给水排水管道系统课程设计19

1、濮阳市给水排水管道工程设计第一章 课程设计任务书河南城建学院0244101、2班给水排水管道工程课程设计任务书一、 设计题目： 濮阳 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4207+2004+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 70 %；一般车间使用淋浴者占 20 %。

2、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 15 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。6、城市地面覆盖情况：地面种类面积（%）屋面50混凝土路面30草地207、该城市居住区每小时综合生活用水量变化如下表：时间0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水量2.532.452.502.532.5

3、73.095.314.925.175.105.215.21时间12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量5.094.814.994.704.624.975.184.894.394.173.122.48三、课程设计内容：1、城市给水管网扩初设计1） 城市给水管网定线（包括方案比较）；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；5） 绘图（平面图、等水压线图）2、城市排水管网扩初设计。1） 排水体制选择2） 城市排水管网定线的说明（包括方案比较）；3） 设计流量量计算；4

4、） 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、给排水管道工程教材五、设计成果1、设计说明书一份（包括前言、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（2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）（2号图）；六、要求1、按正常上课严格考勤；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

5、成设计任务七、其他：1、设计时间：2012-2013学年第一学期（第16、17周 12月17号-12月29号）2、上交设计成果时间： 17周周五下午3、设计指导教师： 张奎、谭水成 、刘萍、余海静第二章 给水管网设计与计算2.1一区最高日用水量计算城市最高日用水量包括综合生活用水、工业生产用水、职工生活用水及淋浴用水、市政用水、未预见用水和管网漏失水量。表1-1分区人口密度（人/公顷）面积（公顷）人口数（人）4201236.81519460.2200737.96147592濮阳市位于河南省，总人口66.7万，参考给水排水管道系统教材表4-2得，可知一区位于二分区，为大城市。最高日综合生活用水定

6、额为170260 L/(人·d)，故取综合生活用水定额为260 L/(人·d)。用水普及率为100%。最高日综合生活用水量Q1 ： Q1=qNfQ1城市最高日综合生活用水，md ；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%Q1=qNf=260×519460.2/1000=135059.6522.1.2一区工业用水量（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=（360×35+840×25+600×35+

7、1400×25）×3/1000=268.8(m3/d)（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最大班120036084015.36甲班90027063011.52乙班90027063011.52淋浴用水量：3000×0.3×0.7×0.06+3000×0.7×0.2×0.04=54.6(m3/d)B工厂：班次总人数热车间人数一般车间人数用水量最大班2000600100051.2甲班1500450105038.4乙

8、班1500450105038.4淋浴用水量：5000×0.3×0.8×0.06+5000×0.7×0.4×0.04=128(m3/d)Q3=54.6+128=182.6(m3/d)（3）工业生产用水量Q4：Q4=16000+8000=24000(m3/d)2.1.3一区市政用水量浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算；每天浇洒2次。绿化用水量按2 L/ m2 计，由于面积太大浇洒面积按总面积的10%算Q5(1236.81×30%×10-3×104×2+1236.81×20%

9、15;2×10-3×104)×10%1236.81 (m3/d)2.1.4一区城市的未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的20%计算。Q6（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5）×20%32149.572(m3/d)2.1.5一区最高日用水量Qd（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6）×1.3250766.664(m3/d) 2.1.6一区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100L/s，同时火灾次数为3次。该城市消防用水量为： Q63×100×60×60/1000=1080 m3/d2.1.7一区最高

10、时用水量从下表城市用水量变化情况表中可以看出，10-11,11-12点为用水最高时，最高时用水量为：Qh=9691.38m3/h=2692.05 L/sm3/d用水量（%）综和生活用水m 3/h职工生活用水m3/h淋浴用水m3/h工厂生产用水m3/h市政用水m3/h火车站用水量m3/h未预见用水m3/h总用水量m3/h总用水量（%）0-12.533417.01 11.254.78875541339.57 5751.56 2.96 1-22.453308.96 11.2875541339.57 5588.73 2.87 2-32.53376.49 11.2875541339.57 5656.26

