2

7、環(huán)狀管網(wǎng)水力計算</p><p><b>　　七．管網(wǎng)工況校核</b></p><p>　　7.1 消防工況校核</p><p><b>　　7.2事故工況校</b></p><p>　　八．給水工程課程設(shè)計小結(jié)</p><p><b>　　九．附圖</b&g

8、t;</p><p>　　一．給水管網(wǎng)課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　1.1 目的：</b></p><p>　　通過課程設(shè)計，系統(tǒng)地解決與課程有關(guān)的某實際問題，進(jìn)一步使理論聯(lián)系實際，以達(dá)到鞏固基本理論知識；運用技術(shù)資料，掌握基本設(shè)計技能，提高設(shè)計、繪圖能力。</p><p><b>　　1.2基本

9、資料</b></p><p>　　城市平面圖一張，比例尺為1：10000。</p><p><b>　　有關(guān)某城規(guī)劃資料：</b></p><p>　　3.工業(yè)企業(yè)規(guī)劃資料：</p><p>　　4.城市中日常生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)處理利用后排入水體下游，河流水量充沛，水質(zhì)良好可作為給水水源。</p>

10、;<p>　　5.冰凍層最大厚度為0.2m，地下水位線離地面3.0m以上。</p><p>　　6.其它資料見平面圖。</p><p>　　1.3管道設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　1.31學(xué)生應(yīng)根據(jù)所給資料必須完成以下工作內(nèi)容：</p><p>　　1. 計算和分析全市用水量，確定最大日、最大小時用水量及最大日內(nèi)用水量變化情況

11、；</p><p>　　2. 確定調(diào)節(jié)水池的位置和容積（包括清水池、高位水池或水塔）；</p><p><b>　　3. 管網(wǎng)定線；</b></p><p>　　4. 確定沿線流量和節(jié)點流量；</p><p>　　5. 管網(wǎng)平差計算。校正管網(wǎng)各管段的流量、水頭損失。并要校核事故時、消防時和最大轉(zhuǎn)輸（有水塔）時工況。<

12、;/p><p>　　6. 確定高位水池或水塔高度，供水水泵總揚程。</p><p>　　7. 確定每一節(jié)點的自由水頭（事故時、消防時和最大轉(zhuǎn)輸（有水塔）時工況），繪制等水壓線圖。</p><p><b>　　1.32設(shè)計成果</b></p><p>　　1. 繪制全管網(wǎng)干線總平面圖、3~4個代表性節(jié)點詳圖。</p>

13、;<p>　　2. 選擇一條主要管線，繪制其縱剖面圖。閥門井祥圖。</p><p><b>　　1.33 備注</b></p><p>　　學(xué)生應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)認(rèn)真完成設(shè)計任務(wù)。只有在課程設(shè)計通過后才能參加課程考試。</p><p><b>　　二．全市用水量計算</b></p><p&g

14、t;　　2.1居民生活用水計算</p><p>　　居民生活用水量 : Q1=q·N·f</p><p>　　其中 q—— 最高日生活用水定額，m3/（人·d），取q=300L/（人·d）</p><p>　　N——設(shè)計年限內(nèi)計劃人數(shù)，取N=150000人</p><p>　　f——自來

15、水普及率，%，取f=100%</p><p>　　總用水量 Q1=300/1000*150000*100%=45000m3</p><p>　　每個小時的用水量等于總用水量乘以相應(yīng)的百分?jǐn)?shù)</p><p>　　2.2工業(yè)區(qū)I用水量計算</p><p>　　高溫車間生活用水 </p><p>　　用水額度為：3

16、5L/（人·班）</p><p>　　高溫車間生活總用水量：Q= 高溫車間人數(shù)*35L/（人·班）</p><p>　　= 0.5*104 *35/1000=175m3 </p><p>　　每班用水量= Q/3=175/3=58.3 m3</p><p>　　每小時用水量等于每班用水量乘以對應(yīng)的變化系數(shù)</p>

