xx市给水排水管网规划工程设计

1、给水排水管道系统课程设计说明书班级：给排水科学与工程2班学号： 姓名： 指导老师：目 录l 任 务 说 明 书 l 给水管网设计计算l 污水管网设计计算l 雨水管网设计计算l 设 计 成 果给水排水管道系统课程设计任务说明书一、 设计题目xx市给水排水管网规划工程设计。其中学号为双号的做河东地区；学号为单号的做河西地区。二、 设计目的 课程设计是训练学生综合应用基础课、技术基础课和专业课所学的 知识与具体的工程实践相结合，在老师的指导下独立完成给水、排水工 程规划设计的能力；培养学生理论联系实际、独立思考、分析问题和解 决问题的能力；培养学生进行工程规划设计、计算机运用和绘图能力。 总之，通过

2、本课程设计要学生达到具有初步的独立的进行城市给排水工 程规划设计的能力。三、 设计原始资料（一）城市概况和自然条件 该市位于中国东部，海拔高约110m，它是一座古城，自秦朝建制以来已有两千年历史。其年最高气温35.4，最低气温3.9，年平均温度16。年平均降雨量1840mm，最高达2180mm，雨季集中在69月 份，降雨量占全年的48左右，下雨时常在晚上，无霜期较长，有“雨城”之称。风向东北、西南。市内有河流江穿过，城市地形平坦。其中地形图和道路规划情况见附图。（二）城市人口 近期：河东城区 25万人 河西城区 24万人 总计 49万人（三）、供水现状 1、河东与河西均采用单独水源给水，不设置

3、水塔或高位水池。 2 、城市各区房屋层数和卫生设备情况。分区建筑物层数卫生设备情况河东城区56室内有给水排水设备和淋浴设备河西城区56室内有给水排水设备和淋浴设备3. 靠城市水厂供水的工业企业情况厂名工人人数每天班次生产用水（吨天）备注（）火车站8000食品厂60022021 两班制针织厂4003500两班制药厂40023000三班制氮肥厂50035000三班制合计130018500建筑物耐火等级：二级；生产类别：丙类；最大建筑物体积：45005000m3水质要求：生活饮用水卫生标准(GB5749-2021 )水压要求：24m（四）、城区绿化用地及主干道公共绿地面积为0.84m2/人；主干道路

4、面积为0.20 m2/人。（浇洒道路用水可按浇洒面积以 2.03.0L/(m2·d) 计算；浇洒绿地用水可按浇洒面积以 1.03.0L/(m2·d) 计算）（五）、水文资料1. 河流流量、流速、水位情况最高洪水位（m）（频率为1）最枯水位（m）（保证率97）平均水位（m）最大流量（m3/s）最小流量（m3/s）最大流速（m/s）最小流速（m/s）104.2 101.2102.58880798.70.5 （六）、水质资料最高水温17.5，最低水温4.8。项目最大最小项目最大最小浑浊度（度）264050总硬度（度）195.04色度（度）122酚（mg/l）00pH值7.87.0

5、铜（mg/l）0.10细菌总数（个ml）100448硒（mg/l）00大肠杆菌数（个/l）33氰化物（mg/l）00耗氧量（mg/l）1.640.25汞（mg/l）00游离氨（mg/l）0.280镉（mg/l）0.00150铁（mg/l）0.30氟化物（mg/l）0.050锰（mg/l）00锌（mg/l）0.240铬（mg/l）00砷（mg/l）一年内浑浊度出现的天数：（最大含沙量59.50g/m3）浑浊度500度300度100度50度50度出现天数683442275（七）、工程地质情况据钻探资料显示该城市地下水不丰富。该市地质情况良好，境内地基承载能力均在1kg·f/cm2以上，地

