常熟给水排水管道工程设计

1、Henan University of Urban Construction给水排水管道工程课程设计 计算说明书题 目：学 院：专 业：姓 名：学 号指导老师：i完成时间：2013年12月26日给水排水工程是城市或工业企业从水源取水到最终处置的全部工业过程。一般由取水工程、净水工程、污水（废水）净化工程、污泥处理与处置工程、废水 最终处置工程等主要枢纽工程和给水排水管网工程组成。给水排水工程是城市基础设施建设与工业企业建设的重要组成部分之一，它的建设与发展直接关系到城市居民的生活水平、生活质量的提高与工业企业规模 的扩大与发展，但是又受到当地自然资源状况、 经济发展水平、文化背景与发展 历史的

2、限制。随着我国城市化步伐的加速和工业经济的发展，城市居民生活用水 和工业企业用水需求量日益增加， 对用水水质的要求也日益严格。 但是，我国是 一个人均水资源量十分匮乏的国家，目前严重的水污染使得部分水体丧失原有功 能，更加剧了水资源的紧张局面。缺水已成为城市与工业发展最为重要的限制条 件之一，有效利用现有的有限水资源成为摆在给水排水工程技术人员面前一个重 要而紧迫的课题。给水排水专业的毕业生，不仅需要掌握给水排水工程学科的基础理论和基础 知识，更重要的是具有分析和解决给水排水工程问题的能力和积极探索、勇于创新的精神，以适应当前用水形势对给水排水工程技术人员的挑战与要求。给水排水专业的基本教学内

3、容由理论教学和实践性教学两个主要组成部分。 课程设计是本专业设计类课程重要的实践教学环节之一，是对学生综合运用相应 课程基础理论与基础知识能力的全面训练， 是培养学生综合运用工程语言表述工 程思想的重要环节，是培养学生分析与解决工程实际问题和创新意识的重要手 段。PrefaceWater and wastewater engin eer ing is the city or in dustrial en terprise from water in take to final disposal of all in dustrial process. The gen eral water eng

4、in eeri ng, water purificati on engin eeri ng, sewage (waste) purificatio n engin eeri ng, sludge treatme nt and disposal project, the waste water final disposal engin eeri ng main term inal engin eeri ng and water drain age pipe n etwork of engin eeri ng.Water and wastewater engin eeri ng is the ci

5、ty in frastructure con structi on and in dustrial en terprise is an importa nt part of the con structi on of one of its con structi on and developme nt directly related to the urba n reside nts liv ing sta ndard and life quality improveme nt and in dustrial en terprise of the enl argeme nt of scale

6、and developme nt, but also by the local n atural resources, econo mic developme nt level, cultural backgro und and developme nt history of the limit. Alo ng with the accelerated the pace of urba ni zati on and in dustrial econo mic developme nt, urba n life in the water and in dustrial en terprise w

7、ater dema nd is in creas ing, the water quality requireme nts are in creas in gly strict. But, our country is a very lack water qua ntity per coun try, at prese nt the severe polluti on of water makes part of the origi nal water loss fun cti on, more in creased tension of water resources. Water shor

8、tage has become a city and the in dustrial developme nt is the most importa nt one of the con stra in ts, the effective use of the existi ng water resources co., LTD., as in water and wastewater engin eeri ng tech ni cal pers onnel before an importa nt and urge nt task.Water drain age professi onal

9、graduates, not only n eed to acquire water drain age engin eer ing discipli ne of the basic theory and basic kno wledge, more importa nt is to have the an alysis and soluti on of water and wastewater engin eer ing ability and actively explore, inno vative spirit, to adapt to the curre nt situati on

10、of water for water and wastewater engin eeri ng and tech ni cal pers onnel of the challe nges and requireme nts.Water drain age professi onal basic teach ing content of the theoretical teachi ng and practical teach ing two mai n part. Curriculum desig n is the professi onal desig n courses an import

11、a nt practical teachi ng link is one of the stude nts' comprehe nsive use of corresp onding course basic theory and basic kno wledge ability, comprehe nsive training is to cultivate stude nts' comprehe nsive Ian guage using engin eeri ng expressi on engin eeri ng thought importa nt lin k, is

12、 to train stude nts to an alyze and solve practical engin eeri ng problems and an importa nt means of inno vati on con scious ness.第一章 课程设计任务书 1.第二章 给水管网设计与计算 4.2.1 给水管网布置及水厂选址 42.2 一区给水管网设计计算 52.3二区给水管网设计计算62.4 清水池调节容积 8.2.5 管网水力计算8.2.6 管网平差1.32.7消防校核43第三章污水管网设计与计算513.1污水设计流量计算 513.2 污水管道水力计算 51第四章