17、;<p>　　一般車間生活用水 </p><p>　　用水額度為：25 L/（人·班）</p><p>　　一般車間生活總用水量 ：Q= 一般車間人數(shù)*25 L/（人·班）</p><p>　　= 1.0*104 *25/1000=250 m3 </p><p>　　每班用水量= Q/3=250/3=8

18、3.3 m3</p><p>　　每小時用水等于每班用水量乘以對應(yīng)的變化系數(shù)</p><p><b>　　3、淋浴用水 </b></p><p>　　高溫車間用水額度為：60L/（人·班） 一般車間用水額度為：40 L/（人·班）</p><p>　　淋浴用水總量: Q= 高溫車間人數(shù)*相應(yīng)淋浴百分?jǐn)?shù)

19、*60L/（人·班）+</p><p>　　一般車間人數(shù)*相應(yīng)淋浴百分?jǐn)?shù)*40 L/（人·班）</p><p>　　=（0.5*104 *100%*60+1.1.0*104 *60%*40）/1000=540m3 </p><p>　　每班用水量=Q/3=540/3=180 m3 </p><p>　　因為工人沐浴是在下班

20、后一小時進(jìn)行，故分3個小時用水，分別在0－1，</p><p>　　8－9，16－17。</p><p><b>　　4、生產(chǎn)用水</b></p><p>　　生產(chǎn)用水總量：Q=工業(yè)用水量=1.2萬m3=20000 m3</p><p>　　平均每小時用水量q=Q/24h=20000/24=833.3 m3 </p

21、><p><b>　　5、工廠村生活用水</b></p><p>　　用水額度 300 L/（人·d）</p><p>　　工廠村生活總用水量 ：Q=工廠村人數(shù)*生活用水定額</p><p>　　=0.5*104 *300/1000=1500 m3</p><p>　　每個小時用水量等于總

22、用水量乘以所占的百分?jǐn)?shù)</p><p>　　2．3工業(yè)區(qū)II用水量計算</p><p><b>　　1、高溫車間生活</b></p><p>　　用水用水額度為：35L/（人·班）</p><p>　　高溫車間生活總用水量: Q= 高溫車間人數(shù)*35L/（人·班）</p><p&

23、gt;　　= 0.6*104 *35/1000=210m3 </p><p>　　每個小時的用水量等于總用水量乘以相應(yīng)的變化系數(shù)</p><p><b>　　一般車間生活用水</b></p><p>　　用水額度為：25 L/（人·班）</p><p>　　一般車間生活總用水量 ：Q= 一般車間人數(shù)*25

24、L/（人·班）</p><p>　　= 1.0*104 *25/1000=250 m3</p><p>　　每個小時的用水量等于總用水量乘以相應(yīng)的變化系數(shù)</p><p><b>　　3、淋浴用水</b></p><p>　　高溫車間用水額度為：60L/（人·班） 一般車間用水額度為：40 L/（人

25、·班）</p><p>　　淋浴用水總量=高溫車間人數(shù)*相應(yīng)淋浴百分?jǐn)?shù)*60L/（人·班）+</p><p>　　一般車間人數(shù)*相應(yīng)淋浴百分?jǐn)?shù)*40 L/（人·班）</p><p>　　=（0.6*104 *100%*60+1.0*104 *60%*40）/1000=600m3</p><p>　　每班用水量=Q

26、/3=600/3=200 m3</p><p>　　因為工人沐浴是在下班后一小時進(jìn)行，故分3個小時用水，分別在0－1，</p><p>　　8－9，16－17。</p><p><b>　　4、生產(chǎn)用水</b></p><p>　　生產(chǎn)用水總量: Q=工業(yè)用水量=1.8萬m3=18000 m3</p>&l

27、t;p>　　平均每小時用水量=生產(chǎn)用水總量/24h=18000/24=750 m3</p><p><b>　　5、工廠村生活用水</b></p><p>　　用水額度 300 L/（人·d）</p><p>　　工廠村生活用水總量=工廠村人數(shù)*生活用水定額</p><p>　　=0.8*104 *300