6、震烈度属六级，建筑设计一般不考虑防震。（八）、气象资料1.气温：最高气温35.4，最低气温-3.9，平均气温16左右。 2.风向：年主导风向为东北风和西南风。 3.湿度：年平均湿度为67.8。（相对） 4.降雨量：年平均降雨量1805.4mm，年最高降雨量2180.7mm，每年69月的降雨量占全年降雨量的48。 5. 暴雨强度公式，综合径流系数。四、 设计内容根据所给设计原始资料，进行城市给水排水管网的布置及水力计算。包括给水、污水管网和雨水管网，其中当给水管网的环数大于20个时， 给水管网平差可采用计算机来计算。其中给水供水要求进行消防、事故 校核（可选其中之一，但是必须校核）图纸一般要求达

7、到初步设计深度，其中至少12张图纸达到施工图深度。五、 设计成果1. 编写设计说明书、计算书一份：约40页；2. 绘制设计图6张，其中给水（包括最高日最高时和消防校核各一张）、雨水和污水平面布置图各一张，雨水和污水主干管剖面图各一张（至少是5根设计管段以上）。3. 设计完成后需要进行课程设计答辩，具体时间和地点另行通知。六、 设计时间2021-2021第一学年第13、14周，共计2.0周。七、 主要参考文献1. 给水工程 严煦世、范谨初主编 中国建筑工业出版社2. 给水排水设计手册（1、3、10、11册） 中国建筑工业出版社3. 生活饮用水卫生标准GB574985 4. 给水排水工程概算与经济

8、评价手册 中国建筑工业出版社5. 现代给水排水工程设计 谢水波等编著 湖南大学出版社6. 国内外给水工程设计实例 丁亚兰主编 化学工业出版社7. 给排水标准图集 合订本S1、S2、S38. 最新版的室外给水、排水设计规范八、 课程设计答疑时间及地点 本课程设计答辩时间为13-14周正常上班时间，其它时间可提前预约；地点在土木楼528。l 给水管网设计计算一、 设计用水量计算1、 最高日设计用水量计算(1) 综合生活用水城市总人口数49万人，属于中小城市，据给水排水管网统附表2可查得该城市综合生活用水定额为220370L/（人·d），计算时，取300 L/（人·d）。 Q1=

9、q1N1/1000Q1=25X104X300/1000=75000m3/d=868.06L/s(2) 集中流量 该城市河东区域的集中流量包括火车站、食品厂、针织厂的生产用水和生活用水；车间用水按一般车间用水定额25L/（人·班）计算厂名工人人数每天班次生产用水（吨天）备注（）火车站8000食品厂60022021 两班制针织厂4003500两班制 Q2=q3aN3a+q3bN3b 火车站：QH=8000X103/(24X3600)=92.59L/s 食品厂：QS=2021 X103/(24X3600)+600X25/(24X3600) =23.32L/s 针织厂：QZ=500X103/

10、(16X3600)+400X25/(16X3600) =8.85L/s Q2=QH+QS+QZ=92.59+23.32+8.85=124.76L/s(3) 市政用水 市政用水包括浇洒道路用水和绿化用水：公共绿地面积为0.84m2/人，浇洒绿地用水可按浇洒面积以 1.03.0L/(m2·d) 计算；主干道路面积为0.20 m2/人，浇洒道路用水可按浇洒面积以 2.03.0L/(m2·d) 计算。 Q3=q4aN3a+q3bN3b Q3=25X104X(0.84X2.0+0.2X2.0)/(24X3600)=1.16L/s（4)未预见水量和漏失水量 Q4=0.15X(Q1+Q2

11、+Q3) Q4=0.15X(868.06+124.76+1.16)=149.10L/s (5)消防用水量 Q5=q5f5 Q5=2X2X55X3.6=792m3 (6)最高日设计用水流量 Qd=Q1+Q2+Q3+Q4=1143.07L/s 2、最高日最高时用水量 Qh=KhXQd=1.3X1143.10=1486.00L/s二、 给水管网布置根据城市整体布局，采用环状管网和少量树状管网相结合的方式，具体布置详见给水排水工程规划设计的图1给水管网平面布置图。三、 设计流量分配与管径计算 1、 集中流量：根据集中用水户在最高日的用水量及其时变化系数逐个计算 qni=Khi*Qdi集中用水流量Qd*