11、 2.91 3-42.533417.01 11.2875309.2541339.57 6005.98 3.09 4-52.573471.03 11.2875309.2541339.57 6060.00 3.11 5-63.094173.34 11.2875541339.57 6453.11 3.32 6-75.317171.66 11.2875541339.57 9451.43 4.86 7-84.926644.93 11.2875541339.57 8924.70 4.59 8-95.176982.58 11.254.781250541339.57 9692.13 4.98 9-105.16

12、888.05 11.21250541339.57 9542.82 4.90 10-115.217036.61 11.21250541339.57 9691.38 4.98 11-125.217036.61 11.21250541339.57 9691.38 4.98 12-135.096874.54 11.21250541339.57 9529.31 4.90 13-144.816496.37 11.21250541339.57 9151.14 4.70 14-154.996739.48 11.21250541339.57 9394.25 4.83 15-164.76347.80 11.212

13、50309.2541339.57 9311.77 4.79 16-174.626239.76 11.273.041250309.2541339.57 9276.77 4.77 17-184.976712.46 11.2875541339.57 8992.23 4.62 18-195.186996.09 11.2875541339.57 9275.86 4.77 19-204.896604.42 11.2875541339.57 8884.19 4.57 20-214.395929.12 11.2875541339.57 8208.89 4.22 21-224.175631.99 11.2875

14、541339.57 7911.76 4.07 22-233.124213.86 11.2875541339.57 6493.63 3.34 23-242.483349.48 11.2875541339.57 5629.25 2.89 总和100135059.65 268.8182.62400001236.81296194568.53 100.00 2.2二区最高日用水量计算参考给水排水管道系统教材表4-2得，可知二区位于一分区，为中小城市。最高日综合生活用水定额为170260 L/(人·d)，故取综合生活用水定额为370 L/(人·d)。用水普及率为100%。最高日综合生活

15、用水量Q1 ： Q1=qNfQ1城市最高日综合生活用水，md ；q城市最高日综合用水量定额，（cap.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%Q1=qNf=260×147592/1000=38373.9202.2.1工业用水量（1）工业企业职工的生活用水量Q2： Q2=0（2）工业企业职工的淋浴用水量Q3： Q3=0 （3）工业生产用水量Q4： Q3=02.2.2市政用水量Q5：浇洒道路用水量按每平方米路面每次1.0L计算；每天浇洒1次。绿化用水量按2 L/ m2 计，由于面积太大浇洒面积按总面积的10%算Q5(737.96×30%×

16、;10-3×104×1+737.96×20%×2×10-3×104)×10%1236.81 (m3/d)2.2.3城市的未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的20%计算。Q6（Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5）×20%7922.146(m3/d)2.2.4最高日用水量Qd：Qd(Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6) ×1.361792.7386m3/d) 2.2.5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40L/s，同时火灾次数为2次。该城市消防用水量为： Q62×40×

17、;60×60/1000=288 m3/d2.2.6最高时用水量从下表城市用水量变化情况表中可以看出，6-7点为用水最高时，最高时用水量为：Qh=2986.16m3/h=829.49 L/s时段用水量（%）综合生活用水m3/h市政用水m3/d未预见用水m3/h总用水量m3/h总用水量（%）0-12.53970.8602330.091300.95 2.74 1-22.45940.161330.09 1270.25 2.67 2-32.5959.348330.091289.44 2.71 3-42.53970.8602330.091300.95 2.74 4-52.57986.209733

18、0.091316.30 2.77 5-63.091185.754330.091515.84 3.19 6-75.312037.655618.41 330.092986.16 6.28 7-84.921887.997330.092218.09 4.67 8-95.171983.932330.092314.02 4.87 9-105.11957.07330.092287.16 4.81 10-115.211999.281330.092329.37 4.90 11-125.211999.281330.092329.37 4.90 12-135.091953.233330.092283.32 4.80