13、 雨水管网设计与计算 544.1雨水设计流量计算 544.2 雨水管道水力计算 54第五章结束语56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： 常熟 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I2205+n2004+出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

14、车间占30 %，使用淋浴者占70 %; 一般车间使用淋浴者占 20%。2） B工厂，日用水量吨/天，最大班用水量：吨/班，工人总数人，分三班工作，最大班_人，热车间占 %，使用淋浴者占 %;一般车间使用淋浴者占 %。3） 火车站用水量为 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、城市排水管网初

15、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；2

16、、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2.1 给水管网布置及水厂选址该城市有一条自东向西穿过城市的河流， 可以作为生活饮用水水源。该城市 的地势相对比较平坦，没有太大的起伏变化。城市的街区被河流分为两个区，分 布比较均匀，城市中各工业企业对水质无特殊要求。因而采用统一的给水系统。城镇给水管网定线取决于城镇平面布置， 供水区的

17、地形，水源和调节构筑物 位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁的位置等。定线时可 按以下步骤和要点进行：1) 定线时干管延伸方向应和水源(二级泵站)、输水管渠、水池、水塔、大用户 的水流方向基本一致。干管的间距一般采用 500m 800m左右。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。3) 连接管的间距考虑在800 1000m左右。4) 干管与干管、连接管与连接管间距的大小，主要取决于供水区域大小和要求， 一般是在保证供水要求的前提下，干管和连接管的数量尽量减少，以节省投 资5) 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，

18、尽量少穿 越铁路。减小今后检修时的困难。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：(1) 给水系统布局合理；(2) 不受洪水威胁；(3) 有较好的废水排除条件；(4) 有良好的工程地质条件；(5) 有良好的卫生环境，并便于设立防护地带；(6) 少拆迁，不占或少占良田；(7) 施工、运行和维护方便。2.2 区给水管网设计计算2.2.1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。分区人口密度（人/公 顷）面积（公顷）人口数（人）I220737.96162351n2001250.10250020常

19、熟市属于江苏，总人口 41.24万，参考给水排水管道系统教材表 4-2 得，常熟市为中、小城市，属于第一城市分区。最高日综合生活用水定额为 220-370L/（人d），故可取综合生活用水定额为 300 L/（人d）。用水普及率为100%。 最高日综合生活用水量Qi :Qi=qNfQi城市最高日综合生活用水量，m3/d ;q设计期限内城市各用水分区的最高日综合生活用水定额，L /（人 d）;N设计期限内城市各用水分区的计划用水人口数（人）；F用水普及率；Qi =qNf=300 X 162351X 100% =48705.3m3/d222 一区工业用水量一区无工厂所以一区工业用水不计。223 一区

20、市政用水量Q :浇洒道路用水量按每平方米路面每次 2.0L计算；每天浇洒2次。绿化用水量 按4L/ m2计，每天浇洒1次。浇洒面积按总面积的5%计算-343Q =( 737.96X 20%X 2X 10 X 2X 10 )x 5% = 295 m/d2.2.4 区城市的未预见水量和管网漏失水量按最咼日用水量的20%计算。Q3 =( Qi +Q2)x 20%= 9800.06m3/d225 一区最高日用水量 Qd:3Qd = Qi +Q2+Q3= 58800.06m /d2.2.6 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55L/s，同时火灾次数为2次。该城市消防用水量为：Q4

21、 = 55X 2=110 L/s2.2.7区最高时用水量由于缺乏城市用水变化资料，最高时用水由公式推算得出，Kh为时变化系数中小城市可取1.3-1.6故此处Kh=1.6qK =1088.89L/s86.42.3二区给水管网设计计算2.3.1.二区最高日用水量计算取综合生活用水定额为300 L/(人d)。用水普及率为100%。最高日综合生活用水量Q1 :Q1=qNf=300 X 250020X 100% =75006m3/dQ1城市最高日综合生活用水，m3/ d ;q设计期限内城市各用水分区的最高日综合生活用水定额，L /(人 d);N设计期限内城市各用水分区的计划用水人口数(人)；f用水普及率

22、；2.3.2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=3000X 30%X 35/1000+3000X 70%x 25/1000=84m3/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.淋浴用水量：Q3=0.3X 3000X 60X 0.7+2100X 0.2X 40=54.6m3/d3(3) 工业生产用水量 Q4： Q4=16000m/d2.3.3市政用水量Q5:浇洒道路用水量按每平方米路面每次 2.0L计算；每天浇洒2次。绿化用水量 按2L/

