管道课程设计说明书.

1、给水设计一、设计任务D 区城市现状布局不够合理，基础设施较差，公用设施与工业和住宅建设不配套，给水管网简陋，生活用水普及率较低，因此，拟对其总体规划，对各项配套设施进行配套调整，对原供水管网进行彻底改造，按近期规划建立统一给水管网，生活普及率达100%，水厂建于城区西南端。二、设计资料（1）生活用水量a D 区近期规划人口为 15 万；b 生活用水标准 100/人· d；c 生活用水普及率按 100% 考虑；d职工用水量和淋浴用水量按生产用水量15%计算；e经济因素 f=1 考虑楼房为六层最高用水百分数5.88%（ 2）工业生产用水量 11000m/d，管段工业集中用水量按面积近似计

2、算；（ 3）市政用水量按（ 1）（ 2）两项之和的 3%5% 计算；（ 4）公建用水量按（ 1）（ 2）两项之和的 5%15% 计算；（ 5）未预见用水量按（ 1）（ 2）（ 3）（ 4）之和的 15%25%计算；（ 6）水厂自身用水量按 (1) (2) (3) (4) 的 5%10% 计算；（ 7）该市用水量变化情况可参照供水条件相近的相邻B 市逐时用水量曲线，日变化系数约1.32，时变化系数可按B 市用水量变化曲线（见附图）算；三、设计依据1 城市总体规划图2 用水量逐时变化曲线3 室外给水工程设计规范4 给水排水设计手册5 有关的教材与其他工具书四、设计方案及思路方案：为保证城镇的供水安

3、全，减少事故管段对整个管网系统的影响，主要才去环状管网的布置形式布置管道；对周边郊区和未开发或在开发区采用树状管网的布置形式布置管道。由高向低的大体方向布置管道。步骤：（ 1）按成镇管网布置图，绘制计算草图，对节点和管段顺序编号，并标明管段长度和节点地形标高；（ 2）按最高日最高时用水计算节点流量，并在节点旁引箭头，注明节点流量。大用户的集中流量也标注在相应节点上。（ 3）在管网计算草图上， 将最高用水时由二级泵站和水塔供入管网的流量（指对置水塔的管网） ，沿各管段计算流量预分配，定出各管段的计算流量。（ 4）根据所定出的各管计算流量和经济流速，选取各管段的管径。（ 5）计算各管段的水头损失h

4、 及各个环内的水头损失代数和h。（ 6）若 h 超过规定值（即出现闭合差h）,须进行管网平差，将预分配的流量进行校正，以使各个环的闭合差达到所规定的允许范围之内。（ 7）按控制点要求的最小服务水头和从水泵到控制点管线的总水头损失，求出水塔高度和水泵扬程。（ 8）根据管网各节点的压力和地形标高，绘制等水压线和自由水压线图。思路：（ 1）根据现有的 D 市总体规划和道路平面规划图，布置四个管网，水厂到管网的输水管线采用双管，以保障供水的可靠性，城市规划人口为15 万人，属于小型城镇，用户较为集中在城镇中心，则给水管道工程采用统一系统，二郊区则主要工业用地和仓库用地，从经济方面考虑应布置中心地区为环

5、状管网，郊区为树状管网，该市的经济因素按f=1 考虑，自由水压按最不利点处为六层楼房计算，即控制点的最小服务水头为28m，生活用水标准为 100/人· d，生活用水普及率按100% 考虑。（ 2） 对任一节点来说，流入该节点的流量必须等于流出该节点的流量。（ 3） 环状管网任一闭合环路内，水流为顺时针方向的各管段水头损失之和应等于水流为逆时针方向的各管段的水头损失之和。五、设计计算过程1 布置输配水管网，如图1 所示2 计算最高日设计用水量，确定最高日最高时用水量（ 1）生活用水量综合生活用水量：N1 qd15 104 1.32103 3Q1a19.8m / d10001000N1近