19、 13-144.811845.786330.092175.88 4.58 14-154.991914.859330.092244.95 4.72 15-164.71803.574330.092133.66 4.49 16-174.621772.875330.092102.97 4.42 17-184.971907.184618.41 330.092855.68 6.01 18-195.181987.769330.092317.86 4.88 19-204.891876.485330.092206.57 4.64 20-214.391684.615330.092014.71 4.24 21-22

20、4.171600.192330.091930.28 4.06 22-233.121197.266330.091527.36 3.21 23-242.48951.6732330.091281.76 2.70 总和10038373.921236.81 47532.90 100.00 2.3 清水池调节容积2.3.1一区清水池调节容积，二级泵站供水情况一区清水池调节容量计算清水池调节容量计算 Kh=时间用水量%二泵站供水量%一泵站供水量%清水池调节容积%0-12.96 3.11 4.17-1.21 1-22.87 3.11 4.17-1.30 2-32.91 3.11 4.16-1.25 3-43.

21、093.114.17-1.084-53.113.114.17-1.065-63.324.84.16-0.846-74.864.84.170.697-84.594.84.170.428-94.984.84.160.829-104.94.84.170.7310-114.984.84.170.8111-124.984.84.160.8212-134.94.84.170.7313-144.74.84.170.5314-154.834.84.160.6715-164.794.84.170.6216-174.774.84.170.617-184.624.84.160.4618-194.774.84.170

22、.619-204.574.84.170.420-214.223.114.160.0621-224.073.114.17-0.122-233.343.114.17-0.8323-242.893.114.16-1.27总计1001001008.49因此一区清水池调节容积按最高日用水量的8.49%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；W2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7.5%计算；W4安全贮量按 W1+W2+W39691.38m3/

23、h×8.49%+1080+9691.38m3/h×7.5% 2629.652 m3故W4= 2629.652 /6=438.28m3 因此：清水池总容积W：W2629.652+438.283067.932 m3清水池应设计成体积相同的二个，如仅有一个，则应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。2.3.2二区清水池调节容积，二级泵站供水情况清水池调节容量计算 Kh=时间用水量%二泵站供水量%一泵站供水量%清水池调节容积%0-12.743.11 4.17-1.431-22.673.11 4.17-1.52-32.713.11 4.16-1.453-42.743.11

24、4.17-1.434-52.773.11 4.17-1.45-63.194.80 4.16-0.976-76.284.80 4.172.117-84.674.80 4.170.58-94.874.80 4.160.719-104.814.80 4.170.6410-114.94.80 4.170.7311-124.94.80 4.160.7412-134.84.80 4.170.6313-144.584.80 4.170.4114-154.724.80 4.160.5615-164.494.80 4.170.3216-174.424.80 4.170.2517-186.014.80 4.161

25、.8518-194.884.80 4.170.7119-204.644.80 4.170.4720-214.243.11 4.160.0821-224.063.11 4.17-0.1122-233.213.11 4.17-0.9623-242.73.114.16-1.46总计10010010010.71因此二区清水池调节容积按最高日用水量的10.71%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；W2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7.

26、5%计算；W4安全贮量按W1+W2+W3取整后计算W1+W2+W32986.16×10.71%+2880+2986.16×7.5% 3423.78 m3W4=3423.78/6=570.63 m3 因此：清水池总容积W：W3423.78+570.633994.41m3二区清水池可以设计成一个，应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不间断供水。2.4 管网水力计算集中用水量主要为工厂的生产用水量和职工生活用水量或其他大用户的用水量，当工人淋浴时间与最大时供水重合时淋浴用水也应该计入集中用水量，否则不计入集中用水量。2.4.1最大时集中流量为： 从各时段城市用水量变化情况表中可

27、知：一区： q=（1250 +11.2+15） m3/h=365.33 (L/s)其中A厂244.22 L/s ，B厂106.11 L/s.火车站15L/s.28节点处有A工厂，6节点处有工厂B。二区：没有集中流量。2.4.2比流量计算：一区： qs=( Qh -q)/ L=2326.72/20584.092=0.11303 (L/(s.m)二区： qs=( Qh -q)/ L=829.49/15555.8=0.05329 (L/(s.m)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 m2.4.3 沿线流量计算:沿线流量的计算按下公式qi-jq si-ji-j有效