23、m2计，每天浇洒2次。浇洒面积按总面积的5%计算：绿地面积A=41.35公顷Q5=( 1250.10X 30%X 2X 10-3X 104X 2+1250.10X 30%X 4X 10-3X 104)X 5%=832.7 m3/d2.3.4城市的未预见水量和管网漏失水量按最咼日用水量的20%计算。Q6=( Qi +Q2+Q3+Q4+Q5)X 20%= 18395.32 m3/d235火车站每小时用水量33Q? = 6X 3600X 24/1000(m /d)=518.4(m /d)2.3.6最高日用水量 Qd:3Qd= Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 = 92497.5 (m /d)23

24、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55L/S，同时火灾次数为2次。该城市消防用水量为：Q6 = 2X 55=110 L/s2.3.8最高时用水量由于缺乏城市用水变化资料，最高时用水由公式推算得出，Kh为时变化系数中小城市可取1.3-1.6故此处Kh=1.6Qh 二 KhQd “712.917L/S86.42.4清水池调节容积由于缺乏城市用水变化资料，一区二区的清水池容积可凭借运转经验按最 高日用水量的10% -20%估算：一区 W=18%X Qd=10584.01m3/d 取整 W=10000m3/d二区 W=18%X Qd=16649.46m3/d 取整 W=16000

25、m3/d清水池可以设计成一个，但应分格或采取适当措施，以便清洗或检修时不 间断供水。2.5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。2.5.1最大时集中流量为:从各时段城市用水量变化情况表中可知:一区： 刀q=0二区：刀 q= (84+54.6+16000)m3/d+16L/s =190.79L/s其中1节点处有A厂，9节点处有火车站。2.5.2比流量计算：一区：qs=( Qd -E q)/ 刀 L=0.0597L/(s.m)二区：qs=( Qd-Eq)/ E L= 0.

26、0630L/(s.m)Qd为最高日最大时用水量L/sE q为大用户集中流量L/sE L管网总的有效长度 m2.5.3沿线流量计算：沿线流量的计算按下公式qi-j = q s L i-jL i-j有效长度；mq s 比流量一区沿线流量按管段计算见表：管道编号管道长度(m)有效长度(m)比流量(L/(s*m)沿线流量(L/s)1-21470.41470.40.059787.782882-3117811780.059770.32663-4885.6885.60.059752.870324-58028020.059747.87945-6684.1684.10.059740.840776-7802802

27、0.059747.87947-8885.6885.60.059752.870328-9117811780.059770.32669-101470.414700.059787.75910-1684.1684.10.059740.840772-9684.1684.10.059740.840773-8684.1684.10.059740.840774-7684.1684.10.059740.84077总和12092.512092.10.0597721.89837区管道沿线流量计算表:管道编号管道长度(m)有效长度(m)比流量(L/(s*m)沿线流量(L/s)1-2933.5933.50.06358.

28、81052-31399.21399.20.06388.14963-41236.61236.60.06377.90584-5598.7598.70.06337.71815-61199.11199.10.06375.54336-7664.2664.20.06341.84467-81199.11199.10.06375.54338-91236.61236.60.06377.90589-10486.5486.50.06330.649510-111399.21399.20.06388.149611-121598.61598.860.063100.71185-8664.2664.20.06341.8446

29、3-10776.5776.50.06348.91952-11776.5776.50.06348.919512-11022.41022.40.06364.4112总和15190.915191.160.063957.0267254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,q i = aqia 折算系数取a=0 .5aq :相连的各管段沿线流量和一区节点流量计算表：节点节点流量（L/s）集中流量（L/s）节点总流量（L/s）164.31064.31299.475099.475382.015082.015470.795070.795544.345044.345644.34

30、5044.345770.795070.795882.105082.105999.475099.4751064.31064.31总和721.970721.97区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）164.31064.31299.475099.475382.015082.015470.795070.795544.345044.345644.345044.345770.795070.795882.105082.105999.475099.4751064.31064.31总和721.970721.972.6管网平差2.6.1环状管网流量分配计算与管径确定1根据节点

31、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：v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)D= 100 4000.6 0.9D

32、 > 4000.9 1.4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941.11L/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)1-21470.4544.458002-311783847003-4885.62746004-58021845005-6684.1944006-78021805007-8885.62706008-911783807009-101470.445070010-1684.1544.448002-9684.122003-8684.122004-7684.12200区最大时设计流量1241.68L/S，