6、期规划人口数capqd采用的最高日居民生活用水定额L/（ cap· d）工厂职工用水和淋浴用水量：Q1Q1aQ1b19.81031.65 10321.45 103 m3 / d生活用水量：Q1b1100015 00 1.65103 m3 / d工业生产用水量：Q2=11000 （ m3/d）市政有水量：Q3 （Q1Q2）（300500）（21.4511)1035 001.6225 103 m3 / d公建用水量：Q4 （Q1 Q2）（500 1500 ）（21.4511)103 10 00 3.245 103 m3 / d未预见用水量：Q4 （Q1Q 2Q 3Q4）（15 00 25

7、 00）（ 21 .45111 . 62253 .245 )10 320 007 . 436510 3 m 3 / d城镇最高日设计用水量：Q d Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5（ 21 .45111 .62253 .2457 .4365 )10 344 .78110 3 m 3/ d城镇最高日最高时设计用水量：Q hQ d Pmax44 .78110 35.88 00731 .423 L / s3 .63 .63 计算管段沿线流量和节点流量（ 1）配水干管计算长度： L=17180m（单侧配水其计算长度按实际长度的一半算，双侧配水管，按实际长度计算）(2) 集中供应工业用水流量：Q 2 Pm

8、ax11 1035.88 00Q '3 . 6180 L / s3 . 6（ 2）配水干管比流量Q h Q '731 . 423 180q cb0 . 0321 L / sL17180（ 3）沿线流量计算管段 17 的沿线流量为：q1 7q cbL 1 20 .03210 .587614 .0598 L / s各管段的沿线流量计算见表1各管段的沿线流量计算表 1长度比流量管段编号管段长度（ m)管段计算长度（ m)L/(s.m)沿线流量 (L/s)0 18000258750118751 78750.5*875=43843812.87721 213751375137540.425

9、1128250.5*825=41341312.14222 887587587525.7252 3375375*0.5=1881885.5272313800800*0.5=40040011.763 4625625*0.5=3133139.20224 987587587525.7254 587587587525.7255 6625625*0.5=3133130.02949.2022510875875*0.5=43843812.877251485085085024.9911 1257512 1318751875187555.12512 1612001200*0.5=60060017.6413 141

10、6001600160047.0413 1812501250125036.7514 2250050050014.714 1510001000100029.416 177500.5*750=22537511.02518 198500.5*850=42542512.49517 1811250.5*1125=56356316.552218 216000.5*600=3003008.8219 235750.5*575=2882888.467223 246250.5*625=3133139.202219 207250.5*725=36336310.672222 207500.5*750=37537511.

11、025合计2640017180505.092（ 4）节点流量计算工业总面积： w=3187500m2面积比流量：q m bQ '1805 . 6105 L / sw3187500各工业去的集中流量分别为：q1'q mb S1 5 .6 10 5250 29 31 .5 L / s同理得：q 2'q m bS 228 L / s500000q 3'q mbS 326 .25 L / s 468750q 4'q m bS 429 .75 L / s531250q 5'q m bS 514 L / s250000q 6'q m bS 615 L

12、 / s267857.1429q 7'q m bS 75 .25 L / s93750q8'q m bS 83 .5 L / s62500q 9'q mbS 920 L / s357142.8571如节点1 的节点流量：q10 .5ql0 . 5 ( q1 2q 1 7q1 12 )0 .5 (19 .059844 . 13759 .499 ）35 . 34815L / s节点总流量：q1 总q 1q 1 集中35 .3481526 .2561 . 59815 L / s各节点的节点流量计算见表2各管段节点流量计算表 2集中流量节点总流量节点连接管道节点流量（ L/s)

13、（ L/s)(L/s)028280 1、1 211 7、 1 120.5* （ 17.0598+44.1375+9.499）=35.3481526.2561.5981521 2、23、2 80.5* （ 44.1375+6.0348+28.0875）=39.129939.129923、3 4、33 130.5* （6.0348+12.84+10.0473）=14.4610514.461050.5* （ 10.0473+28.0875+28.0875）43 4、49、4 5=33.1111533.111154 5、 5 10、0.5* （ 28.0785+10.0473+14.0598+27.2