28、长度；mq s比流量 一区沿线流量按管段计算见表濮阳市一区管道沿线流量计算管段编号管段长度/m有效长度/m比流量L/(s*m)沿线流量L/s1-25005000.1130356.515 2-36006000.11303 67.818 3-48008000.11303 90.424 4-55005000.11303 56.515 5-67007000.11303 79.121 6-7100010000.11303 113.030 7-8126.696126.6960.11303 14.320 8-95005000.11303 56.515 9-106006000.11303 67.818 9-1

29、410005000.11303 56.515 10-116006000.11303 67.818 11-12100010000.11303 113.030 12-136006000.11303 67.818 13-146006000.11303 67.818 14-155005000.11303 56.515 15-16326.696326.6960.11303 36.926 16-177007000.11303 79.121 17-185005000.11303 56.515 18-198008000.11303 90.424 19-206006000.11303 67.818 20-215

30、005000.11303 56.515 21-22483.2483.20.11303 54.616 22-235005000.11303 56.515 23-245005000.11303 56.515 24-25173.175173.1750.11303 19.574 25-26922.073922.0730.11303 104.222 26-27373.8373.80.11303 42.251 1-27466.8466.80.11303 52.762 27-28533.2266.60.11303 30.134 22-28316.8158.40.11303 17.904 28-2950025

31、00.11303 28.258 2-2910005000.11303 56.515 29-306003000.11303 33.909 3-3010005000.11303 56.515 19-308004000.11303 45.212 30-318004000.11303 45.212 4-3110005000.11303 56.515 18-318004000.11303 45.212 31-325002500.11303 28.258 7-327003500.11303 39.561 8-16673.304336.6520.11303 38.052 总和25695.7420584.09

32、2326.620 二区管道沿线流量计算表：濮阳市二区管道沿线流量计算管段编号管段长度 /m有效长度 /m比流量 L/（s*m）沿线流量 L/s1-28008000.0532942.6322-35005000.0532926.6453-46006000.0532931.9744-55505500.0532929.30955-66006000.0532931.9746-75005000.0532926.6457-87507500.0532939.96758-98008000.0532942.6329-10100010000.0532953.2910-118008000.0532942.63211-

33、127507500.0532939.967512-135005000.0532926.64513-146006000.0532931.97414-155505500.0532929.309515-166006000.0532931.97416-175005000.0532926.64517-184344340.0532923.1278618-19412.8412.80.0532921.998111-198098090.0532943.111612-1710005000.0532926.6453-1610005000.0532926.6454-1510005000.0532926.6455-14

34、10005000.0532926.6456-1310005000.0532926.6457-1210005000.0532926.6458-1110005000.0532926.645总和18664.815555.8828.96862.4.4节点流量:管段中任一点的节点流量等于该点相连各管段的沿线流量总和的一半，qiq: 折算系数取.q ：相连的个管段沿线流量和一区计算结果见表：节点流量计算表节点节点流量（L/s）集中流量(L/s)节点总流量（L/s）节点节点流量（L/s）集中流量（L/s）节点总流量(L/s)154.639 54.639 18 96.076 96.076 290.424 90

35、.424 19 101.727 15.000 116.727 3107.379 107.379 20 62.167 62.167 4101.727 101.727 21 55.566 55.566 567.818 67.818 22. 64.518 64.518 696.076 106.110 202.186 23 56.515 56.515 783.455 83.455 24 38.044 38.044 835.418 35.418 25 61.898 61.898 990.424 90.424 26 73.236 73.236 1067.818 67.818 27 62.573 62.57

36、3 1190.424 90.424 28 38.148 244.220 282.368 1267.818 67.818 29 59.341 59.341 1367.818 67.818 30 84.773 84.773 1490.424 90.424 31 87.598 87.598 1546.721 46.721 32 33.909 33.909 1677.050 77.050 总计2279.336 365.330 2644.666 1767.818 67.818 二区节点流量计算表：节点流量计算表节点计算节点流量（L/s）集中流量(L/s)节点总流量（L/s）节点计算节点流量（L/s）集中