12、Kh(1.3)火车站食品厂针织厂Qd92.5923.328.85qni(L/S)120.3730.3211.5对应节点3721162、 管段长度比流量 ql=(Qh-qni)/ lmi=(1486-120.37-30.32-11.5)/26687 =0.0496 L/(m·s)3、 节点设计流量计算 沿线流量 qmi=qllmi 相关数据见下表 管段沿线流量 *表1·1 ql管段编号管段长度(m)配水长度（m）管段沿线流量（L/S）0.04960 138900.00 0.04960 260030014.88 0.04960 373636818.25 0.04960 4805

13、40319.99 0.04960 565332616.17 0.04960 667833916.81 0.04960 782441220.44 0.04960 842621310.56 0.04960 940540520.09 0.04960 1039439419.54 0.04960 1137837818.75 0.04960 1240740720.19 0.04960 1347847823.71 0.04960 1450025012.40 0.04960 1560060029.76 0.04960 1650050024.80 0.04960 1775775737.55 0.04960 18

14、50250224.90 0.04960 1978578538.94 0.04960 2050250224.90 0.04960 2168868834.12 0.04960 2250450425.00 0.04960 2378978939.13 0.04960 2452752726.14 0.04960 2574074036.70 0.04960 2646523311.56 0.04960 271111115.51 0.04960 2856028013.89 0.04960 2960060029.76 0.04960 3056056027.78 0.04960 3178378338.84 0.0

15、4960 3256056027.78 0.04960 3375875837.60 0.04960 3455855827.68 0.04960 3573273236.31 0.04960 3649549524.55 0.04960 3790890845.04 0.04960 3840640620.14 0.04960 3965365332.39 0.04960 403481748.63 0.04960 4160060029.76 0.04960 4242242220.93 0.04960 4381281240.28 0.04960 4447447423.51 0.04960 4572972936

16、.16 0.04960 4641241220.44 0.04960 4777777738.54 0.04960 4840740720.19 0.04960 4999999949.55 0.04960 501531537.59 0.04960 5160360329.91 0.04960 52107954026.78 0.04960 5338138118.90 合计-266871323.68 53374节点设计流量计算(L/S) *续表1·1节点编号对应管段地面标高（m）集中流量（l/s）沿线长度（m）沿线流量（l/s）供水流量节点流量(l/s)调整后节点流量qai11106.70 00

17、.00 1486-1486.00 -1486.00 21、2、8106.90 51312.72 12.72 12.73 32、3、9106.90 107326.61 26.61 26.61 43、4、10106.60 116528.89 28.89 28.89 54、5、11106.80 110727.45 27.45 27.45 65、6、12106.70 107226.59 26.59 26.59 76、7、13106.50 122930.48 30.48 30.48 87107.10 41210.22 10.22 10.22 98、14、15108.30 106326.36 26.36

18、26.36 109、15、16、17108.50 226256.10 56.10 56.10 1110、17、18、19108.40 243860.46 60.46 60.46 1211、19、20、21108.10 235358.35 58.35 58.35 1312、21、22、23108.20 238859.22 59.22 59.22 1413、23、24、25108.70 253462.84 62.84 62.84 1525、26、27109.20 108426.88 26.88 26.90 1627109.30 11.51112.75 14.25 14.25 1714、28、291

19、10.00 113028.02 28.02 28.05 1816、29、30、31110.50 244360.59 60.59 60.64 1918、31、32、33110.40 260364.55 64.55 64.55 2020、33、34、35109.50 255063.24 63.24 63.24 2122、35、36、37109.60 30.32263965.45 95.77 95.77 2224、37、38、39110.70 249461.85 61.85 61.85 2326、39110.60 88621.97 21.97 21.97 2428、40、41111.80 10542