14、85）55 6、 5 14=39.735329.7569.48536560.5*10.0473=5.023655.023657170.5*14.0598=7.02997.02998280.5*28.0875=14.0437514.043759490.5*28.0875=14.0437614.04375105 100.5*14.0598=7.02997.029912 16、 12 13、1212 10.5* （ 60.1875+27.285+9.499） =48.487548.4857513 12、 3 13、0.5* （ 60.1875+12.84+51.36+40.125）1313 14、1

15、3 18=82.2562582.2562514 15、 14 22、0.5* （32.1+28.0875+51.36+27.285）145 14、 13 14=69.4162569.416251514150.5*32.1=16.0516.051612 16、16 170.5*27.285=13.64251427.642517 16、 17 18、1717260.5*18.0723=9.036159.0361518 17、 18 19、0.5* （ 18.0723+9.63+12.0375+40.125）1818 21、18 13=39.93241554.932419 20、18 1919192

16、30.5* （ 9.2448+10.0473+9.2448）=14.268455.2519.518452020 14、19 200.5* （ 10.0473+28.0875 ） =19.067419.06742121 18、21 230.5*9.63=4.824.822222 14、22 200.5*(12.0375+16.05)=14.0437514.043752323 24、19 230.5* （ 10.0473+9.2448 ） =9.646059.646052423240.5*10.0473=5.023653.58.52365250 2531.531.52617262020合计173.

17、25727.8951将节点流量和集中流量标注相应节点上，如下图1。5、环状管网平差（ 1）流量初次分配根据管网布置和用水情况，拟定各管段的流向，按每一节点满足连续性方程的条件，初步分配管段流量。分配结果见下图2.（ 2）确定管径和水头损失由各管段分配流量， 查铸铁管水力计算表， 参照经济流速， 选出管径。然后求出各管段的1000i,按照 h=il,计算出各管段的水头损失、其初步分配结果见表6.（ 3）管网平差计算各环闭合差hk；环： hI =h2-4 +h4-6 +h6-8 +h8-19 +h18-19 +h17-18+h2-17=-2.57-4.24-1.88-3.81+4.30+6.96+

18、3.39=2.16m同理：h=-0.56m,h =-3.43m,h =-3.69m由上述计算结果，环、环、环闭合差均为逆时针方向，把这三个环组成一个大环平差，详细结果见表7。初步分配表 6环管段管长（ m)管径（ mm)q(L/s)1000ih(m)Sq号2-4650600-390.83.95-2.570347.43.14-4.240303.86.27-1.880.006 8-19825350-1004.62-3.810.03818-19110030060.53.914.300.07117-181250450216.65.576.960

19、.032263.993.390.0142.160.1808-9624450-184.54.09-2.550144.14.67-4.090.02811-14300350-84.13.35-1.010.01214-20550300-56.43.44-1.890.03419-20150030056.43.445.160.0918-198253501004.623.810.038-0.560.21719-201500300-56.43.44-5.160.09120-24500300-624.12-2.060.03324-31750250-384.

20、23-3.170.08330-31750200-20.94.24-3.180.15229-3087620020.94.243.710.17819-29125025042.45.146.430.152-3.430.69018-191100300-60.53.91-4.300.07119-291250250-42.45.14-6.430.15228-29500250302.751.380.04627-2855030052.63.021.660.03223-27500350853.421.710.02018-23650400123.83.522.290.018-3.690.339- 校正表 7管段q

21、(L/s)1000ih(m)Sqq(L/s)1000ih(m)Sq8-9-184.54.09-2.550.014-184.5+5.1=-179.43.90-2.430.0149-11-144.14.67-4.090.028-144.1+5.1=-1394.34-3.800.02711-14-84.13.35-1.010.012-84.1+5.1=-792.99-0.900.01114-20-56.43.44-1.890.034-56.4+5.1=-51.32.89-1.590.03120-24-624.12-2.060.033-62+5.1=-56.93.52-1.760.03124-31-3