28、/1000=2400 m3</p><p>　　每小時用水量等于總用水量乘以所占的百分?jǐn)?shù)</p><p><b>　　2.4道路澆灑用水</b></p><p>　　用水額度 (1-1.5)L/次·平方米</p><p>　　道路澆灑用水量 = 道路面積*(1-1.5)L/次·平方米*次數(shù)</

29、p><p>　　= 190000*1.5/1000*3 = 855 m3</p><p>　　每日澆水三次，每次一個小時，故</p><p>　　每次澆水量 = 道路澆灑用水量 /3 =855/3=285 m3</p><p>　　時間安排在每日的6-7時，13-14時和17-18時。</p><p><b>　

30、　2.5綠化用水</b></p><p>　　用水額度 (1.5-2)L/次·平方米</p><p>　　綠化用水量 = 綠化面積*(1.5-2)L/次·平方米*次數(shù)</p><p>　　= 180000*2/1000 =720 m3 </p><p>　　每日澆水兩次，每次一個小時，故</p>

31、<p>　　每次澆水量 = 綠化用水量/2=720/2=360 m3</p><p>　　時間安排在每日的7-8時和17-18時。</p><p><b>　　2.6未預(yù)見用水量</b></p><p>　　先將該市的總用水量Q計算出來，然后</p><p>　　未預(yù)見用水量=（15%-25%）·總

32、用水量Q</p><p>　　其中，總用水量Q包括居民生活用水量，工業(yè)區(qū)I總用水量，工業(yè)區(qū)II總用水量，道路澆灑用水量，綠化用水量。</p><p>　　計算得，總用水量Q= 90500 m3</p><p>　　故，未預(yù)見用水量=（15%-25%）·總用水量Q</p><p>　　= 20%·90500 m3 = 181

33、00 m3</p><p>　?。ù颂?，百分比按20%計算）</p><p>　　將未預(yù)見用水量除以24h得每小時用水量</p><p>　　2.7 最大日內(nèi)用水量變化情況</p><p>　　城市最高日用水量為以上各項用水量的總和</p><p>　　Q=108597 m3</p><p>　

34、　將以上各項用水在同一小時的用量加起來得每個小時的用水總量，再將每小時用水總量除以最高日用水量得各小時用水量所占的百分比，則最大日內(nèi)用水量變化情況如下圖所示：</p><p>　　由上圖得最高時用水量為8－9時，高時用水量百分?jǐn)?shù)為57%，時變化系數(shù)為1.37</p><p>　　用水量計算表如下表：</p><p><b>　　用水量計算表</b&g

35、t;</p><p>　　三．沿線流量和節(jié)點流量的計算</p><p>　　3.1 沿線流量的計算</p><p>　　qs =＝103.1492m</p><p>　　其中，qs —— 比流量，L/（s·m）;</p><p>　　Q —— 管網(wǎng)最高時用水量，L/s；</p>&l

36、t;p>　　 ∑q —— 最高時大用戶集中用水量總和，L/s；</p><p>　　 ∑l —— 干管總長度，m，不包括穿越廣場、公園等無建筑物地區(qū)的管線；只有一側(cè)配水的管線，長度按一半計算，只起轉(zhuǎn)輸作用的管線入內(nèi)。</p><p>　　Q=6211.42 m3/h=1725.4 L/s; </p><p>　　∑q=2289.21

37、m3/h=635.9 L/s;

38、 </p><p>　　∑l＝14982.5 m;</p><p>　　故 qs ===0.0727 L/（s·m）

39、 </p><p>　　沿線流量=比流量×各管段有效長度</p><p>　　各管段沒線流量計算見下表</p><p><b>　　沿線流量計算表：</b></p><p>　　沿線流量總量1089.23 L/s≈Q-∑q=1089.5 L/s;在誤差范圍內(nèi)，以上計算

40、結(jié)果正確</p><p>　　3.2 節(jié)點流量的計算</p><p>　　管網(wǎng)任一節(jié)點的節(jié)點流量為：</p><p>　　qi=×∑q1=0.5∑q1</p><p>　　即任一節(jié)點i的節(jié)點流量qi等于與該節(jié)點相連各管段的沿線流量qi總和的一半，工業(yè)企業(yè)等集中用戶所需流量，可直接作為接入大用戶節(jié)點的節(jié)點流量。</p>