20、6.14 26.14 26.14 2530、41、42、43112.10 239459.37 59.37 59.37 2632、43、44、45112.00 257563.86 63.86 63.86 2743、45、46、47111.60 247661.40 61.40 61.40 2836、47、48、49111.40 267866.41 66.41 66.44 2938、49、50、51112.30 216153.59 53.59 53.59 3051112.40 60314.95 14.95 14.95 3140112.70 1744.32 4.32 4.32 3242113.20 4

21、2210.47 10.47 10.48 3344113.20 47411.76 11.76 11.76 3446112.80 41210.22 10.22 10.22 3548、52112.60 94723.49 23.49 23.49 3650、52、53113.20 107426.64 26.64 26.64 3753113.80 120.373819.45 129.82 129.825、管段流量初分配 注意：* 管径与设计流量以及设计流速大小相关 D=（4q/3.14·v）0.5* 为了防止管网因水锤现象出现事故， 最大设计流速不应该超过2.5-3m/s* 通过经济流速（一定年

22、限内管网造价和管理费用之和为最小的流速）来决定经济管径* 平均经济流速 管径为100-400mm时，对应经济流速0.6-0.9m/s 管径大于400mm时，对应经济流速为0.9-1.4m/s相关数据见下表初次分配流量下管段数据计算（Cw=110） *表1·2管段编号管段长度（m）管段流量q（l/s）管内流速v（m/s)计算管径（m）设计管径D（m）设计管径（mm）管段阻力系数s管段压降（m)13891486.00 1.50 1.123 1.10 1100 0.63 1.31 2600775.72 1.40 0.840 0.80 800 4.56 2.85 3736535.43 1.3

23、0 0.724 0.70 700 10.72 3.37 4805338.31 1.20 0.599 0.60 600 24.84 3.34 5653192.98 1.20 0.453 0.50 500 48.96 2.33 667882.62 1.00 0.324 0.30 300 611.72 6.04 782410.22 0.70 0.136 0.15 150 21740.37 4.47 8426697.55 1.30 0.827 0.80 800 3.24 1.66 9405213.68 1.20 0.476 0.50 500 30.37 1.74 10394168.23 1.20 0.

24、422 0.40 400 87.57 3.23 11378117.88 1.20 0.354 0.40 400 84.02 1.60 1240783.77 1.00 0.327 0.30 300 367.21 3.72 1347841.92 0.80 0.258 0.30 300 431.27 1.21 14500350.68 1.20 0.610 0.60 600 15.43 2.22 15600320.10 1.20 0.583 0.60 600 18.51 2.25 16500165.65 1.20 0.419 0.40 400 111.13 3.98 17757312.44 1.20

25、0.576 0.60 600 23.36 2.71 18502145.15 1.20 0.392 0.40 400 111.58 3.13 19785275.06 1.20 0.540 0.50 500 58.86 5.39 20502139.11 1.20 0.384 0.40 400 111.58 2.89 21688195.48 1.20 0.455 0.50 500 51.58 2.51 22504122.23 1.20 0.360 0.40 400 112.02 2.28 2378997.80 1.00 0.353 0.40 400 175.37 2.37 2452756.31 1.

26、00 0.268 0.30 300 475.48 2.31 2574020.57 0.70 0.193 0.20 200 4809.72 3.62 2646520.58 0.70 0.193 0.20 200 3022.32 2.27 2711114.25 0.70 0.161 0.20 200 721.46 0.27 28560120.18 1.20 0.357 0.40 400 124.47 2.46 29600202.45 1.20 0.463 0.50 500 44.99 2.34 3056089.73 1.00 0.338 0.30 300 505.26 5.81 31783217.