22、84.23-3.170.083-38+5.1=-32.93.26-2.450.07430-31-20.94.24-3.180.152-20.9+5.1=-15.82.55-1.910.12129-3020.94.243.710.17820.9+5.1=266.445.640.21728-29302.751.380.04630+5.1=35.13.651.830.05227-2852.63.021.660.03252.6+5.1=57.73.621.990.03523-27853.421.710.02085+5.1=90.13.801.900.02118-23123.83.522.290.018

23、123.8+5.1=158.93.822.480.01918-19-60.53.91-4.300.071-60.5+5.1=-55.43.33-3.660.0668-191004.623.810.038100+5.1=105.15.124.220.040-7.680.759-0.430.7607. 685 .1q.7592 ×0计算 - =-7.68m,按 qhk, 得校正流量q =5.1L/s 。hhil2qil将校正流量加到大环各管段流量上，环与大环公共管段减去校正流量。第一次校正结果见表8。由第一次校正结果，得知h =-1.89m ，数值较大。因此，对该环进行校正。同理，得出第

24、二次校正结果，见表9。由第二次校正结果，知hI =0.82m,h =0.67m,h=0.11m,h =-0.28m 。因此，将环、环组成一个大环，对该两环的管段流量进行校正。见表10.第一次校正环管段 q(L/s)1000i号表8第二次校正表9Sqh(m)q(L/s)1000ih(m)Sq2-4-390.83.95-2.570.007-390.83.95-2.570.0074-6-347.43.14-4.240.012-347.43.14-4.240.0126-8-303.86.27-1.880.006-303.86.27-1.880.0068-19-105.15.12-4.220.040-1

25、05.15.12-4.220.04018-1955.43.333.660.06652.73.073.380.06417-18216.65.576.960.032216.65.576.960.0322-17241.63.993.390.014241.63.993.390.0141.110.1770.820.1758-9-179.43.90-2.430.014-179.43.90-2.430.0149-11-1394.34-3.800.027-1394.34-3.800.02711-14-792.99-0.900.011-792.99-0.900.01114-20-51.32.89-1.590.0

26、31-51.32.89-1.590.03119-2056.43.445.160.09156.43.445.160.0918-19105.15.124.220.040105.15.124.220.0400.670.2150.670.21519-20-56.43.44-5.160.091-56.43.44-5.160.09120-24-56.93.52-1.760.031-56.93.52-1.760.03124-31-32.93.26-2.450.074-32.93.26-2.450.07430-31-15.82.55-1.910.121-15.82.55-1.910.12129-30266.4

27、45.640.217266.445.640.21719-2942.45.146.430.15239.74.605.750.1450.790.6860.110.68018-19-55.43.33-3.660.066-52.703.07-3.380.06419-29-42.45.14-6.430.152-39.704.6-5.750.14528-2935.13.651.830.05237.804.212.110.05627-2857.73.621.990.03560.403.912.150.03623-2790.13.801.900.02192.804.042.020.02218-23128.93

28、.822.480.019131.603.952.570.020-1.890.345-0.280.3411.89q2 .72 ×0.345- 环校正表 10管段q(L/s)1000ih(m) Sqq(L/s)1000ih(m)Sq2-4-390.83.95-2.570.007-390.8-2.4=-393.24.01-2.610.0074-6-347.43.14-4.240.012-347.4-2.4=-349.83.17-4.280.0126-8-303.86.27-1.880.006-303.8-2.4=-306.26.39-1.920.0068-9-179.43.90-2.430

29、.014-179.4-2.4=-181.83.99-2.490.0149-11-1394.34-3.800.027-139-2.4=-141.44.53-3.960.02811-14-792.99-0.900.011-79-2.4=-81.43.15-0.950.01214-20 -51.32.89-1.590.031-51.3-2.4=-53.73.18-1.750.03319-2056.43.445.160.09156.4-2.4=543.24.800.08918-1952.73.073.380.06452.7-2.4=50.32.793.070.06117-18216.65.576.96

