给水管网设计计算书

1、 兰州交通大学给水排水管网课程设计给水管网课程设计计算书一、用水量计算1. 居民区生活用水量计算按街道建筑层次及卫生设备情况，根据规范采用最高日每人每日综合生活用水，计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q1q N1iQ =kf11i1h186.4K 时变化系数h1q 最高日每人每日综合生活用水定额，L/(capd)1iN 设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap1if 用水普及率1街坊面积如下表面积(hm )2123456789 1.04015 17 0.962550.8402 10 0.61865 18 0.525151.1438 11 0.43365

2、19 0.462450.9138 13 0.57015 21 0.918650.8143 14 0.74601.000 15 0.71490.2261 16 0.490122 0.7126523 0.7813017.183q = 200 L/(cap.d)1N =362 人/公顷17.183 公顷=6154 人1K =1.48h1f =8012.工业企业用水量Q2工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定单位最大秒流量。最高 最高 最高时日 时 秒流量(m /d) (m /h) (L/s)3333化肥厂 400 25 2 1.8 425 47.81 13.28磷肥厂

3、 350 25 2 1.4 375 32.81 9.11化工厂 400 30 3 1.5 430 26.88 7.471 兰州交通大学给水排水管网课程设计发电厂橡胶厂陶瓷厂汽修厂水泵厂仪表厂洗煤厂1.71.31.31.91.22530235280335220220435348537.54 10.4345.50 12.6439.78 11.053.0655.00 15.2838.06 10.5798.191.43.市政用水量Q 、3浇洒道路用水：980 m3/d；绿地用水：1000 m3/dQ = 980 m3/d +1000 m3/d = 1980 m3/d34.未预见用水量Q4Q =（110

4、7.72+3485+1980）0.20=1314.54 m3/d4用水量计算表生活用水 生产用 市政用 未预见用水量最高日(m3/d)1107.32348519801314.57886.865.水厂供应7886.865.0%10003600=109.54 L/S其余由高位水池供应 168-109.54=58.460 L/S二、选择给水系统及输水管定线1.根据县城平面图、地形、水体、街坊布置情况，绘制等高线；2.采用水厂与高位水池联合供水方式；3.进行管网及输水管定线，对管段、节点进行编号，并将管网模型化。各管段长度与配水长度注：由于此县采用地下水作为给水水源，所以可以将清水池及水厂同建于管网的

5、节点（1）处，输水管段非常短视其长度为零不计损失。其余管段配水长度确定原则为：两侧无用水的输水管，配水长度为零；单侧用水管段的配水长度取其实际长度的 50%，只有部分管长配水的管段按实际比例确定配水长度；两侧全部配水的管段配水长度等于实际长度。12345672 兰州交通大学给水排水管网课程设计管段长度（m）55858527.5891011121314260260001719037813950952676.488三、计算最高时工况下节点流量、管段设计流量、确定管段直径1.计算比流量Q Qq0.0261L/(s.m)2s=h=li2.计算沿线流量q q lmisi3.计算节点流量：集中流量可以直接

6、加到所处节点上；沿线流量将一分为二，分别加到两端节点上；供水泵站或高位水池的供水流量也应从节点处进入管网系统，其方向与用水流量方向不同，应作为负流量。1Q Q Q q lj=1,2,3,N (L/s)2sj2 jsjiiSjN-管网图的节点总数Qj-节点j 的设计流量，L/SQ2j-最高时位于节点j 的集中流量，L/SQsj-位于节点j 的（泵站或高位水池）供水设计流量，L/S最高时集中用水流量13.289.117.4710.435.30131611411集中用户名称陶瓷厂汽修厂水泵厂仪表厂洗煤厂3 兰州交通大学给水排水管网课程设计12.64811.05153.06415.28310.5714

7、所处位置节点编号最高时管段沿线流量分配与节点设计流量计算节点设计流量计算集中流沿线流 供水流量 节点流量LSLLLLSSSS27.521085-102.59012.21014.909.11311.053.8548.35557.36567892.6751011121314151617合计9.9357.477.470013.2818.435-58.46058.460950.004.按照节点流量平衡条件、依据供水经济性和安全可靠性初步分配各管段设计流量5.根据各管段设计流量确定管道直径为了防止管网因为水锤现象出现事故，最大设计流速不超过 2.53 m/s；在输送浑浊的原水时，为了避免水中的浮游物质在

8、水管内沉积，最低设计流速通常不得小于 0.6m/s。在根据当地的技术经济条件，考虑管网的造价和经营管理等费用，采用经计流速来确定经济管径。界限流量表管段直径表D（mm） Q（L/S）4 兰州交通大学给水排水管网课程设计10015020025030035040045050060070080090010009管径915Q（L/S） （mm）1528.528.54545683689649613013016816823723735635649049068568582282211205678910111213141516171819250225020010010.09525.480118.9215020

9、03002从清水池水池输水到泵站再到管网，以及从管网到高位水池都采用双管输水，以提高供水的可靠性。5 兰州交通大学给水排水管网课程设计四、最高时工况下管网水力计算给水管网设计节点数据节点编号9地面标高（m）31.0 31.0 32.70 33.2 33.8 34.1 34.4 34.8 33.728.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28 28.0 28.0 28.059.0 59.0 60.70 61.2 61.8 62.1 62.4 62.8 61.7自由水压（m）服务水头（m）节点编号地面标高（m）33.4 32.1 32.5 31.9 32.9 6528.0 28.0 28.