41、<p>　　各節(jié)點流量計算見下表</p><p>　　各節(jié)點用水總1725.4471L/s≈管網(wǎng)最高時用水量1725.4 L/s,所以以上計算結(jié)果正確</p><p>　　四．清水池調(diào)節(jié)容積及泵站計算</p><p>　　4.1清水池調(diào)節(jié)容積的計算</p><p>　　泵站供水曲線，分為兩級，第一級為6點到20點，除中間的14點，供

42、水量為5.12%×13，第二級為從21點到5點，加中間的14點，供水量為3.04%×11，最高日泵站總供水量為：5.12%×13＋3.04×11%＝100%</p><p>　　清水池與水塔調(diào)節(jié)容積計算見下表：</p><p>　　清水池的調(diào)節(jié)容積為：12.42（%）</p><p>　　4.2清水池有效容積計算</p&

43、gt;<p>　　清水池設(shè)計有效容積：</p><p><b>　　；</b></p><p>　　W1——清水池調(diào)節(jié)容積，m3；</p><p>　　W2——消防貯備水量，m3，按2h室外消防用水量計算；</p><p>　　W3——給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，m3，一般取最高日用水量的5%~10%，本計

44、算不考慮；</p><p>　　W4——安全貯備水量，m3, 取(W1+W2+W3)的1/8 ;</p><p>　　W1=12.42（%）×108597=13487.75</p><p>　　W2=2×45×2×3600/1000+20×2×3600/1000×2=936 m3</p&g

45、t;<p>　　W3=108597×7%=760 m3</p><p>　　W4=(W1+W2+W3)/8</p><p>　　=(13487.75+936+760)/8=1897.97 m3</p><p>　　=13487.75+936+760+1897.97</p><p>　　=17081.72 m3<

46、/p><p>　　五、設(shè)計流量分配與管徑設(shè)計</p><p><b>　　5.1管網(wǎng)布置定線</b></p><p>　　管網(wǎng)布置如設(shè)計圖所示。</p><p>　　5.2平差前管網(wǎng)設(shè)計數(shù)據(jù)</p><p>　?。?）.流量初步分配</p><p>　　根據(jù)節(jié)點流量平衡條件，平

47、行干管之間盡可能平均地分配流量，連接管分配較少流量的原則，得各管網(wǎng)的分配流量：</p><p>　　（2）.流量分配后，得出計算管徑；把計算管徑標(biāo)準(zhǔn)化之后，略作調(diào)整，得到</p><p><b>　　下表數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　六、管網(wǎng)水力計算</b></p><p>　　6.1

48、樹狀管網(wǎng)水力計算</p><p>　　6.2環(huán)狀管網(wǎng)水力計算 </p><p>　?。?）最不利點的確定</p><p>　　首先考慮不設(shè)泵站的情況，對管網(wǎng)進(jìn)行平差，以確定最不利點。設(shè)最不利點為離水廠最遠(yuǎn)點定17點，以環(huán)狀管網(wǎng)離水廠最遠(yuǎn)點1點作為定壓節(jié)點進(jìn)行平差，其已知水壓為：71.2+0.61+32＝103.81m</p><p>　　其中

49、71.2為17點的地面標(biāo)高，0.61 m為最遠(yuǎn)管網(wǎng)管段1－17的水頭損失， </p><p>　　32m為1點的最小服務(wù)水頭。</p><p><b>　　（2）管網(wǎng)平差</b></p><p>　　經(jīng)過調(diào)整后的數(shù)據(jù)如下：</p><p><b>　?、俟?jié)點數(shù)據(jù)</b></p><

50、;p><b>　　②管網(wǎng)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　6.3水泵揚程的計算及選型</p><p>　　根據(jù)上面的平差結(jié)果可得，控制點1點的自由水頭需要32.9607m，從1點到配水點10的水頭損失為∑h1=9.71m,從則水泵的設(shè)計總揚程為：</p><p>　　H＝32.96+△H+∑h1+3=32.96+0.5+9.71+0.77

