城市给水管网设计计算说明书课件

1、华侨大学化工学院课程论文 某城市给水管网的设计课 程 名 称 给水排水 姓 名 学 号 专 业 2007级环境工程 成 绩 指 导 教 师 华侨大学化工学院印制 2010 年 06 月 25 日目录第一章 设计用水量31.1 用水量的计算.31.2管网布置图.41.3 节点流量计算4第二章 管网水力计算51.1 初始流量分配61.3事故流量校正.91.2消防流量校正.12第三章 水泵的选取15第四章 设计总结154.1 设计补充.164.2 设计总结16第一章 设计用水量一、用水量的计算1、最高日居民生活用水量Q1：城区规划人口近期为9.7万，按居民生活用水定额属于中小城二区来计算，最高日用水

2、量定额在100160L/cap.d，选用130L/cap.d，自来水普及率为1。故一天的用水量为Q1qNf=130×9.7×104×1=12610m3d 。2、 企业用水量Q2： 企业内人员生活用水量和淋浴用水量可按：生活用水，冷车间采用每人每班25，热车间采用每人每班35；淋浴用水，冷车间采用每人每班40，热车间采用每人每班60L。企业甲：冷车间生活用水量为：3000×25=75000L=75m3/d 冷车间淋浴用水量为：700×40×3=84000L=84m3/d 热车间生活用水量为：2700×35=94500L=94.

3、5m3/d热车间生活用水量为：900×60×3=162000L=162m3/d 则企业甲用水量为75+84+94.5+162=415.5m3/d企业乙： 冷车间生活用水量为：1800×25=45000L=45m3/d 冷车间淋浴用水量为：800×40×2=64000L=64m3/d 热车间生活用水量为：1400×35=49000L=49m3/d 热车间生活用水量为：700×60×2=84000L=84m3/d则乙车间用水量为：45+64+49+84=242m3/d则企业用水量Q2=415.5+242=657.5m3

4、/d3、 道路浇洒和绿化用水量Q3：、道路浇洒用水量：道路面积为678050m2道路浇洒用水量定额为11.5L/(m2·次)，取1.2L/(m2·次)。每天浇洒23次，取3次则道路浇洒用水量为687075×1.2×3=2473470L=2473.47m3/d绿化用数量绿化面积为城市规划总面积的1.3，城市规划区域总面积为3598300m2，则绿化面积为3598300×1.3=46777.9m2，用水定额为1.52.0L/（m2·d），取2.0L/（m2·d）故绿化用水量为46777.9×2=93555.8L/d=9

5、3.5558m3/d则道路浇洒和绿化总用水量Q3=2473.47m3/d+93.5558m3/d=2567.0258m3/d=319.92L/s4、企业生产用水量Q4：企业甲：生产用水量为：3500t/d=3500m3/d企业乙：生产用水量为：3700t/d=3700m3/d则Q4=3500+3700=7200m3/d5、 未预见水量及管网漏失水量为最高日用水量的15%25%。以20%计。 6、设计年限内的城市最高日用水量为Q=1.2（Q1+Q2+Q3+Q4）=1.2（12610+657.5+2567.0258+7200）=27641.43m3/d=319.916L/s依据下表可知，居民时最大

6、用水量为最高日居民总用水量的7.59%，出现在18:0019:00时段。最高日每小时综合生活用水量占该日总综合生活用水量的百分比小时 生活用水量（%） 小时 生活用水量（%） 小时 生活用水量（%） 小时 生活用水量（%） 011.92674.7712134.3918197.59121.85784.7113144.6319204.55231.84894.7114154.5720213.84341.859104.7915165.2521223.67453.5110114.8716175.9122232.82563.9611124.8717186.7323242.01最高日最高时用水量出现在18:

7、0019:00时段。则最高日最高时用水量为27641.43×7.59%=2097.98m3/h 最高日平均时用水量为27641.43÷24=1151.73m3/h则是变化系数kh=2097.98÷1151.73=1.827、 消防时用水量：城市规划人口数为9.7万人，则取同一时间内的火灾次数为2次，一次灭火用水量为35L/s，火灾延时为2h则消防用水量为q=35×3600×2×2=504m32、 给水系统方案选择 从流经城市和工业区的河流上游取地表水，采用统一给水系统3、 管网定线：输水管渠定线的基本原则： 输水灌渠定线时，必须与城市

8、建设规划相结合，尽量缩短线路长度，减少拆迁，少占农田，便于灌渠施工和运行维护，保证供水安全；定线时，应选择最佳的地形和地质条件，尽量沿现有道路定线，以便施工和检修；减少与铁路、公路和河流的交叉；管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河流淹没与冲刷地区，以降低造价和便于管理。 依据地形图如下图，管网布置如下：四、绘制城市用水量变化曲线图设计为有水塔二级泵站5、 清水池容积计算：清水池有效容积W=W1+W2+W3+W4 调节容积W1=27641.43×9.96%=2753.1m3 消防贮水量W2=504m3 水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，以最高日用水量的5%计，则W3=2764

9、1.43×5%=1382.1m3 安全贮量，以设计用水量的0.5%计，则W4=27641.43×0.5%=138.2m3故清水池的有效容积W=W1+W2+W3+W4=4777.4m36、 管段设计流量计算1、 比流量计算：大用户集中用水为q=Q甲+Q乙= 657.5+7200=7857.5m3/d= 90.94 L/sl=10700m比流量qs=(Q-q)/l=（319.916-90.94）/10700=0.0214 L/(s·m） 管线流量ql=qs·L （L为有效长度）有部分管线为单侧供水，管线流量如下表所示沿线流量（表2）管段有效管长 m比流量 L

10、/s沿线流量L/s127600.021416.264 235500.021411.77345400.021411.556 456250.021413.375566600.021414.124674900.021410.486 785050.021410.807 897400.021415.836 9106850.021414.659 10117500.021416.05 11125250.021411.235 1255050.021410.8071106350.021413.5892116900.021414.7668116800.021414.5523126900.021414.766712

11、6700.021414.338节点流量qi=0.5qsl(L/s）企业甲集中节点流量Q甲/86.4= 45.315 L/s 企业乙集中节点流量Q乙/86.4=45.625L/s 总节点流量以及消防总节点流量图下表节点流量（表3）节点编号L节点流量L/s集中节点流量L/s总节点流量L/s消防总节点流量L/s1139514.9265 014.9265 72.1 2200021.4021.4113.6 3178019.046 45.62564.67161.0 4116512.4655 45.31557.780521.7 5179019.153019.1536115012.305 012.305 71

12、66517.8115 017.8115 8192520.5975 020.5975 9142515.2475 015.2475 10207022.1490223015 028.3015 12239025.573025.573总流量L/s319.916691.4 第二章 管网水力计算1.1 初始流量分配根据用水量Q=319.92L/s，以及各个节点的流量，分配到各个管段，进行平差将初分流量和平差结果制成附表4初始流量分配表4环号管段管长管径q12760450168.792116902509.861110750350-67.05101635450-136.19952355

13、0400137.53 3126902009 1211525300-43.2585 112690250-9.86 3454030063.859456252006.0785512505250-13.5123690200-9101175035067.051186802005.3589740250-31.753910685300-47.0005111252530043.258512767025013.185578505250-16.5055811680200-5.3512550525013.5566602000.425567490250-11.8795712670250-13.1855续表4第20次平

14、差第1环编号流量损失hf'1166.062.3626.331120.770.871.21-4-73.28-1.7444.01-10-138.93-1.4218.9总h= .0005总hf'= 160.447q= -.0031第2环编号流量损失hf'2123.891.7626.35128.110.4194.71-5-52.21-1.3848.89-11-20.77-0.871.21总h= .0001总hf'= 241.16q= -.0005第3环编号流量损失hf'351.111.3649.3813-6.67-0.2672.68-6-22.64-0.6956