27、73 1.20 0.481 0.50 500 58.71 3.49 3256089.67 1.00 0.338 0.30 300 505.26 5.81 33758208.66 1.20 0.471 0.50 500 56.83 3.12 34558101.18 1.20 0.328 0.30 300 503.45 7.23 35732183.35 1.20 0.441 0.40 400 162.70 7.03 36495125.36 1.20 0.365 0.40 400 110.02 2.35 3790884.45 1.00 0.328 0.30 300 819.24 8.42 38406

28、36.36 0.80 0.241 0.20 200 2638.85 5.70 3965342.55 0.80 0.260 0.30 300 589.16 1.70 403484.32 0.60 0.096 0.10 100 66142.91 2.76 41600189.72 1.20 0.449 0.40 400 133.36 6.14 4242210.48 0.70 0.138 0.15 150 11134.02 2.40 43812109.60 1.20 0.341 0.30 300 732.62 12.21 4447411.76 0.70 0.146 0.10 100 90091.21

29、24.05 45729123.65 1.20 0.362 0.40 400 162.03 3.38 4641210.22 0.70 0.136 0.15 150 10870.18 2.24 47777153.21 1.20 0.403 0.40 400 172.70 5.35 48407157.60 1.20 0.409 0.40 400 90.46 2.95 4999954.53 0.80 0.295 0.30 300 901.34 4.12 5015322.35 0.70 0.202 0.20 200 994.44 0.87 5160314.95 0.70 0.165 0.20 200 3

30、919.27 1.63 521079134.11 1.20 0.377 0.40 400 239.82 5.81 53381129.82 1.20 0.371 0.40 400 84.68 1.93 4、 管网平差计算 *水头损失采用海曾·威廉公式进行计算 Hf=10.67·q1.852·l/Cw1.852·D4.87 海曾·威廉系数Cw取110*管网最终平差结果见下表 管段水力计算 *表1·3管段ID长度直径流量流速水头损失mmmL/Sm/s管道 1389120014861.311.51管道 2600900850.711.342.1

31、9管道 3736600385.511.363.64管道 4805600280.140.992.02管道 56535002101.072.87管道 6678400136.261.083.82管道 782415010.220.581.93管道 8426800-622.561.242.18管道 9405700438.61.142.18管道 10394400-76.480.611.31管道 11378300-42.690.61.81管道 12407300-47.150.672.18管道 13478400-95.560.761.98管道 14500700-418.221.092管道 1560050017

32、7.980.912.12管道 16500500-209.81.072.87管道681.243.06管道 18502500-181.360.922.19管道 19785500185.340.942.28管道 20502300-49.720.72.4管道 21688400119.950.953.02管道 22504300-48.210.682.27管道 2378930059.670.843.37管道 24527300-43.110.611.84管道 2574030049.280.72.36管道 26465150-8.130.464.47管道 2711120014.250.

33、451.71管道 28560350-53.090.551.65管道 29600600337.071.192.84管道 30560500-169.760.861.94管道 31783600316.481.122.53管道 32560400-118.670.942.96管道 33758600314.621.112.5管道 34558400-95.840.761.99管道 35732500205.261.052.75管道 36495300-440.621.91管道 37908400113.70.92.74管道 38406400-81.120.651.46管道 3965320013.840.441.6

34、2管道 40348100-4.320.555.49管道 4160020022.630.724.03管道 42422150-10.480.591.53管道 43812400122.540.983.14管道 44474150-11.760.672.4管道 45729500165.590.841.85管道 46412150-10.220.583.34管道 47777500189.810.972.38管道 48407400-67.980.541.05管道 4999940099.40.792.13管道 50153400-111.970.892.66管道 5160320014.950.482.24管道 5

35、2107930044.490.631.95管道 53381400129.821.033.5 节点水力计算 *续表1·3节点ID标高基本需水量需水量总水头压力mLPSLPSmm水池 1106.7-1486154.7648.06连接节点 2106.912.7312.73154.1747.27连接节点 3106.926.6126.61152.8645.96连接节点 4106.628.8928.89150.1843.58连接节点 5106.827.4527.45148.5541.75连接节点 6106.726.5926.59146.6839.98连接节点 7106.530.4830.4814