30、0.032216.6-2.4=214.25.516.890.0322-17241.63.993.390.014241.6-2.4=239.23.913.320.0141.490.3100.130.307q1.492.42×0.310同理，得出第三次校正结果，见表11.由表11 可知，hI =0.26m,h=-0.13m,h =0.47m,h=0.02m,hI- =0.26-0.13+0.47+0.02=0.62m .每个小环闭合差均小于0.5m,大环闭合差（所有小环闭合差总和）也小于1.0m, 满足要求，平差结束。将最终结果以l ij( m )Dij( m m )形式注写在绘制好的管

31、网平面图的相应管段旁q ij( L / s)1000ihij( m )第三次校正表 11环号管段q(L/s)1000ih(m)Sq2-4-393.24.01-2.610.0074-6-349.83.17-4.280.0126-8-306.26.39-1.920.0068-19-105.15.12-4.220.04018-1950.32.793.070.06117-18214.25.516.890.0322-17239.23.913.320.0140.260.1728-9-181.83.99-2.490.0149-11-141.44.53-3.960.02811-14-81.43.15-0.95

32、0.01214-20-53.73.18-1.750.03319-20543.24.800.0898-19105.15.124.220.040-0.130.21519-20-543.20-4.800.08920-24-56.93.52-1.760.03124-31-32.93.26-2.450.07430-31-15.82.55-1.910.12129-30266.445.640.21719-2939.74.605.750.1450.470.67718-19-50.32.79-3.070.06119-29-39.704.6-5.750.14528-2937.804.212.110.05627-2

33、860.403.912.150.03623-2792.804.042.020.02218-23131.603.952.570.0200.020.3386、支状管网计算确定支管的管径和水头损失。由各管段分配流量，查铸铁管水力计算表，参照经济流速，选出管径。然后求出各管段的1000i, 按照 h=il,计算出各管段的水头损失。其结果见下表12.支管水力计算表 12节管段流量管径水头管段长度1000i流速（m/s)损失点(L/s)（mm)（ m)（ m)11-2800678.67005.301.764.2432-3800152002.350.481.8854-587610.31504.950.604

34、.3476-787511.61506.150.665.38109-1087511.61506.150.665.381211-1292620.52004.160.663.851311-1362613.71508.400.785.261514-156258.21503.280.472.051616-173788.81503.730.511.412120-216508.61503.570.502.322222-2382512.71507.300.736.022524-256248.31503.250.482.032626-279007.81502.990.452.693228-3275011.715

35、06.280.674.713329-33112010.91505.550.626.223430-34125014.42002.210.472.767、水压计算（ 1）选择34 节点为控制点，该节点自由水压按最不利点处为六层楼房计算。由给水排水设计手册5中，一层楼自由水压10m,2层为12m,3 层以上每增加1 层，水压增加4m。因此，该点自由水压Hc 为28m。水压标高 =地形标高 Zc +Hc =51.20+28=79.20m.按照：起端标高=终端水压标高 +管段水头损失自由水压 =水压标高 - 地形标高（2）由 34 节点开始， 分别向泵站方向推算，计算各节点的水压标高和自由水压，其计算结

36、果见下表 13 和表 14。水压计算表（一）表 13地形标管段水头自由地形标管段水头水压标自由节点水压标水压节点损失水压高（ m）编号损失高（ m）编号高（ m)高（ m)（ m)（m)（ m)（m)（1）（2） （3） （4） （5）（6） （1）（2） （3） （4） （5） （6）3451.2079.20283451.2079.202830-34 2.7430-342.743050.4081.9431.543050.4081.9431.5431-30 1.9129-305.643151.8583.8532.002952.0087.5835.5824-31 2.4528-292.112451.8086.3034.502853.0089.6936.6920-24 1.7627-282.152051.7088.0636.362753.5091.8438.3414-20 1.7523-272.021452.8089.8137.012354.2693.8639.6011-14 0.9518-232.571152.9090.7637.861854.0996.4342.349-113.9617-186.89