15、.08-12-8.11-0.4194.71总h= .0006总hf'= 272.8543q= -.0023第4环编号流量损失hf'473.281.7444.011513.541.06144.46-7-28.26-1.5199.26-14-43.5-1.2854.61总h= .0001总hf'= 342.3382q= -.0003第5环编号流量损失hf'552.211.3848.891612.110.2943.65-8-21.2-0.6153.02-15-13.54-1.06144.46总h= .0008总hf'= 290.0299q= -.0029第6环

16、编号流量损失hf'622.640.6956.0817-3.19-0.0740.91-9-15.49-0.3339.39-16-12.11-0.2943.65总h= .0001总hf'= 180.035q= -.0003大环闭合差=0，符合条件编号流量损失1166.062.362123.891.76351.111.36473.281.74552.211.38622.640.69728.261.51821.20.61915.490.3310138.931.421120.770.8128.110.4113-6.67-0.261443.51.281513.541.061612.110.

17、2917-3.19-0.07h=16.67m校正结果如下图所示：环号管段管长管径q12760450168.792116902509.861110750350-67.05101635450-136.199523550400137.53 3126902009 1211525300-43.2585 112690250-9.86 3454030063.859456252006.0785512505250-13.5123690200-9101175035067.051186802005.3589740250-31.753910685300-47.0005111252530043.258512767025

18、013.185578505250-16.5055811680200-5.3512550525013.5566602000.425567490250-11.8795712670250-13.1855以节点6为控制点。各干管水头损失分别为干管1-2-3-4 2.36+1.76+1.36=5.48m干管1-10-11-12-5 1.42+1.74+1.38+0.69=5.23m干管1-10-9-8-7-6 1.42+1.28+1.51+0.61+0.33=5.15m1.2消防流量校正人口9.7万，依据城镇、居民区室外的消防用水量标准，同时发生火灾2次，一次灭火用水量为35 L/s，假设有两处不利点同

19、时着火，如4点和6点。则加入消防用水后再进行环状网的平差，结果见附表5消防校正流量分配表环号管段管长管径q12760450206.752116902509.991110750350-75.16101635450 -168.239523550400175.36 31269020010.309 1211525300-40.05 112690250-9.99 34540450100.38456252007.5995512505250-21.36123690200-10.309101175035075.1611868020016.798589740250-55.683910685300-70.9305

20、111252530040.051276702503.42678505250-51.884811680200-16.798512550525021.36566602009.806567490250-37.4985712670250-3.426平差结果如下：第4次平差第1环编号流量损失hf'1152.882.0324.5411-43.88-3.19134.67421.290.1815.3510114.370.9916.01总h= 0总hf'= 190.5712q= 0第2环编号流量损失hf'2146.852.4130.4512-18.2-1.85188.61511.540.

21、0813.5111-18.52-0.6564.57总h= 0总hf'= 297.1435q= 0第3环编号流量损失hf'375.422.868.813-17.36-1.54164.116-3.6-0.0211.7112-14.65-1.24156.79总h= 0总hf'= 401.4091q= 0第4环编号流量损失hf'438.690.5325.5415-19.67-2.11198.57719.220.7471.471434.460.8344.78总h= 0总hf'= 340.3602q= 0第5环编号流量损失hf'515.740.1517.61

22、6-20.88-0.7869.45827.580.9966.3515-7.51-0.3587.42总h= 0总hf'= 240.8277q= .0001第6环编号流量损失hf'64.80.0414.9617-6.75-0.2877.52920.940.5850.9116-13.13-0.3346.79总h= 0总hf'= 190.1757q= 0大环闭合差为0，符合条件。编号流量损失1152.882.032146.852.41375.422.8421.290.18511.540.086-3.6-0.02719.220.74827.580.99920.940.581011