51、+3+2＝48.94m;</p><p>　　其中△H為二級泵站到最不利點17之間的高差，0.77m為二級泵站0點到配水點9間管段損失，3m為安全水頭，2m為泵內(nèi)水頭損失。</p><p>　　故先5臺型號為450LC2－54A，其中1臺備用，揚程為49.1m，流量為1653m3/h。</p><p><b>　　七、管網(wǎng)工況校核</b><

52、;/p><p><b>　　7.1消防工況校核</b></p><p>　　按照消防要求同時有兩處失火，將消防流量放在最不利點17和靠近大用戶節(jié)點3處，一次滅火用水量為 q=45 L/s，增加的總消防流量為q=90 L/s ;將消防流量加到17點和3點后,得支狀管網(wǎng)的水頭損失如下：</p><p>　　管段1－17的水頭損失為4.12m,再將管段1

53、－17的水頭損失加到1節(jié)點上，則此時1點的已知水壓為10+71.2+4.12＝85.32m,將1點的已知水壓和消防流量加到3點再平差得數(shù)據(jù)如下：</p><p><b>　?。?） 節(jié)點數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　（2）管網(wǎng)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　此時環(huán)狀管網(wǎng)從1點到配水點10點的水頭損為∑h=12

54、.48m, 在安全水頭范圍內(nèi)，滿足水泵揚和要求，各節(jié)點的水頭均滿足消防要求的10m水頭要求。</p><p><b>　　7.2事故工況校核</b></p><p>　　選管段9－4為最不利管段，設(shè)管段9－4斷開，各節(jié)點的用水量生活用水量按正常用水量的70％，工業(yè)區(qū)用水量按正常用水量的100％計算，將折算后的各流量如下：</p><p>　　總

55、流量為Q＝1519.7988（L/s）</p><p>　　此時各支狀管網(wǎng)的水頭損失為：</p><p>　　1－17管段的水頭損失為0.30m，剛1點的已知水壓為：</p><p>　　h＝71.2+32+0.3＝103.5m；</p><p>　　將各節(jié)點相應(yīng)流量輸入后再平差得：</p><p><b>

56、　　管網(wǎng)數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　節(jié)點數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　從最不利點17到配水點10的水頭損失為13.13m，在安全水頭范圍內(nèi)，故滿足水泵揚程要求。</p><p>　　八、給水工程課程設(shè)計小結(jié)</p><p>　　給水管網(wǎng)設(shè)計是我大學(xué)以來做的第一個設(shè)計，對于一個未來立志成為

57、一位設(shè)計師的我來說，這個設(shè)計對于我的意義來說是非同尋常的。在剛開始進(jìn)行設(shè)計的時候，真的是有點茫然。雖然上課時講過一些了專業(yè)知識，但是真正到了要將理論知識化為實際應(yīng)用的時候，才發(fā)現(xiàn)自己知識的欠缺。不過，設(shè)計往往是熟能生巧，在和同學(xué)交流以及和老師答疑的過程中，自己慢慢對這個設(shè)計有了更進(jìn)一步的了解。在發(fā)現(xiàn)自身知識的不足時，我又溫故了一下課本上的內(nèi)容，或請教老師，把設(shè)計思路理清后，后面的設(shè)計工作就變得順利多了。</p><p

58、>　　給水管網(wǎng)設(shè)計是理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的必經(jīng)過程，我覺得學(xué)院設(shè)置這門課及布置這個課程設(shè)計作業(yè)是很正確的而且是很有必要的，能把理論知識應(yīng)用于解決實際問題上，強(qiáng)化了我們的實際動手能力，鞏固了自己的專業(yè)知識，同時，這個設(shè)計也是為我們未來從事設(shè)計工作的人打下一定的基礎(chǔ)。在課程設(shè)計中學(xué)會了自己思考問題并找出對應(yīng)的解決辦法，陪養(yǎng)我們的設(shè)計理念，盡管我知道我的設(shè)計還是有點粗糙，也許某些地方設(shè)計的還有不合理，但是這畢竟是我自己親手做的第一個設(shè)計，我自