10、0 16 20.0自由水压（m）1.采用哈代-克罗斯算法平差方法，进行管网水力计算，得出各管段实际流量、水头损失、管段流速及各节点压力水头、自由水压。1）本次平差采用计算机 Excel 进行平差，水头损失采用曼宁公式计算，允许闭合差0.1m，假定节点（1）位控制点。kqnhlfDmk=10.29n ,混凝土管 n =0.0132mmn=2.0m=5.333（最高时管网平差草图见附表 1.）设计工况下水力分析计算结果管 段 或 管 段 流 管 内 流 管 段 压 节 点 水 地 面 标 自 由 水123462.90550.69535.79511.9800.8900.7180.7300.6780.

11、2330.5770.3081.23665.49165.25864.68164.37334.49134.25831.98131.17332.7033.26 兰州交通大学给水排水管网课程设计50.5880.5840.3280.4880.6860.4620.6060.4840.6690.2830.6580.8270.7051.3070.9850.1240.7880.3521.2820.3700.7601.5060.3513.1310.7960.86429.337286728.68528.40930.37331.02533.60731.16530.25931.518910111213141516172

12、.22120.65658.46022.1252）确定控制点 在水力分析时，假定节点（8）为控制点，但经过水力分析后，比较节点自由水压与服务水头，发现节点（6）的用水压力要求不能满足，说明节点（8）不是实际的控制点。比较按假定控制点确定的自由水压与服务水头，可以得到各节点供压差额，差额最大的节点就是用水压力最难满足的节点，本次设计即节点（6），最大差额为-5.806 节点水头加上此值，可使用水压力要求全部得到满足，而管段压降未变，能量方程组仍满足，自由水压也应同时加上此值。2.确定泵站扬程及高位水池位置，确定水泵型号及台数该县水源地亦在节点（1）节点（1）水厂，清水池、泵站均置于厂内，所以从清水

13、池到泵站水头损失和局部水头损失均可忽略不计。泵站至少应提供的水头为 46.12m。由供水可靠性原则，以及发生事故时水可以及时送出，仍满足用户对水量、水压的要求，选取比设计泵站扬程较大一点的水泵。这样对工程投资会有所增加，但相对于选用较大管径来减小管段的水头损失所带来的工程增加投资要小许多。由最高时工况水泵提供流量 102.59L/s 及至少应满足的水头 46.12m 选用 200s-63 型水泵三台，两用一备。同时确定高位水池的地面标高应为 65m。3.绘制管网平差草图(见图 1.)五、管网校核1.消防时校核7 兰州交通大学给水排水管网课程设计1）该县人口小于一万人，查城镇、居民区室外消防用水

14、量表知同一时间火灾次数为 1 次，一次灭火用水量为 10L/s。通过管网水力分析知，该管网的控制点在节点（3）处，故将火灾发生点位置确定为节点（6），其用水量增加 10L/S，为 24.930L/S。2）火灾流量全部由二级泵站供给，故节点（1）流量为-112.590L/s。3）采用水头校核法校核：因为此时水泵已经选定，可认为清水池（1）为定压节点，经过泵站提升进入管网。由水力分析得出各节点自由水压均大于低压消防 10m的自由水压要求。(消防时工况平差草图见附表 2.)节点水头(m)自由水压(m)段编号12345678933.648103.6320.4631.28432.11119.03212

15、15.17515 20.66516 58.46017 22.1370.7050.8652.最大转输时校核管网用水量按最高时用水量的 30%计算，二泵站供水量按最高日用水量的 2.8%（61.34L/S）计算,高位水池进水量为 13.03L/S。采用水头校核法，仍将清水池所在节点（1）做为定压节点，通过水力分析，得到各节点水压，判断二级泵站扬程可以满足要求（水柜设计有效水深按 3m 计算）。8 兰州交通大学给水排水管网课程设计(最大转输时工况平差草图见附表 3.)自由水压(m)流量(L/S)29.50125.83821.36812.84110.6316.1520.23067.67467.6716

16、6.53470.51874.0733.27432.87132.83437.11841.976.0269.83617.81022.4301.3431.6383.879159.4100.5333.013650161713.033.9970.5090.5091.5341.137。3.事故时校核1）一般按最不利事故工况进行校核，即考虑靠近供水泵站主干管7在最高时损坏的情况；节点压力仍按设计时的服务水头要求；2）管网用水量按最高时用水量的 70%计算；3）二级泵站供水量按最高时供水量的 50%（51.295L/S）计算，其余 20.518L/S由高位水池供给；4）采用水头校核法，各节点压力满足设计最高时服务水头。（事故时工况平差草图见附表 3.）自由水压(m)(m/s)0.7450.8990.6860.5830.7450.344降(m)0.1631.1540.2720.6230.9690.587(m12345680.165880.45279.29879.02678.40377.43431.031.032.733.233.834.149.61549.45246.59845.82644.60343.33444.10833.67818.30813.1522.7019 兰州交通大学给水排水管网课程设计42.44742.9