23、4.370.9911-43.88-3.1912-18.2-1.8513-17.36-1.541434.460.8315-19.67-2.1116-20.88-0.7817-6.75-0.28校正结果如下图所示：以甲工厂为控制点。各干管水头损失分别为干管1-2-3-4-5-12 h 16.6m干管1-8-9-10-11-12 h 12.7m干管1-8-7-6-5-12 h 16.6m平均管头损失为15.3m水泵到12点管段损失为1.0m消防时，二级泵站水泵所需扬程Hp消=Zc+Hc+hs+hc+hn=16.3+2.5+10+hs+hc11.6+2.5+28+ hs+hc即Hp消Hp 满足条件。1

24、.3事故流量校正如果管网中有一处发生事故，如管段56发生事故，即管网形成5个小环，每个节点流量为原始流量的70%，则重新分配流量如下表6：事故流量分配表6初步分配流量环号管段管长管径qihsqA1212000.4-77.1 0.0015 -1.77 0.023 2712000.330.0 0.0011 1.32 0.044 7812000.33.4 0.0000 0.03 0.009 1812000.15-5.0 0.0013 -1.57 0.314 -1.99 0.390 dq=2.6 B2318000.6-220.7 0.0014 -2.43 0.011 3612000.445.0 0.0

25、006 0.67 0.015 6718000.521.0 0.0000 0.09 0.004 2712000.3-30.0 0.0011 -1.32 0.044 -2.99 0.074 dq=20.2 D7812000.3-3.4 0.0000 -0.03 0.009 8912000.2535.0 0.0036 4.28 0.122 91012000.3556.7 0.0016 1.95 0.034 71012000.3-50.0 0.0028 -3.33 0.067 2.88 0.232 dq=-6.2 E6718000.5-21.0 0.0000 -0.09 0.004 71012000.

26、350.0 0.0028 3.33 0.067 101118000.5155.5 0.0018 3.16 0.020 61112000.4-73.6 0.0014 -1.62 0.022 4.78 0.113 dq=-21.1 G3412000.6-326.7 0.0028 -3.36 0.010 4512000.7-348.4 0.0015 -1.74 0.005 3612000.4-45.0 0.0006 -0.67 0.015 61112000.473.6 0.0014 1.62 0.022 111212000.6277.9 0.0021 2.48 0.009 51212000.9-39

27、1.8 0.0005 -0.62 0.002 2.82 0.047 dq=-29.7 续表6第十次校正qihsq-65.3 0.0011 -1.31 0.020 46.8 0.0025 2.95 0.063 28.7 0.0010 1.22 0.042 6.8 0.0023 -2.72 -0.400 0.14 -0.274 dq=0.3 -225.7 0.0014 -2.53 0.011 140.9 0.0045 5.37 0.038 44.1 0.0002 0.33 0.007 -46.8 0.0025 -2.95 0.063 0.22 0.120 dq=-0.9 -28.7 0.0010

28、-1.22 0.042 21.4 0.0015 1.76 0.082 43.1 0.0010 1.19 0.028 -35.4 0.0015 -1.78 0.050 -0.05 0.202 dq=0.1 -44.1 0.0002 -0.33 0.007 35.4 0.0015 1.78 0.050 127.4 0.0012 2.19 0.017 -114.9 0.0031 -3.68 0.032 -0.03 0.107 dq=0.2 -313.6 0.0026 -3.11 0.010 -335.3 0.0014 -1.62 0.005 -140.9 0.0045 -5.37 0.038 114.9 0.0031 3.68 0.032 291.0 0.0023 2.71 0.009 -378.7 0.0005 -0.58 0.002 0.43 0.081 dq=-2.6 大环闭合差为0.41，符合条件。校正结果如下图所示：以8点为控制点。各干管水头损失分别为8-1-2-3-12 10.0m8-7-10-12 7.9 m8-7-6-12 7.9 m8-9-10-12 7.9 m平均管头损失8.4 m水泵到12点管段损失为0.4m事故时，二级泵站水泵所需扬程Hp事=Zc+Hc+hs+hc+hn=8.8+2.5+28+hs+hc11.6+2