33、流量初步分配如下表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）1-2933.586010002-31399.27009003-41236.65208004-5598.73907005-61199.12406006-7664.21104007-81199.12005008-91236.63206009-10486.542070010-111399.252080011-121598.67009005-8664.222003-10776.522002-11776.5220012-11022.48601000262环状网平差（最高日最高时用水量）:以最高日最高时用水量确定的管径为基

34、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 平差结果一区管网平差结果初分配第1环编号流量损失hf1544.452.58.510544.441.163.9694503.3713.851120.0328.49总 h= 7.059总hf=54.8025 q=-128.8081第2环编号流量损失hf23842.019.691120.0328.4983801.979.611220.0328.49总 h= 4.043总hf=76.287 q=-52.9974第3环编号流量损失hf32741.7111.581220.0328.4972701.6711.441320.0328.49

35、1500041841.818.1532741.7111.58总h=6.9593总hf=109.7373 q=-63.4179第4环编号流量损失hf41841.818.151320.0328.4961801.7317.825941.3125.9总h=4.8807总hf=90.3649 q=-54.0111第1次平差第1环编号流量损失hf1415.641.526.7610415.630.713.149321.191.810.3911-126.81-66.93977.53总h=-62.9085总hf=997.8231 q=63.0457第2环编号流量损失hf23311.538.5411-51-12.

36、39449.8683271.498.4512-51-12.39449.86总h=-21.7558总hf=916.7228 q=23.7322第3环编号流量损失hf3210.581.059.2512-61.42-17.48527.087206.581.029.113-61.42-17.48527.0815-63.42004120.580.8212.663210.581.059.25总h=-31.0146总hf=1094.439 q=28.3383第4环编号流量损失hf4129.990.9513.513-52.01-12.85457.476125.990.8913.15539.990.2712.5

37、1总h=-10.7355总hf=496.6244 q=21.6169第2次平差第1环编号流量损失hf1478.691.977.6210478.680.923.549384.242.5112.1111-63.76-18.74544.17总h=-13.3378总hf=567.4463 q=23.5049第2环编号流量损失hf2354.731.749.0611-27.27-3.88263.878350.731.78.9712-27.27-3.88263.87总h=-4.3343总hf=545.7732 q= 7.9416第3环编号流量损失hf3238.921.3310.3112-33.08-5.56

38、311.117234.921.2910.1613-33.08-5.56311.1115-35.08004148.921.2215.163238.921.3310.31总h=-5.9474总hf=668.1502 q= 8.9013第4环编号流量损失hf4151.611.2615.3913-30.39-4.75289.466147.611.215.05561.610.618.07总h=-1.6902总hf=337.9688 q= 5.0009第3次平差第1环编号流量损失hf1502.192.157.9410502.1813.699407.742.812.7411-40.26-7.99367.77

39、总h=-2.0369总hf=392.137 q= 5.1944第2环编号流量损失hf2362.681.819.2311-19.32-2.05196.798358.681.779.1512-19.32-2.05196.79总 h= -.5268总hf=411.9557 q= 1.2789第3环编号流量损失hf3247.821.4210.6312-24.18-3.11238.197243.821.3810.4913-24.18-3.11238.1915-26.18004157.821.3615.933247.821.4210.63总 h= -.6363总hf=524.0616 q= 1.2141第

40、4环编号流量损失hf4156.611.3415.8213-25.39-3.41248.356152.611.2815.48566.610.6919.31总 h= -.0971总hf=298.9702 q= .3246第4次平差第1环编号流量损失hf1507.392.198.0110507.381.023.739412.942.8712.8711-35.06-6.19326.93总 h= -.1051总hf=351.5406 q= .2989第2环编号流量损失hf2363.961.829.2611-18.04-1.81185.648359.961.789.1712-18.04-1.81185.6

41、4总 h= -.0142总hf=389.7068 q= .0364第3环编号流量损失hf3249.041.4410.6812-22.96-2.83227.967245.041.3910.5313-22.96-2.83227.9615-24.96004159.041.3816.033249.041.4410.68总 h= -.0123总hf=503.8404 q= .0243第4环编号流量损失hf4156.931.3415.8513-25.07-3.33245.656152.931.2815.51566.930.719.39总 h= -.0004总hf=296.3988 q= .0014第5次平差第1环编号流量损失hf1507.692.28.0110507.681.023.739413.242.8712.8811-34.76-6.09324.56总 h= -.0004总hf=349.1783 q= .001第2环编号流量损失hf2363.991.829.2611-18.01-1.8185.328359.991.789.1812-18.01-1.8185.32总h= 0总hf=389.0694 q= 0第3环编号流量损失hf3249.061.4410.6812-22.94-2.82227.767245.061.