36、4.0837.58连接节点 8107.110.2210.22143.3236.22连接节点 9108.326.3626.36153.2444.94连接节点 10108.556.156.1151.9743.47连接节点 11108.460.4660.46149.6641.26连接节点 12108.158.3558.35147.8739.77连接节点 13108.259.2259.22145.7937.59连接节点 14108.762.8462.84143.1434.44连接节点 15109.226.926.9141.3932.19连接节点 16109.314.2514.25141.231.90连

37、接节点 1711028.0528.05152.2442.24连接节点 18110.560.6460.64150.5440.04连接节点 19110.464.5564.55148.5638.16连接节点 20109.563.2463.24146.6737.17连接节点 21109.695.7795.77144.6535.05连接节点 22110.761.8561.85142.1731.47连接节点 23110.621.9721.97141.1130.51连接节点 24111.826.1426.14151.8740.07连接节点 25112.159.3759.37149.4537.35连接节点 2

38、611263.8663.86146.934.9连接节点 27111.661.461.4145.5533.95连接节点 28111.466.4466.44143.732.3连接节点 29112.353.5953.59141.5729.27连接节点 30112.414.9514.95141.4229.02连接节点 31112.74.324.32149.9637.26连接节点 32113.210.4810.48149.0535.85连接节点 33113.211.7611.76146.3333.13连接节点 34112.810.2210.22145.1732.37连接节点 35112.623.4923

39、.49143.2730.67连接节点 36113.226.6426.64141.1629.96连接节点 37113.8129.82129.82139.8328.03四、 管网设计校核给水管网按最高日最高时用水流量进行设计，管段、管径等都是按此时的工况特殊进行设计，但是在一些特殊情况下，仍然不能保证安全供水。当管网出现事故造成部分管段损坏或者管网提供消防灭火流量时，必须对其相应的工况进行水力分析，校核管网在这些工况条件下能否满足供水流量与水压要求。（1）消防工况校核为了安全起见，按最不利情况即最高时用水量加上消防流量的工况进行消防校核。考虑两处同时火灾，即用水量最大点节点37和最不利点节点30处

40、同时发生火灾，灭火处节点服务水头按低压消防考虑，即10M水柱的自由水压。校核相关数据见下表 消防校核管道水力计算 *表1·4管段ID长度直径流量流速单位水头损失mmmLPSm/sm/km管道 1389120015961.411.73管道 2600900916.161.442.51管道 3736600417.871.484.23管道 4805600306.161.082.38管道 5653500232.221.183.46管道 6678400153.061.224.74管道 782420010.220.330.92管道 8426800-667.111.332.48管道 94057004

41、71.681.232.5管道 10394400-82.820.661.52管道 11378300-46.50.662.12管道 12407300-52.570.742.66管道 13478400-112.360.892.68管道 14500700-448.571.172.28管道180.982.44管道 16500500-226.591.153.31管道171.353.57管道 18502500-200.71.022.64管道 19785500202.831.032.69管道 20502300-57.220.813.11管道 21688400

42、133.761.063.7管道 22504300-58.790.833.27管道 2378930068.320.974.32管道 24527300-64.540.913.89管道 2574030053.30.752.73管道 26465200-12.150.391.27管道 2711120014.250.451.71管道 28560400-55.060.440.71管道 29600600365.461.293.3管道 30560500-182.370.932.21管道 31783600349.041.233.03管道 32560400-131.631.053.59管道 33758600353.551.253.1管道 34558400-110.650.882.6管道 35732500236.891.213.59管道 36495300-56.60.83.05管道 37908400143.31.144.2管道 38406400-136.171.083.82管道 396532009.820.310.86管道 40348100-4.320.555.49管道 4160020024.60.784.7管道 42422200-10.480.330.97管道 43812400137.121.093.87管道 4447