37、流量（L/s）节点总流量(L/s)142.632+43.11242.872 11 42.632+39.968+26.64554.622 242.632+26.645+26.64547.961 12 39.968+26.645+26.64546.629 326.645+31.974+26.64542.632 13 26.645+31.974+26.64542.632 431.974+29.310+26.64543.964 14 31.974+29.310+26.64543.964 529.310+31.974+26.64543.964 15 29.310+31.974+26.64543.964

38、631.974+26.645+26.64542.632 16 31.974+26.645+26.64542.632 726.645+39.968+26.64546.629 17 26.645+23.128+26.64538.209 839.968+42.632+26.64554.622 18 23.128+21.99822.563 942.632+53.2947.961 19 21.998+43.11232.555 1053.29+42.63247.961 总和828.968 2.5 管网平差2.5.1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

39、向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管网的控制点。 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.管径的确定管径与设计流量的关系：qv2v（4q/v）公式中 D管段管径，m；q管段计算流量，m/s；管段过水断面面积，mv设计流速，m/s；设计中按经济流速来确定管径平均经济流速与管径的确定管径mm平均经济流速（m/s）10040

40、0D4000.60.90.91.4流量分配，管径选择如下：最大时流量初步分配一区最大时设计流量2692.05L/s，流量初步分配如下表：一区最大时流量分配表管段编号管段长(m)分配流量(L/s)管径（mm）1-2500945.36110001-27466.8100010002-36008509002-2910004.93710003-48007409003-3010002.6218004-55006308004-3110008.2738005-6700562.4828006-71000360.2967007-8126.696611.228007-32700334.3797008-9500570

41、7008-16673.3045.8028009-106004707009-1410009.57670010-11600402.18270011-121000311.75860012-13600243.9460013-14600176.12260014-1550085.68960015-16326.69638.97760016-1770042.18260017-1850011050018-1980021050018-318003.92860019-20600335.15560019-308008.42870020-21500397.33270021-22483.2452.89870022-235

42、00443.54370022-28316.873.87370023-24500500.05880024-25173.175238.10280025-26922.073538.10280026-27373.82019.814100027-28533.2956.241100028-2950060080029-30600540.65980030-31800455.88670031-32500368.288700二区最大时流量分配表管段编号管段长/m分配流量L/s管径（mm）1-28004107001-19809376.61870018-19412.8344.06360017-18434321.570

43、02-35003607002-1710002.30960016-17500283.2916003-46003176003-1610000.36860015-16600240.9656004-55502736004-1510000.03650014-15550196.6955005-66002295005-1410000.03660013-14600152.7314506-75001865006-1310000.36860012-13500106.444007-87501394507-1210000.37160011-1275059.8124008-9800844509-10100046.039

44、4008-1110000.37860010-118005.194002.5.2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 附表（一）所示2.5.3水压计算管段起端的水压标高和终端水压与该管段的水头损失存在下列关系=+ 节点水压标高，自由水压与该处地形标高存在下列关系=- 水压计算结果如下： 一区水压计算表节点水压标高（m）地形标高（m）自由水压（m）1100.3859.9840.40299.4259.9239.50398.3859.9038.48497.0159.0237.99596.3559.8

45、036.55695.4859.8535.63795.8460.4935.35895.7460.5135.23994.6260.2534.371093.4159.9633.451191.6659.6632.001291.6959.7131.981393.7160.0133.701494.4360.3134.121595.3760.5434.831695.8260.5530.271796.3360.9035.431896.6661.1434.951998.0461.7136.332098.6961.3337.362199.3861.0338.352299.8860.7439.1423100.3560.7839.5724100.9261.1639.7625101.1460.9340.2126102.3560.2442.1127101.4360.2541.182899.9060.5539.352999.3260.733